Погода на холодном фронте.

Различают два типа холодных фронтов:

холодные фронты первого рода — медленно перемещающиеся или замедляющиеся фронты, которые нередко наблюдаются на периферии циклонов или антициклонов;

холодные фронты второго рода — перемещающиеся с большой скоростью или движущиеся с ускорением фронта. Они наблюдаются во внутренних частях циклонов и глубоких ложбин, перемещающихся с большими скоростями.

На холодном фронте первого рода теплый воздух достаточно медленно восходит вверх по клину холодного (рис. 31, а). Над зоной раздела воздушных масс образуются сначала слоисто-дождевые (Ns) облака, переходящие на некотором расстоянии за фронтом в высокослоистые (As) и перисто-слоистые (Cs) облака. Осадки выпадают непосредственно на линии фронта и за фронтом. Ширина зоны осадков обычно не превышает 50—120 миль. Летом над океанами в особо глубоких циклонах и зимой в передней части холодного фронта первого рода образуются мощные кучево-дождевые (СЬ) облака, из которых выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами. Атмосферное давление перед фронтом резко падает, а за фронтом — растет. Одновременно с этим наблюдается поворот ветра влево перед фронтом и резкий его поворот вправо за фронтом. Особенно резко меняет ветер свое направление (иногда на 180°) тогда, когда фронт распол -гается вблизи оси узкой ложбины.

На холодном фронте второго рода быстрое движение хо.под^ ного воздуха приводит к развитию интенсивного конвективного движения предфронтального теплового влажного воздуха и. сле-довательно, к мощному развитию кучевых (Си) и кучево-дожде-вых (СЬ) облаков (рис. 31, б).

На больших высотах (у тропопаузы) кучево-дождевые облака вытягиваются вперед на 50—80 миль от линии фронта. Передняя часть облачной системы холодного фронта второго рода наблюдается в виде перисто-слоистых (Cs), перисто-кучевых (Сс), а также чечевицеобразных высококучевых (Ас) облаков. Полезную и достаточно своевременную информацию о приближающемся холодном фронте можно получить с помощью судовых РЛС.

Атмосферное давление перед холодным фронтом второго рода падает медленно, а за линией фронта быстро растет. Ветер поворачивает влево, а за фронтом резко отворачивается вправо и нередко усиливается до штормового. Перед фронтом и на фронте выпадают ливневые осадки, возможны грозы. В теплое время года на некотором удалении от фронта (в холодной воздушной массе) возможно образование вторичного холодного фронта с ливневыми осадками и грозами.

Быстро перемещающиеся холодные фронты вызывают резкое понижение температуры воздуха, иногда на 10 °С за 1—2 ч. За фронтом при прояснении и прекращении осадков видимость улучшается и может быть значительной, особенно в высоких (полярных) широтах в холодное время года.

49.стадии развития фронтальных циклонов. Возникновение на поверхности главных фронтов огромных волн с длинам» (порядка 1000 км и более может привести к разрыву температуры и ветра на фронте' а отклоняющая сила вращения Земли, действующая на воздушные потоки, способствует зарождению мезомасштабных вихрей — циклонов и антициклонов ' При этом фронтальная поверхность и линия фронта на поверхности Земли испытывают волнообразные деформации. На одних участках (в гребнях волн) фронт отклоняется к низким широтам, а на других (в долинах фронтальных волн) — к высоким широтам. Воздушные течения при этом теряют зональный характер и возникают языки холодного и теплого воздуха — участки холодного и теплого фронтов. В долинах фронтальных волн развиваются циклонические движения и давление падает — образуются циклоны. Центральные части циклонов располагаются непосредственно на фронте, и фронт, таким образом, проходит через внутренние области циклонов. В передней части цик-лона фронт смещается к высоким широтам и имеет характер теплого фронта. В тыловой части циклона фронт перемещается к низким широтам и имеет характер холодного фронта. В то же время оба они являются участками одного и того же главного фронта. Свойственные фронтам системы облаков и осадков возникают и развиваются на соответствующих участках бывшего малоподвижного стационарного фронта (рис. 28).Холодный фронт в углубляющемся циклоне движется быстрее теплого. Скорость перемещения холодного фронта составляет около 0, 8 скорости геострофического ветра, а теплого--не более 0.65 ее величины.Вследствие этого

