Глоссарий

Антициклон — область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с соответствующим распределением ветра.
В низком антициклоне — холодном, изобары остаются замкнутыми только в самых нижних слоях тропосферы (до 1.5 км), а в средней тропосфере повышенное давление вообще не обнаруживается; возможно также наличие над таким антициклоном высотного циклона.
Высокий антициклон — теплый и сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже и в верхней тропосфере. Иногда антициклон бывает многоцентровым. Воздух в антициклоне в северном полушарии движется, огибая центр по часовой стрелке (т.е. отклоняясь от барического градиента вправо), в южном полушарии — против часовой стрелки.
Для антициклона характерно преобладание ясной или малооблачной погоды. Вследствие охлаждения воздуха от земной поверхности в холодное время года и ночью в антициклоне возможно образование приземных инверсий и низких слоистых облаков (St) и туманов. Летом над сушей возможна умеренная дневная конвекция с образованием кучевых облаков. Конвекция с образованием кучевых облаковнаблюдается и в пассатах на обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов. При стабилизации антициклона в низких широтах возникают мощные, высокие и теплые субтропические антициклоны.
Стабилизация антициклонов происходит также в средних и в полярных широтах. Высокие малоподвижные антициклоны, нарушающие общий западный перенос средних широт, называются блокирующими.
Синонимы: область высокого давления, область повышенного давления, барический максимум.

Антициклон азиатский (зимний азиатский антициклон, азиатский максимум, сибирский антициклон) — один из сезонных центров действия атмосферы: область высокого давления над Азией с центром на территории Монголии.
Из области Азиатского антициклона отдельные антициклоны или гребни периодически смещаются на Тихий океан, пополняя субтропическую зону высокого давления.

Антициклон азорский
Азорский антициклон (азорский максимум, североатлантический антициклон, североатлантических максимум) — один из субтропических антициклонов, располагается в субтропических и тропических широтах северного Атлантического океана с центром вблизи 35-й параллели, неподалеку от Азорских островов. Зимой имеет отрог на северную Африку и летом — на Средиземное море и южную Европу.
Давление в центре изменяется от 1020-1022 гПа весной и осенью до 1024-1025 гПа зимой и летом. Район азорского антициклона является основным очагом формирования морского тропического воздуха для Европы.

Атмосфера — воздушная оболочка Земли, принимающая участие в ее суточном и годовом вращении — предмет изучения метеорологии. Атмосфера состоит из смеси ряда газов — воздуха, в котором взвешены коллоидные примеси — пыль, капельки, кристаллы и пр.
С высотой состав атмосферного воздуха меняется мало. Однако начиная с высоты около 100 км, наряду с молекулярным кислородом и азотом появляется и атомарный в результате диссоциации молекул, и начинается гравитационное разделение газов. Выше 300 км в А. преобладает атомарный кислород, выше 1000 км — гелий и затем атомарный водород.
Давление и плотность в атмосфере убывают с высотой. Около половины всей массы атмосферы сосредоточено в нижних 5 км, 9/10 — в нижних 20 км и 99,5% — в нижних 80 км. На высотах около 750 км плотность воздуха падает до 10-10 г/м³ (тогда как у земной поверхности она порядка 103 г/м³), но и такая малая плотность еще достаточна для возникновения полярных сияний. Резкой верхней границы атмосфера не имеет; плотность составляющих ее газов постепенно приближается к плотности газов межпланетного пространства.
В вертикальном направлении атмосферу разделяют на ряд основных слоев. По распределению температуры с высотой выделяются следующие основные слои: тропосфера (до 9-17 км), стратосфера (до 50-55 км), мезосфера (до 80-85 км), термосфера. По физико-химическим процессам выделяются озоносфера (10-50 км), нейтросфера (от земли до 70-80 км), ионосфера (выше 70-80 км), хемосфера (от стратосферы до нижней части термосферы). По кинетическим процессам выделяются экзосфера (выше 600-1000 км) и земная корона (выше 2000 км); по составу — гомосфера (до 90-100 км) и гетеросфера (выше 90-100 км).
Переходные слои или границы между основными атмосферными слоями носят названия: между тропосферой и стратосферой — тропопауза, между стратосферой и мезосферой — стратопауза, между мезосферой и термосферой — мезопауза.
Нижние 500-1500 м тропосферы называют пограничным слоем атмосферы, или планетарным пограничным слоем, или слоем трения, поскольку в этом слое турбулентный обмен оказывает заметное влияние на ветер и суточный ход метеорологических элементов. Нижние несколько десятков метров выделяют под названием приземного слоя атмосферы, обладающего особыми свойствами вследствие непосредственной близости к подстилающей поверхности.
Общая циркуляция атмосферы приводит к обмену воздуха между различными широтами и областями Земли. Она осуществляется в форме циклонической деятельности.

Атмосферное давление — атмосферное давление является одной из наиболее существенных характеристик состояния атмосферы. В покоящейся атмосфере давление в любой точке равно весу вышележащего столба воздуха с единичным сечением.
«Нормальным» атмосферным давлением называется давление, равное весу ртутного столба высотой 760 мм, находящегося при температуре 0.0°C, на широте 45° и на уровне моря.
В системе СГС 760 мм рт. ст. эквивалентно 1013.25 мб.
Основной единицей давления в системе СИ, служит паскаль [Па]; 1 Па= 1 Н/м2. В системе СИ давление 1013.25 мб эквивалентно 101325 Па или 1013.25 гПа.
Атмосферное давление – очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.
1 гПа = 0.75 мм рт. ст. Или 1 мм рт. ст. = 1.333 гПа.

Арктический воздух — воздушные массы арктического происхождения, т.е. формирующиеся в Северном полярном бассейне, а зимой также над наиболее далеко выдвинутыми к северу частями материков. Характеризуется низкой температурой, малым влагосодержанием и большой прозрачностью.
Вторгаясь в низкие широты, арктический воздух создает более или менее резкие похолодания — волны холода.
Прогреваясь при движении к югу над морем, а в теплое время года над сушей, арктический воздух приобретает неустойчивую стратификацию в нижних слоях с образованием облаков и осадков конвекции.

Анемометр — прибор для определения скорости ветра (в некоторых конструкциях также и направления ветра).

Анемометр состоит из чашечной (или лопастной) вертушки укреплённой на оси, которая соединена с измерительным механизмом. При возникновении воздушного потока, ветер толкает чашечки, которые начинают крутиться вокруг оси. Скорость ветра определяется по давлению ветра на движущуюся часть прибора — анемометрическую вертушку. Рисунок слева.
Ультразвуковой анемометр (рисунок справа) — благодаря высокой точности измерения ультразвуковой анемометр может использоваться для безинерционныхизмерений т.е. измерять мгновенные значения скорости ветра, например при шквалах.

Скорость ветра может также определяться и манометрическим способом — по разности динамического и статического давления ветрового потока в трубке Пито (аэродинамический анемометр), либо по величине охлаждения нагретого тела под действием ветра (термоанемометр).
Направление ветра определяется с помощью флюгера.

Анероид (барометр-анероид) — прибор для измерения атмосферного давления по величине деформации упругой металлической коробки (коробка Види), из которой выкачан воздух. Эта деформация пропорциональна деформирующему усилию, т.е. изменению приложенного к коробке давления. Деформация коробки через систему рычагов передается на стрелку, перемещающуюся по шкале. Шкала градируется по ртутному барометру.
Смотреть еще: барометр.

Атмосферный фронт — это поверхность раздела (или переходная зона) двух и более воздушных масс, обладающих различными свойствами, то есть отличающихся одна от другой по своим основным характеристикам: температуре, влажности, прозрачности, содержанию пыли и других примесей. Ширина такой зоны у земной поверхности — несколько десятков километров, вертикальная мощность — несколько километров.
Как правило, с атмосферными фронтами связана характерная облачность. Чаще всего это целая система облаков высоко-слоистых и слоисто-дождевых, иногда кучево-дождевых и сопутствующих им облаков верхнего и нижнего ярусов. На атмосферных фронтах наблюдаются многие явления, характерные для ненастной погоды, в том числе значительные осадки, сильный ветер, иногда грозы,пыльные бури или метели и т. п.
Атмосферные фронты существуют в основном в циклонах и на их периферийных участках, в так называемых барических ложбинах, где в нижних слоях атмосферы всегда наблюдается сходимость воздушных потоков, необходимая для сохранения контрастов между двумявоздушными массами, то есть для существования самого фронта.
С приближением циклона или его ложбины атмосферное давление, как правило, падает, и это служит неплохим признаком приближения фронта. Прохождение ложбины сопровождается характерным изменением скорости и направления ветра и, в зависимости от типа фронта (холодного, теплого), появлением в определенной последовательности облаков и осадков.
Предсказывается приближение фронта по всему комплексу характерных для него признаков, и прежде всего — по предвычисляемому положению циклонов и их ложбин, в которых располагаются атмосферные фронты.

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. По принципу действия различают жидкостный барометр, основанный на законах гидростатики. Атмосферное давление измеряется в нем высотой столба жидкости, уравновешивающего давление. Анероид, построенный на использовании упругих деформаций тел при колебаниях давления. Гипсотермометр, построенный на использовании зависимости точки кипения воды от внешнего атмосферного давления.

Газовый барометр, измеряющий атмосферное давление по величине объема постоянного количества газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости.

Бора — сильный и порывистый ветер, направленный вниз по горному склону и приносящий в зимнее время значительное похолодание. Наблюдается в местностях, где невысокий горный хребет граничит с морем. При зимних вторжениях холодного воздуха последний, переваливая хребет, приобретает большую нисходящую составляющую скорости.

Так образуется бора (норд-ост) в Новороссийске, на крутых побережьях Далмации (восток Адриатического моря), на берегах Байкала (сарма), на Новой Земле и в других местах. На Адриатическом море различается циклоническая бора с облачностью и осадками, захватывающая все море при депрессии над югом Адриатики, и антициклоническая бора при мощном антициклоне над средней Европой, охватывающем и Далмацию, очень сильная, но не проникающая далеко от берега.

Бриз — это ветер с суточной периодичностью по берегам морей и больших озер, а также на некоторых больших реках.

Дневной (морской) бриз дует с моря на нагретое побережье, ночной (береговой) — с охлажденного побережья на море. Смена берегового бриза на морской происходит незадолго до полудня, морского на береговой — вечером. Бризы обычно проникают от береговой линии на десятки километров. Бризы особенно развиты летом, в периоды антициклонической погоды, не нарушаемой прохождением фронтов и сменой воздушных масс.

Хорошо выражены они в тропиках, где смена бризов имеет существенное значение для суточного хода погоды.

Буря — очень сильный ветер, приводящий к сильному волнению на море и к разрушениям и опустошениям на суше. Буря может наблюдаться: при прохождении тропического или внетропического циклона; при прохождении смерча (тромба, торнадо); при грозе, местной или фронтальной.

Скорость приземного ветра при буре по шкале Бофорта 10 баллов (25-28 м/с), а при сильной буре 11 баллов (29-32 м/с). Менее сильный ветер, в 8-9 баллов (17-24 м/с), обозначается как шторм и сильный шторм, более сильный — 12 баллов (свыше 32 м/с) — как ураган.

Кратковременные усиления ветра при грозах или без них до скорости шторма или бури называются шквалами.

Существует также оценка скорости ветра в баллах, так называемая шкала Бофорта, по которой весь интервал возможных скоростей ветра делится на 12 градаций. Эта шкала связывает силу ветра с различными его эффектами, такими, как степень волнения на море, качание ветвей и деревьев, распространение дыма из труб и т. п.

Каждая градация по шкале Бофорта носит определенное название. Так, нулю шкалы Бофорта соответствует штиль, т. е. полное отсутствие ветра. Ветер в 4 балла, по Бофорту называется умеренным и соответствует скорости 5-7 м/с; в 7 баллов — сильным, со скоростью 12-15 м/с; в 9 баллов — штормом, со скоростью 18-21 м/с; наконец, ветер в 12 баллов по Бофорту — это уже ураган, со скоростью свыше 29 м/с.

Барический градиент (градиент давления) — здесь наибольший практический интерес предстваляют собой горизонтальная и вертикальная проекции, которые принято называть горизонтальным и вертикальным градиентами.

Обозначив вертикальный и горизонтальный градиент через G₁ и G₂ соответственно:
G₁=-∂P/∂z или G₁=-ΔP/Δz;
G₂=-∂P/∂n или G₂=-ΔP/Δn.

На синоптических картах погоды изобары проводят через 5 гПа (ΔP=-5 гПа). Поэтому Δn – расстояние между изобарами (по нормали к ним), проведенными через 5 гПа.

Горизонтальный градиент давления рассчитывают чаще всего на 100 км (гПа на 100 км). Значение горизонтального градиента давления в условиях атмосферы обычно колеблется от 1 до 5 гПа на 100 км.
В разных точках барического поля направление и величина барического градиента будут, конечно, разными. Там, где изобары сгущены, изменение давления на единицу расстояния по нормали к изобаре больше; там, где изобары раздвинуты, оно меньше. Иначе говоря, величина горизонтального барического градиента обратно пропорциональна расстоянию между изобарами.

Так как атмосферное давление всегда падает с высотой, вертикальный градиент всегда положителен. Отметим, что в атмосфере G₁ всегда больше G₂, то есть давление с высотой изменяется значительно быстрее, чем в горизонтальном направлении.

Период (часть) года, в который температура в среде обитания культурных растений благоприятствует их росту и развитию (вегетации).

