Come cambia il tempo con l'inizio di un fronte caldo? fronte freddo? Fronti atmosferici e sistemi frontali Cosa è caratteristico di un fronte caldo

Fronte caldo- zona di transizione tra caldo e freddo masse d'aria spostandosi verso l'aria fredda. Nella zona anteriore calda, l'aria calda fluisce sull'aria fredda che si ritira. La velocità media di movimento dei fronti caldi è di circa 20-30 km/h. Di fronte a un fronte caldo, la pressione dell'aria di solito diminuisce notevolmente nel tempo, il che può essere rilevato per andamento barico sulle mappe meteorologiche di superficie.

Come risultato di un aumento ordinato aria calda lungo il cuneo d'aria fredda nella parte anteriore si forma un caratteristico sistema di nubi stratiformi, comprendente nubi stratiformi, altostrati e cirrostrati. Il sistema di nuvole si trova sopra la superficie frontale in aria calda di fronte alla linea del fronte calda vicina al suolo.

In una direzione perpendicolare alla linea del fronte, il sistema di nuvole si estende su una distanza di diverse centinaia di chilometri. La zona delle precipitazioni frontali che cadono dalle nubi stratosferiche ha una larghezza minore della zona delle nubi. Sotto la superficie frontale, in un cuneo di aria fredda, dove si verificano precipitazioni sovraccariche, si osservano nuvole di pioggia basse strappate, l'altezza del cui limite inferiore può essere inferiore a 200 m.

Se un tipico fronte caldo si avvicina all'aeroporto, prima appaiono le nuvole a forma di cirri (Cirrus uncinus, Ci unc.) - i precursori di un fronte caldo. Quindi si osservano i cirrostrati, che coprono l'intero cielo sotto forma di un leggero velo bianco.

Quindi le nuvole ad alto livello appaiono nel cielo. A poco a poco, il limite inferiore delle nuvole di strati scende, lo spessore delle nuvole aumenta, compaiono le nuvole di strati, da cui cadono le precipitazioni di sovraccarico. Il sole e la luna diventano invisibili. Le precipitazioni da nuvole altamente stratificate possono cadere solo durante la stagione fredda e, durante la stagione calda, le precipitazioni di queste nuvole, di regola, non raggiungono la superficie della terra, evaporando lungo la strada.

La zona di precipitazione di sovraccarico si trova solitamente di fronte alla linea superficiale del fronte caldo in un cuneo di aria fredda.

Durante il periodo caldo dell'anno, su un fronte caldo con stratificazione instabile dell'atmosfera, possono comparire cumulonembi con rovesci, grandine, temporali, che sono associati a forti wind shear, forte turbolenza e forte formazione di ghiaccio degli aerei. I cumulonembi in un sistema di nubi a strati sono visivamente difficili da rilevare, motivo per cui queste nuvole sono chiamate mascherate.

Fronti freddi, i loro lineamenti, le nuvole.

Fronte freddo- zona di transizione tra masse d'aria calda e fredda, che si sposta verso l'aria calda. Dietro un fronte freddo, la pressione dell'aria in genere aumenta in modo significativo nel tempo, come si può vedere dall'andamento della pressione sulle mappe meteorologiche di superficie. L'angolo di inclinazione dei fronti freddi è, di regola, maggiore di quello dei fronti caldi.

A seconda della velocità di movimento e della caratteristica nuvolosità, si distinguono fronti freddi del primo e del secondo tipo. La velocità di movimento di un fronte freddo del primo tipo è in media di 30-40 km / h. Un fronte freddo del secondo tipo è un fronte in rapido movimento che si muove a una velocità di 50 km/h o più.

Il sistema di nuvolosità del fronte freddo del primo tipo differisce significativamente dalla nuvolosità del fronte freddo del secondo tipo.

Nuvole fronte freddo del primo tipo sono simili alle nuvole frontali calde, ma si trovano nell'ordine inverso rispetto alla linea frontale della superficie rispetto alle nuvole frontali calde. Dietro la linea di un tipico fronte freddo del primo tipo, si osservano le nubi stratosferiche e una zona di precipitazione sovrastante: si osservano prima le nubi stratosferiche, poi gli altostrati e le nubi cirrostrate.

La larghezza del sistema di nubi nella direzione perpendicolare alla linea del fronte nel caso di un fronte freddo del primo tipo è solitamente inferiore rispetto al caso di un fronte caldo. Durante un periodo caldo, i cumulonembi con rovesci, temporali e burrasche si formano spesso su un fronte freddo del primo tipo.

Fronte freddo di secondo tipoè il più pericoloso di tutti i tipi di fronti per l'aviazione. Per questo fronte sono tipici i cumulonembi, che si formano lungo la linea frontale della superficie sotto forma di una striscia stretta. La larghezza della zona nuvolosa nella direzione perpendicolare alla linea del fronte è, in media, di diverse decine di chilometri. La zona di forti piogge ha la stessa larghezza. Con l'erosione dei cumulonembi, si possono osservare tutte le forme di nubi eccetto gli strati ei cumuli.

