Въздушната маса може да се определи като голяма част от въздуха, която има хоризонтално удължение от няколкостотин километра. Той има физически свойства като температура, съдържание на влага и вертикален температурен градиент, които са повече или по-малко еднородни. Тъй като въздушни маси Те са много важни за метеорологията и климатологията, ще посветим тази пълна статия, за да знаем техните характеристики и динамика.
Ако искате да знаете всичко, свързано с въздушните маси, това е вашият пост.
Видове въздушни маси
Както споменахме преди, тази голяма част от въздуха, която има хоризонтално удължение и определени физични свойства, е това, което наричаме въздушна маса. Те се класифицират според физическите свойства, които притежават, особено по температура. В зависимост от температурата на въздушната маса откриваме студени маси, като арктическите и полярните, или топли, като тропическите въздушни маси. Съществуват и други видове класификации според влажността му, т.е. съдържанието на водни пари. Въздушни маси с малко съдържание на водни пари се наричат континентални маси. От друга страна, тези, които ако са натоварени с влага, те са морските, тъй като те обикновено са в райони близо до морето.
Има междинни зони за местоположение, където откриваме въздушните маси през зимата и лятото и те се сблъскват по своя тип. Тези зони са така наречените въздушни фронтове и зоната за междутропична конвергенция.
Динамика на въздушните маси
Сега ще анализираме динамиката на въздушните маси, за да разберем повече за нея. Има движение в хоризонталната равнина на въздушните маси, което се обуславя от атмосферното налягане върху земната повърхност. Това движение на въздушните маси е известно като градиент на налягането. Въздухът има тенденция да се придвижва от зоната, където има по-голям натиск, където има по-малко. Тази циркулация е това, което установява поток или градиент на въздуха.
Градиентът се определя от разликата в налягането, която можем да намерим. Колкото по-голяма е разликата в налягането, толкова повече сила циркулира вятърът. Тези разлики в стойностите на налягането в хоризонталната равнина са отговорни за промените в ускорението на въздушните маси. Това ускорение се изразява като промяна в силата на единица маса и е перпендикулярно на изобарите. Това ускорение се нарича сила на градиента на налягането. Стойността на тази сила е обратно пропорционална на плътността на въздуха и право пропорционална на градиента на налягането.
Ефект на Кориолис
El ефект на кориолис Причинява се от въртеливото движение на Земята. Това е отклонение, което планетата произвежда във въздушните маси поради факта, че има въртеливо движение. Това отклонение, което планетата произвежда във въздушните маси поради въртеливото движение, е известно като ефектът на Кориолис.
Ако го анализираме от геометрична гледна точка, може да се каже, че въздушните маси са сякаш се движат по движеща се координатна система. Величината на силата на Кориолис на единица маса е пряко пропорционална на хоризонталната скорост, която въздухът носи в този момент, и ъгловата скорост на въртене на Земята. Тази сила също варира в зависимост от географската ширина, на която се намираме. Например, когато сме в екватора, с географска ширина 0, силата на Кориолис е напълно отменена. Ако обаче отидем до полюсите, тук намираме най-високите стойности на Кориолис, тъй като географската ширина е 90 градуса.
Може да се каже, че силата на Кориолис винаги действа перпендикулярно на посоката на движение на въздуха. По този начин има отклонение надясно, когато сме в северното полукълбо, и наляво, ако сме в южното полукълбо.
Геострофичен вятър
Със сигурност сте го чували някога или по новините. Геострофичният вятър е този, открит през свободната атмосфера от височина 1000 метра и духаща почти перпендикулярно на градиента на налягането. Ако следвате пътя на геострофичния вятър, ще намерите ядра с високо налягане вдясно и ядра с ниско налягане вляво в северното полукълбо.
С това можем да видим, че силата на градиента на налягането е напълно балансирана от силата на Кориолис. Това е така, защото те действат в една и съща посока, но в обратна посока. Скоростта на този вятър е обратно пропорционална на синуса на географската ширина. Това означава, че за същия градиент на налягането, който е свързан с геострофичен вятър, ще видим как скоростта на циркулация намалява, докато се движим към по-високи географски ширини.
Сила на триене и спирала на Екман
Продължаваме да описваме друг важен аспект на динамиката на въздушната маса. Триенето във въздуха, макар понякога да се счита за незначително, не е необходимо. Това се дължи на факта, че триенето, което има със земната повърхност, има доста важен ефект върху крайното изместване. Това води до намаляване на скоростта на вятъра, когато е близо до повърхността до стойности под геострофичния вятър. Освен това, кара тя да преминава през изобарите по-наклонено в посока на градиента на налягането.
Силата на триене винаги действа в посока, обратна на движението с въздушни маси. Ако степента на наклон по отношение на изобарите намалее, ефектът на триене намалява, тъй като ние увеличаваме до определена височина, около 1000 метра. На тази височина ветровете са геострофични и силата на триене почти не съществува. Като последица от силата на триене върху повърхността, вятърът преминава по спирална пътека, известна като спирала Екман.
Както можете да видите, динамиката на въздушните маси е доста сложна. Има много фактори, които трябва да се вземат предвид. Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за нея и да изясните някои съмнения.