Front atmosphérique, fronts troposphériques - une zone de transition dans la troposphère entre les fronts adjacents masses d'air avec différent propriétés physiques.

Un front atmosphérique se produit lorsque des masses d'air froid et chaud se rapprochent et se rencontrent dans les couches inférieures de l'atmosphère ou dans toute la troposphère, couvrant une couche pouvant atteindre plusieurs kilomètres d'épaisseur, avec formation d'une interface inclinée entre elles.

Espèces :

Front chaud - un front atmosphérique se déplaçant vers de l'air plus froid (on observe une advection de chaleur). Derrière le front chaud, une masse d’air chaud pénètre dans la région.

Sur une carte météorologique, un front chaud est marqué en rouge ou par des demi-cercles noircis orientés dans la direction du déplacement du front. À mesure que la ligne de front chaud approche, la pression commence à baisser, les nuages ​​s’épaississent et de fortes précipitations commencent à tomber. En hiver, des stratus bas apparaissent généralement au passage d'un front. La température et l'humidité augmentent lentement. Au passage d’un front, les températures et l’humidité augmentent généralement rapidement et les vents se lèvent. Après le passage du front, la direction du vent change (le vent tourne dans le sens des aiguilles d'une montre), la chute de pression s'arrête et commence sa légère augmentation, les nuages ​​se dissipent et les précipitations s'arrêtent. Le champ d'évolution de la pression se présente comme suit : devant le front chaud il y a une zone fermée de chute de pression, derrière le front il y a soit une augmentation de pression, soit une augmentation relative (une diminution, mais moins qu'avant du devant).

Dans le cas d'un front chaud, l'air chaud, se déplaçant vers l'air froid, s'écoule sur un coin d'air froid et glisse vers le haut le long de ce coin et est refroidi dynamiquement. À une certaine hauteur, déterminée par l'état initial de l'air ascendant, la saturation est atteinte - c'est le niveau de condensation. Au-dessus de ce niveau, la formation de nuages ​​se produit dans l'air ascendant. Le refroidissement adiabatique de l'air chaud glissant le long d'un coin d'air froid est renforcé par le développement de mouvements ascendants dus à l'instabilité avec une chute dynamique de pression et à la convergence du vent dans la couche inférieure de l'atmosphère. Le refroidissement de l'air chaud lors du glissement ascendant le long de la surface du front conduit à la formation d'un système caractéristique de stratus (nuages ​​glissant vers le haut) : cirrostratus - altostratus - nimbostratus (Cs-As-Ns).

À l'approche d'un point d'un front chaud avec une nébulosité bien développée, des cirrus apparaissent d'abord sous la forme de bandes parallèles avec des formations en forme de griffes dans la partie avant (annonciateurs d'un front chaud), allongées dans le sens des courants d'air à leur niveau. niveau (Ci uncinus). Les premiers cirrus sont observés à plusieurs centaines de kilomètres de la ligne de front près de la surface de la Terre (environ 800 à 900 km). Les cirrus deviennent alors des cirrostratus. Ces nuages ​​sont caractérisés par des phénomènes de halo. Nuages niveau supérieur- Les cirrostratus et les cirrus (Ci et Cs) sont constitués de cristaux de glace et ne produisent pas de précipitations. Le plus souvent, les nuages ​​​​Ci-Cs représentent une couche indépendante dont la limite supérieure coïncide avec l'axe du courant-jet, c'est-à-dire proche de la tropopause.

Ensuite, les nuages ​​deviennent de plus en plus denses : les nuages ​​​​altostratus (Altostratus) se transforment progressivement en nuages ​​​​nimbostratus (Nimbostratus), des précipitations en couverture commencent à tomber, qui s'affaiblissent ou s'arrêtent complètement après avoir passé la ligne de front. A mesure que l'on s'approche de la ligne de front, la hauteur de la base Ns diminue. Sa valeur minimale est déterminée par la hauteur du niveau de condensation dans l'air chaud ascendant. Les altocouches (As) sont colloïdales et sont constituées d'un mélange de minuscules gouttelettes et de flocons de neige. Leur épaisseur verticale est assez importante : à partir d'une altitude de 3 à 5 km, ces nuages ​​s'étendent jusqu'à des hauteurs de l'ordre de 4 à 6 km, c'est-à-dire qu'ils ont une épaisseur de 1 à 3 km. Les précipitations tombant de ces nuages ​​en été, traversant la partie chaude de l'atmosphère, s'évaporent et n'atteignent pas toujours la surface de la Terre. En hiver, les précipitations provenant de l'As sous forme de neige atteignent presque toujours la surface de la Terre et stimulent également les précipitations provenant du St-Sc sous-jacent. Dans ce cas, la largeur de la zone de précipitations continues peut atteindre une largeur de 400 km ou plus. Le plus proche de la surface de la Terre (à une altitude de plusieurs centaines de mètres, et parfois de 100 à 150 m et même plus bas) se trouve la limite inférieure des nuages ​​​​nimbostratus (Ns), d'où tombent les précipitations sous forme de pluie ou de neige ; Les nuages ​​​​de Nimbostratus se développent souvent sous les nuages ​​​​de Nimbostratus (St fr).