В первом приближении это — безморозный период, т.е. промежуток времени от последних весенних до первых осенних заморозков, однако для различных растительных культур в одной и той же местности. Вегетационный период может быть различным в зависимости от морозостойкости растений. В тропиках и отчасти в субтропиках вегетационный период продолжается круглый год.

• Астрономически — время между весенним равноденствием и летним солнцестоянием. Весна в северном полушарии от 21 марта до 21 июня, в южном — от 23 сентября до 22 декабря.
• Условный переходной сезон между зимой и летом: март, апрель, май — в северном полушарии; сентябрь, октябрь, ноябрь — в южном.
• Климатический сезон, переходной между зимой и летом, характеризующийся быстрым повышением температуры воздуха в среднем годовом ходе. Началом весны считается переход средней суточной температуры воздуха через 0°С. К нему можно относить определенные месяцы года, однако в зависимости от климатических условий. В полярных широтах весна кратковременна, в тропиках весна неразличима.
• Синоптический сезон, переходной между зимой и летом в разные годы начинающийся и оканчивающийся в разные сроки, характеризующийся определенным режимом атмосферных процессов. Особенно характерна ликвидация преобладания высокого давления и усиление циклонической деятельности над материками средних широт.
• Фенологический сезон, наступление и окончание которого определяются фенологическими признаками (прилет птиц, развертывание листьев, цветение растений), наступающими для каждого района в разные сроки.

Виртуальной температурой называется температура, которую должен иметь сухой воздух, чтобы его плотность равнялась бы плотности влажного воздуха. Только при высокой температуре и большой влажности разность плотностей становится заметной.

Виртуальная температура определяется по формуле Tv=T(1+0.378e/P), где T, e, P – температура воздуха, упругость водяного пара иатмосферное давление соответственно.

Пользуясь виртуальной температурой можно применять к влажному воздуху уравнения состояния и другие соотношения справедливые для сухого воздуха. Введя виртуальную температуру в уравнение состояния влажного воздуха можно получить его плотность: ρ=P/RTv, где R – газовая постоянная сухого воздуха, равная в СИ 2.87·10² [дж/кг·град].

Виртуальной температурой называется температура, которую должен иметь сухой воздух, чтобы его плотность равнялась бы плотности влажного воздуха. Только при высокой температуре и большой влажности разность плотностей становится заметной.

Виртуальная температура определяется по формуле Tv=T(1+0.378e/P), где T, e, P – температура воздуха, упругость водяного пара иатмосферное давление соответственно.

Пользуясь виртуальной температурой можно применять к влажному воздуху уравнения состояния и другие соотношения справедливые для сухого воздуха. Введя виртуальную температуру в уравнение состояния влажного воздуха можно получить его плотность: ρ=P/RTv, где R – газовая постоянная сухого воздуха, равная в СИ 2.87·10² [дж/кг·град].

Относительная влажность воздуха f — отношение парциального давления водяного пара e к его предельному значению E над плоской поверхностью чистой воды, выраженное в процентах: f=e/E⋅100%.
Абсолютная влажность a — масса водяного пара в граммах в 1 м3 влажного воздуха. Измеряется в г/м3.
Вычислить можно по формуле a= 217⋅e/T [г/м3], T — температура воздуха [°K].
В приземных условиях влажность воздуха определяется всего удобнее психрометрическим методом, т. е. по показаниям двух термометров— с сухим и со смоченным резервуаром (сухого и смоченного). Испарение воды с поверхности смоченного термометра понижает его температуру по сравнению с температурой сухого термометра; понижение это тем больше, чем больше дефицит влажности. По разности температур сухого и смоченного термометров вычисляют упругость пара (e) и относительную влажность воздуха (f).
Для практических расчетов служат специальные психрометрические таблицы. Величины упругости насыщения в психрометрических таблицах всегда даются для плоской поверхности пресной воды.
Для отрицательных температур дополнительно даются соответствующие значения относительно льда. Пара термометров с сухим и со смоченным резервуаром — называется психрометром.

Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу в результате испарения с поверхности водоёмов, почвы, растительного, снежного и ледяного покрова. Количество водяного пара зависит от физико-географических условий местности, времени года и суток.
Процесс испарения заключается в том, что молекулы воды, обладающие наибольшими скоростями, преодолевают силы молекулярного сцепления и отрываются от водной или иной испаряющей поверхности. Затем они быстро распространяются в окружающую среду в результате молекулярной диффузии.
Помимо этого в атмосфере происходит и обратный процесс — переход молекул водяного пара из воздуха в воду или на поверхность почвы. И, если, количество вылетающих молекул больше, чем возвращающихся обратно, то результирующим процессом будет испарение.
Если количество молекул одинаково, тогда между испаряющей средой и находящимся над ней паром устанавливается подвижное равновесие. Водяной пар при этом называется насыщенным. Для продолжения процесса испарения необходимо дополнительное тепло, которое называется теплотой испарения, причем скорость испарения будет увеличиваться с повышением температуры испаряющей поверхности.
При температуре 0°C теплота испарения воды 2.499×106, а льда составит 2.73×106 [дж/кг].
Упругость водяного пара e — парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе, выражается в гПа. При каждой температуре упругость водяного пара не может превышать предельного значения — E. Водяной пар, упругость которого достигла предельного значения (e=E) называется насыщенным.

Пассаты обоих полушарий разделены переходной зоной с неравномерными, часто слабыми, но иногда и довольно сильными шквалистымиветрами. В этой зоне в общем наблюдается сходимость воздушных течений, почему она и называется внутритропической зоной конвергенции.
Сходимость воздушных теченийвстреча пассатов
на большем расстоянии от
экватора (летний экваториальный муссон)

экваториальная зона западных ветров

встреча пассатов у
тропического фронта вблизи экватора

Вследствие сходимости ветра конвекция в этой зоне резко усилена и развивается до больших высот по сравнению с зонами пассатов. Сильные восходящие движения прорывают и размывают здесь пассатную инверсию. Облака превращаются в мощные кучевые и кучево-дождевые, и из последних выпадают обильные осадки ливневого характера.
Положение внутритропической зоны конвергенции на отдельных ее участках изо дня в день меняется, и иногда значительно. Нередко внутритропическая зона конвергенции обостряется в узкий тропический фронт, на котором пассат одного полушария непосредственно сменяется пассатом другого полушария. Тропический фронт проходит в таком случае по оси экваториальной депрессии.
При хорошо выраженной сходимости ветра тропические фронты мало выражены в поле температуры, которая в обоих пассатах довольно близка. Больше могут быть различия во влажности. По-видимому, вблизи экватора тропический фронт не может существовать как поверхность раздела, подобная внетропическим фронтам.
В некоторых частях океанов (например, на востоке Индийского и на западе Тихого океанов) во внутритропической зоне конвергенции дуют временами довольно сильные (5-10 м/с) западные ветры, более или менее резко отграниченные от обоих пассатов двумя параллельными тропическими фронтами. Эти экваториальные западные ветры захватывают слой от земной поверхности до высоты в несколько километров.
В переходные сезоны эта экваториальная зона западных ветров над Индийским океаном имеет в ширину всего несколько градусов широты и располагается симметрично относительно экватора. Западные направления ветра в ней объясняются, по-видимому, тем, что вблизи экватора ветер не является квазигеострофическим и дует по барическому градиенту, а последний на больших участках экватора направлен с запада на восток.
Летом данного полушария экваториальная зона западных ветров расширяется, захватывая более высокие широты и создавая там летний муссон, в общем уже квазигеострофический. При этом один из двух тропических фронтов, ограничивающих зону западных ветров, остается вблизи экватора, а другой смещается к северу или к югу вместе с продвигающимся муссоном.

Началу международному сотрудничеству в области метеорологии было положено на Второй метеорологической конференции в Лейпциге в 1872 г. и на первом метеорологическом конгрессе, состоявшемся в Вене в сентябре 1873 г. На этом конгрессе была создана Международная метеорологическая организация, преобразованная в 1947 году во Всемирную международную организацию — ВМО.

ВМО — специализированное учреждение Организации Объединенных Наций. Она осуществляет обмен метеорологическими данными между службами всех стран, следит за соблюдением единой методики, заботится о распространении результатов научно-методических исследований и обмени ими.
Штаб-квартира ВМО расположена в Женеве. Адрес электронной почты: wmo@wmo.int, интернет-сайт: ВМО.

Созданная Всемирной метеорологической организацией (ВМО) 1 января 1968 года мировая система, состоящая из:
• сети метеорологических (и аэрологических) станций и других средств производства наблюдений (метеорологические спутники, трансозонды и пр.) по единой глобальной программе; 
• метеорологических центров для обработки данных наблюдений и хранения материалов в глобальном масштабе; 
• глобальной службы телесвязи для быстрого обмена данными наблюдений и обработанной информацией; 
• программы научных исследований, необходимых для улучшения прогнозов погоды и изучения возможностей непосредственного воздействия на погоду и климат.

Всемирный метеорологический день отмечается ежегодно 23 марта. Он знаменует собой вступление в силу 23 марта 1950 г. Конвенции Всемирной Метеорологической организации (ВМО). 
К каждой годовщине ВМО выбирает тему, которая освещает вклад метеорологии и гидрологии в вопросы, имеющие большое значение для человечества.

На картах барической топографии АТ500, АТ300, (т.е. в средней и верхней тропосфере) в виде области значительного сгущения изогипс представлены зоны перехода между высокими холодными циклонами и высокими тёплыми антициклонами – высотные фронтальные зоны.

ВФЗ постоянно возникают, обостряются и разрушаются. Интенсивность их зависит от разности температур встречающихся воздушных масс.
В этих зонах концентрируются огромные запасы энергии. При нестационарности движения возникают крупнейшие атмосферные вихри – циклоны и антициклоны. Таким образом, фронтальные зоны играют огромную роль в развитии погодообразующих процессов.

Часть ВФЗ слева от оси (по направлению переноса) называется циклонической периферией ВФЗ, справа от оси – антициклонической периферией ВФЗ.
Часть ВФЗ, где в направлении потока наблюдается сходимость изогипс, называется входом ВФЗ, часть, где в направлении потока наблюдается расходимость изогипс – дельтой ВФЗ.
Отдельные ВФЗ, сливаясь друг с другом, образуют планетарную высотную фронтальную зону (ПВФЗ). ПВФЗ на огромных участках располагается преимущественно зонально, но может иметь волны большой амплитуды меридионального направления.

Однозначной связи между высотными фронтальными зонами и атмосферными фронтами не существует. Нередко два примерно параллельных фронта, хорошо выраженных внизу, сливаются в верхних слоях атмосферы в одну широкую фронтальную зону. В то же время, при наличии фронтальной зоны на высотах у Земли фронт не всегда существует.

Непрерывная ВФЗ на большом протяжении в нижнем слое тропосферы часто разделяется на отдельные участки — существует в циклонах и отсутствует в антициклонах.

Геопотенциалом называется работа, которая затрачивается на преодоление силы тяжести F=mg при перемещении частицы с массой m=1 от центра Земли до заданного уровня. Условно геопотенциал Ф равен нулю на уровне моря, Все расчеты абсолютных значений Фпроизводятся относительно этого уровня.

Географические условия, определяющие протекание климатообразующих процессов, а следовательно, и климат данной местности.
Сюда относятся: географическая широта местности, высота над уровнем моря, расчленение подстилающей поверхности на сушу и море, орография, удаленность от океанов и морей, рельеф местности различных градаций, океанические течения, характер поверхности почвы, распределение водоемов на суше, растительный, снежный и ледяной покров.

Прежде — синоним атмосферных осадков вообще. Теперь употребляется преимущественно по отношению к осадкам, выделяющимся из воздуха на поверхности земли и на поверхностях предметов, как, например, роса, иней, изморозь и пр.

Прибор для измерения влажности воздуха. В зависимости от метода, положенного в основу прибора, существуют следующие типы гигрометров: весовой, или абсолютный, волосной, пленочный, диффузионный, конденсационный, электролитический, спектральный гигрометры, психрометр.
В приземных условиях влажность воздуха определяется всего удобнее психрометрическим методом, т. е. по показаниям двух термометров— с сухим и со смоченным резервуаром (сухого и смоченного). Испарение воды с поверхности смоченного термометра понижает его температуру по сравнению с температурой сухого термометра; понижение это тем больше, чем больше дефицит влажности.
По разности температур сухого и смоченного термометров вычисляют упругость водяного пара и относительную влажность воздуха.
Для практических расчетов служат специальные психрометрические таблицы. Величины упругости насыщения в психрометрических таблицах всегда даются для плоской поверхности пресной воды. Для отрицательных температур дополнительно даются соответствующие значения относительно льда. Пара термометров с сухим и со смоченным резервуаром — называется психрометром.

Площадь в центре тропического циклона, диаметром в среднем 20-30 км (иногда до 60 км), без осадков, с очень слабыми ветрами, иногда с полным штилем, и ясным или почти ясным небом. Облака циклона окружают глаз бури со всех сторон в виде громадного амфитеатра.
Температура в этой области значительно повышена, особенно в свободной атмосфере, а относительная влажность — понижена.Стратификация атмосферы устойчивая до больших высот.
Глаз бури связан с нисходящим движением воздуха в центре тропического циклона.

Гололед — это слой плотного льда (матового или прозрачного), нарастающего на поверхности земли и на предметах преимущественно с наветренной стороны, от намерзания капель переохлажденного дождя или мороси.

