Μετεωρολογία Ενότητες 8 και 9 Δρ. Πρόδρομος Ζάνης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας, Α.Π.Θ.
Ενότητες 8 και 9: Αέριες μάζες, μέτωπα και βαρομετρικά συστήματα Χαρακτηριστικά και ταξινόμηση των αέριων μαζών. Μετωπικές επιφάνειες και μέτωπα. Θερμά, ψυχρά, συνεσφιγμένα και στάσιμα μέτωπα. Υφέσεις και κατηγορίες υφέσεων. Μετωπικές υφέσεις. Κύκλος ζωής μίας μετωπικής ύφεσης και κυκλογένεση. Θερμικές υφέσεις. Ορογραφικές υφέσεις. Αντικυκλώνες και είδη αντικυκλώνων.
Ταξινόμηση αέριων μαζών Πολικές αέριες μάζες (P) Τροπικές αέριες μάζες (T) Αρκτικές αέριες μάζες (A) Ισημερινές αέριες μάζες (E) Θαλάσσιες (M) Ηπειρωτικές (C)
Ταξινόμηση & χαρακτηριστικά Πηγή Πολική (P) Τροπική (Τ) Ηπειρωτική ( c ) Θαλάσσια ( m ) cp Ψυχρές, ξηρές, ευσταθείς mp Δροσερή, υγρή, ασταθής ct Θερμές, ξηρές, ευσταθείς. Υπερκείμενος αέρας ασταθής mt Θερμή, υγρή Συνήθως ασταθής k: η αέρια μάζα κινείται επάνω από θερμότερη αυτής περιοχή w: η αέρια μάζα κινείτια επάνω από ψυχρότερη αυτής περιοχή
Πηγές αερίων μαζών στον πλανήτη
Μέτωπα - ορισμός Η διαχωριστική επιφάνεια ανάμεσα σε δύο αέριες μάζες με διαφορετικά θερμουγρομετρικά χαρακτηριστικά είναι μία επιφάνεια ασυνέχειας και ονομάζεται μετωπική επιφάνεια. Η τομή μίας μετωπικής επιφάνειας με ένα οριζόντιο επίπεδο ονομάζεται μέτωπο. Ένα μέτωπο είναι σημαντικό από συνοπτικής πλευράς όταν εκτείνεται μέχρι τα 850 hpa και έχει μήκος 350 km. Το πλάτος κυμαίνεται από 5 εώς 50 km. Polar front theory, 1918 (J. Bjerknes, V. Bjerknes, H. Solberg, T. Bergeron)
Είδη Μετώπων Θερμό μέτωπο Ψυχρό μέτωπο Συνεσφιγμένο μέτωπο Στάσιμο μέτωπο
Θερμό Μέτωπο Κλίση Από 1/300 έως 1/50 Συνήθως 1/100 Αποτέλεσμα Βροχή ή χιόνι μετρίας εντάσεως αλλά μεγάλης διάρκειας
Ψυχρό Μέτωπο Κλίση Από 1/150 έως 1/50 Συνήθως 1/80 Διαδοχή φαινομένων Ένταση ανέμων αυξάνει Ατμ. πίεση μειώνεται Εμφάνιση νεφών Σταδιακή αύξηση βροχής Έντονες καταιγίδες Καιρός αιθριάζει με το πέρασμα του μετώπου
Συνεσφιγμένο Μέτωπο Η σύσφιξη λέγεται θερμή όταν ο ψυχρός αέρας του ψυχρού μετώπου είναι θερμότερος του προπορευόμενου ψυχρού αέρα του θερμού μετώπου. Η σύσφιξη λέγεται ψυχρή όταν ο ψυχρός αέρας του ψυχρού μετώπου είναι ψυχρότερος του προπορευόμενου ψυχρού αέρα του θερμού μετώπου.
Μόνιμα Μέτωπα Αρκτικό μέτωπο Πολικό μέτωπο Ατλαντικού και Ειρηνικού Ενδοτροπικό μέτωπο Μεσογειακό μέτωπο κατά την χειμερινή περίοδο
Ύφεση Κυκλώνας Χαμηλό βαρομετρικό
Κυκλοφορία στις Υφέσεις Οι υφέσεις είναι συστήματα κακοκαιρίας με έντονη νέφωση, υετό και ισχυρούς ανέμους.
