Бабиков М.А. Авиационная метеорология

Подождите немного. Документ загружается.

малом содержании влаги, когда уровень конденсации лежит

очень высоко- может быть и ясная погода. Пыль и дым кон-

векцией переносятся в более высокие слои, вследствие чего в

приземном слое неустойчивой массы видимость делается

хорошей, зато в верхних слоях видимость несколько ухуд-

шается.

Туманы в неустойчивой массе отсутствуют.

Вследствие конвекции ветер становится неровным порыви-

стым.

Рис. 87. Малоподвижная неустойчивая воздушная масса

Воздушная масса может или находиться в малоподвиж-

ном состоянии над более теплой поверхностью, когда послед-

няя сильно нагревается солнечными лучами, или в состоянии

быстрого горизонтального перемещения с холодной поверх-

ности на более теплую.

Первый случай бывает обычно над континентом в жаркие

летние дни (рис. 87). В такой неустойчивой воздушной массе

наблюдаются повышенная температура, слабые ветры, кучево-

образные облака иногда могут сильно развиваться вверх,

переходя в мощные кучевые и кучеводождевые; облака при

этом малоподвижны, и возникающие тепловые грозы имеют

местный характер, распространяясь на небольшие площади.

Они обычно сопровождаются сильными электрическими раз-

рядами и выпадением крупнопанельного дождя, иногда града.

149

Примером второго случая может служить воздушная

масса, смещающаяся в теплое время года с холодного моря

на нагретый континент (рис. 88), или в обратном направлении

в холодное время года. В такой неустойчивой воздушной

массе наблюдаются сравнительно пониженные температуры,

сильные порывистые и даже шквалистые ветры; кучевообраз-

ные облака не развиваются сильно вверх и быстро смещаются;

количество облачности резко меняется от сплошной почти до

Рис. 88. Быстродвижущаяся неустойчивая воздушная масса

полного прояснения, иногда выпадают ливневые кратковре-

менные осадки в виде снега, крупы или дождя; грозовых

разрядов обычно не бывает

. Такие неустойчивые воздушные

массы над континентом наблюдаются обычно осенью или

весной.

При полете внутри неустойчивой воздушной массы воз-

можна сильная «болтанка». Но для ориентировки и выбора

высоты полета неустойчивая воздушная масса более благо-

приятна, так как образующаяся в ней кучевообразная облач-

ность не бывает сплошной над большой площадью. Всегда

среди кучевообразных облаков имеются более или менее

значительные просветы; встречающиеся же отдельные кучево-

дождевые облака и ливневые осадки можно легко обойти

стороной.

В Арктике такие осадки называют «зарядами».

150

Над сушей воздушная масса становится неустойчивой

летом в дневные часы, ночью же она обычно устойчива.

В холодное время года воздушные массы над сушей почти

всегда устойчивы.

Степень устойчивости или неустойчивости воздушной мас-

сы зависит еще и от барической системы, в которой эта

воздушная масса находится. Так, например, в области анти-

цикло-на или гребня, где, как мы видели, происходит оседание

верхних слоев и хорошо развиваются инверсии, воздушные

массы имеют тенденцию быть более устойчивыми. Наоборот,

в области циклона или ложбины, где в приземном слое на-

блюдается сходимость воздушных течений, способствующая

восходящим движениям, воздушные массы имеют тенденцию

быть более неустойчивыми, так как при поднятии воздушного

слоя вертикальный температурный градиент в нем увеличи-

вается.

Часто среди летного состава встречаются определения:

«устойчивая» и «неустойчивая» погода. При этом под «устой-

чивой» погодой понимается вообще благоприятная («летная»)

погода, а под «неустойчивой»—неблагоприятная («нелетная»).

При изучении метеорологии эти понятия иногда ошибочно

отождествляют с понятием устойчивой и неустойчивой воз-

душной массы. Необходимо усвоить себе правильный взгляд,

что «устойчивой» должна называться погода, которая долгое

время не меняется, причем она может быть и «нелетной».

Так, если наблюдается несколько дней подряд туман, то

такую погоду должно считать устойчивой. Наоборот, погоду

с резко меняющейся облачностью, проходящрми осадками,

чередующимися с периодами полных прояснений, следует

считать неустойчивой. Одновременно надо усвоить, что устой-

чивость или неустойчивость воздушной массы характеризуется

только отсутствием или наличием условий, благоприятных

для возникновения вертикальных токов воздуха.

