Vremea si schimbarile vremii

VREMEA SI SCHIMBARILE VREMII 

1. Notiuni generale. Mase de aer.

cunoscandu-se starea atmosferei la un moment dat, pe baza legitatilor privind geneza si evolutia fenomenelor atmosferice, se poate prevedea evolutia viitoare a vremii in regiunea studiata.

atmosfera nu este omogena nici in directie orizontala, iar troposfera este impartita in unitati de mare extindere, relativ individualizate, numite mase de aer. Aceste portiuni mari din aerul atmosferic se caracterizeaza printr-o relativa omogenitate si continuitate in distributia valorilor parametrilor fizici ai atmosferei

o masa de aer se poate extinde de-a lungul suprafetei terestre pe distante mergand de la cateva sute pana la cateva mii de kilometri (500-5000km), iar pe verticala pana la limita superioara a troposferei, putand ingloba uneori si paturile inferioare ale stratosferei.

proprietatile definitorii ale maselor de aer sunt determinate de actiunea indelungata a acelorasi factori genetici: radiatia solara si suprafata subiacenta activa.

Masele de aer se clasifica dupa diferite criterii

dupa criteriul termic se deosebesc mase de aer cald si mase de aer rece. O masa de aer este considerata calda atunci cand provine de la latitudini mai joase, se deplaseaza spre latitudini superioare si, ajungand intr-o regiune mai rece, determina incalzirea vremii.

dupa criteriul geografic se disting mase de aer ecuatoriale, tropicale, polare si arctice, respectiv antarctice. In raport cu caracterul suprafetei deasupra careia se formeaza, deci dupa gradul de umiditate, fiecare tip geografic principal poate cuprinde subtipuri maritime si continentale.

dupa criteriul termodinamic, masele de aer se pot imparti in stabile si instabile

2. Fronturi atmosferice.

Schimbarile neperiodice ale vremii pot fi determinate de proprietatile fizice ale diferitelor tipuri de mase geografice de aer care se succed deasupra regiunii respective

In asemenea situatii, fenomenele meteorologice ale vremii au loc in interiorul aceleasi mase de aer, ele sunt caracteristice acelei mase de aer si pot cuprinde regiuni geografice intinse.

Schimbarile vremii se pot produce insa si in urma actiunii reciproce dintre diferitele mase de aer ajunse in contact. In zona de tranzitie dintre doua mase de aer se produc schimbari rapide in mersul elementelor meteorologice, cu consecinte directe asupra mersului vremii

PROIECT: Luneta Astronomica (Telescopul Refractor) PROIECT: Telescopul Reflector de tip Dobson

Zona de tranzitie dintre doua mase de aer diferite, caracterizate prin gradienti orizontali mari ai elementelor meteorologice se numeste front atmosferic.

Deoarece contactul dintre cele doua mase de aer se realizeaza pe o zona destul de ingusta, in reprezentarile grafice acest strat este redus, conventional, la o simpla suprafata, numita suprafata frontala, iar din intersectia ei cu suprafata terestra rezulta asa - numita linia frontului

Suprafata frontala este totdeauna inclinata sub un anumit unghi fata de orizontala (spre partea masei reci), deoarece aerul rece, avand o densitate mai mare, va patrunde in zona frontala sub aerul cald, luand forma unei pene inguste la suprafata terestra.

Dupa directia de deplasare se deosebesc doua feluri de fronturi: fronturile calde, care se deplaseaza spre masa de aer rece si fronturile reci, care se deplaseaza in directia masei de aer cald, care se retrage. Frontul cald - ia nastere  prin interactiunea unei mase de aer cald cu o masa de aer rece, atunci cand aerul cald care inainteaza ia locul unei mase de aer rece. Dupa trecerea frontului cald, vremea se incalzeste.

In inaintarea sa, masa de aer cald, avand un dinamism mai accentuat decat cea rece care se retrage, aluneca ascendent pe suprafata frontala. Prin aceasta miscare ascendenta, cu caracter continuu si lent, aerul se raceste prin destindere, se produce condensarea vaporilor de apa si ia nastere un vast sistem noros, caracteristic, de care in mod obisnuit este legata caderea precipitatiilor

In primul etaj apar norii Nimbostratus, din care cad precipitatii continue, timp de 12-16 ore, cu caracter linistit si in cantitati importante. Ascensiunea in continuare a aerului pe suprafata frontala duce la formarea norilor Altostratus, apoi a norilor Cirrostratus si Cirrus. Norii caracteristici frontului cald sunt deci de tip stratiform. Latimea orizontala a sistemului noros, in directia de inaintare a frontului, poate fi de 600-1000 km, iar zona cu precipitatii are o latime de 300-400km.