La formazione di cumulonembi nella zona di un fronte freddo del secondo tipo si verifica a causa della convezione forzata sotto forma di forti correnti ascendenti di aria calda. La parte superiore dei cumulonembi a forma di incudine, costituita principalmente da cirrostrati, si estende nella direzione del movimento anteriore.

I precursori di un fronte freddo di seconda specie sono gli altocumuli lenticolari che compaiono davanti alla linea del fronte ad una distanza di circa 100-200 km. Il passaggio di un fronte freddo di secondo tipo è spesso accompagnato da forti acquazzoni, burrasche, temporali, grandine, talvolta tornado, tempeste di polvere o sabbia.

I fronti freddi sono particolarmente pericolosi per i voli aerei nel pomeriggio d'estate, quando c'è il massimo riscaldamento della superficie sottostante. In questo momento, la probabilità di pericoloso per l'aviazione fenomeni meteorologici associata ai cumulonembi aumenta significativamente.

Fronti di occlusione.

Fronte dell'occlusione(dal latino occlusus - chiusura) - un fronte complesso, formato a seguito della chiusura di fronti freddi e caldi. Un fronte freddo si muove a una velocità maggiore di uno caldo. Pertanto, alla fine, raggiunge il fronte caldo e si fonde con esso.

Fronte caldo di occlusione oppure un fronte di occlusione di tipo fronte caldo è caratterizzato dal fatto che la massa d'aria dietro il fronte di occlusione è più calda della massa d'aria davanti al fronte di occlusione.

Fronte di occlusione a freddo oppure un'occlusione di fronte freddo è caratterizzata dal fatto che la massa d'aria dietro il fronte di occlusione è più fredda della massa d'aria davanti al fronte di occlusione.

La massa d'aria dietro il fronte di occlusione è la massa d'aria che è stata osservata dietro il fronte freddo prima che si chiudesse con il fronte caldo. La massa d'aria davanti al fronte di occlusione è la massa d'aria che è stata osservata davanti al fronte caldo prima dell'inizio del processo di occlusione.

In media, i fronti di occlusione freddi vengono rilevati più spesso dei fronti di occlusione caldi all'anno. Sopra la terraferma si osserva più spesso un fronte caldo di occlusione in inverno che in estate, e fronte freddo le occlusioni sono più frequenti in estate che in inverno.

Nel caso di un fronte di occlusione caldo, la superficie di occlusione è parte della superficie di fronte calda, e nel caso di un fronte di occlusione freddo, la superficie di occlusione è una parte della superficie di fronte fredda.

La nuvolosità e le precipitazioni del fronte di occlusione sono il risultato della combinazione di sistemi nuvolosi e precipitazioni di fronti caldi e freddi. Di solito, maggiore è la durata del fronte di occlusione, più spessi sono gli strati senza nuvole e meno pericoloso è il fronte di occlusione per i voli aerei.

Fasi di sviluppo del ciclone.

Il ciclone attraversa quattro fasi di sviluppo.

La prima fase dello sviluppo del ciclone - fase dell'onda, un ciclone in questa fase è chiamato ciclone d'onda. Ciclone d'onda - formazione di bassa pressione. Lo stadio d'onda di solito dura diverse ore: dalla comparsa di un disturbo ondoso sul fronte atmosferico alla comparsa della prima isobare chiusa, divisibile per 5 hPa, sulla mappa meteorologica di superficie. Le oscillazioni delle onde nella parte anteriore si verificano sotto l'influenza di una serie di fattori, il principale dei quali sono le differenze nelle masse d'aria separate dal fronte in densità e velocità dell'aria.

Il ciclone d'onda si approfondisce e passa nella seconda fase del suo sviluppo - giovane stadio del ciclone... Man mano che il ciclone si approfondisce, la pressione dell'aria al suo centro diminuisce nel tempo. Ciclone giovane - formazione barica secondaria (2-7 km). Lo stadio di un ciclone giovane dura dal momento in cui la prima isobare chiusa appare sulla mappa meteorologica di superficie fino all'inizio del processo di occlusione del ciclone.

Occlusione di un ciclone - la formazione di un fronte di occlusione.

In un giovane ciclone, si possono distinguere condizionatamente tre parti, che differiscono nelle condizioni meteorologiche: i settori anteriore, posteriore e caldo. Con la distanza dal centro del ciclone, lo spessore delle nuvole e l'intensità delle precipitazioni diminuiscono in tutte le parti del ciclone.

parte anteriore il ciclone si trova di fronte al fronte caldo, che determina le condizioni meteorologiche in questa parte. Di norma, qui si osservano nuvole di strati.

parte posteriore il ciclone è dietro il fronte freddo. Pertanto, le sue condizioni meteorologiche sono determinate dalle proprietà del fronte freddo e dalla massa d'aria fredda dietro il fronte.

Settore caldo il ciclone si trova tra i fronti caldo e freddo. Il settore caldo è dominato da una massa d'aria calda.

