Особенности аэромассы
Смесь газов, составляющих земную атмосферу, обычно называют воздухом. В нем различают так называемый «сухой воздух», атмосферную воду и атмосферные аэрозоли. Кроме того, в воздухе встречаются различные частички органического происхождения (споры, семена, пыльца, продукты органического распада).
К атмосферным аэрозолям относятся взвешенные в атмосфере твердые и жидкие частички: пыль, морск
ая соль, различные дымы (лесных пожаров, вулканических извержений, индустриального происхождения). Вода, находящаяся в атмосферном воздухе в виде водяного пара или взвешенных продуктов конденсации (капель, кристаллов), называется атмосферной водой.
Частички органического происхождения относятся к биомассам, атмосферные аэрозоли — это в основном литомассы, а атмосферная вода — гидромассы. «Сухой воздух» ПТК, т. е. воздух, не содержащий водяного пара, твердых частичек и частиц органического происхождения, составляет аэромассу. Газовый состав, плотность и некоторые физические свойства.
Газовый состав атмосферы и физические свойства воздуха детально рассматриваются в курсах метеорологии, а также физики атмосферы. Поэтому напомним только то, что основную массу воздуха составляют (% по объему): азот — 78,084, кислород — 20,946 и аргон — 0,934. Кроме того, в состав воздуха входят диоксид углерода, неон, гелий, метан, криптон, водород, озон и др. Такое важное свойство как давление зависит в первую очередь от высоты местности над уровнем моря, температуры и других метеорологических условий (скорости и направления ветра, осадков, облачности). В центре антициклонов наблюдается повышенное давление (до 1078 гПа), а в циклонах — пониженное (до 887 гПа). Кроме того, существуют суточные колебания давления, связанные с лунными и солнечными приливами. Плотность воздуха зависит в основном от высоты местности:
Изменение плотности воздуха при подъеме на 1000 м соответствует изменению плотности при увеличении температуры воздуха на 20—30° С.
Зависимость характеристик от температуры (по ван В.Р. Вийку) | |||
Температура, ° С |
Плотность,кг/м3 |
Скрытая теплотаиспарения 10-6,Дж/кг |
Теплопроводность- 103, м • град |
— 5 |
1,316 |
2,513 |
24,0 |
0 |
1,292 |
2,561 |
24,3 |
5 |
1,269 |
2,489 |
24,6 |
10 |
1,246 |
2,478 |
25,0 |
15 |
1,225 |
2,465 |
25,3 |
20 |
1,204 |
2,454 |
25,7 |
30 |
1,164 |
2,430 |
26,4 |
Аэромассы и воздушные массы
Аэромассы и воздушные массы не являются синонимами; это, хотя и близкие, но все же различные понятия.
Воздушными массами в синоптической метеорологии называют относительно однородные по физическим свойствам части тропосферы, внутри которых наблюдаются небольшие градиенты температуры и ряда других метеорологических величин, а изменения этих величин с высотой имеют определенную закономерность, характерную для данной воздушной массы в целом. Горизонтальные размеры воздушных масс измеряются тысячами километров, вертикальные — несколькими километрами.
Согласно термодинамической классификации различают следующие типы.
1. Теплые воздушные массы — устойчивые и неустойчивые.
2. Холодные воздушные массы — устойчивые и неустойчивые.
3. Нейтральные (местные) воздушные массы — устойчивые и неустойчивые.
Географическая классификация воздушных масс основана на географическом положении очагов формирования воздушных масс. Различают:
1. Арктический или антарктический воздух (АВ).
2. Воздух умеренных широт (УВ), иногда называемый полярным воздухом (ПВ).
3. Тропический воздух (ТВ).
Каждая из этих воздушных масс делится, в свою очередь, на морскую (м) или континентальную (к), в зависимости от характера подстилающей поверхности и очага ее формирования. Иногда дополнительно уточняется этот очаг, например средиземноморский морской тропический воздух и т. п.
Воздушные массы перемещаются в пространстве и непрерывно изменяются. В результате трансформации воздушной массы становятся иными температура, влажность, система конденсации. Трансформация может быть на уровне крупных регионов (например, Средней Азии, Западной Сибири) и на уровне отдельных ландшафтов и физико-географических районов. Особый интерес представляет трансформация воздушных масс на топологическом уровне — уровне элементарных природно-территориальных комплексов (фаций). Естественно, что наиболее существенная трансформация происходит именно в слое, лежащем ниже этой верхней границы. Аэромассы и воздушные массы не являются синонимами. Сейчас можно уточнить это утверждение. Во-первых, аэромассы включают в себя только «сухой воздух» без атмосферной воды и аэрозолей, во-вторых, к аэромассам относятся лишь те части воздушных масс, которые трансформированы конкретным природно-территориальным комплексом.
Характеристики различных районах европейской территории в России | ||||||
Характеристики |
Воздушная масса | |||||
кАВ |
мАВ |
кУВ |
мУВ |
кТВ |
мТВ | |
Вертикальная протяженность, км Средняя температура воздуха в приземном слое, ° С: январь |
1—3 - 20 |
2—5 -10 |
-8 |
-1 |
опопаузы Не характерен |
+ 3 |
июль |
+ 8 |
+ 10 |
+ 20 |
+ 15 |
+ 25 |
Не характерен |
Горизонтальная видимость, км |
20—50 |
50 |
4—10 |
10—20 |
2—6 |
2—6 |