Légtömegek és időjárási frontok
Dr. Lakotár Katalin
Mozgó levegőrészek hosszabb-rövidebb ideig nyugalomba kerülnek földrajzi tulajdonságaiban egynemű terület fölött levegő felveszi környezetére jellemző állapotot nagy kiterjedésű, néhány ezer m vastagságú légtestek légtömeg: nagy kiterjedésű, fizikai jellemzőit tekintve közel egynemű légtest -fizikai tulajdonságait felszín alakítja hőmérséklet, vízgőztartalom, átlátszóság -vándorlásuk során más tájjal kölcsönhatás jellemzők fokozatosan megváltoznak
fizikai
-egyes tulajdonságok lassan változnak a mozgás során konzervatív tulajdonságok - segítségükkel a légtömeg származási helyére következtethetünk
Adiabatikus hőmérséklet-változás = hőcserementes környezetétől nem kap, nem ad le hőt légtömegben lezajló termodinamikai folyamatoktól változik a hőmérséklet pl. levegőrész kisebb nyomás alá kerül kiterjeszkedik, emelkedik lehűl – hőmérséklet mechanikai munka miatt változott meg munka hővé alakult, hőmérséklet-változás külső ok nélkül jött létre - függőleges légmozgások hőmérséklet-változásai nagy része adiabatikus
ekvipotenciális hőmérséklet - légtömegek felfelé- ill. lefelé áramlásánál hőmér-sékletátadás a határrétegekben elhanyagolható mérték - felemelkedő levegő kisebb nyomás alá kerül kitágul - környezetétől nem vesz fel hőenergiát, az expanzió elvégzéséhez szükséges munkához energiát saját hőkészletéből merít hőenergia munkává történő átalakulása - hőenergiatartalma tehát csökken hőmérsékletcsökkenés -levegő süllyedése esetén a folyamat fordított
levegő vízgőztartalma – légtömeg jellemzésére a fajlagos/specifikus nedvességet alkalmazzák: 1 kg nedves levegőben levő vízgőz mennyisége g-ban homályossági tényező: levegő átlátszóságát, napsugarakkal szembeni átbocsátó képességet jellemzi; vendéganyagok jelenléte által keltett, a tiszta levegőhöz viszonyított fénygyengítést mutató jellemszám: megmutatja, hány tiszta légkör kellene, hogy az adott gyengítés bekövetkezzen – Közép-Eu.: 1,8-4 -napsugárzás légkörön áthaladva szóródik, elnyelődik -homályossági tényező napsugárzás gyengülés mér-tékét mutatja -sugárzásgyengülés függ a
Hideg légtömeg: évszaknak megfelelő hőmérsékletnél hidegebb levegő kerül adott területre hőt vesz fel, felmelegedés talajközeli rétegekben kezdődik felsőbb rétegekben még alacsonyabb a hőm. légtömeg egyensúlyi állapota ingataggá válik felhőképződés: cumulus, cumulonimbus zápor Meleg légtömeg: évszaknak megfelelő egyensúlyi helyzetnél melegebb levegő kerül adott helyre talajközeli rétegekben lehűlés, feljebb később függőleges hőmérsékleti grádiens (0,65°C/100 m) csökken légtömeg stabil egyensúlyi állapota
magasabbra terjedő konvektív áramlások megszűnnek réteges felhőzet: stratus, stratocumulus homályossági tényező a feláramlások megszűnése miatt nő Légtömegek származási hely szerinti osztályozása Közép-Európában: sarkvidéki légtömeg (AM): egyensúlyi helyzet ingatag erős gomolyfelhő képződés záporok, zivatarok -szennyezettsége, vízgőztartalma csekély, átlátszósága nagy mély égkékség, ragyogó napsütés, éles színek -származási hely: Jeges-tenger medencéje
mérsékelt övi tengeri légtömeg (mPM) : -magas vízgőztartalom, gyenge szennyezettség -nyáron hidegnek, télen melegnek számít származási helye: Atlanti-óceán közepes és magasabb szélességei, legnagyobb gyakoriság: 50°-60° sz
mérsékelt övi szárazföldi légtömeg (cPM): -alacsony vízgőztartalom, magas szennyezettség -nyáron meleg, télen hideg származási helye: Kelet-európai síkság középső vagy Szibéria nyugati része