Les nuages ​​Ns s'étendent jusqu'à des hauteurs de 3...7 km, c'est-à-dire qu'ils ont une épaisseur verticale très importante. Les nuages ​​sont également constitués d'éléments de glace et de gouttelettes, et les gouttelettes et les cristaux, en particulier dans la partie inférieure des nuages, sont plus gros que dans As. La base inférieure du système cloud As-Ns dans aperçu général coïncide avec la surface avant. Le sommet des nuages ​​As-Ns étant approximativement horizontal, leur plus grande épaisseur est observée près de la ligne de front. Au centre du cyclone, là où le système nuageux du front chaud est le plus développé, la largeur de la zone nuageuse Ns et de la zone de fortes précipitations est en moyenne d'environ 300 km. En général, les nuages ​​​​As-Ns ont une largeur de 500 à 600 km, la largeur de la zone nuageuse Ci-Cs est d'environ 200 à 300 km. Si vous projetez ce système sur une carte au sol, alors tout cela se trouvera devant la ligne de front chaud à une distance de 700 à 900 km. Dans certains cas, la zone de nébulosité et de précipitations peut être beaucoup plus large ou plus étroite, en fonction de l'angle d'inclinaison de la surface frontale, de la hauteur du niveau de condensation et des conditions thermiques de la basse troposphère.

La nuit, le refroidissement radiatif de la limite supérieure du système nuageux As-Ns et une diminution de la température dans les nuages, ainsi qu'un mélange vertical accru à mesure que l'air refroidi descend dans le nuage, contribuent à la formation d'une phase de glace dans les nuages. , la croissance des éléments nuageux et la formation de précipitations. À mesure que l’on s’éloigne du centre du cyclone, les mouvements d’air ascendants s’affaiblissent et les précipitations s’arrêtent. Les nuages ​​frontaux peuvent se former non seulement sur la surface inclinée du front, mais dans certains cas, des deux côtés du front. Ceci est particulièrement typique de la phase initiale d'un cyclone, lorsque les mouvements ascendants capturent la région frontale - les précipitations peuvent alors tomber des deux côtés du front. Mais derrière la ligne de front, les nuages ​​frontaux sont généralement très stratifiés et les précipitations post-frontales se présentent souvent sous la forme de bruine ou de grains de neige.

Dans le cas d’un front très plat, le système cloud peut être avancé depuis la ligne de front. Pendant la saison chaude, les mouvements ascendants près de la ligne de front acquièrent un caractère convectif, et des cumulonimbus se développent souvent sur les fronts chauds et des averses et des orages sont observés (de jour comme de nuit).

En été, pendant la journée, dans la couche superficielle derrière la ligne d'un front chaud avec une nébulosité importante, la température de l'air au-dessus des terres peut être plus basse qu'à l'avant du front. Ce phénomène est appelé masquage d’un front chaud.

La couverture nuageuse provenant d’anciens fronts chauds peut également être stratifiée sur tout le front. Peu à peu, ces couches se dissipent et les précipitations s'arrêtent. Parfois, un front chaud ne s'accompagne pas de précipitations (surtout en été). Cela se produit lorsque la teneur en humidité de l'air chaud est faible, lorsque le niveau de condensation se situe à une hauteur importante. Lorsque l'air est sec et surtout en cas de stratification stable et visible, le glissement vers le haut de l'air chaud ne conduit pas au développement d'une nébulosité plus ou moins intense, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de nuages ​​du tout ou une bande de nuages. des niveaux supérieur et intermédiaire est observée.

Front froid - un front atmosphérique (surface séparant les masses d'air chaud et froid) se déplaçant vers l'air chaud. L'air froid avance et repousse l'air chaud : une advection froide est observée derrière le front froid, une masse d'air froid pénètre dans la région.

Sur la carte météo front froid marqué de triangles bleus ou noircis dirigés dans le sens du mouvement avant. Lors du franchissement de la ligne d'un front froid, le vent, comme dans le cas d'un front chaud, tourne vers la droite, mais le virage est plus important et plus brusque - du sud-ouest, du sud (devant le front) à l'ouest , nord-ouest (derrière le front). Dans le même temps, la vitesse du vent augmente. La pression atmosphérique change lentement devant le front. Il peut baisser, mais il peut aussi augmenter. Avec le passage d'un front froid, une augmentation rapide de la pression commence. Derrière le front froid, l’augmentation de pression peut atteindre 3 à 5 hPa/3 heures, et parfois 6 à 8 hPa/3 heures, voire plus. Un changement de tendance de la pression (de baisse à hausse, d'une croissance lente à une croissance plus forte) indique le passage de la ligne de front de surface.