несоответствия, во-первых, профиль изгиба фронтальных поверх-

ностей не будет симметричным: теплый и холодный фронты имеют выпуклость

и одну сторону и, во-вторых, с ростом АМПлитуды возмущения теплый сектор циклона постоянно суживается, так как холодный фронт постепенно нагоняет теп-лый. В момент смыкания фронтов центральная часть циклона у земной поверхности запоняется холодным воздухом, а теплый воздух отесняеется в болеевысокие слои. Стадия окклюдирования циклона является стадией максимального развития: именно после начала ее скорость ветра в циклоне достигает максимального значения.в это время у подстилающей поверхности в циклоне наблюдается, * низкое давание и циклон становится высоким холодным барическим образова-нием.В дальнейшем наступает последняя (четвертая) стадия развития циклона-| стадия заполнения: атмосферное давление растет, скорость ветра уменьшается, возмущение постепенно затухает.

Рассмотренная схема развития внетропических циклонов явля-ется типичной, но не обязательной во всех случаях. Зарождение циклонов возможно не только на стационарных, но и на медленно перемещающихся холодных, а иногда и теплых фронтах.кроме того, после начала окклюдирования не обязательно следует стадия заполнения циклона. Если после окклюзии в циклоне остается некоторая вторичная термическая асимметрия вследствие разнос-ти температур холодного воздуха перед и за фронтом окклюзии, то возможно продолжение углубления циклона и после окклюди-рования. Особенно часто это наблюдается тогда, когда холодный воздух в тылу циклона теплее, чем в передней части циклона.

Наиболее глубокие внетропические (фронтальные) циклоны со штормовыми ветрами возникают в тех случаях, когда в процессе циклогенеза участвуют воздушные массы..трех основных типов: тропического, полярного и арктического. Например, если центр молодого циклона, зародившегося на полярном фронте, оказывает-ся вблизи арктического фронта, то арктический воздух входит в область циклона и усиливает его термический контраст. В этом случае циклоны характеризуются особенной глубиной, большим барическими градиентами и соответствующими скоростями ветра. Такие циклоны чаще всего зарождаются в осенне-зимний период над Северной Атлантикой.

С процессом циклогенеза тесно связан и механизм развития антициклонов. По существу это единый процесс, связанный с длинными волнами на стационарном фронте.Антициклоны зарождаются в гребнях сверхдлинных атмосфер-ных волн на малоподвижном фронте. Анализ синоптических ситуа-ции показывает, что промежуточные антициклоны зарождаются в холодной воздушной массе за холодным фронтом последнего в се-рии циклона. В центральных частях антициклонов атмосферные фронты проходить не могут, хотя некоторая температурная асим-метрия в них сохраняется. На перифериях антициклонов могут проходить линии атмосферных фронтов 1ИИ? ГЦИКЛ0НЫ В " Pouecce своего развития проходят три ста-дни. зарождения, максимального развития и разрушения. На пер вой стадии своего развития антициклоны являются низкими оари-ческими образованиями в виде гребней без замкнутых изобар. Адвективный рост давления обусловливается поступлением холодного воздуха впереди оси гребня (рис. 29, а). В стадии максимального развития антициклоны имеют несколько замкнутых изобар (рис. 29, б).Заключительная стадия антициклонов (стадия разрушения)характеризуется термической симметрией: антициклон становится высоким барическим образованием.Антициклоны занимают огромные площади материков или океанов (3000—4000 км в диаметре). Особенно мощные антициклоны формируются зимой над материками, а летом — в субтропических районах Тихого и Атлантического океанов. В большинстве случаев давление в центре антициклона над поверхностью составляет 1020—1030 гПа. Центральные области антициклонов характеризуются небольшими градиентами давления. К периферии градиенты возрастают и, следовательно, растут скорости ветра. Наибольшие скорости ветра чаще всего наблюдаются в северовосточной и восточной перифериях антициклонов, наименьшие — в западной.

Антициклоны перемещаются в основном с запада на восток с меньшими, чем у циклонов, скоростями. Средние скорости движения антициклонов составляют 25—30 км/ч, но могут достигать и больших значений (50—80 км/ч). С развитием антициклонов скорости перемещения их падают, и они становятся малоподвижными барическими образованиями. Повторяемость антициклонов теплую половину года над океанами больше, чем в холодную.