szubtrópusi légtömegek(TM): 1. tengeri eredetű: Atlanti-óceán 25-40° térségéből 2. szárazföldi eredetű: Afrika, Arábia északi része Földközi-tengeren át érik el Európát: magas vízgőztartalom, szennyezettség, legnagyobb homályossági tényező égkék opálos fűnyűvé válik 1. egész évben, 2. nyáron érvényesül egyenlítői légtömeg(EM): csak magasabb rétegekben fordul elő, csak ritkán, csak nyáron -magas hőmérséklet és vízgőztartalom -származási hely: Afrika vagy Atlanti-óceán trópusi öv
Időjárási frontok két különböző légtömeget egy tulajdonságaiban jelentős változást mutató zóna választ el: időjárási frontfelület felszínnel való metszésvonala: időjárási front levegő állapotjelzői szakadásszerűen megváltoznak
frontvonal hideg levegő meleg levegő
- különböző hőmérsékletű légtömegek szomszédságánál a hidegebb levegő mindig lejtős ék alakjában terjeszkedik és a meleg levegő alatt - frontfelület vízszintes síkkal bezárt hajlásszöge az adott földrajzi szélességen egyenesen arányos a front két oldalán mért szélsebesség különbséggel, fordítottan arányos a hőmérséklet különbséggel - frontfelület alakja a valóságban görbült
-a légtömegek mozognak, így frontfelületek is mozgásban vannak -légtömegek sebessége nem azonos, így azok a frontfelülethez és egymáshoz képest is elmozdulnak -meleg levegő frontfelülettel párhuzamos mozgást végez : emelkedő = anafront felhőképződés leszálló = katafront felhőoszlatás -felfelé való csúszás frontfeletti felhőzet meredekebb lejtő, energikusabb a felsiklás erősebb felhőzet képződik. -feláramlás csak közeledő légtömegeknél - ciklon -szomszédos légtömegek alsó rétegben szétáramlása felső rétegek lesüllyedése felhőzet szétoszlik - anticiklon
Időjárási frontok osztályozása -frontfelület meleg légtömeg felé mozdul: hidegfront -frontfelület hideg légtömeg felé mozdul: melegfront -frontfelület hosszabb ideig viszonylag egy helyen marad: veszteglő front -ha két frontrendszer egybeolvad: okklúziós front
Hidegfront
katafront időjárási front
frontfelület
Hidegfront kialakulása: -gyorsabban mozgó hideg levegő benyomul a meleg alá fellöki a magasba erőteljes feláramlás gomolyos típusú felhőzet zápor -frontfelület előtti meleg levegő ingatag egyensúlyi helyzetű függőleges kiterjedésű felhőzet zivatar felszálló légtömeg és a környezete közötti hőmérséklet különbség a magasság növekedésével egyre nő, ezért a légtömeget felfelé mozgató erő is egyre melegebb lesz környezeténél, a sűrűsége egyre ritkább gyorsabban emelkedik.
Elsőfajú hidegfront anafront
-frontfelület mentén viszonylag lassú felsiklás -felhőzet: gomoly(Cb) -vastag esőrétegfelhő(Ns) -középmagas rétegfelhő(As) –magas rétegfelhő(Cs) –pehelyfelhők(Ci) -záporok hosszabb idejű egyenletes csapadékba mennek át
Másodfajú hidegfront katafront
-gyorsan, energikusan mozgó levegő -nagy magasságba felgyorsuló „felhőgát” -katafront miatt felhőzet gyorsan feloszlik
Hidegfront
Ál-hidegfront
.
légtömegen belül alakul ki, nem két különböző légtömeg határán
heves záporok hirtelen lehűtik a levegőt front előtt viharos szélrohamokkal szétáramlás = kifutó szél hatására erős légnyomás-ingadozás, hőmérséklet-csökkenés gomolyfelhő képződés heves zápor
Melegfront
-meleg levegő gyorsabban mozog, hidegre felsiklik egyenletes mozgás nagy felhőtömeg kialakulása széles csapadékzóna a frontvonal előtt -front lassan vonul felhőzet fokozatos feloszlása
Melegfront felhőzete -először nagy magasságban pehelyfelhő(Ci) – magas szintű rétegfelhő(Cs) –középmagas rétegfelhő(As) – esőrétegfelhő(Ns)
Okklúziós front = záródó front
gyorsan mozgó hideg levegő
hűvöset utoléri nyomul
alá-
meleg levegőt utoléri felnyomja
melegfront felszíntől elválik, magasban kezdődik
gyorsabb mozgású felsiklik a hidegre elválik a felszíntől meleg a felszínen folytatja útját
hideg meleg hideg
okklúziós front
Veszteglő front -főleg domborzati viszonyok miatt alakul ki front haladása elakad vagy gyenge ingó mozgást végez több napon át tartózkodik adott helyen tartós csapadékhullás