Avant le front, on observe souvent des précipitations, ainsi que des orages et des grains (surtout pendant la moitié chaude de l'année). Après le passage du front, la température de l'air chute (advection froide), parfois rapidement et brusquement - de 5 à 10 °C ou plus en 1 à 2 heures. Le point de rosée baisse avec la température de l'air. La visibilité s’améliore généralement à mesure que l’air plus propre et moins humide provenant des latitudes septentrionales se déplace derrière le front froid.

La nature du temps sur un front froid varie considérablement en fonction de la vitesse de déplacement du front, des propriétés de l'air chaud devant le front et de la nature des mouvements ascendants de l'air chaud au-dessus du coin froid.

Il existe deux types de fronts froids :

front froid du premier type, lorsque l'air froid entre lentement,

front froid du deuxième type, accompagné d'une avance rapide d'air froid.

Avant d'occlusion - un front atmosphérique associé à une crête thermique dans la basse et moyenne troposphère, qui provoque des mouvements d'air ascendants à grande échelle et la formation d'une zone étendue de nuages ​​et de précipitations. Souvent, un front d'occlusion apparaît en raison de la fermeture - le processus de déplacement de l'air chaud vers le haut dans un cyclone en raison du fait que le front froid « rattrape » le front chaud qui avance et fusionne avec lui (le processus d'occlusion du cyclone). Les fronts d'occlusion sont associés à des précipitations intenses et, en été, à de fortes averses et orages.

En raison des mouvements descendants de l'air froid à l'arrière du cyclone, le front froid se déplace plus rapidement que le front chaud et, avec le temps, le rattrape. Au stade du remplissage du cyclone, des fronts complexes apparaissent - des fronts d'occlusion, qui se forment lorsque les températures froides et chaudes se rencontrent. fronts atmosphériques. Dans le système de front d’occlusion, trois masses d’air interagissent, dont la plus chaude n’entre plus en contact avec la surface terrestre. L'air chaud sous la forme d'un entonnoir monte progressivement vers le haut et sa place est prise par l'air froid venant des côtés. L’interface qui se produit lorsque les fronts froid et chaud se rencontrent est appelée surface frontale d’occlusion. Les fronts d'occlusion sont associés à des précipitations intenses et à de violents orages en été.

Les masses d'air qui se rapprochent pendant l'occlusion ont généralement des températures différentes - l'une peut être plus froide que l'autre. Conformément à cela, on distingue deux types de fronts d'occlusion : les fronts d'occlusion de type front chaud et les fronts d'occlusion de type front froid.

DANS voie du milieu En Russie et dans la CEI, en hiver, les fronts chauds d'occlusion prédominent, puisque l'eau de mer pénètre par l'arrière du cyclone air tempéré, qui est nettement plus chaud que l’air continental tempéré à l’avant du cyclone. En été, des fronts froids occlus sont principalement observés ici.

Le champ de pression du front d’occlusion est représenté par un creux bien défini avec des isobares en forme de V. Avant le front sur la carte synoptique se trouve une zone de chute de pression associée à la surface du front chaud, derrière le front d'occlusion se trouve une zone d'augmentation de pression associée à la surface du front froid. Le point sur la carte synoptique à partir duquel divergent les sections ouvertes restantes des fronts chauds et froids dans le cyclone occultant est le point d'occlusion. Au fur et à mesure que le cyclone s'obstrue, le point d'occlusion se déplace vers sa périphérie.

Dans la partie antérieure du front d'occlusion, on observe des nuages ​​​​de cirrus (Ci), de cirrostratus (Cs), d'altostratus (As) et dans le cas de fronts d'occlusion actifs, de nimbostratus (Ns). Si un front froid du premier type est impliqué dans l'occlusion, alors une partie du système nuageux du front froid peut rester au-dessus du front chaud supérieur. Si un front froid du deuxième type est impliqué, alors le dégagement se produit derrière le front chaud supérieur, mais le front froid inférieur peut développer une vague de cumulonimbus (Cb) déjà dans l'air froid du front, déplacés par un coin arrière plus froid. Ainsi, les précipitations provenant de l'altostratus et du stratostratus (As-Ns), si elles se produisent, peuvent commencer avant que les précipitations ne surviennent, ou simultanément avec ou après le passage du front froid inférieur ; les précipitations peuvent tomber des deux côtés du front inférieur, et la transition des précipitations globales aux averses, si elle se produit, ne se produit pas devant le front inférieur, mais à proximité immédiate de celui-ci.