Un ciclone giovane con isobare circolari, di regola, si mescola in direzione delle isobare del suo settore caldo.

La terza fase dello sviluppo del ciclone - fase di massimo sviluppo, dura dall'inizio dell'occlusione del ciclone all'inizio del suo riempimento. Man mano che il ciclone si riempie, la pressione dell'aria al suo centro aumenta nel tempo. Il ciclone più sviluppato rispetto ad altre fasi:

Raggiunge la massima profondità, la pressione dell'aria più bassa si osserva al centro del ciclone;

Occupa l'area più grande, sulla mappa meteorologica di superficie nel ciclone viene eseguita il numero più grande isobare chiuse;

È caratterizzato dalla più grande area di nuvolosità e precipitazioni atmosferiche.

Punto di occlusione nel cicloneè il punto sulla mappa meteorologica di superficie dove si incontrano tre fronti: caldo, freddo e occlusione. Il ciclone più sviluppato è occluso, alto e si muove più lentamente di un ciclone giovane.

La quarta fase dello sviluppo del ciclone - riempimento dello stadio del ciclone, dura dall'inizio del riempimento del ciclone fino alla scomparsa delle isobare chiuse sulla carta meteorologica di superficie, cioè finché il ciclone non scompare. Questa fase è la più lunga di tutte e può durare diversi giorni.

Ciclone di riempimento - formazione occlusa, fredda, inattiva, ad alta pressione. Le nuvole in questa fase si erodono gradualmente, le precipitazioni cessano.

Guardare i cambiamenti del tempo è molto eccitante. Il sole lascia il posto alla pioggia, la pioggia alla neve e le raffiche di vento soffiano su tutta questa diversità. Nell'infanzia, questo provoca ammirazione e sorpresa, per le persone anziane: il desiderio di comprendere il meccanismo del processo. Proviamo a capire cosa modella il tempo e come sono legati i fronti atmosferici ad esso.

Limite della massa d'aria

Nella percezione comune, "fronte" è un termine militare. Questa è la linea su cui avviene lo scontro delle forze nemiche. E il concetto di fronti atmosferici è i confini del contatto di due masse d'aria che si formano su vaste aree della superficie terrestre.

Per volontà della natura, l'uomo ha avuto la possibilità di vivere, evolvere e popolare territori sempre più vasti. La troposfera, la parte inferiore dell'atmosfera terrestre, ci fornisce ossigeno ed è in costante movimento. Consiste tutto in masse d'aria separate, unite da un evento comune e indicatori simili. Tra i principali indicatori di queste masse, vengono determinati il ​​volume, la temperatura, la pressione e l'umidità. Durante il movimento, masse diverse possono avvicinarsi e scontrarsi. Tuttavia, non perdono mai i loro confini e non si mescolano tra loro. - queste sono aree in cui si verificano forti sbalzi meteorologici e vengono in contatto.

Un po' di storia

I concetti di "fronte atmosferico" e "superficie frontale" non sono nati da soli. Sono stati introdotti in meteorologia dallo scienziato norvegese J. Bjerknes. È successo nel 1918. Bjerknes ha dimostrato che i fronti atmosferici sono i principali collegamenti negli strati alti e medi. Tuttavia, prima della ricerca del norvegese, nel 1863, l'ammiraglio Fitzroy suggerì che i processi atmosferici violenti iniziassero nei punti di incontro delle masse d'aria provenienti da diverse parti del mondo. Ma in quel momento, la comunità scientifica non prestò attenzione a queste osservazioni.

La scuola di Bergen, di cui Bjerknes era un rappresentante, non solo ha effettuato le proprie osservazioni, ma ha anche riunito tutte le conoscenze e le ipotesi espresse da osservatori e scienziati precedenti e le ha presentate sotto forma di un sistema scientifico coerente.

Per definizione, una superficie inclinata che rappresenta l'area di transizione tra diversi flussi d'aria è chiamata superficie frontale. Ma i fronti atmosferici sono la mappatura delle superfici frontali su una mappa meteorologica. Di solito, la regione di transizione del fronte atmosferico è vincolata alla superficie terrestre e sale fino a quelle altezze in cui le differenze tra le masse d'aria sono sfumate. Molto spesso, la soglia di questa altezza va da 9 a 12 km.

Fronte caldo

Fronti atmosferici sono diversi. Dipendono dalla direzione del movimento dei massicci caldi e freddi. Esistono tre tipi di fronti: freddo, caldo e occlusione formata nel punto in cui si incontrano fronti diversi. Diamo un'occhiata più da vicino a cosa sono i fronti atmosferici caldi e freddi.

Un fronte caldo è un movimento di masse d'aria in cui l'aria fredda lascia il posto all'aria calda. Cioè, l'aria di una temperatura più alta, andando avanti, si trova nel territorio in cui prevalevano le masse d'aria fredda. Inoltre, sale verso l'alto lungo la zona di transizione. Allo stesso tempo, la temperatura dell'aria diminuisce gradualmente, a causa della quale si verifica la condensazione del vapore acqueo al suo interno. Ecco come si formano le nuvole.