Обычно наблюдается при температурах от 0 до -3°, реже при более низких, до -16°C. Корка намерзшего льда может достичь толщины нескольких сантиметров и вызвать обламывание сучьев, обрыв проводов и т.п.

Осадки, выпадающие в теплое время года из мощных кучево-дождевых облаков, в виде частичек плотного льда различных, иногда очень крупных, размеров. Град часто наблюдается при грозе, обычно вместе с ливневым дождем.

Град

Выпадающие градины имеют диаметр от нескольких миллиметров до 10 см и более. Осадки в виде града не всегда достигают земной поверхности, иногда град успевает полностью растаять на пути падения, и тогда выпадает ливневый дождь. Градины, имеющие при выпадении из облака радиус менее 1 см, при падении полностью таят, если уровень нулевой изотермы лежит на высоте не менее 3-4 км.
Выпадение града иногда может дать на земной поверхности покров высотой до 20-30 см. Интенсивный град может уничтожить посевы, иногда наблюдается гибель животных. Не следует смешивать град с ледяной крупой. У града плотность льда 0,7-0,9 г/см³, у крупы значительно меньше.

Метеорологические величины изменяются как во времени, так и в пространстве. Совокупность значений метеорологической величины во всём пространстве называют полем этой величины. Количественной мерой изменения метеорологической величины в пространстве служит градиент этой величины.
Наибольший практический интерес представляют горизонтальный и вертикальный градиенты метеовеличины. Горизонтальный градиент всегда положителен.
Вертикальный может быть как положительным, так и отрицательным. Справедливо следующее общее правило: если метеорологическая величина убывает, то вертикальный градиент положителен, если величина растет с высотой, то вертикальный градиент этой величины отрицателен.
Наиболее важные в метеорологической практике – вертикальный и горизонтальный градиенты давления и температуры.

Гребень – область повышенного давления между двумя областями пониженного давления. Часто это вытянутая периферийная часть антициклона.
Линия в области гребня, представляющая геометрическое место точек с наибольшим давлением, называется осью гребня.
В слое трения ось гребня является линией расходимости воздушных потоков. В гребне преобладает нисходящие движения воздуха и малооблачная погода.

Комплексное атмосферное явление, необходимой частью которого являются многократные электрические заряды между облаками или между облаком и землей (молнии), сопровождающиеся звуковым явлением — громом.

Гроза

Гроза связана с развитием мощных кучево-дождевых облаков, следовательно, с сильной неустойчивостью стратификации воздуха при высоком влагосодержании. Поэтому Гроза характеризуется еще сильными шквалистыми ветрами и ливневыми осадками, нередко с градом. Гроза — явление сравнительно недолговременное, отдельная гроза редко продолжается более 2 ч. Различают грозы фронтальные и внутримассовые.
Поскольку грозы могут возникать как на атмосферных фронтах (фронтальные грозы), так и вне их, в термодинамически неустойчивом воздухе (внутримассовыс грозы), то их прогноз сводится, во-первых, к оценке синоптических условий (наличие атмосферных фронтов, их состояние и время прохождения, наличие грозовой активности или же развитие неустойчивости в воздушной массе при типичных для грозовой активности условиях циркуляции), а во-вторых — к расчетам времени и интенсивности проявления термодинамической неустойчивости в интересующем нас районе с учетом особенностей местности и взаимодействия воздушной массы с подстилающей поверхностью.
Существует несколько методик прогноза гроз. Для внутримассовых гроз суть всех их сводится к учету состояния воздуха у земли и на всех доступных инструментальным измерениям высотах в ранние утренние часы и определению изменения этого состояния в дневное время при максимальном нагревании земной поверхности солнечными лучами. Для этого требуются данные о температуре, влажности воздуха, атмосферном давлении и ветре у поверхности земли и на высотах, то есть материалы приземных и аэрологических наблюдений (радиотемпературного и радиоветрового зондирования атмосферы), а также карты погоды — приземные и высотные.
Для обширной территории грозы могут быть предсказаны достаточно надежно за сутки, это позволяют сделать карты погоды. Для населенного пункта прогноз гроз за сутки не может считаться надежным. В этом случае требуются уточнение и детализация суточного прогноза гроз на основе анализа аэрологической диаграммы, то есть данных радиозондирования за ночной или ранний утренний срок наблюдений. Поэтому заблаговременность составления надежного прогноза сокращается до 9-6 ч.
Уточнить прогноз можно и по данным метеорологических радиолокаторов и грозопеленгаторов. Эти приборы фиксируют уже возникшие грозовые очаги, помогают определить их перемещение, а следовательно, и дать предупреждение о приближающейся грозе за несколько часов до ее прихода в интересующий нас населенный пункт. Помогают в оценке условий появления гроз и местные признаки, в первую очередь характерные для гроз кучево-дождевые облака.

Если между Солнцем (Луной) и наблюдателем находятся тонкие перистые облака, состоящие из ледяных кристаллов, то в результате преломления и отражения кристаллами световых лучей возникает ряд оптических явлений, называемых гало. В иностранных публикациях эти явления носят название halo, иногда nimbus, иногда gloriole, но чаще icebow, icehalo.
Многообразные формы гало можно разделить на две основные группы.
1. Гало, образующиеся в результате преломления световых лучей в ледяных кристаллах, слегка окрашенные в разные цвета. Это – круги около светила радиусом 22° и 46°, дуги, ложные солнца или ложные луны.
2. Гало, образующиеся в результате отражения световых лучей от граней кристаллов, не имеющие окраски. Это – горизонтальный круг и световые столбы, световые кресты, расположенные под Солнцем или Луной.

Метеорологической дальностью видимости называется наибольшее расстояние на котором абсолютно черный предмет, имеющий угловые размеры 20´, еще различим днём на фоне неба у горизонта. Измеряется в метрах (километрах).

Ночью дальность видимости определяется по расстоянию до наиболее удалённого видимого точечного источника света, сила света которого известна.

При визуальном наблюдении используются реальные объекты, которые в большинстве случаев не отвечают указанным требованиям. Поэтому визуальная дальность видимости обычно меньше метеорологической. Наибольшая ошибка возникает обычно в сумерки, когда при при резком уменьшении освещенности быстро размываются контуры предметов.

Наблюдения за видимостью с помощью приборов, определяющих прозрачность приземного воздуха, дают более однородные и сравнимые результаты, хотя и не всегда удовлетворяют запросам практики.

1. Депрессия барическая – малоподвижная область пониженного давления, формирующая характер погоды в данном регионе, обычно долговременного (сезонного) действия.
2. Депрессия тропическая (TD) – область пониженного давления в экваториальной зоне, являющаяся, как правило, начальной стадией образования тропического циклона. TD характеризуется умеренным, до 63 км/ч, ветром.

Дождь – жидкие осадки выпадающие из облаков (преимущественно из слоисто-дождевых и кучево-дождевых) в виде капель диаметром от 0,5 до 7 мм. Преобладающая форма атмосферных осадков.

Дождь выпадает главным образом из смешанных облаков, реже, преимущественно в тропиках, из водяных облаков вследствие коагуляции (слияния) облачных элементов.

Различают обложной дождь и ливневый дождь. От дождя следует отличать морось с меньшим диаметром капель.

Обложной дождь выпадает обычно из системы фронтальных облаков Ns или As. Обложные осадки характеризуются умеренной, приблизительно равномерной интенсивностью, охватывают одновременно большие площади.

Ливневый дождь выпадает из кучево-дождевых облаков; отличается внезапностью начала и конца выпадения, резкими колебаниями интенсивности. Ливневый дождь часто сопутствует грозе.

Важной характеристикой осадков является их интенсивность, т.е. количество осадков, выпадающих в единицу времени [мм/мин] или [мм/ч]. Наибольшей интенсивностью обладают ливневые осадки, наименьшей – моросящие. Из ряда наблюдений установлено, что чем больше интенсивность ливня, тем меньше его продолжительность. Дожди 1-2 мм/мин. выпадают довольно часто.

Дымка – помутнение воздуха над поверхностью земли, сильно разреженный туман. Возникает в результате конденсации водяного пара с образованием мельчайших капель воды, рассеивающих свет. 
Метеорологическая дальность видимости при дымке изменяется в довольно широких пределах – от 1 до 10 км; относительная влажность воздуха обычно не ниже 50%.

В общем смысле промежуток времени, в течение которого над определенным районом Земли (или над всем полушарием) развертывается определенный синоптический процесс.

В методике долгосрочных прогнозов школы Мультановского: промежуток времени, в течение которого сохраняется такое термобарическое поле в тропосфере, которое обусловливает определенную ориентировку перемещения барических образований у поверхности земли и сохранение географического расположения их центров на пространстве естественного синоптического района.

При переходе от одного синоптического процесса к следующему происходит быстрая перестройка термобарического поля тропосферы, обусловливающая новую ориентировку перемещений барических образований и новую географическую локализацию центров барического поля в естественном синоптическом районе. Средняя продолжительность естественного синоптического процесса в Европейском синоптическом районе 6 суток; периоды продолжительностью от 5 до 7 суток встречаются в 92% всех случаев.

Жара — максимальная температура воздуха +30..+34°C.

Сильная жара — максимальная температура воздуха +35°С и выше.

Заморозок — понижение температуры воздуха до отрицательных значений вечером и ночью при положительной температуре днем. Заморозки бывают весной и осенью, когда средняя суточная температура уже или еще положительная.

Различают два типа заморозков:
а) радиационные, обусловленные охлаждением почвы вследствие эффективного излучения и наблюдающиеся наиболее часто ночью;
б) адвективные, вызванные приходом более холодной по сравнению с земной поверхностью воздушной массы (адвекция холода).
В отличие от радиационных, адвективные заморозки могут наблюдаться в любое время суток. В средних широтах адвективные заморозки особенно часто наблюдаются в мае. Это так называемые майские холода, связанные с вторжением арктического воздуха.

Условия погоды, благоприятствующие заморозку (низкая влажность воздуха, слабый ветер, отсутствие облачности), создаются в антициклонах и гребнях повышенного давления. Повторяемость заморозков возрастает в низменных местах рельефа, где задерживается охлажденный воздух. В центральных областях Европейской территории России весенние заморозки возможны до половины июня, а осенние начинаются во второй половине сентября.

Заморозок на почве — понижение температуры почвы и растений ночью до 0ºC и ниже вследствие эффективного излучения, в то время как в воздухе, по крайней мере на высоте 2 м (в метеорологической будке), температура воздуха остается выше 0°C.

Считается, что если продолжительность заморозков больше четырех часов, то это представляет опасность для цветущих плодовых деревьев и кустарников. А заморозки интенсивностью -5ºС и ниже могут вызвать повреждения всходов льна, при -6..-7ºС начинается повреждение всходов сахарной свеклы, также могут быть повреждены всходы кукурузы самых ранних сроков сева.

Наиболее распространенным способом защиты плодовых культур от заморозков является дымление. Тепловой эффект от сжигания дымообразующих куч или специальных дымовых шашек составляет 1-2°С. Дымление продолжается в течение 1-1,5 часов и после восхода солнца.
Достаточно эффективным и быстрым способом является дождевание. Оно способно защитить растения от заморозков до -5..-7°С.
Для защиты низкорослых ягодных кустарников применяется полив, который способствует тому, что температура не опускается ниже -2..-3°С.

Преобладающий перенос воздуха с запада на восток в тропосфере и стратосфере средних широт, а также в верхней тропосфере и стратосфере тропических и полярных широт. Характеризуется повышенной повторяемостью западных направлений ветра, особенно в верхних слоях и в средних широтах южного полушария. Западный перенос обусловлен меридиональным падением температуры и давления от низких широт к высоким.

Западный перенос отсутствует в верхней тропосфере и в стратосфере в широтах, наиболее близких к экватору, особенно в летнем полушарии. В остальных широтах западный перенос меняется на восточный летом, начиная с высоты около 20 км.

Значительный по сравнению с нормой недостаток осадков в течение длительного времени весной и летом, при повышенных температурах воздуха, в результате чего иссякают запасы влаги в почве (путем испарения и транспирации) и создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений, а урожай полевых культур снижается или гибнет.

Различают атмосферную засуху, т.е. состояние атмосферы, характеризующееся недостаточным выпадением осадков, высокой температурой и пониженной влажностью, и, как следствие ее, почвенную засуху, т.е. иссушение почвы, влекущее за собой недостаточную обеспеченность растений водой. Атмосферный режим при засухе обусловлен преобладанием устойчивых антициклонов, в которых воздух при ясной погоде сильно прогревается и удаляется от состояния насыщения.

Вредное влияние атмосферной засухи, т.е. условий погоды в вегетационный период, может быть смягчено или парализовано достаточно большим запасом влаги, сохранившимся в почве с весны, или искусственным орошением.

• Астрономическое время года между зимним солнцестоянием (22 декабря) и весенним равноденствием (21 марта) (в северном полушарии), в южном полушарии — время между 21 июня и 23 сентября.
• В климатологии — наиболее холодное время года продолжительностью в несколько месяцев. Переход к отрицательным среднесуточным температурам воздуха считается началом зимы. При разделении года на 4 сезона в умеренных широтах условно принимаются за зиму месяцы декабрь — февраль, но характерные климатические признаки зимы могут наблюдаться и с ноября по март включительно.
• Синоптический сезон, в разные годы начинающийся в разные сроки в зависимости от времени перехода к зимним типам процессов атмосферной циркуляции, и также по-разному заканчивающийся. 
• Фенологический сезон, характеризующийся определенными фенологическими признаками.