На синоптических картах районы устойчивых и неустой-

чивых воздушных масс можно распознавать по характеру

облачности и осадков. В районе устойчивой воздушной массы

преобладают значки слоистой облачности, высота облаков

небольшая и облачность часто сплошная, местами наблюда-

ются значки тумана, дымки или моросящих осадков, види-

мость бывает пониженной. Примером может служить случай

вхождения на континент зимой воздуха с Атлантического

океана (см. карту за 26/ХП, рис. 83). Район неустойчивой

воздушной массы характерен значками кучевообразной облач-

ности, ливневых осадков и гроз. По количеству облачность

распределяется в этом районе довольно пестро: пункты с пол-

ной облачностью чередуются с пунктами, где совсем ясно;

значки туманов и дымки отсутствуют.

151

В том случае, когда воздушная масса настолько суха, что

облачность в ней совсем не образуется или имеется только

очень небольшая, судить о ее устойчивости или неустойчи-

вости можно лишь косвенным образом, учитывая время года

и суток и свойства подстилающей поверхности (теплее или

холоднее воздушной массы). Часто заранее можно предвидеть

физические свойства воздушной массы, которая надвигается

на интересующий нас район, если установить, из какого

географического района она движется.

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС

В зависимости от географических районов различают сле-

дующие типы воздушных масс (рис. 89).

Арктический воздух (АВ). Он формируется в арктическом

бассейне, а зимой — и над северными частями континентов,

примыкающих к Арктике. В районе формирования над льдами

Арктики — это сильно выхоложенная, устойчивая воздушная

масса с малым содержанием влаги. Абсолютная влажность

этого воздуха мала и обычно не превышает 5 г/м

. Арктиче-

ский воздух очень прозрачен.

Если арктический воздух приходит на территорию СССР,

минуя открытое море, то он называется континенталь-

ным арктическим воздухом (кАВ). Зимой он приносит обыч-

но ясную, сильно морозную погоду с морозной дымкой.

Примером может служить положение на карте за 26/ХП

(рис. 83), где весь северо-восток карты занят массами кАВ,

что и обусловливает ясную, сильно морозную погоду. Летом

же на континенте в умеренных широтах кАВ становится

неустойчивым, но так как влаги в нем мало, то при конвекции

развиваются только небольшие кучевые облака в дневное

время, к ночи же проясняется и захолаживает.

Если же холодный арктический воздух, двигаясь из поляр-

ного бассейна к югу, пересекает открытое море, то над более

теплой водой он становится очень неустойчивым, а его влаж-

ность увеличивается; в нем развиваются типичные кучево-

дождевые (ливневые) облака, проносятся кратковременные

снежные шквалы, чередующиеся со значительными проясне-

ниями. Такой воздух называется морским арктическим

(мАВ). На территорию Европы мАВ приходит из полярного

бассейна через незамерзающее Норвежское море и юго-

западную часть Баренцева моря. На европейскую часть СССР

мАВ приходит обычно с северо-запада через Скандинавию

или Белое море, а иногда и с запада через Западную Европу.

Свою характерную погоду очень неустойчивой воздушной

массы с резко меняющейся облачностью и ливневыми осад-

ками мАВ проносит иногда далеко к югу на континент

Европы. Это бывает обычно хорошо выражено весной или

осенью.

152

На карте (рис. 90) за 5 апреля показано вторжение мАВ

с Баренцева моря на Прибалтику и европейскую территорию

Союза по западной периферии циклона, расположенного цен-

тром над районом Северной Двины. Можно видеть, что в об-

ласти, занятой мАВ, наблюдаются температуры от —1° до —5°

v пестрое распределение облачности, когда пункты с осадками

Рис. 90. Пример вторжения в тылу циклона морского арктического

воздуха

чередуются с пунктами, показывающими ясную погоду. Кро-

ме того, можно отметить, что наибольшая неустойчивость и

большее число пунктов с ливневыми осадками наблюдается в

районах, лежащих ближе к центру циклона; в более же за-

падных районах, лежащих ближе к области антициклона, не-

устойчивость мАВ меньше и преобладает малооблачная по-

года.

Летом мАВ, попадая на более теплую подстилающую по-

верхность, делается еще более неустойчивым, но благодаря

сильному прогреву и уменьшению его относительной влаж-

ности уровень конденсации в нем настолько повышается, что

154

это ограничивает развитие ливневых осадков и в более юж-

ных районах они иногда не наблюдаются.

