Caratteristiche delle masse d'aria. In che modo le masse di aria marina differiscono da quelle continentali?

Lo stato dell'atmosfera, o il tempo atmosferico, che si osserva in una particolare località in un determinato periodo di tempo, è determinato in modo univoco dal concetto di evoluzione delle masse d'aria. L'articolo considera la questione di come le masse di aria marina differiscono da quelle continentali e descrive anche altri fenomeni associati a questo fenomeno atmosferico.

Cosa viene comunemente inteso con le parole "massa d'aria"?

Nei primi anni '20 del XX secolo, il fisico e meteorologo norvegese Wilhelm Bjerknes usò il concetto di "masse d'aria" per la prima volta nei suoi lavori scientifici. Cos'è la massa d'aria? Questo termine implica un'enorme quantità di aria che può coprire un'area fino a 1 milione di km ² e ha uno spessore di diversi chilometri. È caratterizzato da una certa temperatura e umidità. Queste due caratteristiche fisiche sono le stesse per tutto il volume della massa d'aria, tuttavia, a causa delle grandi dimensioni di quest'ultimo, possono differire leggermente in punti diversi.

Da questa definizione è chiaro che se un determinato volume d'aria è localizzato per diversi giorni sul territorio preso in considerazione, allora le condizioni meteorologiche dipenderanno in larga misura dalle sue proprietà: sarà freddo e secco o, al contrario, caldo e saturo di vapore acqueo. Tutto ciò influenzerà le condizioni di temperatura, la presenza di precipitazioni nell'area considerata e così via.

Le condizioni di formazione delle masse d'aria

Sapendo cos'è la massa d'aria, passiamo alla questione della sua formazione. Questo fenomeno atmosferico non si verifica in nessuna località o sopra ogni territorio. Per la sua educazione richiede il rispetto di due condizioni:

1. Il territorio dovrebbe avere una vasta area e un sollievo uniforme. Se piccole pianure si alternano a catene montuose o vi sono forti differenze di elevazione su un'area relativamente piccola della superficie terrestre, allora non si può formare una massa d'aria.
2. Non ci dovrebbe essere quasi nessun vento sul territorio in questione. Ci vuole un po 'di tempo prima che l'aria si equilibri con la superficie su cui si trova. In caso contrario, il suo movimento costante e il cambiamento di alcuni volumi da parte di altri impediranno la formazione di grandi masse d'aria che sono omogenee in termini di temperatura e umidità.

Queste condizioni sono soddisfatte dalle aree pianeggianti dei continenti e da quasi tutte le superfici marine.

Tipi di masse d'aria

Poiché l'oggetto in esame è caratterizzato da due parametri principali (temperatura e umidità), due fattori influenzano anche la sua formazione:

1. Latitudine geografica, che determina la temperatura della massa.
2. Proprietà di superficie (continente o oceano) che determinano l'umidità dell'aria.

In relazione a ciò che è stato detto, è consuetudine distinguere i seguenti tipi di masse d'aria (i loro simboli si riferiscono all'alfabeto latino tra parentesi):

1. Artico (A). È formato nelle più alte latitudini terrestri (90 °) su entrambi i poli ed è continentale nelle sue caratteristiche. Sulle mappe, è indicato dal simbolo cA.
2. Polaris (P). Si forma nelle latitudini adiacenti ai cerchi polari degli emisferi meridionale e settentrionale (parallelo 66˚), ma la sua zona d'azione si estende fino alle medie latitudini (fino a 50˚). Queste masse possono essere sia continentali (cP) che marine (mP).
3. Tropicale (T). La zona della sua formazione è la zona climatica tropicale (circa 20˚-35˚). Come quello polare, può essere continentale (cT) o marino (mT).
4. Equatoriale (E). Per nome, puoi indovinare che le aree della sua formazione sono basse latitudini all'interno dell'equatore. Può essere solo marino (mE).

