1.5 Видоизменения атмосферных фронтов

В реальных условиях классические схемы теплых и холодных фронтов встречаются довольно редко. Различия в тепло- и влагосодержании атмосферных слоев, интенсивности вертикальных движений, влияние рельефа и ряд других факторов определяют видоизменения атмосферных фронтов, на которых остановимся ниже.

1.5.1 Видоизменения теплого фронта

В начальной стадии зарождения циклона и образования теплого участка фронта развивается преимущественно надфронтальная система облаков As-Ns, из которой часто выпадают интенсивные осадки. Если восходящие движения вблизи линии фронта приобретают характер конвективных, осадки переходят в ливневые и иногда сопровождаются грозами (рис. 1.17а).

При достаточной влажности пограничного слоя и активном турбулентном перемешивании предфронтальные облака St fr. вблизи линии фронта сливаются с надфронтальными облаками и образуют сплошной покров (особенно в холодное полугодие), полностью маскирующий для наземного наблюдателя систему облаков теплого фронта (рис.1.17б). Осадки из As могут достигать поверхности Земли, а также стимулировать выпадение осадков из системы облаков St-Sc. В таких случаях предфронтальная зона осадков может достигать ширины 400 км и более.

Если в пограничном слое профиль теплого фронта очень пологий, то основная система облаков и зона обложных осадков может быть смещена вперед от линии фронта (рис.1.17в).

В некоторых случаях деформации подвергается лишь верхняя граница фронтального слоя (рис.1.17 г).

В тех случаях, когда теплый фронт медленно перемещается (расположен в резко выраженной барической ложбине) и восходящие движения воздуха захватывают зафронтальную область, система As-Ns располагается по обе стороны фронта. Однако за линией фронта эта система сильно расслоена (рис.1.17д) и либо не дает осадков, либо осадки выпадают слабые и имеют характер мороси.

Облачность старых теплых фронтов может быть сильно расслоенной на всем протяжении. Постепенно эти слои рассеиваются, начиная с нижних, и осадки прекращаются. Могут появляться облака Ас, Сс, не типичные для теплого фронта (рис.1.17 е).

Рис. 1.17. Некоторые видоизменения системы облаков теплого фронта.

1.5.2 Видоизменения холодного фронта

Строение холодных фронтов отличается большим разнообразием по сравнению со строением теплых фронтов. Отметим ряд основных отклонений от классической схемы.

При большой влажности предфронтального теплого воздуха система облаков и осадков холодного фронта расширяется по площади, захватывая зону теплого сектора перед фронтом шириной до 200 км (рис.1.18). Однако и в этом случае вблизи линии холодного фронта наблюдаются преимущественно облака Cb, а осадки носят ливневый характер. Перед холодным фронтом могут наблюдаться линии неустойчивости.

Рис.1.18 Видоизменение холодного фронта

Развивающиеся под влиянием вертикальных движений, обусловленных турбулентностью и трением, облака плохой погоды St fr. и Sc могут полностью замаскировать систему облаков холодного фронта (рис.1.19). В результате над сушей в холодную половину года редко удается по наземным наблюдениям проследить приближение системы облаков холодного фронта.

Рис.1.19. Некоторые видоизменения системы облаков холодного фронта 1-ого рода.

При большой сухости и относительной устойчивости предфронтального воздуха холодные фронты могут проходить, не давая осадков.

При наличии в атмосфере слоя выравнивания температур ниже этого слоя фронтальная поверхность может иметь вид поверхности теплого фронта, выше -верхнего холодного фронта (рис.1.20).

Рис. 1.20 Схема фронтов и их облачных систем при наличии в тропосфере слоя выравнивания температуры.