Les systèmes nuageux convergents des fronts chauds et froids sont principalement composés d’As-N. À la suite de la convergence, un puissant système nuageux Cs-As-Ns apparaît, avec sa plus grande épaisseur près du front froid supérieur. Dans le cas d'un front d'occlusion jeune, le système nuageux commence par Ci et Cs, qui se transforment en As, puis en Ns. Parfois, Ns peut être suivi de Cb, suivi à nouveau de Ns. Un faible glissement vers le haut de l'air arrière le long de la surface occluse peut conduire à la formation de nuages ​​​​tels que des stratus et des stratocumulus (St-Sc) le long de celle-ci, n'atteignant pas le niveau des carottes de glace. Ceux-ci produiront de la bruine devant le front chaud inférieur. Dans le cas d'un ancien front chaud occlus, le système nuageux est constitué de nuages ​​cirrostratus (Cs) et d'altocumulus (Ac), parfois rejoints par des altostratus (As) ; il se peut qu'il n'y ait pas de précipitations.

Façade stationnaire

1. Une façade qui ne change pas de position dans l’espace.

2. Un front le long duquel les masses d'air se déplacent horizontalement ; devant sans glisser.

32)cyclones et anticyclones. Étapes de leur développement, systèmes éoliens et nébulosité.

Anticyclone- zone d'augmentation pression atmosphérique avec des isobares concentriques fermées au niveau de la mer et avec une distribution de vent correspondante. Dans un anticyclone bas - froid, les isobares restent fermées uniquement dans les couches les plus basses de la troposphère (jusqu'à 1,5 km) et dans la troposphère moyenne hypertension artérielle pas détecté du tout ; Il est également possible qu'il y ait un cyclone de haute altitude au-dessus d'un tel anticyclone.

Front atmosphérique

Nuages ​​d'Altostratus. Souvent observé dans les zones de fronts atmosphériques

Front atmosphérique(du grec ancien. ατμός - vapeur, σφαῖρα - balle et lat. frontis - front, face avant), fronts troposphériques- une zone de transition dans la troposphère entre des masses d'air adjacentes aux propriétés physiques différentes.

Un front atmosphérique se produit lorsque des masses d'air froid et chaud se rapprochent et se rencontrent dans les couches inférieures de l'atmosphère ou dans toute la troposphère, couvrant une couche pouvant atteindre plusieurs kilomètres d'épaisseur, avec formation d'une interface inclinée entre elles.

Il y a:

• fronts fixes.

Les principaux fronts atmosphériques sont :

• polaire,
• tropical.

Si les masses d'air étaient stationnaires, la surface du front atmosphérique serait horizontale, avec de l'air froid en dessous et de l'air chaud au-dessus, mais comme les deux masses sont en mouvement, elle est inclinée vers surface de la terre. Dans ce cas, l'angle d'inclinaison moyen est d'environ 1° par rapport à la surface de la Terre. Un front froid est incliné dans la même direction dans laquelle il se déplace, tandis qu’un front chaud est incliné dans la direction opposée. La pente de la façade dans un modèle idéal peut être exprimée grâce à la formule de Margulis.

La zone du front atmosphérique est très étroite par rapport aux masses d'air qu'elle sépare, donc à des fins recherche théorique il est approximativement considéré comme l'interface entre deux masses d'air de températures différentes et est appelé surface frontale. Pour cette raison, les fronts sont représentés sur les cartes synoptiques par une ligne ( première ligne). A l'intersection avec la surface terrestre, la zone frontale a une largeur de l'ordre de plusieurs dizaines de kilomètres, tandis que les dimensions horizontales des masses d'air elles-mêmes sont de l'ordre de plusieurs milliers de kilomètres.

Lorsque des masses d'air présentant des caractéristiques différentes se réunissent, un espace tangentiel se forme dans la zone qui les sépare, c'est-à-dire 1) Les gradients horizontaux de température et d'humidité de l'air augmentent. 2) Le champ de pression présente un creux ou « creux caché ». 3) La vitesse du vent tangente à la ligne de discontinuité présente un saut. Au contraire, à mesure que les masses d’air s’éloignent les unes des autres, les gradients des grandeurs météorologiques et de la vitesse du vent diminuent. Les zones de transition dans la troposphère, dans lesquelles convergent des masses d'air présentant des caractéristiques différentes, sont appelées zones frontales.

Dans le sens horizontal, la longueur des fronts, comme les masses d'air, est de plusieurs milliers de kilomètres, verticalement - environ 5 km, la largeur de la zone frontale à la surface de la Terre est d'environ des centaines de kilomètres, en altitude - plusieurs centaines de kilomètres. Les zones frontales sont caractérisées par des changements importants dans la température et l'humidité de l'air, ainsi que dans la direction du vent le long de la surface horizontale, tant au niveau de la Terre qu'au-dessus.

La section transversale de la surface terrestre par la surface frontale est appelée front atmosphérique et est tracée sur une carte synoptique de surface. Les zones frontales de haute altitude (HFZ) sont tracées sur des cartes de topographie de pression - des sections de la surface frontale des surfaces isobares.