Caratteristiche di masse di diversi tipi

Data la zona di formazione delle masse d'aria, le caratteristiche di ciascuna di esse possono essere date come segue:

1. L'Artico è caratterizzato da temperature estremamente basse (-40 ° C e inferiori) e dalla pratica assenza di vapore acqueo al suo interno.
2. Il polare Come l'Artico, fa freddo (fino a -30 ° C), ma in estate la temperatura sale a 15 ° C. La massa cP è relativamente secca, a sua volta, mP è caratterizzato da un livello di umidità di 5-10 g di H ₂ O per kg di aria.
3. Tropical è la più calda di tutte le masse d'aria. La temperatura cT può superare +40 ˚C, mT è leggermente più fredda, la sua temperatura tipica è compresa tra + 22-30 ° C.
4. La ME equatoriale è la massa d'aria più umida. Gli indicatori di vapore acqueo raggiungono valori superiori a 20 g di H ₂ O per 1 kg di aria. Oltre alla tropicale, la massa equatoriale è caratterizzata da alte temperature (circa +27 ° C).

Movimento e stabilità delle masse d'aria

Se il volume d'aria per un tempo sufficientemente lungo (giorni, settimane) non cambia le sue caratteristiche fisiche, allora parliamo della stabilità di tali masse d'aria. Di regola, si formano ad alte latitudini, cioè è cA e cP. Un esempio eclatante di masse instabili sono mT e mE. Questi volumi caldi e umidi di aria si trovano nella zona di influenza dei venti degli alisei, che svolgono una costante mescolanza dell'atmosfera, che è sia verticale che orizzontale.

Dopo la sua formazione, enormi quantità di atmosfera terrestre iniziano a muoversi nella regione a bassa pressione. Il movimento delle masse d'aria porta al fatto che iniziano a cambiare sotto l'influenza della superficie su cui passano. Qui sono possibili due casi:

1. Se la massa ha una temperatura più alta della superficie, allora si raffredda nei suoi strati inferiori, il che porta ad un aumento della sua stabilità a causa dell'inversione di temperatura.
2. Se la superficie è più calda della massa d'aria che si muove sopra di essa, gli strati inferiori di aria vengono riscaldati e vengono create le condizioni per l'attivazione delle correnti di convezione. Quest'ultimo fatto porta alla destabilizzazione della massa in esame.

Questa stabilità è influenzata non solo dalla temperatura superficiale, ma anche dalle caratteristiche del rilievo (ascesa su un pendio della montagna destabilizza la massa e viceversa) e dalla distribuzione delle isobare, cioè aree di uguale pressione (anticiclone si stabilizza e il ciclone destabilizza la massa d'aria).

La figura seguente mostra le masse d'aria e il loro movimento in inverno (immagine in alto) e in estate (immagine in basso). Le lettere k e w indicano che questo volume d'aria ha una temperatura inferiore o superiore rispetto alla superficie, rispettivamente.

Air front

Considerando la questione del movimento delle masse d'aria, si dovrebbero dire alcune parole sul loro fronte. È un'area di collisione tra due enormi volumi d'aria con caratteristiche fisiche diverse. Ad esempio, uno può essere caldo e umido (mT) e l'altro secco e freddo (cP).

Quando le masse calde vengono espulse dal freddo o viceversa, si creano condizioni favorevoli sul loro fronte per la formazione di correnti di convezione verticale, che portano alla formazione di cumuli di nubi piovose. Questo fatto spiega perché a latitudini medie la quantità massima di precipitazioni cade in autunno e in primavera.

In che modo le masse di aria marina differiscono da quelle continentali?

Concludiamo l'articolo considerando questa domanda. Dalle caratteristiche di cui sopra per le masse d'aria può essere data una risposta indipendente. Quindi, come si differenziano i mari dalle masse d'aria continentali? La prima e più importante differenza è il livello di umidità. La principale proprietà delle masse d'aria continentali è la loro secchezza. Le masse del tipo m (mP, mT, mE) si formano sopra i mari e gli oceani, quindi portano con sé un'enorme quantità di vapore acqueo.

In che modo le masse di aria marina differiscono da quelle continentali? A causa dell'elevato contenuto di H ₂ O nelle masse di tipo m, sono caratterizzati da differenze di temperatura meno nette durante la loro formazione in diversi periodi dell'anno rispetto a quelli tipici dei volumi di aria di tipo c (continentale). Per lo stesso motivo, le masse marine sono meno trasparenti e la luce solare più diffusa.