АТМОСФЕ́РНЫЙ ФРОНТ

АТМОСФЕ́РНЫЙ ФРОНТ (тро­по­сфер­ный фронт), про­ме­жу­точ­ная, пе­ре­ход­ная зо­на ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми в ниж­ней час­ти ат­мо­сфе­ры – тро­по­сфе­ре. Зо­на А. ф. очень уз­ка по срав­не­нию с раз­де­ляе­мы­ми ею воз­душ­ны­ми мас­са­ми, по­это­му её при­бли­жён­но рас­смат­ри­ва­ют как по­верх­ность раз­де­ла (раз­ры­ва) двух воз­душ­ных масс раз­ной плот­но­сти или темп-ры и на­зы­ва­ют фрон­таль­ной по­верх­но­стью. По той же при­чи­не на си­ноп­тич. кар­тах А. ф. изо­бра­жа­ют в ви­де ли­нии (ли­ния фрон­та). Ес­ли бы воз­душ­ные мас­сы бы­ли не­под­виж­ны, по­верх­ность А. ф. бы­ла бы го­ри­зон­таль­ной, с хо­лод­ным воз­ду­хом вни­зу и тё­п­лым над ним, но по­сколь­ку обе мас­сы дви­жут­ся, она рас­по­ла­га­ет­ся на­клон­но к зем­ной по­верх­но­сти, при­чём хо­лод­ный воз­дух ле­жит в ви­де очень по­ло­го­го кли­на под тё­п­лым. Тан­генс уг­ла на­кло­на фрон­таль­ной по­верх­но­сти (на­клон фрон­та) по­ряд­ка 0,01. А. ф. мо­гут про­сти­рать­ся ино­гда до са­мой тро­по­пау­зы, но мо­гут и ог­ра­ни­чи­вать­ся ниж­ни­ми ки­ло­мет­ра­ми тро­по­сфе­ры. В пе­ре­се­че­нии с зем­ной по­верх­но­стью зо­на А. ф. име­ет ши­ри­ну по­ряд­ка де­сят­ков км, го­ри­зон­таль­ные же раз­ме­ры са­мих воз­душ­ных масс – по­ряд­ка ты­сяч км. В на­ча­ле об­ра­зо­ва­ния А. ф. и при их раз­мы­ва­нии ши­ри­на фрон­таль­ной зо­ны бу­дет боль­ше. По вер­ти­ка­ли А. ф. пред­став­ля­ют со­бой пе­ре­ход­ный слой тол­щи­ной в сотни м, в ко­то­ром темп-ра с вы­со­той по­ни­жа­ет­ся мень­ше, чем обыч­но, или воз­рас­та­ет, т. е. на­блю­да­ет­ся ин­вер­сия темп-ры.

У зем­ной по­верх­но­сти А. ф. ха­рак­тери­зу­ют­ся уве­ли­чен­ны­ми го­ри­зон­таль­ны­ми гра­ди­ен­та­ми темп-ры воз­ду­ха – в уз­кой зо­не фрон­та темп-ра рез­ко пе­ре­хо­дит от зна­че­ний, свой­ст­вен­ных од­ной воз­душ­ной мас­се, к зна­че­ни­ям, свой­ст­вен­ным дру­гой, при­чём из­ме­не­ние ино­гда пре­вы­ша­ет 10 °C. Ме­ня­ют­ся во фрон­таль­ной зо­не так­же влаж­ность воз­ду­ха и его про­зрач­ность. В ба­рич. по­ле А. ф. свя­за­ны с лож­би­на­ми по­ни­жен­но­го дав­ле­ния (см. Ба­ри­че­ские сис­те­мы). Над фрон­таль­ны­ми по­верх­но­стя­ми об­ра­зу­ют­ся об­шир­ные об­лач­ные сис­те­мы, даю­щие осад­ки. А. ф. пе­ре­ме­ща­ет­ся со ско­ро­стью, рав­ной нор­маль­ной со­став­ляю­щей к фрон­ту ско­ро­сти вет­ра, по­это­му про­хо­ж­де­ние А. ф. че­рез ме­сто на­блю­де­ния при­во­дит к бы­ст­ро­му (в те­че­ние ча­сов) и под­час рез­ко­му из­ме­не­нию важ­ных ме­тео­ро­ло­гич. эле­мен­тов и все­го ре­жи­ма по­го­ды.