I principali segni con cui è possibile determinare un fronte atmosferico caldo:

• cade bruscamente Pressione atmosferica;
• aumenta;
• la temperatura dell'aria aumenta;
• cirrus, poi cirrostratus e poi - compaiono nuvole ad alto livello;
• il vento gira leggermente a sinistra e diventa più forte;
• le nuvole diventano pioggia a strati;
• precipitazioni di varia intensità cadono.

Di solito, dopo la cessazione delle precipitazioni, diventa più caldo, ma questo non dura a lungo, poiché il fronte freddo si muove molto rapidamente e raggiunge il fronte atmosferico caldo.

Fronte freddo

Si osserva la seguente caratteristica: il fronte caldo è sempre inclinato verso la direzione del moto, e il fronte freddo è sempre inclinato verso l'opposto. Quando i frontali si muovono, l'aria fredda si incunea nell'aria calda, spingendola verso l'alto. I fronti atmosferici freddi portano a una diminuzione della temperatura e al raffreddamento su una vasta area. Quando le masse d'aria calda in aumento si raffreddano, l'umidità si condensa in nuvole.

I principali segni con cui è possibile determinare un fronte freddo:

• prima del fronte la pressione scende, dietro la linea del fronte atmosferico sale bruscamente;
• si formano cumuliformi;
• compare una raffica di vento, con un brusco cambio di direzione in senso orario;
• la pioggia torrenziale inizia con un temporale o grandine, la durata delle precipitazioni è di circa due ore;
• la temperatura scende bruscamente, a volte di 10 ° С in una volta;
• ci sono numerose radure dietro il fronte atmosferico.

Per i viaggiatori, attraversare il fronte freddo non è una prova facile. A volte è necessario superare trombe d'aria e burrasche in condizioni di scarsa visibilità.

Fronte delle occlusioni

È già stato detto che i fronti atmosferici sono diversi, se tutto è più o meno chiaro con il caldo e il freddo, allora il fronte di occlusione solleva molte domande. La formazione di tali effetti si verifica nei luoghi in cui si incontrano i fronti freddo e caldo. L'aria più calda viene quindi spinta verso l'alto. L'azione principale si svolge nei cicloni nel momento in cui un fronte freddo più impetuoso sorpassa uno caldo. Di conseguenza, c'è un movimento di fronti atmosferici e una collisione di tre masse d'aria, due fredde e una calda.

I segni principali con cui è possibile determinare la parte anteriore delle occlusioni:

• nubi e precipitazioni sovraccariche;
• cambiamenti bruschi senza un forte cambiamento di velocità;
• cambiamento di pressione regolare;
• mancanza di sbalzi di temperatura;
• cicloni.

La parte anteriore delle occlusioni dipende dalla temperatura delle masse d'aria fredda davanti e dietro la sua linea. Distinguere tra fronti di occlusione freddi e caldi. Le condizioni più difficili si osservano al momento della chiusura immediata dei fronti. Man mano che l'aria calda viene spostata, la parte anteriore è sfocata e migliorata.

Ciclone e anticiclone

Poiché il concetto di "ciclone" è stato utilizzato nella descrizione del fronte delle occlusioni, è necessario dire quale sia questo fenomeno.

A causa della distribuzione non uniforme dell'aria negli strati superficiali, le zone di alta e bassa pressione... zone alta pressione sono caratterizzati da una quantità eccessiva di aria, bassa - una quantità insufficiente. Come risultato del trabocco d'aria tra le zone (dall'eccesso all'insufficiente) si forma il vento. Un ciclone è un'area a bassa pressione che aspira, come un imbuto, l'aria e le nuvole mancanti dalle zone in cui sono in eccesso.

Un anticiclone è un'area ad alta pressione che sposta l'aria in eccesso in zone a bassa pressione. La caratteristica principale è il tempo sereno, poiché anche le nuvole da questa zona sono espulse.

Separazione geografica dei fronti atmosferici

A seconda delle zone climatiche su cui si formano i fronti atmosferici, sono divisi per posizione geografica Su:

1. Artico, che separa le masse d'aria artiche fredde da quelle moderate.
2. Polare, situato tra le masse temperate e tropicali.
3. Tropical (aliseo), delimitando le zone tropicali ed equatoriali.

Influenza della superficie sottostante

Le proprietà fisiche delle masse d'aria sono influenzate dalle radiazioni e dall'aspetto della Terra. Poiché la natura di tale superficie può essere diversa, l'attrito contro di essa non è uniforme. Forme geografiche difficili possono deformare la linea del fronte e modificarne gli effetti. Ad esempio, sono noti casi di distruzione di fronti atmosferici durante il trasbordo su catene montuose.

Masse d'aria e fronti atmosferici riservano molte sorprese ai meteorologi. Confrontando e studiando le direzioni di movimento delle masse e i capricci dei cicloni (anticicloni), stilano grafici e previsioni che le persone usano ogni giorno, senza nemmeno pensare a quanto lavoro c'è dietro.