La « surface avant » est une surface ou une zone de transition qui sépare des masses d'air ayant des propriétés différentes, notamment des densités d'air différentes. La continuité de la pression impose certaines conditions sur l'orientation spatiale de la surface frontale. En l'absence de mouvement, toute discontinuité dans le champ de densité (ou zone de transition rapide d'une masse d'air à une autre) doit être horizontale. Lorsqu'il y a un mouvement, la surface de transition s'incline, l'air plus dense (froid) formant un coin sous l'air moins dense (chaud), et l'air chaud glissant vers le haut le long de ce coin.

L'épaisseur verticale de la surface frontale est très faible - plusieurs centaines de mètres, ce qui est bien inférieur à la largeur des masses d'air qu'elle sépare. Dans la troposphère, une masse d’air en chevauche une autre. La largeur de la zone de front sur les cartes météorologiques est de plusieurs dizaines de kilomètres, mais lors de l'analyse des cartes synoptiques, le front est tracé comme une seule ligne. Ce n'est que dans des sections verticales à grande échelle de l'atmosphère qu'il est possible d'identifier les limites supérieure et inférieure de la couche de transition.

Sur les fronts, les mouvements d'air ascendants sont très développés, donc près des fronts il existe des conditions favorables à la formation de nuages ​​et de précipitations. Leur apparition est facilitée, d'une part, par la convergence du vent vers la ligne de front dans la couche superficielle (divergence négative de la composante horizontale du vent). De plus, dans un système frontal, l’air chaud monte (glissant vers le haut) le long d’un coin d’air froid. Les mouvements d'air ascendants se produisent également en raison de la différence de vitesse entre l'air postfrontal et préfrontal, c'est-à-dire lorsque l'air postfrontal se déplace plus rapidement que l'air préfrontal. La montée de l'air se produit dans les parties du front où un mouvement instable est observé. Mouvements ascendants sur stade précoce Le développement d'un cyclone est également facilité par une perte de charge dynamique. À mesure que l’air s’élève, il se refroidit de manière adiabatique et des nuages ​​et des précipitations se forment.

Un front bien défini a une hauteur de plusieurs kilomètres, le plus souvent de 3 à 5 km. Les fronts majeurs sont associés à des précipitations abondantes et prolongées ; Dans le système de fronts secondaires, les processus de formation des nuages ​​sont moins prononcés, les précipitations sont de courte durée et n'atteignent pas toujours la Terre. Il existe également des précipitations intramassiques non associées à des fronts.

Dans la couche superficielle, en raison de la convergence des flux d'air vers l'axe des creux de pression, les plus grands contrastes de température de l'air sont créés ici - par conséquent, les fronts proches de la Terre sont situés précisément le long des axes des creux de pression. Les fronts ne peuvent pas être situés le long des axes des crêtes de pression, là où les flux d'air divergent, mais ne peuvent couper l'axe de la crête que selon un grand angle.

Avec l'altitude, les contrastes de température sur l'axe du creux de pression diminuent - l'axe du creux se déplace vers plus basses températures l'air et tend à s'aligner sur l'axe du creux thermique, où les contrastes de température sont minimes. Ainsi, avec la hauteur, la façade s'éloigne progressivement de l'axe du creux de pression vers sa périphérie, où se créent les plus grands contrastes.

La surface sous-jacente a une influence significative sur le mouvement et les propriétés des façades. Dans les centaines de mètres inférieurs, l’influence du frottement entraîne une déformation du profil avant. Des frottements inégaux associés à des différences dans la nature de la surface sous-jacente conduisent également à une déformation du profil avant, notamment en terrain complexe. Les obstacles orographiques peuvent affecter le mouvement des fronts et provoquer à la fois des déformations des fronts eux-mêmes et des modifications des effets qui leur sont associés, ou bien créer de nouveaux effets. Le passage des fronts à travers les obstacles montagneux affecte les processus de formation des nuages ​​et des précipitations. L'air a généralement tendance à contourner les obstacles dans une direction horizontale, car cela implique la moindre consommation d'énergie. Si l'air est stratifié de manière instable, il traverse partiellement la crête, notamment dans sa partie centrale. Ce flux est dix fois moins intense que le flux latéral. De plus, il présente un caractère fortement turbulent, dû à de forts frottements en terrain montagneux.

Traversée avant chaîne de montagnes, est partiellement détruite, la ligne de front prend un caractère « sinueux ». Même les obstacles bas s'écoulent partiellement horizontalement, et avec une stratification stable et des obstacles élevés, le seul écoulement possible est horizontal. À mesure qu'un front froid s'approche de la crête, un mouvement ascendant d'air chaud se produit, qui devient « pris en sandwich » entre le coin d'air froid et la crête, et les processus de formation de nuages ​​et de précipitations devant le front s'intensifient. Le vent devant le front se renforce également à mesure que les lignes de courant dans l'air chaud, entre le front froid et la crête, se rapprochent.