Pe masura apropierii liniei frontului, in stransa legatura cu ingrosarea stratului de aer cald si subtierea stratului de aer rece are loc o scadere lenta si uniforma a presiunii. Odata cu scaderea presiunii  se produce si o crestere treptata a temperaturii. Vantul sufla in general slab, insa la apropierea liniei frontului se observa totusi o intensificare a vantului, si o rotire treptata spre stanga. Dupa trecerea liniei frontului, in masa de aer cald scaderea presiunii inceteaza, vantul se roteste brusc spre dreapta si slabeste in intensitate.

Dupa trecerea frontului cald, precipitatiile inceteaza, cerul se insenineaza, iar temperatura aerului ramane ridicata.

Frontul rece ia nastere prin interactiunea unei mase de aer rece cu o masa de aer cald, atunci cand aerul rece care inainteaza  ia locul unei mase de aer cald. Dupa frontul rece vremea se raceste.

Din cauza frecarii, viteza de deplasare a stratului de aer rece din apropierea suprafetei terestre este mai mica decat in straturile superioare. De aceea, aerul rece patrunde sub cel cald, nu ca o pana ascutita, ci ca una obtuza, abrupta.

Suprafata frontala va avea deci in partea anterioara o forma convexa, buclata. Aerul rece se deplaseaza in acest caz sub forma unui val, a carui miscare se aseamana cu cea a unei senile.

Deplasarea mai rapida a fronturilor reci si inclinarea mai mare a suprafetelor frontale dau fenomenelor meteorologice cauzate de aceste fronturi un dinamism mai accentuat, uneori chiar violent

a) Frontul rece de ordinul I. Se caracterizeaza printr-o panta destul de abrupta a penei de aer, care determina o miscare convectiva fortata a aerului cald si o racire intensa, prin destindere. Aceasta duce la o condensare puternica si la formarea norilor de tip convectiv (Cumulonimbus), din care cad precipitatii cu caracter de aversa chiar din fata frontului

In spatele liniei frontului, unde inclinarea suprafetei frontale este mai mica, aerul cald este antrenat intr-o miscare mai lenta, care are drept rezultat formarea unui sistem noros stratiform, incepand cu Nimbostratus, din care cad precipitatii continue si generale. Dupa acestia urmeaza norii Altostratus si uneori Cirrostratus.

Se observa deci unele asemanari cu frontul cald. Deosebirea consta in prezenta norilor Cumulonimbus in partea anterioara a frontului rece, in succesiunea inversa a celorlalte genuri de nori si situarea zonei de precipitatii in urma liniei frontului.

Totodata, la frontul rece de ordinul I, zona de precipitatii este mai ingusta, 100-150 km, rareori 250-300 km.

b. Frontul rece de ordinul II. Se caracterizeaza printr-o mare viteza de deplasare si printr-o puternica convectie dinamica determinata de partea anterioara, abrupta a frontului.

Pe aceasta cale iau nastere nori Cumulonimbus puternici, care produc precipitatii cu caracter de aversa sau torentiale, insotite de fenomene electrice. Vantul sufla puternic, in rafale. 

toate fenomenele meteorologice legate de frontul rece de ordinul II au un caracter mult mai violent decat in cazul frontului rece de ordinul I.

sistemul noros Cumulonimbus sufera o deformare in partea superioara, sub forma unei stresini alungite sau ca o nicovala in directia de inaintare a frontului, precum si faptul ca zona de precipitatii este destul de ingusta, 10-20 km, si dispusa in mare parte inaintea liniei frontului.

Pe langa fronturile atmosferice descrise mai sus, numite fronturi simple, deoarece separa numai doua mase de aer, se mai cunosc si fronturi complexe, care separa trei sau chiar mai multe mase de aer. Acestea sunt asa-numitele fronturi ocluse sau mixte, care iau nastere prin convergenta fronturilor calde si reci.

Toate schimbarile vremii, legate de deplasarea si transformarea maselor de aer sau a fronturilor, sunt conditionate de 'activitatea' ciclonica.

Prin particularitatile sale, ciclonul mobil reprezinta un factor de cea mai mare importanta pentru mersul vremii in regiunile temperate.

Ciclonii tropicali, care poarta diferite denumiri regionale (Taifun in Asia rasariteana, ciclon in India, uragan in Antile), in comparatie cu ciclonii zonei temperate au o extindere mai mica, insa, avand gradienti barici orizontali foarte mari, determina viteze ale vantului care uneori pot depasi 300 km/h.

Cunoasterea structurii si a evolutiei ciclonului mobil si urmarirea deplasarii lui in spatiu prin metoda sinoptica sau pe alte cai directe (sateliti, radar, etc. ), ofera largi posibilitati pentru prevederea vremii si prevenirea efectelor daunatoare ale activitati ciclonice. Pentru depistarea ciclonilor tropicali se folosesc zborurile de recunoastere si de investigare cu avioane (“vanatoarea de taifunuri”), statiile radar, iar in ultimul timp statiile de televiziune ale satelitilor.