Nell'articolo precedente, abbiamo esaminato le ragioni della comparsa del vento, che sono cicloni e anticicloni e la loro interazione. Naturalmente, un velista è principalmente interessato ai cicloni che portano maltempo con vento forte che vorrebbe evitare, o almeno sapere quali condizioni dovrà affrontare per prepararsi ad essi. Di solito, un ciclone porta con sé fronti atmosferici - caldi e freddi, ognuno dei quali ha determinate proprietà e che studieremo in questo articolo.
Il fronte atmosferico è l'interfaccia tra due masse d'aria di diversa densità. Poiché la temperatura è il principale regolatore della densità dell'aria, la parte anteriore di solito separa le masse d'aria da diverse temperature... Insieme a queste caratteristiche, il passaggio dei fronti provoca variazioni di pressione, direzione e forza del vento, umidità e nuvolosità. Esistono diversi tipi di fronti atmosferici: fronte caldo, fronte freddo, fronte di occlusione e fronte stazionario. Di solito, il fronte è chiamato in base alla temperatura della massa d'aria che lo segue. Il fronte, dietro il quale c'è l'aria calda (o il settore caldo del ciclone), è chiamato fronte caldo, e viceversa, se l'aria fredda arriva dietro il fronte, questo è un fronte freddo. Prima di considerare le caratteristiche di ciascuno di essi, diamo un'occhiata alla struttura di un ciclone con fronti nel suo insieme.

La figura G450a mostra un ciclone con i fronti e le direzioni del vento.

Riso. G450a Ciclone tipico con bordi

La seguente illustrazione di G450b mostra la distribuzione della nuvolosità sui fronti.

Riso. G450b

La precipitazione e il passaggio dei fronti sono mostrati nella Figura G450c.

Riso. G450c

Le figure di cui sopra dimostrano chiaramente con cosa condizioni diverse ci scontriamo quando passiamo davanti. Caratteristiche comparative i fronti sono mostrati nella tabella 1.

Tabella 1.

Diamo uno sguardo più da vicino a ciascuno dei fronti atmosferici.

Fronte caldo

Qualsiasi fronte (diverso da quello occluso) che si muove in modo tale che l'aria fredda sia sostituita da aria calda quando passa il fronte, è chiamato fronte caldo. (Vedi Figura G207a)

Riso. G207a

Il fronte caldo si presenta nel modo seguente. Dopo la prima comparsa dei cirri, il cielo diminuisce gradualmente, riempiendosi di cirrostrati. Un alone di 22 gradi intorno al sole o alla luna ci informa della presenza di cristalli di ghiaccio in queste nuvole, che forse non avremmo notato se non fosse stato per questo alone. Da qualche parte a metà tra la prima comparsa dei cirri e il passaggio del fronte stesso inizia una pioggia continua e leggera. La pressione diminuisce gradualmente e il vento aumenta mentre passa davanti, raggiunge la forza maggiore e gira bruscamente in senso orario. Vedere la tabella 2 per i dettagli sulle caratteristiche del fronte caldo.

Tabella 2. Fronte caldo

Fronte freddo

Qualsiasi fronte (diverso da quello occluso) che si muove in modo tale che l'aria calda sia sostituita da aria fredda mentre passa è chiamato fronte caldo. (Vedi Figura G207b)

Riso. G207b

Mentre si avvicina, il fronte freddo sembra un muro di cumulonembi scuri. Passando davanti è prevista pioggia battente con temporale, forse grandine. Il vento è rafficato e cambia bruscamente direzione in senso orario. Poi il cielo si schiarisce.
Vedere la tabella 3 per i dettagli.

Tabella 3. Fronte freddo

Settore caldo
L'area di aria calda in un ciclone delimitata da un fronte caldo e freddo è chiamata settore caldo. È caratterizzato da isobare più o meno rettilinee. (Vedi Figura G207e)

Riso. G207e

Il tempo nel settore caldo è caratterizzato da forti venti di intensità e direzione costanti. Cumuli e stratocumuli in cielo, rovesci periodici.

Fronte dell'occlusione
Un fronte costituito da due fronti e formato in modo tale che un fronte freddo si sovrapponga a un fronte caldo o stazionario è chiamato fronte di occlusione. Questo è un processo comune nell'ultima fase dello sviluppo del ciclone, quando un fronte freddo raggiunge uno caldo. Esistono tre tipi principali di fronti di occlusione dovuti alla relativa freddezza della massa d'aria che segue il fronte freddo iniziale verso l'aria che precede il fronte caldo. Questi sono i fronti di occlusione fredda, calda e neutra. (Vedi Figura G207c)

Riso. G207c. Diversi tipi di frontali occlusi

Anche le condizioni meteorologiche durante il passaggio di tali fronti sono sfavorevoli per i diportisti - sono accompagnate da piogge con temporali e grandine, venti forti e raffiche con brusco cambio di direzione e, a volte, scarsa visibilità.