Voir aussi

• Front polaire
• front tropical

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2010.

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FRONT ATMOSPHÈRE (front troposphérique), zone de transition intermédiaire entre les masses d'air dans la partie basse de l'atmosphère - la troposphère. La zone du front atmosphérique est très étroite par rapport aux masses d'air qu'elle sépare, elle est donc approximativement considérée comme l'interface (rupture) de deux masses d'air de densités ou de températures différentes et est appelée surface frontale. Pour la même raison, sur les cartes synoptiques, le front atmosphérique est représenté par une ligne (front line). Si les masses d'air étaient stationnaires, la surface du front atmosphérique serait horizontale, avec de l'air froid en dessous et de l'air chaud au-dessus, mais comme les deux masses sont en mouvement, il est situé obliquement par rapport à la surface de la Terre, l'air froid se trouvant au-dessus. forme d'un coin très doux sous le chaud. La tangente de l'angle d'inclinaison de la surface frontale (inclinaison avant) est d'environ 0,01. Les fronts atmosphériques peuvent parfois s’étendre jusqu’à la tropopause, mais ils peuvent aussi se limiter aux kilomètres inférieurs de la troposphère. A l'intersection avec la surface terrestre, la zone du front atmosphérique a une largeur de l'ordre de plusieurs dizaines de kilomètres, tandis que les dimensions horizontales des masses d'air elles-mêmes sont de l'ordre de plusieurs milliers de kilomètres. Au début de la formation des fronts atmosphériques et lors de leur érosion, la largeur de la zone frontale sera plus grande. Verticalement, les fronts atmosphériques représentent une couche de transition de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur, dans laquelle la température avec l'altitude diminue moins que d'habitude ou augmente, c'est-à-dire qu'une inversion de température est observée.

À la surface de la Terre, les fronts atmosphériques sont caractérisés par des gradients horizontaux accrus de température de l'air - dans une zone étroite du front, la température change brusquement des valeurs caractéristiques d'une masse d'air aux valeurs caractéristiques d'une autre, et le changement parfois dépasse 10°C. L'humidité de l'air et la transparence changent également dans la zone frontale. Dans un champ de pression, les fronts atmosphériques sont associés à des creux hypotension artérielle(voir Systèmes de pression). De vastes systèmes nuageux se forment au-dessus des surfaces frontales, produisant des précipitations. Le front atmosphérique se déplace à une vitesse égale à la composante normale du front de vitesse du vent, donc le passage du front atmosphérique à travers le site d'observation entraîne un changement rapide (en quelques heures) et parfois brutal des éléments météorologiques importants et de l'ensemble du régime météorologique. .

Les fronts atmosphériques sont caractéristiques des latitudes tempérées, où les principales masses d'air de la troposphère se bordent. Sous les tropiques, les fronts atmosphériques sont rares, et la zone de convergence intertropicale, qui y est constamment présente, en diffère sensiblement, n'étant pas une division de température. La principale raison de l'émergence d'un front atmosphérique (frontogenèse) est la présence de tels systèmes de mouvement dans la troposphère qui conduisent à la convergence (convergence) des masses d'air avec différentes températures. La zone de transition initialement large entre les masses d'air devient un front pointu. Dans des cas particuliers, la formation d'un front atmosphérique est possible lorsque l'air s'écoule le long d'une limite de température nette sur la surface sous-jacente, par exemple au-dessus du bord de la glace dans l'océan (ce qu'on appelle frontogenèse topographique). En cours diffusion générale Dans l'atmosphère, entre les masses d'air de différentes zones latitudinales avec des contrastes de température suffisamment importants, apparaissent de longs fronts principaux (des milliers de km), principalement allongés en latitude - Arctique, Antarctique, polaire, sur lesquels se produit la formation de cyclones et d'anticyclones. Dans ce cas, la stabilité dynamique du front atmosphérique principal est perturbée, il se déforme et se déplace dans certaines zones vers des latitudes élevées, dans d'autres vers des latitudes basses. De part et d’autre de la surface du front atmosphérique apparaissent des composantes verticales de la vitesse du vent de l’ordre du cm/s. Le mouvement ascendant de l'air au-dessus de la surface du front atmosphérique est particulièrement important, ce qui conduit à la formation de systèmes nuageux et de précipitations.

Dans la partie avant du cyclone, le front atmosphérique principal prend le caractère d'un front chaud (figure a), car à mesure qu'il se déplace vers les hautes latitudes, l'air chaud remplace l'air froid en retraite. Dans la partie arrière du cyclone, le front atmosphérique prend le caractère d'un front froid (Figure b) avec le coin froid avançant et déplaçant l'air chaud devant lui vers des couches élevées. Lorsqu'un cyclone s'occulte, un front atmosphérique chaud et froid se combine, formant un front d'occlusion complexe avec des changements correspondants dans les systèmes nuageux. En raison de l'évolution des perturbations frontales, les fronts atmosphériques eux-mêmes sont flous (c'est ce qu'on appelle la frontolyse). Cependant, les changements dans le domaine de la pression atmosphérique et du vent créés par l'activité cyclonique conduisent à l'émergence de conditions pour la formation de nouveaux fronts atmosphériques et, par conséquent, à la reprise constante du processus d'activité cyclonique sur les fronts.

