Воздушная масса представляет собой слой воздуха, радиус которого составляет порядка 1000 км, а толщина - несколько километров. Слой является гомогенным и характеризуется определенной температурой и влажностью. Воздушные массы могут образовываться как над континентами, так и над океанами и морями. Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных, ответит статья.
Термин "воздушные массы"
Впервые эта концепция была применена в 20-е годы прошлого столетия норвежскими учеными. Под этим термином они подразумевали огромные объемы воздуха, которые характеризуются относительным равенством физических свойств. Они в пространстве могут располагаться над поверхностью в сотни и тысячи километров, покрывая полосу до 20o в единицах широты. При этом в различных частях слоев температура и влажность будут отличаться, однако разница невелика, по сравнению с масштабом взаимных воздействий воздушной массы и поверхности, над которой она располагается, друг на друга.
Движение и взаимодействие с поверхностью
Рассматривая вопрос, чем морские воздушные массы отличаются от континентальных, следует познакомиться поближе с общими свойствами воздушных масс.
Воздушная масса (ВМ) не является стационарным объектом, она постоянно перемещается. Процесс передвижения ВМ над поверхностью земли воспринимается как ветер. Ввиду ее огромных размеров один и тот же слой воздуха может находиться над конкретной местностью в течение нескольких дней, это означает, что здесь в этот период будет наблюдаться постоянная погода.
Когда ВМ проходит над какой-либо поверхностью, то она с ней взаимодействует. В результате этого изменяются физические условия обоих объектов. Например, если ВМ проходит над нагретой солнечными лучами местностью, то она сама разогревается, увеличивается ее влажность, ускоряется процесс образования облаков и туч, что в конце концов приводит к дождям и грозам. Если же ВМ распространяется над холодной поверхностью, то понижается ее температура и снижается точка росы, что влечет за собой образование туманов.
Источники воздушных масс
Территория, над которой формируется масса воздуха с заданными характеристиками, называется источником ВМ. Для ее формирования подойдет не каждая поверхность на планете. Чтобы над конкретной территорией образовалась ВМ, необходимо выполнение следующих условий:
- Территория должна иметь однородные свойства. Например, местность, где водные пространства чередуются с участками суши, или где горы сменяются равнинами, не подходит для формирования ВМ.
- Над территорией воздух должен иметь возможность находиться достаточное для установления равновесия время.
Хорошим местом для формирования ВМ является стационарный антициклон, который располагается над относительно равнинной поверхностью суши. Наоборот, циклоны почти никогда не приводят к формированию ВМ, поскольку они характеризуются умеренными ветрами, и воздух в них постоянно перемешивается и поступает с различных областей планеты.
Классификация воздушных масс согласно широте их образования
Как было отмечено выше, все ВМ характеризуются двумя основными параметрами: температурой и влажностью. Часто добавляют третий параметр - стабильность массы. В связи с этим выделяют следующие виды ВМ:
- воздушные массы арктического пояса;
- умеренные ВМ;
- тропические ВМ;
- экваториальные.
Зоны формирования этих масс следующие: экваториальные ВМ образуются на широтах +/- 20o северного и южного полушарий, тропические - на широтах 20-35o каждого полушария, умеренные - в пределах 50-65o, арктические образуются на полюсах и прилежащих к ним районах нашей планеты.
Отметим, что широта образования ВМ прямым образом коррелирует с их температурой, так, воздушные массы арктического пояса являются чрезвычайно холодными, их температура может опускаться ниже -50 °C. В свою очередь, тропические ВМ являются достаточно теплыми, их температура может превышать 40 °C.
Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных?
Не только температура, но и влажность определяет свойства данной ВМ. Учитывая, что источником массы воздуха может быть либо поверхность суши, либо поверхность воды, выделяют континентальные и морские ВМ. Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных? Конечно же, уровнем влажности. Морские ВМ образуются над поверхностью морей и океанов, поэтому они характеризуются насыщенностью воздуха водяными парами, а также образованием кучево-дождевых облаков. Воздушные массы континентального климата - это сухие объемы воздуха, которые можно отличить по наличию в них слоистых и перистых облаков.
Существует еще одна особенность, которая отличает морские и континентальные ВМ друг от друга - это температура. Так, источников теплых и сухих масс практически не существует, все ВМ тропического и экваториального климата являются влажными, поскольку в низких и средних широтах нашей планеты много морей и океанов. Очень холодных и влажных ВМ тоже практически не бывает, поскольку арктические - это сухие слои воздуха, а температурные пределы морской умеренной воздушной массы лежат в пределах 0-15 °C.
Вопрос стабильности воздушных масс
Как только ВМ сформировалась над определенной территорией, она постепенно покидает ее и начинает перемещаться в места, которые имеют другие физические характеристики, чем источник ее образования. Например, преобладающие воздушные массы в области морского климата формируются над океанами, а затем движутся, пересекая континенты.
Выделяют два главных типа изменений ВМ, которые могут влиять на их стабильность. Связаны эти изменения с разницей температур самой ВМ и поверхности, над которой она движется:
- Если ВМ холоднее, чем поверхность, тогда она нагревается в нижних своих слоях и создаются идеальные условия для перемешивания воздуха и образования осадков. То есть масса становится нестабильной.
- Если ВМ имеет более высокую температуру, чем поверхность, тогда ее нижние слои охлаждаются, условия для образования восходящих воздушных потоков отсутствуют, и масса стабилизируется.
Помимо разницы температур, на стабильность ВМ также оказывают влияние циклоны и большие перепады высот на поверхности.