Fronte stazionario
Un fronte immobile o quasi immobile è detto fronte stazionario. Solitamente i fronti che si muovono ad una velocità inferiore a 5 nodi sono considerati stazionari. (Vedi Figura G207d)

Riso. G207d. Fronte stazionario

Le condizioni meteorologiche di un fronte stazionario non possono essere descritte come appartenenti a questo particolare fronte, in quanto sia il fronte caldo che quello freddo possono arrestarsi nel loro moto e trasformarsi in fronte stazionario. In questo caso, ha il tempo del fronte da cui si è formato. Ad un certo punto della sua esistenza, il fronte stazionario avrà le condizioni meteorologiche del fronte di occlusione. Una volta che rimane fermo per un lungo periodo di tempo, c'è un'alta probabilità di acquisire le proprietà di un fronte caldo.

Alle medie latitudini dell'emisfero settentrionale, i cicloni di solito si muovono in direzione est e nord-est e i loro fronti si trovano nella parte meridionale del ciclone. Se un velista si trova in questa parte del ciclone, si trova sul “lato pericoloso” del ciclone e deve essere preparato ad affrontare condizioni meteorologiche molto difficili. Il lato sinistro del ciclone è più sicuro per la navigazione. Anche i cicloni senza fronti hanno molto di più venti forti dalla tua parte pericolosa. Sarà quindi interessante considerare il passaggio del ciclone e fronti sopra l'osservatore, che si trova sul lato pericoloso del ciclone. Il meccanismo di questo fenomeno è discusso in dettaglio nell'articolo “In a storm. Zone di tempesta ciclonica pericolose per la navigazione”.
La figura G136a mostra la variazione di pressione lungo il percorso di uno yacht attraverso i fronti dei cicloni.

Riso. G136a

Quando si avvicina un fronte caldo, la pressione atmosferica diminuisce e si stabilizza dietro il fronte, in un settore caldo. Di solito c'è una forte curva nelle isobare in prima linea, che riflette la differenza nella struttura delle masse d'aria. Quando si avvicina un fronte freddo, la pressione di solito diminuisce costantemente o leggermente in modo che quando il fronte freddo passa, inizia la sua crescita.

La figura G136b mostra la variazione della forza del vento misurata a bordo dello yacht mentre passa attraverso i fronti:

Riso. G136b

La velocità del vento aumenta gradualmente con l'avvicinarsi del fronte caldo per poi stabilizzarsi nel settore caldo. Dopo aver superato il fronte freddo, la forza del vento diminuisce. Raggiunge la massima forza quando passa davanti. In entrambi i casi, quando si attraversano i fronti, il vento diventa rafficato e rafficato.

Il cambiamento nella direzione del vento quando lo yacht attraversa i fronti si riflette nella Figura G136c:

Riso. G136c

Il vento gira lentamente in senso antiorario mentre si avvicina un fronte caldo. Direttamente nella parte anteriore, cambia bruscamente direzione in senso orario, secondo la curva a gomito delle isobare. Questo cambio di direzione avviene su tutti i fronti. In un settore caldo, la direzione del vento è stabile. In un fronte freddo, il cambiamento di direzione del vento può essere maggiore rispetto a un fronte caldo. Quindi il vento scorre dolcemente in senso orario alla coda del ciclone.

Ora, armati della conoscenza della natura dei cicloni e dei fronti, possiamo prevedere con un alto grado di probabilità quali condizioni potremmo incontrare in un ciclone con fronti.

Da "Weather trainer" di David Burch
Traduzione: S. Svistula

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Un fronte caldo è una sezione in movimento tra l'aria calda che avanza e l'aria fredda che si allontana.

Come sapete, la superficie frontale, come la stessa linea del fronte, sotto la "pressione" di masse di aria calda si sposta verso l'aria fredda. L'aria calda, essendo più leggera, fluisce nell'aria fredda, compiendo un graduale e forzato innalzamento lungo tutta la superficie frontale. Mentre sale, si raffredda adiabaticamente, a seguito del quale il vapore acqueo in esso contenuto si condensa e forma un sistema di nuvole. Nelle immediate vicinanze della linea del fronte, dove si verifica l'aumento di aria calda lungo la parte più ripida della superficie frontale, si formano nuvole di pioggia a strato basso (N8), da cui cadono forti piogge nella stagione calda e neve nella stagione fredda . L'ampiezza della zona delle precipitazioni nella parte anteriore del fronte caldo varia ampiamente, ma in media è di 300-400 km.

Più indietro rispetto alla zona, dove la superficie frontale diventa più alta e più piatta, le nuvole stratiformi si trasformano gradualmente in strati alti (Ab), da cui cadono precipitazioni leggere. In estate, a causa dell'elevata temperatura, le gocce di pioggia che cadono da Ae evaporano e non raggiungono il suolo; in inverno ne cade una leggera nevicata.

Con un'ulteriore distanza dalla linea del fronte, le nuvole di alto strato, già ad alta quota, si trasformano gradualmente in cirrostrati (Ce), e quest'ultimo - in cirri (Ci). Queste nuvole appaiono a una distanza di 80P-1000 km (orizzontalmente) dalla calda linea del fronte.