Для изолиний метеорологических элементов применяются названия:
• Изобары – линии равных значений атмосферного давления,
• Изогипсы – линии равных значений геопотенциала или равных высот изобарической поверхности,
• Изотермы – линии равных значений температуры,
• Изогеотермы – линии равных значений температуры почвы,
• Изобронты – линии равных значений годового числа гроз,
• Изогоны – линии равных значений направления ветра,
• Изовелы или изотахи – линии равных значений скорости ветра,
• Изограммы – линии равных значений удельной влажности,
• Изовапоры – линии равных значений упругости водяного пара,
• Изогиеты – линии равных значений суточных сумм осадков,
• Изонефы – линии равных значений количества облаков,
• Изогелии – линии равных значений продолжительности солнечного сияния,
• Изотенденции – линии равных значений барической тенденции,
• Изохроны – линии, соединяющие на карте точки с одновременным наступлением определённого явления (например, прохождения атмосферного фронта) или определённого значения какого-либо элемента – и т.д.

Множество изолиний на карте образуют поле данной метеорологической величины, например, поле давления, поле температуры и др.

Отложение льда на ветвях деревьев, проводах и т.п. при тумане в результате сублимации водяного пара — кристаллическая изморозь. При намерзании капель переохлажденного тумана — зернистая изморозь.

Изморозь

Кристаллическая изморозь состоит из кристалликов льда, нарастающих главным образом на наветренной стороне при слабом ветре и температуре воздуха ниже -15°C. Она легко осыпается при встряхивании. Длина кристалликов обычно не превышает 1 см, но может достигать и нескольких сантиметров. Зернистая изморозь — снеговидный, рыхлый лед, нарастающий с наветренной стороны предметов в туманную, преимущественно ветреную погоду, особенно в горах.

Барическое поле на уровне моря принято изображать с помощью линий равного давления — изобар. Для этого наносят на географическую карту величины атмосферного давления, измеренные в один и тот же момент на уровне моря или приведенные к этому уровню, соединяют точки с одинаковым давлением изобарами.
Каждая изобара является следствием пересечения какой-то изобарической поверхности с уровнем моря и в пределах земного шара является замкнутой. На карте, охватывающей тот или иной географический район, можно для любого момента времени провести целое семейство изобар. Проводят их обычно так, что каждая изобара отличается по величине давления от соседних изобар на 5 гПа. Таким образом, изобары могут иметь, например, значения 990, 995, 1000, 1005, 1010 гПа и т. д.
Изобары можно построить не только для уровня моря, но и для любого вышележащего уровня. Однако в службе погоды составляют для свободной атмосферы не карты изобар, а описанные здесь карты барической топографии.

Изотермы — линии равной температуры воздуха, наглядно показывающие распределение температуры. Изотермы являются частным случаем изолиний (линий равной величины) метеорологических элементов.
Проводятся на дополнительных и специализированных картах – средних или максимальных температур воздуха, прогностических картах и картах АТ и ОТ (абсолютной и относительной топографии).

Изотахи — линии равных значений скорости ветра.

Неизменность температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы. Изотермия приближенно осуществляется в нижней стратосфере.
Иногда уточняют: вертикальная изотермия.

Средний по высоте и по времени вертикальный градиент в тропосфере составляет 0,6°/100 м, то есть температура падает с высотой на 0.6° на каждые 100 метров. Если в слое воздуха температура с высотой растет, то говорят, что наблюдается инверсия температуры.
С инверсиями температуры связаны определенные особенности на развитие атмосферных процессов. В частности, слои инверсии имеют наиболее устойчивую стратификацию и препятствуют развитию восходящих движений воздуха.
Инверсия характеризуется высотой нижней границы инверсионного слоя, вертикальной его мощностью и так называемой глубиной, т.е. разностью температур на верхней и нижней границах слоя.
Инверсии подразделяются на приземные и инверсии свободной атмосферы. Мощность инверсионных слоев изменяется от нескольких метров до 2-3 км, а глубина инверсий колеблется от 2 до 10°C.

Иней — тонкий неравномерный слой кристаллического льда, образующийся путем сублимации водяного пара из воздуха на поверхности почвы, травы, снежного покрова и на верхних поверхностях предметов в результате их радиационного охлаждения до отрицательных температур, более низких, чем температура воздуха.
Кристаллики инея при слабых морозах имеют форму шестиугольных призм, при умеренных — пластинок, при сильных — тупоконечных игл.
Наиболее благоприятными для образования инея являются ясные, тихие ночи и шероховатые поверхности, обладающих малой температуропроводностью.

Расчет Ki основан на вертикальном градиенте температуры, влажности воздуха в нижней тропосфере, а также учитывает вертикальную протяженность влажного слоя воздуха. Ki характеризует степень конвективной неустойчивости воздушной массы, которая необходима для возникновения и развития гроз.
Формула: Ki=T850-T500+Td850-∆Td700.
В формуле: Ki — индекс неустойчивости (число Вайтинга), T850 — температура воздуха на изобарической поверхности 850 гПа, T500 — температура воздуха на 500 гПа, Td850 — температура точки росы на 850 гПа, ∆Td700 — дефицит точки росы (T-Td) на поверхности 700 гПа.
Ki лучше всего использовать в летний период для прогнозирования внутримассовых гроз. Пороговые значения в таблице могут изменяться в зависимости от сезона, географии и синоптической ситуации.

Карта абсолютной топографии АТp представляет собой карту высот данной изобарической поверхности p=const над уровнем моря. Областям с наиболее высоким положением изобарических поверхностей соответствует более высокое давление, а с наиболее низким — более низкое давление.
Тем самым карта абсолютной топографии p=const характеризует состояние барического поля.
Кроме геопотенциальных высот, на карту АТp наносят температуру, дефицит точки росы, скорость и направление ветра на данной изобарической поверхности.

Приземные карты погоды составляются путем нанесения метеорологических данных, содержащихся в метеорологических телеграммах.
На приземные карты наносится большой комплекс метеорологических величин и явлений погоды, поэтому они являются наиболее информативными.
В зависимости от назначения карта погоды составляются для различных территорий: полушарий, части континентов или океанов (основные карты), нескольких административных районов (кольцевые карты, или кольцовки).
Схема нанесения метеорологических данных вокруг символов станций:
TT — температура воздуха;
VV — видимость;
ww — погода в срок наблюдения;
TdTd — температура точки росы;
PPP — давление на уровне моря;
pp, a — барическая тенденция и её характеристика;
W — прошедшая погода;
h — высота нижней границы облачности;
N — общее количество облаков;
Nh — количество облаков нижнего яруса (баллы);
CH, CM, CL — форма облаков верхнего, среднего и нижнего ярусов соответственно

В дальнейшем карты погоды подвергаются обработке и анализу. Первичный анализ (обработка) приземных карт заключается в выполнении следующих операций:
• Проводят и надписывают изобары;
• Проводят и надписывают изолинии тенденций (равного изменения давления за 3 часа);
• Выявляют и обозначают центры циклонов, антициклонов, областей падения и роста давления;
• Выделяют цветом (поднимают) осадки и явления погоды;
• Проводят линии атмосферных фронтов. При проведении линий фронтов используются данные как приземных так и высотных карт погоды(барика), причём между этими данными не должно быть противоречий. Используются также снимки облачности со спутников.
Обработка карты не является чисто технической операцией. Она осуществляется с применением основного приёма и основных принципов синоптического анализа, что требует понимания физической сущности синоптических процессов. Полностью обработанная приземная карта погоды называется приземным анализом.

Статистический режим условий погоды, характерный для каждого данного места Земли в силу его географического положения. Этот режим несколько меняется от одного многолетнего промежутка времени к другому, причем такие изменения в историческое время имеют характер колебаний.
Кроме общего понятия климата, различают еще макроклимат, мезоклимат, или местный климат, и микроклимат.

Код синоптический КН-01.
Синоптические карты составляются на основе регулярных наблюдений за погодой на метеорологических станциях. Наблюдения передаются в центральные учреждения службы погоды в виде специальных метеорологических телеграмм.
При составлении синоптических карт каждая телеграмма дешифрируется, и её содержание наносится на карту в виде цифр и символов, отражающих условия погоды у поверхности Земли и сведения об облаках.

Воздух в тропосфере находится в состоянии постоянного перемешивания по вертикали. Это перемешивание — результат атмосферной турбулентности, включая и термическую конвекцию, обусловленную архимедовой силой.
Восходящий воздух адиабатически охлаждается на 1° на 100 м, пока он не насыщен, и на несколько десятых долей градуса на 100 м, когда он достиг состояния насыщения. Опускающийся воздух, напротив, нагревается на 1° на каждые 100 м спуска. В результате подъема объемов вверх и опускания других вниз в процессе перемешивания устанавливается такое тепловое состояние при котором наступает конвективное равновесие. Тропосфера в среднем очень близка к такому состоянию.
Конвекция вообще имеет турбулентный характер — характер беспорядочного перемешивания воздуха. Но при вертикальных градиентах температуры, близких к адиабатическим, то есть при неустойчивом равновесии атмосферы она становится упорядоченной, именно — превращается в мощные и значительные по площади поперечного сечения вертикальные токи воздуха, причем скорости восходящих токов могут достигать 10-20 м/с.
Для развития конвекции в сухом или ненасыщенном воздухе нужно, чтобы вертикальные градиенты температуры, в воздушном столбе были больше сухоадиабатического. В этом случае говорят, что атмосфера обладает неустойчивой стратификацией. При вертикальных градиентах температуры меньше сухоадиабатического — условия для развития конвекции неблагоприятны. Говорят, что атмосфера обладает устойчивой стратификацией.
Итак, конвекция развивается только при неустойчивой стратификации. При этом чем неустойчивее стратификация, т. е. чем больше вертикальные градиенты температуры превышают адиабатические градиенты (сухоадиабатический для ненасыщенного воздуха и влажноадиабатический для насыщенного), тем сильнее развивается конвекция.
Над сушей, в условиях большого суточного хода температуры поверхности почвы (особенно летом), днем нижние слои воздуха сильно прогреваются от поверхности почвы и вертикальные градиенты температуры возрастают. В приземном слое они могут стать очень большими, на несколько порядков величины превышая сухоадиабатический градиент. В среднем же в нижних сотнях метров или километрах они приближаются к сухоадиабатическому и, во всяком случае, больше, чем влажноадиабатические градиенты. Стратификация атмосферы становится, таким образом, неустойчивой, и возникает конвекция.
Как неустойчивость стратификации, так и конвекция особенно велики около полудня и в первые послеполуденные часы. Поэтому кучевые облака, ливневые осадки и грозы над сушей, связанные с конвекцией, имеют максимальное развитие именно после полудня. К вечеру стратификация становится устойчивее, а в ночные часы, когда приземный слой воздуха охлаждается от почвы, стратификация может стать даже настолько устойчивой, что развиваются приземные инверсии температуры, т. е. температура воздуха над почвой с высотой не падает, а растет. Понятно, что конвекция в это время суток затихает.
Иными будут условия над морем. Суточный ход температуры на поверхности моря очень мал. Поэтому существенного дневного увеличения неустойчивости над морем не будет; следовательно, не будет и послеполуденного максимума в развитии конвекции. Напротив, в ночные часы неустойчивость над морем несколько возрастает. Это связано с тем, что у поверхности моря температура ночью остается почти такой же, как и днем, а на высотах в свободной атмосфере температура ночью падает вследствие радиационного охлаждения воздуха. Поэтому вертикальные градиенты температуры над морем ночью несколько возрастают, а вместе с ними усиливается и конвекция.

Диагноз конвективных явлений (грозы, града, шквалов), оценка интенсивности связанных с ними процессов является сложной и еще не решенной проблемой спутниковой метеорологии.
Наиболее результативно мониторинг таких процессов осуществляется с помощью наземных метеорологических радиолокаторов (МРЛ).
Вследствие сокращения сети МРЛ возникла острая необходимость в разработке и усовершенствовании спутниковых методов диагноза таких процессов. Появившиеся в самые последние годы методы оценки метеорологических параметров по информации радиометров микроволнового и ИК-диапазона создали необходимые предпосылки для решения проблемы спутникового диагноза ливней, гроз и града.
Геотермальная карта на сайте метеослужбы Турции. Здесь, цвета красный, зелёный, синий означают умеренную, высокую и очень высокую интенсивность конвективных явлений (грозы, ливни, град, шквалы).
Ссылки.
Снимки облачности со спутника на сайте Hobitus.com.
Карта грозовых разрядов Беларусь, Европа.