А. ф. ха­рак­тер­ны для уме­рен­ных ши­рот, где ме­ж­ду со­бой гра­ни­чат осн. воз­душ­ные мас­сы тро­по­сфе­ры. В тро­пи­ках А. ф. ред­ки, а по­сто­ян­но имею­щая­ся там внут­ри­тро­пич. зо­на кон­вер­ген­ции су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ет­ся от них, не яв­ля­ясь тем­пе­ра­тур­ным раз­де­лом. Осн. при­чи­на воз­ник­но­ве­ния А. ф. (фрон­то­ге­не­за)– на­ли­чие та­ких сис­тем дви­же­ния в тро­по­сфе­ре, ко­то­рые при­во­дят к сбли­же­нию (схо­ди­мо­сти) масс воз­ду­ха, об­ла­даю­щих раз­ной темп-рой. Пер­во­на­чаль­но ши­ро­кая пе­ре­ход­ная зо­на ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми ста­но­вит­ся при этом рез­ким фрон­том. В осо­бых слу­ча­ях воз­мож­но об­ра­зо­ва­ние А. ф. при те­че­нии воз­ду­ха вдоль рез­кой тем­пе­ра­тур­ной гра­ни­цы на под­сти­лаю­щей по­верх­но­сти, напр. над кром­кой льда в океа­не (т. н. то­по­гра­фич. фрон­то­ге­нез). В про­цес­се об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми раз­ных ши­рот­ных зон с дос­та­точ­но боль­ши­ми кон­тра­ста­ми темп-ры воз­ни­ка­ют длин­ные (ты­ся­чи км), вы­тя­ну­тые пре­им. по ши­ро­те гл. фрон­ты – арк­тич., ан­тарк­тич., по­ляр­ные, на ко­то­рых про­ис­хо­дит об­ра­зо­ва­ние ци­кло­нов и ан­ти­ци­кло­нов. При этом ди­на­мич. ус­той­чи­вость глав­но­го А. ф. на­ру­ша­ет­ся, он де­фор­ми­ру­ет­ся и про­дви­га­ет­ся на од­них уча­ст­ках к вы­со­ким ши­ро­там, на дру­гих – к низ­ким. По обе сто­ро­ны по­верх­но­сти А. ф. воз­ни­ка­ют вер­ти­каль­ные со­став­ляю­щие ско­ро­сти вет­ра по­ряд­ка см/с. Осо­бен­но важ­но вос­хо­дя­щее дви­же­ние воз­ду­ха над по­верх­но­стью А. ф., ко­то­рое при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию об­лач­ных сис­тем и осад­ков.

Схема атмосферного фронта: а – тёплого; б – холодного.

В пе­ред­ней час­ти ци­кло­на глав­ный А. ф. при­ни­ма­ет ха­рак­тер тё­п­ло­го фрон­та (рис., а), при про­дви­же­нии ко­то­ро­го к вы­со­ким ши­ро­там тё­п­лый воз­дух за­ни­ма­ет ме­сто от­сту­паю­ще­го хо­лод­но­го воз­ду­ха. В ты­ло­вой час­ти ци­кло­на А. ф. при­ни­ма­ет ха­рак­тер хо­лод­но­го фрон­та (рис., б) с про­дви­же­ни­ем хо­лод­но­го кли­на впе­рёд и с вы­тес­не­ни­ем тё­п­ло­го воз­ду­ха пе­ред ним в вы­со­кие слои. При ок­клю­зии ци­кло­на тё­п­лый и хо­лод­ный А. ф. со­еди­ня­ют­ся, об­ра­зуя слож­ный фронт окк­лю­зии с со­от­вет­ст­вую­щи­ми из­ме­не­ния­ми об­лач­ных сис­тем. В ито­ге эво­люции фрон­таль­ных воз­му­ще­ний са­ми А. ф. раз­мы­ва­ют­ся (т. н. фрон­то­лиз). Од­на­ко из­ме­не­ния в по­ле ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния и вет­ра, соз­да­вае­мые ци­кло­нич. дея­тель­но­стью, при­во­дят к воз­ник­но­ве­нию ус­ло­вий для об­ра­зо­ва­ния но­вых А. ф. и, сле­до­ва­тель­но, к по­сто­ян­но­му во­зоб­нов­ле­нию про­цес­са ци­кло­нич. дея­тель­но­сти на фрон­тах.

В верх­ней час­ти тро­по­сфе­ры в свя­зи с А. ф. воз­ни­ка­ют т. н. струй­ные те­че­ния. От гл. фрон­тов от­ли­ча­ют вто­рич­ные А. ф., воз­ни­каю­щие внут­ри воз­душ­ных масс той или иной при­род­ной зо­ны при не­ко­то­рой их не­од­но­род­но­сти; они не иг­ра­ют зна­чит. ро­ли в об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры. Бы­ва­ют слу­чаи, ко­гда А. ф. хо­ро­шо раз­вит в сво­бод­ной ат­мо­сфе­ре (верх­ний А. ф.), но ма­ло вы­ра­жен или во­все не про­яв­ля­ет­ся вбли­зи зем­ной по­верх­но­сти.