Pertanto, i sistemi nuvolosi del fronte caldo hanno un'alternanza abbastanza regolare. Man mano che il fronte caldo si avvicina a questo punto, le nuvole si alternano nella seguente sequenza: Ci, Ce, Av e N8.

La velocità di movimento del fronte caldo è diversa. In media, è di 25-30 km/h (massimo 50-60 km/h). Dal momento in cui appare la calda linea del fronte, può raggiungere il punto di osservazione in 20-30 ore e la zona delle precipitazioni - in 10-15 ore.

Dietro la linea del fronte caldo, si muovono masse di aria calda, portando con sé il tempo caratteristico di loro: riscaldamento notevole e talvolta improvviso, cessazione delle precipitazioni e comparsa di nebbie avettive. Nel momento in cui passa il fronte, il vento cambia direzione nello strato - da SE a SE e SW (voltando a destra).

Tuttavia, ci sono anche fronti così caldi (mal espressi) che, a causa della secchezza delle masse d'aria che interagiscono sulla superficie frontale delle normali nubi di tenlophroite, non si formano e passano senza cambiamenti evidenti del tempo.Il passaggio di tale il fronte caldo è limitato solo da un leggero aumento della temperatura e da un cambiamento di direzione del vento. I fronti di nubi basse e caldi secchi si trovano più spesso nelle regioni continentali meridionali.

Pertanto, i fronti caldi, nella maggior parte dei casi, dal punto di vista del navigatore, portano con sé condizioni meteorologiche sfavorevoli: precipitazioni prolungate (sovraccariche), scarsa visibilità e un possibile aumento del vento.

Come segni dell'avvicinarsi del fronte caldo può servire la sequenza di cui sopra nel cambiamento della copertura nuvolosa e un graduale calo della pressione.

Sulla mappa sinottica, un fronte caldo è indicato da una linea rossa e una stampa a un colore - una linea nera con denti ovali rivolti nella direzione del movimento anteriore.

Il fronte caldo è contrassegnato da semicerchi rossi o anneriti diretti verso il movimento anteriore. Man mano che la linea del fronte caldo si avvicina, la pressione inizia a diminuire, le nuvole si condensano e cadono forti precipitazioni. In inverno, quando passa il fronte, di solito compaiono nuvole basse. La temperatura e l'umidità aumentano lentamente. Quando il fronte passa, la temperatura e l'umidità di solito aumentano rapidamente e il vento aumenta. Dopo che il fronte è passato, la direzione del vento cambia (il vento gira in senso orario), la caduta di pressione si interrompe e inizia la sua debole crescita, le nuvole si dissipano e le precipitazioni si fermano. Il campo delle tendenze bariche si presenta come segue: un'area chiusa di caduta di pressione si trova davanti al fronte caldo, dietro il fronte c'è un aumento della pressione o un aumento relativo (una caduta, ma meno di prima del davanti).

Nel caso di un fronte caldo, l'aria calda, spostandosi verso quello freddo, fluisce su un cuneo di aria fredda e fa scorrere verso l'alto lungo questo cuneo e viene raffreddata dinamicamente. A una certa altitudine, determinata dallo stato iniziale dell'aria che sale, viene raggiunta la saturazione: questo è il livello di condensa. Al di sopra di questo livello, si verifica la formazione di nubi nell'aria che sale. Raffreddamento adiabatico di aria calda che scorre lungo il cuneo di aria fredda è esaltato dallo sviluppo di moti ascendenti da instabilità con caduta di pressione dinamica e dalla convergenza del vento nella bassa atmosfera. Il raffreddamento dell'aria calda durante una planata ascendente lungo la superficie del fronte porta alla formazione di un caratteristico sistema di nubi stratosferiche (nuvole di scorrimento ascendente): cirrostratus - high-stratus-nimbostratus (Cs-As-Ns).

Quando ci si avvicina al punto di un fronte caldo con nuvolosità ben sviluppata, i cirri appaiono per la prima volta sotto forma di strisce parallele con formazioni simili ad artigli nella parte anteriore (precursori di un fronte caldo), allungate nella direzione delle correnti d'aria al loro livello (Ci uncino). I primi cirri si osservano a una distanza di molte centinaia di chilometri dalla linea del fronte sulla superficie terrestre (circa 800-900 km). I cirri poi passano nei cirrostrati (Cirrostratus). Queste nuvole sono caratterizzate da fenomeni di alone. Le nubi di livello superiore, cirrostratus e cirrus (Ci e Cs), sono composte da cristalli di ghiaccio e da esse non cadono precipitazioni. Molto spesso, le nuvole Ci-Cs sono uno strato indipendente, il cui limite superiore coincide con l'asse della corrente a getto, cioè è vicino alla tropopausa.