Конденсация — переход воды из газообразного в жидкое состояние. Конденсация происходит в атмосфере в виде образования мельчайших (зародышевых) капелек, диаметром порядка нескольких микронов. Более крупные капли образуются путем слияния мелких капелек или путем таяния ледяных кристаллов.
Конденсация начинается тогда, когда воздух достигает насыщения, а это чаще всего происходит в атмосфере при понижении температуры воздуха. Количество водяного пара, недостаточное для насыщения, с понижением температуры до точки росы становится насыщающим. При дальнейшем понижении температуры избыток водяного пара сверх того, что нужно для насыщения, переходит в жидкое состояние.
Возникают зародыши облачных капелек, т. е. начальные комплексы молекул воды, которые в дальнейшем растут до величины облачных капелек. Если точка росы лежит значительно ниже нуля, то первоначально возникают такие же зародыши, на которых растут переохлажденные капельки; но затем эти зачаточные капельки замерзают, и на них происходит развитие ледяных кристаллов.
Охлаждение воздуха чаще всего происходит адиабатически. Адиабатическое процесс – это процесс протекающий без теплообмена с окружающей средой.
Пока воздух не насыщен, он охлаждается адиабатически, т.е. на один градус на каждые 100 м подъема. Таким образом, для воздуха, не очень далекого от насыщения, вполне достаточно подняться вверх на несколько сотен метров, в крайнем случае на одну-две тысячи метров, чтобы в нем началась конденсация.
Механизмы такого подъема воздуха различны. Воздух может подниматься в процессе турбулентности в виде неупорядоченных вихрей. Он может подниматься в более или менее сильных восходящих токах конвекции. Может происходить и подъем больших количеств воздуха наатмосферных фронтах, причем возникают облачные системы, покрывающие площади в сотни тысяч квадратных километров. Подъем воздуха может происходить и в гребнях атмосферных волн, вследствие чего также могут возникать облака на тех высотах, где существует волновое движение.
В зависимости от механизма подъема воздуха возникают и различные виды облаков. При образовании туманов главной причиной охлаждения воздуха является уже не адиабатический подъем, а отдача тепла из воздуха к земной поверхности. В атмосфере происходит не только образование капелек, но и сублимация — образование кристаллов, переход водяного пара в твердое состояние.
Дополнительно.
Важной характеристикой облака является его водность. Водностью облака называется количество воды, содержащейся в 1 м3 облака. Водность облака, состоящих из мелких капель не превышает 1 г/м3 и чаще всего составляет 0,2-0,4 г/м3. В центральной части развитых кучевых облаков водность достигает 2 г/м3, в кучево-дождевых она может составлять 4-5 г/м3.
Водность ледяных облаков обычно не превышает 0,02-0,061 г/м3. В смешанных облаках водность составляет 0,2-0,3 г/м3.

Наряду с конденсацией водяного пара в атмосфере наблюдается замерзание водяных капель. Водяные капли при отрицательных температурах могут замерзнуть и образовать ледяные частицы. По современным представлениям, для образования ледяной фазы нужно, чтобы внутри водяной капли сформировался зародыш новой фазы – льда. Такой процесс называется гомогенным.
Зародыш может образоваться и на инородном ядре, который по аналогии с ядром конденсации носит название ядра кристаллизации. В этом случае имеет место гетерогенный фазовый переход.

Замерзание переохлаждённых капель в реальной атмосфере может происходить за счет двух механизмов указанных выше: гомогенного и гетерогенного льдообразования. Гетерогенное льдообразование предполагает наличие особых ядер конденсации, которые являются подложкой для элементов ледяной фазы.
В роли ядер кристаллизации могут выступать частицы и молекулы солей. Число этих ядер в атмосфере не велико, о чем свидетельствует устойчивое существование переохлажденных облаков при температурах до -12..-15°C. Поэтому можно предположить, что основную роль в замерзании облачных капель играет всё же гомогенное льдообразование.

Максимальная вероятность образования плоских зародышей льда наблюдается при температуре около -12..-17°C (уровень замерзания), а объемных – около -40°C, т.е. при температуре меньше -40°C облака уже целиком состоят из ледяных кристаллов.

Ледяные кристаллы, составляющее облако, отличаются как разнообразием форм, так и своими размерами. Основная форма твёрдых облачных частиц – шестигранная призма. Кристаллизация резко ускоряется при введении в переохлажденное облако некоторых веществ. Например, при введении йодистого серебра кристаллизация может начаться уже при -4°C. Этот эффект используется при искусственных воздействиях на облака.

Образование крупы. В кучево-дождевых облаках, в которых скорость вертикальных потоков достигает 10 м/с и более, укрупнение кристаллов происходит не только путём сублимации, но и путём их обзернения, то есть быстрого намерзания на кристалл капелек воды. Этот процесс происходит в зоне облака, содержащей много мелких переохлаждённых капель.
При этом процессе кристаллы превращаются в белые или матово-белые шарики – сферокристаллы, представляющие собой снежную крупу.
Условия, благоприятные для образования крупы, часто создаются в кучево-дождевых облаках фронтального происхождения. Поэтому при прохождении холодных фронтов при температуре воздуха выше 0°C (весной и осенью) вместе с ливневым дождем может выпадать ледяная крупа, а при температуре около нуля вместе с ливневым снегом может выпадать снежная крупа.

Плоские кучевые облака, или «облака хорошей погоды» — Cumulushumilis (Cuhum.). Образуются в случае спокойной летней погоды в антициклоне над сушей при устойчивой стратификации в средних слоях атмосферы. Они кажутся плоскими, так как их высота меньше горизонтальной протяженности. Обычно возникают утром, достигают максимального развития к полудню, а к вечеру растекаются.
Вертикальная мощность — от сотен метров до нескольких километров. Состоят из капель воды диаметром 8-15 мкм. Коллоидально-устойчивые, т.е. осадков не дают.

Кучево-дождевые (Cumulonimbus, Cb). Белые облака с темными, иногда синеватыми основаниями, поднимающиеся в виде огромных масс, подобных горам с ослепительно белыми вершинами.
Высота основания 0,4-2 км. Осадки имеют ливневый характер, часто наблюдается гроза.
1. Лысые (Cumulonimbus calvus, Cbcalv.). Вершины круглые.
2. Волосатые (Cumulonimbus capillatus, Cb cap.) c наковальнями.

Образование Cb. Под действием солнечной радиации происходит интенсивный нагрев поверхности. Над более нагретыми поверхностями возникают восходящие движения воздуха, а над менее нагретыми нисходящие. Так возникает термическая конвекция. Постепенно отдельные струи сливаются и образуют мощный восходящий поток, вовлекающий в себя все большие и большие объёмы воздуха. На его периферии образуются многочисленные нисходящие движения.
Вследствие конвективных движений в атмосфере образуются конвективные (кучевые облака), конкретная форма которых зависит от интенсивности конвекции. Последняя зависит от как от степени неоднородности поверхности, так и от характера термической стратификации атмосферы, т.е. от степени её неустойчивости.
Скорость восходящих движений воздуха в конвективных облаках изменяется от нескольких долей метров в секунду до 30-40 м/с.
Если неустойчивое состояние атмосферы имеется в сравнительно небольшом слое над уровнем конденсации, а выше расположен задерживащий слой (слой инверсии температуры), то образуются облака хорошей погоды – Cuhum.
При отсутствии какого-либо задерживающего слоя кучевые облака продолжают развиваться по вертикали, приобретая более резкие очертания и превращаясь в Cucong. – мощные кучевые облака.
Если влагосодержание воздуха велико и имеются благоприятные условия, то мощное кучевое облако растет в вертикальном и горизонтальном направлении. Если его вершина достигнет уровня замерзания, то начинается её оледенение, т.е. облачные элементы будут замерзать и приобретать кристаллическую структуру.
Именно в момент образования кристаллов облако меняет свой внешний вид: вершина преобретает ослепительно белый цвет и обретает волокнистую структуру; основание темнеет, принимая с теневой стороны свинцовый оттенок.
Вертикальное развитие облака продолжается до тех пор, пока температура поднимающегося воздуха не сравняется с температурой окружающей среды.
Особенно резко тормозится рост облака, когда его вершина попадает в слой с глубокой инверсией температуры, тогда вершина кучево-дождевого облака растекается под слоем инверсии, образуя так называемую наковальню.
При большой энергии восходящих движений, связанной с выделением теплоты конденсации вершина Cb может достигнуть уровня тропопаузы (тропопауза является задерживающим слоем в верхней тропосфере), а иногда и на 1-2 км превышать его. Понятно, что с таким Cb, будут связаны особо интенсивные осадки, грозы и шквал, достигающие порой катастрофической интенсивности.
Кучево-дождевые облака по своему составу смешанные, состоящие из капель воды (в том числе и переохлажденных) и ледяных кристаллов. До уровня нулевой изотермы Cb состоят из капель воды. Выше этого уровня – из переохлажденных водяных капель. Переохлажденные капли в облаке наблюдаются до уровня, где температура воздуха составляет -12..-17°C, выше этого уровня происходит уже сублимация водяного пара и облака состоят в основном из кристаллов.
Вертикальная мощность кучево-дождевых облаков в Европе на широте РБ в зимнее время не превышает 4-5 км (интенсивный ливневый снег), а в летнее колеблется от 5-7 км (ливни), до 7-11 км (грозы), в отдельных случаях достигает 13-15 км (очень сильные ливни, грозы, град). Энергия темической неустойчивости Cb порядка 1014Дж, что примерно соответствует энергии типовой атомной бомбы. Системы Cb с радиусом более 100 км – 1017Дж (водородная бомба).

• В астрономии — в северном полушарии время между летним солнцестоянием (22 июня) и осенним равноденствием (23 сентября), в южном полушарии время от 22 декабря до 21 марта.
• В климатологии — период в несколько месяцев с наиболее высокой средней температурой; в северном полушарии обычно июнь — август.
• В синоптической метеорологии — промежуток времени в несколько месяцев, характеризующийся в каждой климатической зоне особым режимом атмосферных процессов.

Узкая зона с грозами, ливневыми осадками, шквалами, ростом давления и падением температуры, близкая по свойствам к холодному фронту, но являющаяся локальным и недолговременным результатом грозовой деятельности.
Линия неустойчивости возникает впереди холодного фронта. Период существования линии неустойчивости составляет всего несколько часов.
Образование линии неустойчивости.
В передней части грозового очага располагается зона восходящих потоков. Осадки выпадают несколько позади этой зоны, так что нисходящий поток, вызванный интенсивными осадками, и восходящий поток граничат друг с другом; граница раздела образует в облаке и под облаком мезофронт. Растекание холодного воздуха нисходящих потоков у поверхности Земли обусловливает возникновение зоны усиленных, порывистых ветров (фронта порывистости или линии шквалов).

Ветер, как всякий вектор, можно изобразить стрелкой, причем длина стрелки должна характеризовать числовую величину скорости, а направление — то направление, куда ветер дует. Например, в случае северо-восточного ветра стрелка должна быть направлена на юго-запад.

Пространственное распределение ветра, стал быть, является векторным полем. Его можно представать графически разными способами. Наиболее наглядно поле ветра представляется с помощью линий тока, аналогичных, например, силовым линиям в магнитном поле.
В каждой точке поля, в которой ветер известен, его наносят стрелкой, имеющей то направление, куда дует ветер. Затем на карте проводят линии тока так, чтобы направление ветра в каждой точке поля совпадало с направлением касательной к линии тока, проходящей через эту точку.
Линии тока проводят тем ближе друг к другу, чем больше скорость ветра в данном участке поля. Таким образом, на карте получается система линий тока при первом взгляде на которую можно заключить, как именно течет воздух в данной области в данный момент.

Нужно помнить, что линии тока для определенного срока наблюдений представляют собой именно моментальный снимок с поля ветра.
Не следует смешивать их с путями (траекториями) воздушных частиц. Дело в том, что с течением времени поле ветра изменяется и, стало быть, меняется распределение линий тока. Каждая воздушная частица за некоторое время проделывает свой путь в меняющемся поле ветра, и поэтому ее путь не совпадает с линиями тока, построенными для одного определенного момента. Только если поле ветра установившееся, т. е. если с течением времени распределение скоростей в поле не меняется, линии тока и траектории воздушных частиц будут совпадать.

Вытянутая область пониженного давления с горизонтальной осью, т.е. линией сходимости барических градиентов и, следовательно, ветра. Изобары в области ложбины либо приблизительно параллельны, либо имеют вид латинской буквы V.
В первом случае говорят еще о полосе пониженного давления, или о перемычке пониженного давления, во втором – о V-образной депрессии. Ложбина первого типа – промежуточная область между двумя областями повышенного давления. Ложбина второго типа – периферийная часть циклона, характеризующаяся деформацией (вытягиванием) его изобар. На высотах ложбина соответствует тыловой части нижележащего циклона и передней части нижележащего антициклона.

Воздушной массой называется большой объём воздуха, имеющий горизонтальные размеры несколько сотен или тысячи километров и вертикальные размеры – порядка 5 км, характеризующийся примерной однородностью температуры и влажности и перемещающийся как единая система в одном из течений общей циркуляции атмосферы.
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью и в сходных радиационных условиях. Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно задерживалась бы в районе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно – сохраняется их непрерывность, горизонтальные градиенты малы. При анализе метеорологических полей до тех пор, пока мы остаемся в данной воздушной массе, можно с достаточным приближением применять линейную графическую интерполяцию при проведении, например, изотерм.
Резкое возрастание горизонтальных градиентов метеорологических величин, приближающееся к скачкообразному переходу от одних значений к другим, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной (фронтальной зоне) между двумя воздушными массами.
Воздушные массы классифицируют, прежде всего, по очагам их формирования в зависимости от расположения в одном из широтных поясов – арктическом, или антарктическом, полярном, или умеренных широт, тропическом и экваториальном.
Согласно географической классификации, воздушные массы можно подразделить на основные географические типы по тем широтным зонам, в которых располагаются их очаги:
• Арктический или антарктический воздух (АВ),
• Полярный, или умеренный, воздух (ПВ или УВ),
• Тропический воздух (ТВ).
Данные воздушные массы, кроме того, подразделяют на морские (м) и континентальные (к) воздушные массы: мАВ и кАВ, мУВ и кУВ (или мПВ и кПВ), мТВ и кТВ.
Воздушные массы можно классифицировать на тёплые, холодные и нейтральные. Такая классификация носит название термодинамической.
• Тёплой (холодной) называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей её среды и в данном районе постепенно охлаждается (нагревается), стремясь приблизиться к тепловому равновесию.
• Нейтральной воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, т.е. день за днем сохраняющую свои свойства без существенных изменений.
Воздушная масса может характеризоваться как неустойчивым, так и устойчивым равновесием. Данное разделение воздушных масс учитывает один из важнейших результатов теплового обмена – вертикальное распределение температуры воздуха и соответствующий ему вид вертикального равновесия. С устойчивыми (УВМ) и неустойчивыми (НВМ) воздушными массами связаны определённые условия погоды.