Dans la partie supérieure de la troposphère, en relation avec le front atmosphérique, dit courants-jets. Les fronts atmosphériques secondaires qui surviennent au sein des masses d'air de l'une ou l'autre se distinguent des fronts principaux. espace naturel avec une certaine hétérogénéité ; ils ne jouent pas un rôle significatif dans la circulation générale de l'atmosphère. Il existe des cas où le front atmosphérique est bien développé dans l'atmosphère libre (front atmosphérique supérieur), mais est peu exprimé ou n'apparaît pas du tout près de la surface terrestre.

Allumé : Petersen S. Analyse et prévisions météorologiques. L., 1961 ; Palmen E., Newton Ch. Systèmes de circulation de l'atmosphère. L., 1973 ; Océan - atmosphère : Encyclopédie. L., 1983.

Pluie... Neige... Vent perçant... soleil brûlant... Ces manifestations météorologiques sont familières à chacun de nous depuis l'enfance profonde. Mais même après avoir étudié assidûment la géographie à l’école, nous sommes encore parfois surpris par des changements brusques de température et des catastrophes naturelles inhabituelles. Les fronts atmosphériques sont invariablement associés au changement climatique. Ils façonnent la météo du quotidien et définissent les limites des saisons.

Front atmosphérique

Le mot « front » (du latin « frontis » – front, face avant) implique une fine ligne entre quelque chose. Elle peut avoir lieu, par exemple, entre différentes zones d’opérations de combat : zones de concentration de forces ennemies et armée amie. Si nous utilisons l’expression « front atmosphérique », nous entendons une frontière dans l’air, une certaine frontière dans l’atmosphère. Que partage-t-il exactement et comment cela nous affecte-t-il ?

Mère Nature a créé un climat favorable dans lequel les humains peuvent exister, se reproduire et se développer. Nous vivons dans la troposphère, la partie inférieure de l’atmosphère, qui non seulement nous fournit de l’oxygène, mais est également en mouvement constant. Certains volumes y interagissent de temps en temps. Au milieu de chacune de ces formations se trouvent de petites poches de microclimat, aux propriétés différentes, mais généralement homogènes, maintenant une température et une humidité stables. Les masses se déplacent au-dessus de la surface de la Terre, se rencontrent et même entrent en collision. Mais ils ne se mélangent jamais. La frontière entre eux s’appelle le front atmosphérique.

Principaux types

La largeur de la bande entre des masses d'air de propriétés identiques atteint des dizaines, parfois des centaines de kilomètres. Il s'agit d'un front atmosphérique, où il y a toujours des augmentations de pression atmosphérique, des changements de nébulosité et de température. Autrement dit, c'est dans ces zones que vous pouvez observer comment le soleil brûlant est remplacé par de la pluie froide et vice versa. Si des masses très proches et pratiquement homogènes entrent en contact, il n’y a pas de front atmosphérique. En conséquence, le temps ne change pas.

Il y a plusieurs fronts. Ils ont été constitués sur la base desquels les principaux indicateurs restent constants.

1. Arctique. Sépare l’air froid de l’Arctique de l’air tempéré.
2. Polaire. Situé entre les masses d'air tempérées et tropicales.
3. Tropical. C'est la frontière entre les zones tropicales et équatoriales.

S'il était complètement stationnaire, l'avant prendrait une position horizontale. Dans ce cas, la couche d’air froid serait toujours en bas et l’air chaud en haut. Mais en raison d’une cyclicité constante, il est situé sous un angle par rapport à la surface de la Terre.

Front froid

Le temps va-t-il changer dans notre région et à quoi cela ressemblera-t-il ? Tout cela sera démontré par la carte des fronts atmosphériques. Cela montre clairement que le front chaud est toujours incliné dans la direction dans laquelle il se déplace, le front froid dans la direction opposée. Lorsque ce dernier se déplace vers une zone de haute température, et y pénètre avec une sorte de coin, le poussant vers le haut, un refroidissement se produit dans cette zone. Les masses chaudes se refroidissent progressivement, de l'humidité s'en dégage - c'est ainsi que se forment les nuages ​​​​et les nuages.