Poi le nuvole si fanno più dense: gli altostrati (Altostratus) si trasformano gradualmente in nimbostrati (Nimbostratus), iniziano a cadere forti precipitazioni, che si indeboliscono o si fermano completamente dopo aver superato la linea del fronte. Quando ci si avvicina alla linea del fronte, l'altezza della base Ns diminuisce. Il suo valore minimo è determinato dall'altezza del livello di condensazione nell'aria calda che sale. Altamente stratificato (As) sono colloidali e consistono in una miscela di minuscole goccioline e fiocchi di neve. Il loro spessore verticale è piuttosto significativo: a partire da un'altitudine di 3-5 km, queste nuvole si estendono ad altezze dell'ordine di 4-6 km, cioè hanno uno spessore di 1-3 km. Le precipitazioni che cadono da queste nubi in estate, passando attraverso la parte calda dell'atmosfera, evaporano e non sempre raggiungono la superficie terrestre. In inverno, le precipitazioni da As sotto forma di neve raggiungono quasi sempre la superficie terrestre e stimolano anche le precipitazioni dal sottostante St-Sc. In questo caso, la larghezza della zona di sovraccarico può raggiungere una larghezza di 400 km o più. Il più vicino alla superficie terrestre (ad un'altitudine di diverse centinaia di metri, e talvolta 100-150 me anche inferiore) è il limite inferiore delle nuvole di strato (Ns), da cui cadono forti precipitazioni sotto forma di pioggia o neve; sotto i nimbostrati si sviluppano spesso gocce di pioggia strappate (St fr).

Le Ns nuvole si estendono ad altezze di 3…7 km, cioè hanno uno spessore verticale molto significativo. Anche le nuvole sono costituite da elementi ghiacciati e goccioline e le goccioline e i cristalli, specialmente nella parte inferiore delle nuvole, sono più grandi che in As. La base inferiore del sistema cloud As-Ns coincide approssimativamente con la superficie anteriore. Poiché il limite superiore delle nuvole As-Ns è approssimativamente orizzontale, il loro spessore maggiore si osserva vicino alla linea del fronte. In prossimità del centro del ciclone, dove il sistema nuvoloso del fronte caldo ha il maggior sviluppo, l'ampiezza della zona nuvolosa Ns e della zona di precipitazione sovrastante è, in media, di circa 300 km. In generale, le nuvole As-Ns hanno una larghezza di 500-600 km, la larghezza della zona delle nuvole Ci-Cs è di circa 200-300 km. Se proietti questo sistema su una mappa di superficie, tutto sarà davanti alla calda linea del fronte a una distanza di 700-900 km. V casi individuali la zona di nuvolosità e precipitazione può essere molto più ampia o più stretta, a seconda dell'angolo di inclinazione della superficie frontale, dell'altezza del livello di condensazione e delle condizioni termiche della bassa troposfera.

Di notte, il raffreddamento per radiazione del limite superiore del sistema di nuvole As-Ns e una diminuzione della temperatura nelle nuvole, nonché un aumento della miscelazione verticale quando l'aria raffreddata scende nella nuvola, contribuisce alla formazione di una fase di ghiaccio nelle nuvole, la crescita di elementi nuvolosi e la formazione di precipitazioni. All'aumentare della distanza dal centro del ciclone, i movimenti dell'aria ascendente si indeboliscono, le precipitazioni si fermano. Le nuvole frontali possono formarsi non solo sopra la superficie inclinata della parte anteriore, ma in alcuni casi - su entrambi i lati della parte anteriore. Ciò è particolarmente tipico per la fase iniziale del ciclone, quando i movimenti ascendenti catturano l'area frontale - quindi le precipitazioni possono cadere su entrambi i lati del fronte. Ma dietro la linea del fronte, la nuvolosità frontale è solitamente fortemente stratificata e le precipitazioni frontali si presentano più spesso sotto forma di pioggerella o granelli di neve.

Nel caso di un fronte molto superficiale, il sistema cloud può essere spostato in avanti dalla linea del fronte. V tempo caldo I movimenti ascendenti in prossimità della linea del fronte acquisiscono un carattere convettivo e sui fronti caldi si sviluppano spesso cumulonembi e si osservano forti piogge e temporali (sia di giorno che di notte).

In estate, durante le ore diurne, nello strato superficiale dietro il fronte caldo, con nuvolosità significativa, la temperatura dell'aria sulla terraferma può essere inferiore a quella davanti al fronte. Questo fenomeno è chiamato mascheramento frontale caldo.

Le nuvole dei vecchi fronti caldi possono essere stratificate anche lungo tutto il fronte. A poco a poco, questi strati si dissipano e le precipitazioni si fermano. A volte un fronte caldo non è accompagnato da precipitazioni (soprattutto in estate). Ciò accade quando il contenuto di umidità dell'aria calda è basso, quando il livello di condensa è ad un'altezza considerevole. Quando l'aria è secca e soprattutto nel caso della sua notevole stabile stratificazione, lo scorrimento verso l'alto dell'aria calda non porta allo sviluppo di nuvolosità più o meno forte, cioè assenza di nubi o fascia di e si osservano livelli intermedi di nuvole.

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