Мгла — сплошное помутнение воздуха, обусловленное наличием в нем большого количества аэрозоля (частичек пыли, дыма, гари).
При мгле отдельные предметы принимают сероватый оттенок, а солнце, особенно когда оно у горизонта, часто имеет желтовато-красноватый цвет, контуры его диска не имеют резких границ (этим и обычно малой влажностью воздуха мгла отличается от дымки). При мгле дальность видимости менее 10 км, но бывают случаи, когда она наблюдается и менее 1 км.
Мгла отличается от дымки, тем что относительная влажность воздуха при мгле обычно менее 50%.

Метель — горизонтальный перенос снега ветром. Различают общую, низовую метель и поземок.
Метель общая — хаотическое движение частиц снега, при котором трудно определить, переносится ли выпадающий снег или снег срывается с поверхности снежного покрова, видимость ухудшена.
Метель низовая (позёмок) — перенос снега, поднятого с поверхности снежного покрова до высоты нескольких метров. Ухудшение горизонтальной видимости может быть весьма существенной, но состояние неба можно определить.
С метелью связаны ухудшение видимости и снежные заносы. Скорость ветра при метели от 8 м/с. На территории Беларуси с метелью за зиму бывает 10-30 дней, главным образом при отрицательной температуре воздуха. Средняя продолжительность 5-7 часов, иногда 2-3 суток. Возможна при всех направлениях ветра, но чаще всего наблюдается при юго-восточном.
Наиболее часто метели начинаются c приближением теплого атмосферного фронта и в тыловой части циклона и на холодных вторичных фронтах (снежные заряды).

Наука об атмосфере – о ее строении, свойствах и протекающих в ней физических процессах; одна из геофизических наук. Большой раздел метеорологии, посвященный климату, выделился в более или менее самостоятельную дисциплину – климатологию, относящуюся по существу к географическим наукам.
От метеорологии в наше время отделилась аэрономия, как учение о физических и химических процессах в высших слоях атмосферы. Внутри метеорологии обособилось несколько частных дисциплин, либо изучающих различные категории атмосферных процессов, либо подходящих к ним с различными методами исследования. Таковы актинометрия, динамическая метеорология, синоптическая метеорология, атмосферная оптика, атмосферное электричество, аэрология и др.
В круг задач метеорологии входит:
• изучение состава и строения атмосферы;
• изучение теплооборота и теплового режима в атмосфере и на земной поверхности, включая радиационные процессы и различные механизмы нерадиационного обмена между атмосферой и подстилающей поверхностью и внутри атмосферы;
• изучение влагооборота и фазовых преобразований воды в атмосфере во взаимодействии ее с земной поверхностью;
• изучение атмосферных движений – общей циркуляции атмосферы, частей ее механизма и местных циркуляций;
• изучение электрического поля атмосферы;
• изучение оптических и акустических явлений в атмосфере. Важную роль играет во всех задачах метеорологии теория и техника метеорологических наблюдений. Для анализа этих наблюдений применяются статистический и синоптический методы; важной задачей является построение физико-математической теории атмосферных процессов, имеющей конечной целью прогноз атмосферных явлений.

Молния – гигантский искровой разряд в атмосфере, который проявляется обычно яркой вспышкой света и сопровождается громом. Возникает в кучево-дождевых облаках. При этом молнии могут возникать в самих облаках или между облаками и землей.
Молния — нейтрализует объемные заряды накопленные в Cb. В кучево-дождевом облаке протекают процессы способствующие накоплению и разделению положительных и отрицательных зарядов.
Электризация облачных элементов происходит за счет разбрызгивании капель, их кристаллизации, слиянии капель и пр. Разделение электрических зарядов в облаках происходит под воздействием нескольких факторов:
1) неодинаковой скорости падения частиц;
2) воздушных течений вертикальных, так и горизонтальных;
3) электрических полей.
В результате разделения зарядов в грозовых облаках создаются объемные заряды величиной от 10 до 200 к. Положительный объемный заряд скапливается у вершины с центром на уровне 6-7 км. Отрицательный – в районе изотермы 0°C.

Линейные молнии

Наиболее типичная молния – линейная. Она представляет собой искру длиной 1-10 км с разветвлениями, диаметром несколько сантиметров. Вспышка длится 0,01-0,1 с, температура превышает 25000°C. Часто происходит несколько повторных разрядов по одному и тому же каналу, при этом общая продолжительность вспышки может достигать 1 с и более.
Шаровая молния имеет сферическую форму, имеет диаметр 10-50 см, движется медленно, может существовать 1-2 минуты, после чего исчезает со взрывом или без взрыва.
Плоская молния представляет собой электрический разряд на поверхности облака, не имеет линейного характера.
Четочная молния – разряд в виде цепочки отдельных точек и черточек.

Морось – жидкие осадки, состоящие из очень мелких капель, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. Морось выпадает только из слоистых облаков (St) или из тумана.
Ее не следует путать с очень мелким дождем, падение капель которого (хотя они и очень малы) хорошо заметно для глаз. Осаждаясь на поверхность воды, морось, в отличие от дождя, не образует на ней расходящихся кругов.
Диаметр капель мороси обычно не превышает 0,05-0,5 мм.

Первая классификация облаков была разработана в 1803 году Говардом (Англия). В дальнейшем она уточнялась и дополнялась. В её основу был положен морфологический признак, т.е. внешний вид облаков. Согласно этому облака по высоте делятся на 4 семейства.
• Семейство облаков верхнего яруса;
• Семейство облаков среднего яруса;
• Семейство облаков нижнего яруса;
• Семейство облаков вертикального развития.
Облака верхнего яруса располагаются на высотах более 6 км, облака среднего яруса — на высотах 2-6 км, облака нижнего яруса до высоты 2 км. Основания облаков вертикального развития располагаются на высоте облаков нижнего яруса, а вершины — на высоте облаков среднего или верхнего яруса. В зависимости от внешнего вида все облака делятся на 10 форм (родов), а формы — на виды и разновидности.
I. Семейство облаков верхнего яруса.
Cirrus — перистые облака (Ci). Отдельные белые волокнистые облака тонкие и прозрачные. Обычно наблюдаются в небольшом количестве, но могут занимать и значительную часть неба. Закрывая солнце, они лишь немного ослабляют солнечное сияние. Днем перистые облака не уменьшают освещенности, так что предметы продолжают отбрасывать тени. В перистых облаках вокруг солнца и луны часто наблюдается гало. Перистые облака состоят преимущественно из ледяных кристаллов в виде столбиков высотой 0.01-0.1 мм.

Cirrus — перистые облака (Ci)

Cirrocumulus — перисто-кучевые облака (Cc). Более тонкие облака, состоящие из очень мелких волн, хлопьев, ряби, без серых оттенков, частично имеющие волокнистое строение. Как правило, наблюдаются в небольшом количестве. В этих облаках может наблюдаться гало и венцы вокруг солнца и луны.

Cirrocumulus — перисто-кучевые облака (Cс)

Cirrocumulus — перисто-кучевые облака (Cc). Более тонкие облака, состоящие из очень мелких волн, хлопьев, ряби, без серых оттенков, частично имеющие волокнистое строение. Как правило, наблюдаются в небольшом количестве. В этих облаках может наблюдаться гало и венцы вокруг солнца и луны.

Cirrocumulus — перисто-кучевые облака (Cс)

Cirrostratus — перисто-слоистые облака (Cs). Тонкая беловатая или голубоватая пелена слегка волокнистого строения, сквозь которую просвечивает Солнце и Луна. От перистых (Ci) отличается тем, что одноводна и непрерывна. Днем при наличии Cs тени наземных предметов обычно не ослаблены.
Элементы перисто-слоистых облаков представляют собой кристаллы в форме игл или шестигранных столбиков. Cs почти всегда являются признаками ухудшения погоды.

Cirrostratus —перисто-слоистые облака (Cs)

II. Семейство облаков среднего яруса.
Altocumulus — высоко-кучевые облака (Ac). Белые иногда синеватые облака в виде волн или гряд, состоящих из отдельных пластин или хлопьев, обычно разделенных просветами голубого неба, но иногда сливающихся в почти сплошной покров. От переисто-кучевых отличаются большей плотностью и большими видимыми размерами отдельных пластин или хлопьев. Высоко-кучевые облака являются, как правило, водяными. Состоят из переохлажденных капель воды радиусом 5-7 мкм. Коллоидально-устойчивые, осадков не дают.

Altocumulus — высоко-кучевые облака (Ac)

Altostratus — высоко-слоистые облака (As). Серая или синеватая однородная пелена слегка волокнистого строения. Как правило постепенно занимает всё небо. Иногда на нижней поверхности заметны слабовыраженные волны. As являются смешанными облаками (состоят из кристаллов и переохлажденных водяных капель). ТонкиеAs состоят преимущественно из ледяных кристаллов. Свет Солнца и Луны при прохождении через As обыкновенно ослаблен или непросвечивает вовсе. As коллоидально-неустойчивые облака. В зимнее время дают слабый снег, в летнее время осадки как правило не достигают земли.

Altostratus — высоко-слоистые облака (As)

III. Семейство облаков нижнего яруса.
Stratocumulus — слоисто-кучевые облака (Sc). Серые облака, состоящие из волн или гряд, пластин или хлопьев, разделенных просветами, но иногда сливающихся сплошной волнистый покров. Часто детали облаков распологаются правильными рядами в одном или двух направлениях. Часто встречаются вместе с кучевыми и высоко-кучевыми облаками. Слоисто-кучевые облака являются, как правило, водяными. Состоят из капель воды радиусом 5-7 мкм. Почти всегда коллоидально-устойчивые — осадков не дают.

Stratocumulus — слоисто-кучевые облака (Sc)

Stratus — слоистые облака (St). Однородый слой серого цвета, сходный с туманом, но расположенный не у самой земной поверхности, а на некоторой высоте. Часто нижняя поверхность St бывает разорванной, клочковатой. Обычно St закрывают всё небо сплошной пеленой, но иногда могут иметь вид разорванных облачных масс. Состоят изи капель воды радиусом 2-5 мкм. В частях облака, имеющих температуру ниже 0ºC, эти капли переохлаждённые. Здесь же могут находиться и ледяные кристаллы. Слоистые облака часто дают осадки в видемороси.

Stratus — слоистые облака (St)

Nimbostratus — солоисто-дождевые облака (Ns). Темно-серый, иногда с синеватым оттенком облачный слой. При осадках кажется однородным. Обычно закрывают все небо сплошным слоем без просветов. По составу принадлежат к смешанным облакам. В нижней части Ns при отрицательной температуре преобладают мелкие капли воды с примесью снежинок. При положительной температуре нижняя часть Ns состоит из сравнительно крупных капель. Преобладающий размер капель 7-8 мкм. Дают продолжительные, обычно не менее 2-3 часов, осадки; зимой в виде снега, летом в виде дождя.

Nimbostratus — солоисто-дождевые облака (Ns).

IV. Семейство облаков вертикального развития.
Cumulus — кучевые облака (Cu). Плотные, развитые по вертикали облака с белыми куполообразными вершинами и плоским основанием. Могут представлять собой отдельные резкие облака или образовывать скопления, закрывающее все небо. Вершины кучевых облако состоят из сравнительно крупных капель, радиусом около 10 мкм. В основаниии более мелкие, с преобладающим радиусом 6 мкм. Почти всегда коллоидально-устойчивые — осадков не дают.
Кучевые облака подразделяются на следующие виды:
• Кучевые плоские, или «облака хорошей погоды» — Cumulushumilis;
• Кучевые средние — Cumulusmediocris;
• Кучевые мощные — Cumuluscongestus.
Cumulonimbus — кучевые-дождевые облака (Cb). Мощные белые облачные массы с темными основаниями, являющиеся результатом дальнейшего развития Cumuluscongestus. Поднимаются в виде гор или башен, вехние части которых имеют волокнистую структуру. Из Cb выпадает ливневый дождь или снег.
Кучево-дождевые облака в верхней части состоят из ледяных кристаллов. При температуре выше -15ºC облако состоит из пластинчатых кристаллов и переохлаждённых капель воды. А нижняя его часть содержит водяные капли с примесью снежинок, а иногда крупы или града. Зимой присильныхморозахCb может состоять только из кристаллов, а в тропических странах только из водяных капель.
Дополнительно. Кучевые облака. Кучево-дождевые облака.

Наводнение – продолжительный или кратковременный подъем уровня воды в реке, озере, вызываемый таянием снега или сильными ливнями. Наводнения иногда лишают крова тысячи людей, уничтожают посевы и смывают плодородную почву.

Дополнительно.
Паводок – быстрый, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в каком-либо фиксированном створе реки, завершающийся почти столь же быстрым спадом и, в отличие от половодья, возникающий нерегулярно; величина поднятия уровня и увеличение расхода воды при паводке могут в отдельных случаях превышать уровень и наибольший расход половодья. Паводок обычно возникает от дождей, но в условиях неустойчивой зимы может быть обусловлен интенсивным кратковременным снеготаянием.