Κατηγορίες υφέσεων Μετωπικές υφέσεις Θερμικές υφέσεις Ορογραφικές υφέσεις Ασταθείς υφέσεις
Μετωπικές υφέσεις Μετωπική ύφεση είναι ένας στρόβιλος δύο διαφορετικών από θερμουγρομετικής άποψης αερίων μαζών. Κάθε μετωπική ύφεση περιλαμβάνει ένα θερμό και ένα ψυχρό μέτωπο.
Κύκλος ζωής της μετωπικής ύφεσης (2-3 ημέρες) Α) Στάσιμο μέτωπο με δύο ρεύματα αέρα να κινούνται παράλληλα. Β) Διαταραχή λόγω ανάγλυφου ή τοπικής θέρμανσης που δημιουργεί τα δύο μέτωπα, περιστροφική κίνηση, ανοδικές κινήσεις και χαμηλή πίεση στο κέντρο. Γ) Μέγιστο της έντασης της ύφεσης και σύσφιξη στο κέντρο της ύφεσης. Δ) Η σύσφιξη αναπτύσσεται και η ύφεση εξασθενεί.
Κυκλογένεση Με τον όρο κυκλογένεση εννοούμε την ανάπτυξη ή ακόμη και την ενίσχυση μιας ύφεσης. Οι υφέσεις επιφανείας συνδέονται άμεσα με την ροή στην μέση και ανώτερη τροπόσφαιρα.
Κυκλογένεση
Κυκλογένεση
Θερμικές υφέσεις Θερμική ύφεση δημιουργείται εξαιτίας της ανομοιόμορφης θέρμανσης ξηράς και θάλασσας. Μεγάλη είναι η σημασία της κατακόρυφης αστάθειας. Σημειώνονται μόνο ψυχρά μέτωπα. Παρατηρούνται κυρίως πάνω από ηπειρωτικές περιοχές του θερινούς μήνες. Παράδειγμα το χαμηλό του Πακιστάν.
Θερμικές υφέσεις λόγω εναλλαγής ξηράς και θάλασσας
Ορογραφικές υφέσεις Ορογραφικές υφέσεις σχηματίζονται όταν μία αέρια μάζα συναντήσει έναν ορεινό όγκο. Ο αέρας κοντά στο έδαφος τείνει να αποφύγει τον ορεινό όγκο είτε ανυψούμενος είτε παρακάμπτοντας. Η πίεση αυξάνει πάνω στην προσήνεμη πλευρά και μειώνεται στην υπήνεμη πλευρά οπότε σχηματίζεται μία ύφεση στην υπήνεμη πλευρά. Παράδειγμα οι ορογραφικές υφέσεις στην βόρεια Ιταλία όταν τα ψυχρά μέτωπα επιβραδύνονται από τις Άλπεις.
Υφέσεις αστάθειας Ο μηχανισμός σχηματισμού υφέσεων αστάθειας είναι ίδιος όπως στα θερμικά χαμηλά με την διαφορά ότι η θέρμανση τώρα δίνεται από την απελευθερούμενη λανθάνουσα θερμότητα συμπυκνώσεως και όχι από την θέρμανση από κάτω. Οι υφέσεις αστάθειας είναι συχνές στις τροπικές πειοχές.
Αντικυκλώνας Υψηλό βαρομετρικό Κέντρο υψηλών πιέσεων
Κυκλοφορία στους αντικυκλώνες Οι αντικυκλώνες είναι γεινικά βαρομετρικά συστήματα καλοκαιρίας
Αντικυκλογένεση
Είδη αντικυκλώνων Ψυχροί αντικυκλώνες Θερμοί αντικυκλώνες Επίσης οι αντικυκλώνες μπορεί να είναι: Μόνιμοι Εποχικοί Κινητοί Εμποδισμού (blocking anticyclones)
Ωμέγα εμποδισμός και εμποδισμός απορροής
Ωμέγα εμποδισμός
Εμποδισμός απορροής