Le premier signe de l’approche d’un front froid sont les formations de cumulus qui apparaissent à l’horizon. Au même moment, le vent souffle en rafales, changeant brusquement de direction. Un mur de pluie torrentielle s’effondre soudainement. Le ciel est maussade, il est coupé par les éclairs, le tonnerre gronde et parfois il y a de la grêle. Le mauvais temps ne dure pas plus de deux heures, après quoi les précipitations s'arrêtent. La température de l'air baisse, parfois de 5 à 10 degrés d'un coup, car l'atmosphère est entièrement occupée par un front froid qui a déplacé l'air chauffé par le soleil.

Front chaud

Il se forme lorsqu'une zone de température positive élevée « s'écoule » sur une masse froide. Il semble glisser dessus, s'élevant progressivement. Le temps change en douceur, sans imprévu sauts brusques et des changements. Les cirrus sont le premier signe de l'approche d'un front atmosphérique, au centre duquel se trouvent assez haute température air. Il n'y a pas encore de vent. S'il existe, alors sa respiration est toujours agréable et légère.

Peu à peu, les nuages ​​fondent et un voile blanc continu de petites formations en couches se forme dans le ciel, qui se déplacent à travers le ciel bleu clair. Après un certain temps, ils se rassemblent : une couche dense s'enfonce plus bas, le vent se lève, il bruine ou de légères chutes de neige. Les précipitations s'intensifient, durent plusieurs heures, parfois plusieurs jours, après quoi un réchauffement se produit. Beau temps ne dure pas longtemps. Un front atmosphérique, dans lequel la température est basse, rattrape la zone thermique en se déplaçant de plus en plus vite.

Cyclone

L’air à la surface de la Terre est inégalement réparti. En conséquence, des zones de haute et basse pression se forment. Dans la première région il y a un excès d'air, dans la seconde il y a un déficit. De la zone anticyclonique, il s'écoule, comme s'il se déversait sur le bord d'un verre, et remplit les « trous » formés dans la zone où nous appelons ce phénomène naturel vent.

Une zone de basse pression est un cyclone. Il a la forme d'un vortex. Regardez comment l'eau s'écoule de l'évier : elle forme un entonnoir. Le même principe nous est démontré par la météo. Un cyclone est le même entonnoir dans un évier, seulement renversé. En son centre se trouve un pôle de basse pression, qui aspire l'air de tous les côtés et se précipite vers le haut, et il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre - au nord. Il fait nuageux à l'intérieur du cyclone, car avec le vent, il « aspire » les nuages. Ils descendent une colline depuis les zones où la pression est élevée.

Anticyclone

Cela fonctionne exactement à l’opposé. Au centre - hypertension artérielle, il y a beaucoup d'air là-bas, donc il se propage dans toutes les directions, comme si la crème était extraite d'une poche à douille. Les courants tournent dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud. Donnons un autre exemple : si vous aspirez une boisson gazeuse dans une paille puis la relâchez, elle coulera invariablement dans le verre. Un phénomène similaire se produit dans un anticyclone. Uniquement avec l'aide de l'air et à l'échelle mondiale.

Le temps dans un anticyclone est généralement clair, car la haute pression déplace les nuages ​​de cette zone. En même temps, il fait toujours très chaud en été : il n'y a aucun obstacle sous forme de nuages ​​​​qui empêchent le soleil de réchauffer l'air. En hiver, c’est le contraire. Le soleil est assez bas, mais il ne peut pas réchauffer l'air : il n'y a pas de nuages, donc rien ne retient la chaleur. Ainsi, en hiver, lorsqu’un anticyclone arrive, le temps est clair mais glacial. D'ailleurs, en étudiant les fronts atmosphériques, les cyclones et les anticyclones, leurs mouvements, modifications et transformations, les météorologues établissent des prévisions météorologiques pour une région particulière.

Que nous réserve la journée à venir ?

Le plus difficile, disent les météorologues, est de prévoir le temps qu’il fera pour les trois prochains jours. Autrement dit, après avoir collecté toutes les informations nécessaires, vous devez les traiter rapidement, en tenant compte de tous les caprices des fronts atmosphériques, des changements de cyclones et d'anticyclones. Et ce n'est qu'en comparant les données que nous pouvons tirer une conclusion.

Les prévisions météorologiques sont les suivantes :

1. Court terme - pour un maximum de trois jours.
2. Moyen terme - jusqu'à dix jours.
3. Prévisions météorologiques à long terme - pour un mois ou une saison.

Les deux premiers types sont la solution par les météorologues des équations de thermodynamique et de dynamique qui décrivent l'état de l'atmosphère. Pour ce faire, les experts analysent la possibilité de changements dans les précipitations, les augmentations attendues de pression et d'humidité de l'air. Les prévisions météorologiques à long terme ne sont jamais entièrement exactes. Même avec les équipements les plus récents, les météorologues ne peuvent pas prévoir toutes les surprises que la nature leur réserve. Mais il est nécessaire de l'établir dans tous les cas, puisqu'une telle prévision fait référence à des anomalies météorologiques mensuelles ou saisonnières attendues.