Весеннее половодье – период повышенной водности вследствие притока талых вод с водосборной площади реки. На величину и ход весеннего половодья влияет объем снегозапасов перед началом весеннего снеготаяния, водность предшествующего зимнего сезона, а также метеорологические особенности весеннего периода.

Межень – период годового гидрологического цикла с длительным стоянием низких уровней воды и малого стока в реках. Возникает в результате резкого уменьшения притока воды с водосборной площади, когда преобладающее значение в речном стоке имеют подземные воды. Различают межень летне-осеннюю и зимнюю.
К летне-осенней относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии – до первых ледовых образований.

Зимняя межень – период от первых ледовых образований до начала половодья. В Беларуси летне-осенняя межень начинается в конце мая – середина июня и заканчивается в октябре – ноябре; почти ежегодно прерывается дождевыми паводками. Средняя ее продолжительность для больших рек 67-96 суток, для малых и средних от 82 до 171 суток. Минимальная продолжительность составляет 15-30 суток на больших реках и 5-30 суток на малых и средних.
Зимняя межень обычно устанавливается в конце ноября – середине декабря; в период сильных оттепелей может прерываться зимними паводками.

Продолжительность наиболее маловодного периода (февраль – март) на реках Беларуси может достигать 60-70 суток. Сток зимней межени составляет 5-15% годового. В наиболее маловодные периоды на некоторых малых реках возможно прекращение стока из-за пересыхания рек или перемерзания рек.

Верхняя часть кучево-дождевого облака, расплющенная в форме наковальни, веерообразно расширяющейся кверху, сплошного или волокнистого строения, под солнцем – ярко-белого цвета. Построена из ледяных кристаллов.

По существу, это – плотные перистые облака, свидетельствующие о наличии твердой фазы в кучево-дождевом облаке. Развитие наковальни является верным признаком превращения кучевого облака в кучево-дождевое.

Неустойчивым состоянием (стратификацией) атмосферы называется такое состояние, при котором возможен упорядоченный перенос отдельных объёмов воздуха в вертикальном направлении — тепловая конвекция. При благоприятных условиях конвективный перенос тепла может охватывать по вертикали всю толщу атмосферы. Если влагосодержание в воздухе велико — образуются облака. Вид облаков зависит от степени неустойчивости атмосферы.

Летом, как неустойчивость стратификации, так и конвекция особенно велики около полудня и в первые послеполуденные часы. Поэтому кучевые облака, ливневые осадки и грозы над сушей, связанные с конвекцией, имеют максимальное развитие именно после полудня.

Изотерма 0°C. В переходный сезон года высота нулевой изотермы служит для прогноза фазового состояния осадков.

Если высота 0°C больше 500 м, то как правило, осадки выпадают в виде дождя. Если высота 0°C меньше 500 м, то осадки будут выпадать в смешанной фазе, т.е. в виде мокрого снега.

Вследствие нисходящих движений в холодном воздухе в тылу циклона, холодный фронт движется быстрее тёплого фронта и со временем нагоняет его. На стадии заполнения циклона возникают комплексные фронты – фронты окклюзии, которые образуются при смыкании холодного и тёплого атмосферных фронтов.

В системе фронта окклюзии взаимодействуют три воздушные массы, из которых тёплая уже не соприкасается с поверхностью Земли. Процесс вытеснения тёплого воздуха в верхние слои называется окклюдированием. При этом тыловой клин холодного воздуха циклона смыкается с передним клином холодного воздуха. Тёплый воздух в виде воронки постепенно поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух.

Поверхность раздела, возникающую при смыкании холодного и тёплого фронтов, называют поверхностью фронта окклюзии. Линия пересечения поверхности раздела с поверхностью Земли называется нижним фронтом окклюзии, а линия в свободной атмосфере, где граничат три воздушные массы – верхним фронтом окклюзии.

Проекция верхнего фронта (верхней части фронтальной поверхности окклюзии) на приземную карту носит название верхнего фронта. Эта проекция может располагаться либо впереди, либо позади нижнего фронта окклюзии.

Смыкающиеся при окклюдировании воздушные массы обычно имеют разную температуру – одна может быть холоднее другой. В соответствии с этим, различают два типа фронтов окклюзии – фронты окклюзии типа тёплого фронта и фронты окклюзии типа холодного фронта. Если тыловой воздух тёплее, чем передний, образуется тёплый фронт окклюзии, если холоднее – холодный фронт окклюзии

В момент смыкания холодного и тёплого фронтов сближаются их облачные системы, т.е. к облакам и осадкам тёплого фронта вплотную примыкают облака и осадки холодного фронта. Поэтому при прохождении фронта окклюзии через пункт наблюдения осадки выпадают как перед приближением фронта, так и после его прохождения.

Фронты окклюзии не относятся к основным (динамически значимым) атмосферным фронтам и прослеживаются до уровня H850. Фронты окклюзии могут быть тёплыми, холодными и нейтральными (когда температуры воздуха по обе стороны от фронта практически одинаковы).

В любом случае, по обе стороны фронта окклюзии располагаются воздушные массы, более близкие по своим свойствам, чем воздушные массы, разделяемые холодными или тёплыми фронтами. Поэтому фронты окклюзии относят к вторичным фронтам. Их горизонтальная протяжённость не выходит за пределы одного циклона. Нередко на фронтах окклюзии развиваются новые циклоны.

Опасные явления – это атмосферные явления, при наступлении которых необходимо принимать специальные меры для предотвращения серьезного ущерба в тех или иных отраслях народного хозяйства.

По новому Наставлению, преведённый ниже перечень опасных явлений погоды (ОЯ) теперь классифицируется как «Неблагоприятные метеорологические явления».
Для НЯ устанавливаются критические значения интенсивности, при достижении или превышении этих значений метеорологическая станция дает установленную информацию об НЯ.

• Туман – видимость 50-500 м продолжительность ≥ 3 ч;
• Ветер – скорость ветра при порывах 15-24 м/с; 
• Гололёд – толщина отложения слоя льда 6-19 мм;
• Гололедица – любая; 
• Налипание мокрого снега – толщина отложения 11-34 мм;
• Изморось – ≥ 50 мм;
• Метель – перенос снега ветром при средней скорости ветра 11-14 м/с продолжительностью ≥ 3 ч или при скорости ветра ≥ 15 м/с продолжительностью ≤ 12 ч;
• Сильный дождь – количество осадков 15-49 мм за 12 часов; 
• Сильный снег – количество осадков 7-19 мм за 12 часов; 
• Шквал – скорость ветра при порывах 15-24 м/с; 
• Гроза; 
• Град – диаметр градин 6-19 мм; 
• Пыльная буря – при преобладающей средней скорости ветра 11-14 м/с продолжительностью ≥ 3 ч;
• Мороз – минимальная температура воздуха -26..-34°C; 
• Жара – максимальная температура воздуха +30..+34°C; 
• Заморозки в воздухе или на почве – понижение температуры воздуха или почвы ниже 0°C.

На земную поверхность выпадают твердые, жидкие и смешанные осадки. В метеорологии принято различать следующие виды осадков.

I. Твёрдые осадки.

Снег – ледяные или снежные кристаллы (снежинки), чаще имеют форму звёздочек или хлопьев. Последние образуются из нескольких слипшихся между собой звёздочек;
Снежная крупа – непрозрачные снегоподобные крупинки белого или матового цвета диаметром от 2 до 5 мм;
Снежные зерна – непрозрачные матово-белые палочки или крупинки диаметром менее 1 мм;
Ледяной дождь – прозрачные ледяные шарики размером от 1 до 3 мм. Иногда внутри твердой оболочки остается незамерзшее вода;
Ледяная крупа – ледяные прозрачные крупинки, в центре которых имеется непрозрачное ядро. Диамер крупинок до 3 мм;
Град – кусочки льда различных форм и размеров. Градина состоит из непрозрачного льда, окруженного несколькими чередующемися прозрачными и непрозрачными слоями льда. Чаще всего радиус градин составляет около 5 мм, но в отдельных случаях достигает нескольких см.

II. Жидкие осадки.

Дождь – состоит из капель диаметром от 0.5 до 7.0 мм;
Морось – капельки диаметром 0.05-0.5 мм.

III. Смешанные осадки.

Мокрый снег – осадки в виде тающего снега или смеси снега с дождем. Выпадают при температуре воздуха обычно не выше +3°C.

По характеру выпадения

По характеру выпадения различают осадки обложные, ливневые и моросящие.

• Ливневые осадки выпадают из кучево-дождевых облаков. Характеризуются внезапностью начала и конца выпадения, резкими колебаниями интенсивности. Обычно охватывают небольшую площадь. Летом, таким образом выпадает интенсивный (> 3 мм/ч) крупнокапельный дождь, иногда с градом. Зимой ливневым бываем снегопад, состоящий из крупных хлопьев снега.

• Обложные осадки выпадают из систем слоистообразных облаков. Чаще всего из Ns. Они характеризуются умеренной интенсивностью (обычно до 3 мм/ч), охватывают большие площади, продолжаются непрерывно в течение нескольких часов и даже суток.

• Моросящие осадки выпадают из слоистообразных облаков St. Это может быть морось, мельчайшие снежинки или снежные зерна. Интенсивность моросящих осадков очень мала и не превышает 0.1 мм/ч.

Осадкомер – установка для сбора и измерения количества выпавших осадков. Состоит из дождемерного ведра, устанавливаемого на деревянном столбе внутри специальной планочной защиты от ветра и дождемерного стакана для измерения собранного количества осадков. Зимой в дождемерном ведре скапливается снег, и измерение осадков производят после того, как снег растает.

Количество осадков выражают в миллиметрах слоя воды, который образовался бы от выпадения осадков, если бы они не испарялись, не просачивались в почву и не стекали бы. Численно количество осадков в миллиметрах равно количеству килограмм вылившейся воды на площадку в 1 кв. метр, т.е. 1 мм = 1 кг/1 м².

Осадкомер с упрощенной защитой от ветра или без защиты называется дождемером.

Интенсивность осадков

«Сильным» – называется дождь, если его выпадает от 15 до 49 мм за 12 часов. Осадки бывают и «очень сильными», когда их выпадает от 50 мм за 12 часов.
«Сильный снег» – количество осадков от 7 до 19 мм за 12 часов. «Очень сильный снег», когда его количество превышает 20 мм за 12 часов.

При оперативных метеонаблюдениях оценка интенсивности осадков осуществляется по метеорологической дальности видимости. «Сильным» считается дождь, если видимость не превышает 1000 метров; снегопад будет считаться сильным, если видимость в нем не превышает 500 метров.

Осадки выпадают в том случае, если хотя бы часть элементов, составляющих облако (капелек или кристалликов), по каким-то причинам укрупняется. Когда облачные элементы становятся настолько тяжелыми, что сопротивление воздуха и восходящие его движения больше не могут удерживать их во взвешенном состоянии, они выпадают из облака в виде осадков.

Укрупнение капелек до нужных размеров не может происходить путем конденсации. В результате конденсации получаются только очень мелкие капельки. Для образования более крупных капель процесс конденсации должен был бы продолжаться чрезмерно долго. Более крупные капли, выпадающие из облака в виде дождя или мороси, могут возникнуть другими путями.

Во-первых, они могут быть результатом взаимного слияния капелек. Если капельки заряжены разноименными электрическими зарядами, это благоприятствует их слиянию. Большое значение имеет также различие размеров капелек. При разных размерах они падают с разной скоростью и потому легче сталкиваются между собой. Столкновениям капелек способствует также турбулентность. Именно таким образом иногда выпадает из слоистых облаков морось, а из мощных кучевых облаков — мелкий и малоинтенсивный дождь, особенно в тропиках, где содержание жидкой воды в облаках велико.

Но обильные осадки возникнуть путем слияния капель все же не могут. Для их выпадения необходимо, чтобы облака были смешанными, т. е. чтобы в них бок о бок находились переохлажденные капельки и кристаллы. Именно таковы высоко-слоистые, слоисто-дождевые и кучево-дождевые облака. Если переохлажденные капли и кристаллы находятся во взаимном соседстве, условия влажности таковы, что для капелек мы имеем насыщение, а для кристаллов — пересыщение. Но в этом случае, кристаллы будут быстро расти путем сублимации, количество водяного пара в воздухе уменьшится и для капель он станет ненасыщенным. Поэтому одновременно с ростом кристаллов будет происходить испарение капелек, т. е. будет происходить перегонка водяного пара с капелек на кристаллы.

Укрупнившиеся кристаллы начинают выпадать обычно из верхней части облака, где они преимущественно находятся. По пути они продолжают укрупняться путем сублимации, а кроме того, сталкиваются с переохлажденными капельками, примораживают их к себе и еще более увеличиваются в размерах. Капельки, замерзшие при соприкосновении с кристаллами, и обломки кристаллов во много раз увеличивают число частиц, на которых происходит кристаллизация. В нижней части облака или облачного слоя появляются, таким образом, крупные кристаллы.
Если в этой нижней части облака температура выше нуля, кристаллы тают, превращаясь в капли, которые и выпадают из облака в виде дождя. Получившиеся при этом капельки с разной скоростью падения могут коагулировать (сливаться) между собой и с другими капельками облака. В других случаях кристаллы тают уже под основанием облака, и также выпадает дождь. Наконец, если температура под облаками отрицательна до самой земной поверхности, осадки выпадают в виде снега или крупы. Более сложные условия имеют место, если осадки выпадают в виде града или ледяного дождя, по существу явления то же.