Зимой мАВ, попадая с открытой воды на холодный конти-

нент, становится постепенно снова устойчивым и обычно через

несколько дней в нем уже могут образоваться слоистые обла-

ка и туманы.

При полетах в районе, занятом мАВ, необходимо учиты-

вать его свойства очень неустойчивой воздушной массы и не

обманываться прояснениями, наблюдающимися в периоды

между очередными шквалами. Возможны случаи, когда все

пункты, информирующие о состоянии погоды по маршруту

перед вылетом, окажутся в районах прояснений и сообщат о

хорошей погоде в момент наблюдения. В этих случаях боль-

шое значение приобретают сведения о погоде между наблю-

дениями (значки W), в которых должны будут отразиться

проходящие ливни и шквалы.

Морской тропический воздух (мТВ). Он формируется в

субтропических широтах Атлантического и Тихого океанов в

Азорском и Гонолулском антициклонах, а летом и над Сре-

'диземным морем. Это воздух очень теплый и с большим со-

держанием влаги. В районах формирования он находится над

теплой подстилающей поверхностью и неустойчив, но при

продвижении к северу становится очень устойчивым, особен-

но в холодное время года.

На территории СССР этот воздух бывает очень редко и

кратковременно на крайнем юго-западе Украины. В холодное

время года он приносит сюда оттепельную погоду с низкими

слоистыми облаками, туманами и моросящими осадками, по-

вышая температуру зимой иногда до +5° и выше. Видимость

в нем обычно понижена. Летом над континентом мТВ стано-

вится несколько неустойчивым и в нем могут развиваться ку-

чевообразные облака с грозами и ливнями. До более северных

районов европейской территории Союза мТВ обычно не дохо-

дит.

Континентальный тропический воздух (кТВ). Он форми-

руется над пустынями Северной Африки и Аравии, а летом

также в Малой и Средней Азии. Воздух, мало отличающийся

от кТВ, может формироваться летом на юге, а иногда даже и

в центральной полосе Советского Союза. Над территорией

Союза кТВ наблюдается преимущественно летом и почти ни-

когда — зимой. Он обладает очень высокой температурой (до

30—40°) и значительной абсолютной влажностью (более

г/м

но

ввиду высокой температуры

его

относительная

влажность невелика. Отличительной особенностью кТВ яв-

ляется ухудшенная видимость вследствие его запыленности.

Вертикальный температурный градиент в кТВ обычно более

0°,6, что делает его влажнонеустойчивым, так как при

высокой температуре (порядка около 20°) индивидуальное ох-

155

лаждение поднимающегося насыщенного воздуха (влажно-

адиабатический градиент) бывает меньше 0°,5 на 100 м, так

что вертикальный температурный градиент оказывается боль-

ше адиабатического. Эта влажнонеустойчивость проявляется

в том, что конвективный восходящий поток, оказавшийся спо-

собным в дневные часы достигнуть уровня конденсации, выше

развивается очень бурно в условиях неустойчивого равнове-

сия, что приводит к образованию кучеводождевых облаков и

гроз. При этом грозы развиваются обычно к вечеру и в

первую половину ночи. Утром же и в первую полови-

ну дня в кТВ наблюдается обычно ясная, очень теплая

погода. Осенью и весной кТВ устойчив и в нем могут по-

являться туманы и слоистые облака с моросью.

Морской умеренный воздух (мУВ). Так называется воздух,

долгое время находившийся над умеренными широтами

Атлантического и Тихого океанов (примерно между 45° и 70°

северной широты). В Европу этот воздух приходит с западны-

ми ветрами. В Западной Европе и в западных районах Со-

ветского Союза — это наиболее часто встречающаяся воздуш-

ная масса 1.

Над мощным теплым течением Атлантики (Гольфстрим)

этот воздух становится очень неустойчивым и влажным. Его

вторжения на европейский континент обычно сопровождаются

развитием кучеводождевой облачности, ливнями и грозами.

При этом первоначальная неустойчивость мУВ бывает на-

столько велика, что она сохраняется первые дни над Запад-

ной Европой даже зимой. На европейскую территорию Со-

ветского Союза этот воздух приходит уже после того, как он

пройдет над континентом Западной Европы и успеет стать до

некоторой степени континентальным.

