Подвижные объемы воздуха, размещающиеся в тропосфере (т.е. нижнем слое атмосферы Земли) и заполняющие большое пространство над определенной территорией, называются воздушными массами. Их изучение относится к физическому разделу географической науки. По своим свойствам эти объекты отличаются друг от друга. Но в пределах одной массы воздух однородный, со схожими характеристиками, — это и позволяет ему формироваться в своеобразные субстанции.
Общая информация
Изучение основных сведений об этих воздушных объектах входит в школьную программу и относится к географии за седьмой класс. Их определение звучит просто: воздушные массы — это крупные объемы однородного воздуха.
Если рассматривать воздух на планете Земля в целом, то по своим свойствам он неоднороден и заметно меняется от экватора к полюсам. Воздушное пространство состоит из частей — больших газообразных субстанций. Они формируются над различными территориями. Воздух, которым они образованы, схож по своим свойствам:
- температуре;
- влажности;
- давлению;
- подвижности;
- сжимаемости;
- инертности;
- электризации;
- вязкости;
- запыленности и содержанию примесей;
- прозрачности (или дальности видимости) и т. д.
Границы частей определяются изменением этих показателей. Воздух в двух соседних субстанциях не может совпадать по свойствам. Эти газообразные объекты и есть массы воздуха. Объединенные вместе, они образуют воздушное пространство планеты.
По размеру они очень крупные — их площадь достигает тысяч квадратных километров. Толщина этих воздушных объектов составляет 20−25 км.
Но если по горизонтали они измеряются как сотнями, так и тысячами кв. км, то по вертикали — всего несколькими километрами, что, впрочем, не мешает им распространяться по всей толщине тропосферы, вплоть до верхней границы этого слоя.
Формирование и однородность
Однородность воздуха внутри объекта обеспечивается его происхождением над подстилающей поверхностью с равномерной структурой и в условиях сходного радиационного и теплового баланса. Сформированные субстанции перемещаются все вместе, как единое целое, участвуя в общей циркуляции атмосферы.
Участие масс в этом процессе также влияет на их однородность. Для формирования равномерной структуры воздушный объект должен циркулировать в регионе происхождения как можно дольше.
Метеорологические показатели внутри одной субстанции практически не меняются при движении. Резкое увеличение этих значений происходит в зоне атмосферного фронта — это переходная область между двумя массами.
Такие зоны возникают в атмосфере, вернее, в ее нижнем слое — тропосфере, в результате взаимодействия воздушных субстанций друг с другом. Переходные зоны формируются на стыках объектов, т. е. границах их соприкосновения.
К таким образованиям относятся:
- фронтальные участки;
- циклонические возмущения;
- системы осадков и облачности.
По величине они схожи со своими «родителями» — воздушными объектами, и сопоставимы по занимаемой площади с большими частями океанов или материков. Продолжительность существования переходных зон превышает двое суток.
Нюансы возникновения
Очагами возникновения масс в большинстве случаев бывают области, в которых происходит опущение воздуха с последующим его горизонтальным распространением. Под такое описание подпадают участки антициклонов.
Антициклонические системы, в отличие от циклонических, зачастую проявляют малоподвижность.
Образование воздушных субстанций происходит, как правило, именно в таких — квазистационарных — областях антициклонов с обширным расположением.
Другие зоны, подходящие под характеристики очага возникновения, — это так называемые термические депрессии размытого типа.
Они формируются над нагретыми районами суши и также отличаются малоподвижностью.
Классификация по типам
Место, где формируется масса, накладывает отпечаток на ее характеристики. От области первоначального происхождения объекта зависят его свойства. Например, холодные объекты образуются в северных широтах, а теплые — в южных, и никогда — наоборот.
По географии происхождения массы подразделяются на четыре основных вида:
- полярный (арктический или антарктический);
- умеренный;
- тропический;
- экваториальный.
Помимо классификации по географическому происхождению, массы делятся на подтипы по следующим критериям:
В качестве примеров различий по другим свойствам стоит привести такие сравнения. Тропические воздушные объекты характеризуются сильной запыленностью, а полярные, напротив, прозрачностью.
Типы воздушных масс в каждом поясе и их основные характеристики приведены в таблице.
| Широта (в градусах) | Тип масс | Атмосферное давление | Влажность | Температура |
| 0−10 | Экваториальные | Низкое | Высокая | Высокая |
| 10−40 | Тропические | Высокое | Смешанная (высокая в морских, низкая — в континентальных) | Очень высокая |
| 40−70 | Умеренные | Низкое | Смешанная (в морских — высокая, в континентальных — летом высокая и зимой низкая) | Смешанная (в морских — низкая, в континентальных — низкая зимой и высокая летом) |
| 70−90 | Полярные | Высокое | Низкая | Очень низкая |
Массы над территорией России
Российская Федерация — страна многообразная во всех отношениях. Касается это и масс воздуха — в пространстве над территорией России собраны различные типы этих объектов.
Они располагаются следующим образом:
- над северной частью — полярный;
- в средней полосе (центральноевропейская часть) — умеренный;
- над южной частью — тропический.
На большей части страны господствуют массы умеренного типа. Их столкновения с северными полярными объектами вызывают понижение температуры и усиление ветра. Что касается тропических масс, глубже всего во владения умеренных субстанций они проникают в летний сезон, провоцируя жару на большой территории страны.
Изменение свойств
Своим перемещением воздушные субстанции оказывают прямое влияние на климат и погодные изменения. Например, причина климатического похолодания заключается в затоке холодной массы из северных широт в более теплые воздушные объекты.
Но несмотря на то что свойства воздушных масс связаны с происхождением субстанций, они зависимы и от текущего местонахождения объекта, причем в гораздо большей степени.
При формировании закладываются первичные свойства, которые впоследствии сохраняются только частично. В процессе движения объектов характеристики воздушных масс изменяются или, выражаясь более научно, трансформируются.
Переместившись над поверхностью, свойства которой отличаются от параметров очага возникновения, субстанция меняется:
- становится суше или увлажняется;
- остывает или нагревается.
Объяснить, что такое трансформация воздушных масс, можно на следующем примере. Формирование воздуха полярного типа частично происходит в центральных циклонах высоких широт, размещающихся в верхних атмосферных слоях и отвечающих таким условиям, как:
- малоподвижность;
- обширность;
- глубина.
В верхних слоях тропосферы тропический воздух втягивается в высокие широты. В барических системах с такими характеристиками он трансформируется или, проще говоря, превращается в умеренный. То есть, попадая в очаг происхождения холодного полярного воздуха, теплый тропический охлаждается и преображается в умеренный.
Изменение свойств объекта происходит только при попадании в пространство над территорией, которая по своим параметрам отличается от места происхождения субстанции. При нахождении в области возникновения характеристики воздушной массы остаются неизменными.
Изначальные свойства объекта хотя и не постоянные, но довольно долгоиграющие. Именно поэтому при проникновении в пространство над новой территорией прибывшая воздушная масса некоторое время будет господствующей — т. е. именно ее свойствами будет определяться погода в этой области до тех пор, пока не завершится процесс трансформации.
Он длится не более одной недели. Главный признак его завершения — установление стабильного температурного режима (во время трансформации температура воздуха существенно меняется каждый день).