Зимой мУВ приносит на континент потепление (иногда до

оттепели). Хотя при этом мУВ поступает на более холодную

подстилающую поверхность, все же в нем первое время еще

сохраняются достаточно большие вертикальные температур-

ные градиенты, что способствует развитию динамической тур-

булентности. Поэтому над западными районами СССР зимой

мУВ обладает еще хорошей видимостью, в нем развивается

слоистокучевая облачность (под адвективной инверсией), рез-

ко меняющаяся по количеству и дающая временами слабый

снег. Только через несколько дней, когда мУВ успеет уже в

значительной степени выхолодиться от подстилающей поверх-

ности, он становится более устойчивым и в нем начинают раз-

виваться низкие слоистые облака и туманы.

Летом мУВ приносит на континент похолодание. Над теп-

лым континентом в нем должна увеличиваться неустойчивость

До недавнего времени этот воздух назывался морским полярным.

156

и развиваться кучевообразная облачность с ливневыми осад-

ками. Но часто вхождение холодного мУВ происходит в тылу

циклонов и сопровождается развитием гребней повышенного

давления, что уменьшает неустойчивость летнего мУВ, и в ре-

зультате в нем преобладает ясная погода.

По мере дальнейшего продвижения на восток мУВ посте-

пенно теряет свои свойства морского воздуха и становится

воздухом континентальным. Зимой этот переход выражается в

охлаждении его приземного слоя, увеличении относительной

влажности и установлении сплошного покрова слоистых или

слоистокучевых облаков; в районах со слабым ветром в анти-

циклонах и седловинах развиваются туманы. Пример вхожде-

ния мУВ на континент зимой можно видеть на карте за

21 час 26/ХП (рис. 83). По северной и северо-восточной пери-

ферии антициклона, расположенного над центральной Евро-

пой, морской воздух широкой полосой вторгается через Бал-

тийское море на территорию Союза, над снеговым покровом

делается устойчивым и в нем развивается сплошная слоисто-

кучевая и слоистая облачность высотой от 100 до 600 м, а тем-

пература достигает 1—3° тепла. В центре антициклона, где

ветры слабы, в этом воздухе возникли туманы.

Летом переход морского воздуха в континентальный выра-

жается в его прогревании, некотором уменьшении относитель-

ной влажности и установлении типичной летней погоды с ку-

чевообразной облачностью днем и ясным небом ночью.

Континентальный умеренный воздух (кУВ). Так называет-

ся воздух, долгое время находившийся над умеренными широ-

тами континентов Европы и Азии. Он формируется над СССР

и Западной Европой из масс арктического или атлантического

воздуха (мУВ), переместившихся сюда из Арктики или с Ат-

лантики.

Летом кУВ является неустойчивой воздушной массой:

в дневные часы в нем развивается конвекция, и если он обра-

зовался из пришедшего мУВ, т. е. обладает большим запасом

влаги, то развиваются кучевые и кучеводождевые облака с

ливневыми осадками и тепловыми грозами.

Пример такого кУВ можно видеть на карте за 15 часов

25/VI (рис. 91), где почти на всей европейской территории

Союза наблюдается кучевообразная облачность при довольно

высоких температурах (27—30°), а местами — тепловые гро-

зы. Ночью и утром этот воздух делается устойчивым и в нем

наблюдается ясная погода (карта за 07 час. 26/VI, рис. 92).

Если же кУВ образовался из масс арктического воздуха,

обладающего малым запасом влаги, то в нем наблюдается

безоблачная погода или только небольшие плоские кучевые

облака.

Зимой кУВ является устойчивой воздушной массой и,

если он сформирован из морского воздуха, в нем легко возни-

157

кают низкие слоистые облака и туманы. Такой кУВ часто на-

блюдается зимой над европейской территорией СССР. Если

же кУВ является прежним арктическим воздухом, то в зани-

маемом им районе наблюдается ясная, сильно морозная пого-

да, иногда с радиационными туманами. Такая погода в кУВ

Рис. 91. Континентальный умеренный воздух летом в дневные часы

неустойчив

обычно наблюдается в Сибири, куда чаще приходит воздух из

Арктики, а морской воздух с запада попадает редко.

Рассмотрим расположение воздушных масс на синоптиче-

ских картах (см. приложения).

На карте за 9 час. 9/1 видно, что всю европейскую часть

Советского Союза занимает континентальный арктический

воздух (кАВ), обусловливающий здесь морозную, преимуще-

ственно малооблачную погоду. Он устойчив, местами наблю-

даются туманы. Этот арктический воздух распространился

далеко к югу, захватив район Черного и Каспийского морей.

158