Осадки могут выпадать и из чисто ледяных облаков, также вследствие сублимационного укрупнения кристаллов. Но обычно эти облака высоки (в верхнем ярусе) и осадки из них испаряются, не достигая земной поверхности. «Метлы» и «хвосты» (Virga) некоторых видов перистых облаков, по существу, являются именно полосами падения осадков.

• В астрономии — время года в северном полушарии между 23 сентября (осеннее равноденствие) и 22 декабря (зимнее солнцестояние), в южном полушарии между 21 марта и 22 июня.
• В климатологии и фенологии — переходный сезон года между летом и зимой, характеризующийся нарастающим снижением температуры воздуха, изменениями в режиме осадков, определенными явлениями в живой природе (прекращение вегетации, отлет птиц и пр.).
• В синоптической метеорологии — сезон, характеризующийся переходом от летних циркуляционных процессов к зимним; может начинаться и заканчиваться в разные сроки.

Карты относительной барической топографии (ОТ) содержат сведения о толщине слоя между заданными изобарическими поверхностями.

Карта OT 500/1000 характеризует термическое поле в нижнем пятикилометровом слое, заключающем в себе почти половину всей атмосферы и большую часть содержащегося в ней водяного пара.

Это очень информативная карта, потому что по распределению относительных высот (толщин слоев) можно судить о средней температуре воздуха данного слоя.

На карты ОТ наносят разность высот изобарических поверхностей (h_P1–h_P2), обычно это 1000 гПа и 500 гПа (H_500/1000): из величины абсолютного геопотенциала поверхности 500 гПа в данной точке вычитается величина абсолютного геопотенциала поверхности 1000 гПа, выраженная в гп. дам.

Карты относительной топографии позволяют:
– предсказать эволюцию приземных барических образований. В местах разряжения изогипс давление падает, то циклон, попадая в этот район, углубляется, а антициклон — заполняется. В местах сгущения изогипс давление растет, т.е. циклон, попадая в такой район заполняется, а антициклон — усиливается;
– предсказать районы роста и падения давления. В местах, занятых холодом, давление растет, в теплом —падает;
– определить адвекцию тепла и холода;
– уточнить положение высотной фронтальной зоны.

Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете, образуя озоновый слой в стратосфере он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения.

Озон является малой примесью в земной атмосфере (10^-6 ÷ 10^-5% от объема), его общая масса составляет около 3×10⁹ тонн, т.е. всего лишь 0.64×10^-6 массы всей атмосферы.

В атмосфере озон располагается слоем, толщиной около 90 км. Около 90% озона находится в стратосфере на высотах от 10 до 50 км. Наибольшее количество озона сосредоточено в стратосфере на высоте 26–27 км в тропиках, на высоте 20–21 км в средних широтах и на высоте 15–17 км в полярных областях.
Среднее время жизни молекулы озона в области максимума его концентрации составляет 0.5–3 месяца.

Максимальный уровень озона наблюдется в послеполуденное время, в ночные часы содержание озона в приземном воздухе практически всегда понижается.

Пассаты – воздушные течения в тропосфере, захватывающие большие пространства океанов между 25-30° широты и экватором в каждом полушарии на обращенных к экватору перифериях субтропических антициклонов. Вертикальная мощность пассата увеличивается с убыванием географической широты – на 30-35° с.ш. она невелика, а, начиная с 25° с.ш. летом и от нескольких градусов с.ш. зимой, пассат распространяется не только на всю тропосферу, но и на вышележащую стратосферу.

Пассаты отличаются большой устойчивостью направления ветра в течение года. В слое трения на основное восточное направление пассата (первичный пассат) налагаются составляющие, направленные к экватору. Поэтому преобладающее направление пассата в северном полушарии – северо-восточное (северо-восточный пассат), в южном – юго-восточное (юго-восточный пассат).

В некоторых областях тропиков, особенно над материками и вблизи них, пассаты дуют в течение одного полугодия, а в другом полугодии заменяются преобладающим западным переносом воздуха. Такая система течений с сезонной сменой преобладающего переносавоздушных масс носит название «тропических муссонов».

В восточных частях субтропических антициклонов составляющая, направленная к экватору, наблюдается и над уровнем трения. В западных частях антициклонов, напротив, наблюдается составляющая, направленная от экватора.

Пассаты двух полушарий сходятся во внутритропической зоне конвергенции.

Парниковый эффект – процесс разогрева нижних слоев атмосферы Земли тепловой энергией, удерживаемой скопившимися газами. Если бы не парниковый эффект, средняя температура на земной поверхности составила бы -15°C.
Парниковый эффект вызывается углекислым газом и водяным паром, чье действие аналогично действию стекла в оранжерее. Они пропускают солнечное излучение высокой энергии к земной поверхности, позволяя ей нагреваться, но поглощают излучение более низкой энергии (инфракрасное), испускаемое самой Землей. Затем они испускают во все стороны излучение еще более низкой энергии. Часть его достигает земной поверхности, сообщая ей дополнительное тепло.
В настоящее время средняя температура по всему миру неуклонно повышается. Это называется глобальным потеплением. Причиной тому могут служить различные факторы, однако многие ученые связывают это с определенным повышением концентрации парниковых газов ватмосфере.
Ученые полагают, что если количество парниковых газов в атмосфере и дальше будет возрастать такими темпами, то в ближайшие пятьдесят лет средняя температура на Земле повысится на 1,5-4°C. Многие из них настаивают на сокращении выброса парниковых газов в атмосферу.

Парциальное давление водяного пара e. При данной температуре давление водяного пара не может превышать некоторое предельное значение E, называемое давлением насыщения или давлением насыщенного водяного пара. Давление насыщения зависит от температуры, с увеличением температуры растёт и давление.
Дополнительно: Влажность воздуха.

Изобарическая поверхность показывает высоту в атмосфере от поверхности Земли, где давление принимает одно и то же значение.
Например, карта изобарической поверхности 700 гПа (АТ700) будет показывать высоту, где давление воздуха достигает данного значения, т.е. 700 гПа. Эта высота может где-то понижаться почти до 2.5 км, а где-то достигать 3-3.2 км и даже выше.
Для свободной атмосферы используют карты высот стандартных изобарических поверхностей 1000 гПа, 850гПа, 700 гПа, 500 гПа, 300 гПа и т.д.
Соединив значения равных высот изобарический поверхности, получим изолинии – изогипсы.
Изогипсы на картах АТ850, АТ700, АТ500 проводятся через 4 геопотенциальных декаметра (гп. дам) кратно 4, например, на карте АТ850 – 120, 124, 128 гп. дам и т.д., на карте АТ700 – 268, 272, 276 и т.д., на карте АТ500 – 532, 536, 540 и т.д. Интервал динамической высоты 4 гп. дам выбран потому что он приблизительно соответствует интервалу давления в 5 гПа, принятому при проведении изобар на приземной карте погоды.
На картах АТ300 и на вышележащих поверхностях изогипсы проводят через 8 гп. дам (кратные 8, например, на АТ300 – 920, 928 и т.д.).

Погода — состояние атмосферы в той или иной местности в конкретный момент времени или в определенный промежуток времени. Многолетний режим погоды называется климатом. Погода постоянно меняется. Главная причина изменения погоды — постоянное перемещение воздуха из-за неравномерного нагревания земной поверхности Солнцем.
Погода характеризуется метеорологическими параметрами (атмосферное давление, направление и скорость ветра, температура ивлажность воздуха и почвы, атмосферные осадки, снежный покров, облачность, атмосферные явления). Наблюдения за погодой ведутся на метеорологических станциях. Для составления достаточно точного прогноза погоды необходимо иметь сведения о состоянии атмосферы над всей поверхностью Земли.
Дополнительно.
Прогноз погоды — труд метеорологов многих стран. Вся информация, полученная с метеорологических станций, спутников, радиозондов и т.п. стекается во Всемирные метеорологические центры, находящиеся в Москве, в Вашингоне и в Мельбурне. Все данные обрабатываются на мощных ЭВМ. На основании полученных данных составляются прогнозы погоды, которые передаются по радио, сети Интернет, рассылается в СМИ, авиационные, сельскохозяйственные, транспортные и другие организации.
Ссылки.
Карты погоды:
— карта прогноза осадков, температуры воздуха, атмосферного давления, скорости ветра по данным численных прогностических моделей UКМЕТ, GFS на 144 часа.
— синоптические карты, фактические данные с метеостанций аэропортов.
— карта высоты снежного покрова, карта 12-ти часовой суммы осадков, карта минимальной и максимальной температуры воздуха, температуры почвы.
— температура поверхности моря, регион — Европа.

Поземок – горизонтальный перенос выпавшего снега непосредственно над поверхностью снежного покрова (до высоты 1,5 м). Наблюдается при умеренном ветре. Видимость при поземке не ухудшается или ухудшается незначительно.

Правило ведущего потока: барические образования (циклоны, антициклоны, атмосферные фронты) у поверхности Земли в большинстве случаев перемещаются по направлению устойчивого воздушного потока над ними на высоте поверхности 700 или 500 гПа со скоростью, пропорциональной скорости на соответствующей поверхности.
В среднем, коэффициент пропорциональности между скоростью ведущего потока и скоростью перемещения барических образований составляет 0.8 для поверхности 700 гПа и 0.6 для 500 гПа.
Правило ведущего потока применимо не только к барическим образованиям, но и к перемещению облачности, в частности Cb.
Cb в стадии роста двигаются ~ с 0.8F(700) и D(700)+15-30 градусов;
Cb в стадии маx. развития (зрелости) ~ с 0.8F(500), направление в целом совпадает c D(500); При F<15 км Q перемещение носит во многом случайный зарактер. Зимой перемещение Cb хорошо согласуется с направлением и скоростью ветра на поверхности 850 гПа. Дополнительно. [meteocenter.net, автор:Videm]. «...Cb движутся по-разному в зависимости от размеров. Направление движения относительно «небольших» Cb примерно совпадает с направлением ветра на поверхности 700 гПа. Однако для больших мезомасштабных образований направление лучше согласуется уже с ветром на высоте 5.2 км (500 гПа). Примерно в 30-40% направление движения Cb вообще существенно отличается от движения общего воздушного потока. В общем виде, отклонение направления движения Cb от направления ветра на каком-либо уровне зависит от сдвига ветра с высотой (слой 1.5-5.5 км), от скорости ветра V на данном уровне и от скорости самой ячейки U: чем сильнее сдвиг ветра по вертикали, чем больше разность (V-U) и чем сильнее вращение Cb, тем больше отклонение...»

Приземный слой — слой атмосферы (высотой 50-100 м), в пределах которого метеорологические величины, например, температура искорость ветра, резко изменяются с высотой.
Приземный слой, в свою очередь, является нижней частью пограничного слоя, – так называемого слоя трения, простирающегося до высоты 1-1.5 км.
В пограничном слое на характер движения большое влияние оказывает земная поверхность и силы турбулентного трения.

Термодинамический процесс называется адиабатическим, если он протекает без теплообмена воздушной частицы с окружающей средой.
При подъеме воздушной частицы объем её увеличивается, а давление в ней падает. При адиабатическом подъеме температура воздушной частицы всегда понижается. И наоборот, при опускании воздушная частица сжимается, растет её внутренняя энергия, т.е. повышается её температура.
В масштабах реальной атмосферы за единичный объём воздушной частицы принимают объемы воздуха порядка сотен и тысяч кубических метров.
Для реальной атмосферы, приближенно можно считать, что температура поднимающейся сухой воздушной частицы пдает на 1°C на каждые 100 метров высоты. Величина γа=1°C/100 м называется вертикальным сухоадиабатическим градиентом температуры.

Пыльная буря — перенос больших количеств пыли или песка сильным ветром – типичное явление пустынь и степей. Поверхность пустынь, свободная от растительности и иссушенная, является особенно эффективным источником запыления атмосферы.

Пыльная буря

Метеорологическая дальность видимости при пыльной буре значительно уменьшается.
Пыльный поземок – перенос пыли или песка ветром непосредственно над поверхностью земли (до высоты 1.5 м). Наблюдается при умеренном ветре. Видимость при поземке не ухудшается или ухудшается незначительно.

Пыльца представляет собой мельчайшие зерна, разнообразные по форме, строению и размерам. Средний размер пыльцевого зерна составляет 20-60 мкм, поэтому они не видны невооруженным глазом. В сухую теплую и ветреную погоду концентрация пыльцы в воздухе, как правило, возрастает. Дождь и повышенная влажность воздуха уменьшают концентрацию пыльцы. В холодные дни пыльцы выбрасывается гораздо меньше, но и период цветения растений удлиняется.
В метеорологии пыльца – это негигроскопические, но смачиваемые водой ядра конденсаци. Пыльца адсорбирует на своей поверхности молекулы водяного пара, что приводит к образованию первичных зародышевых капель.
Пыльца ветроопыляемых растений является основной причиной поллиноза (сенной лихорадки), так как пыльцевые зерна содержат большое количество аллергенных белков. Поллинозом страдают от 0.5 до 15% всего населения. Поллиноз может проявиться в любом возрасте, но чаще между 8 и 20 годами. Атака поллиноза происходит у аллергизированных лиц, когда концентрация пыльцы в воздухе достигает некоторых пороговых значений (в среднем 10-20 пыльцевых зерен на 1 м3 воздуха).
Ориентировочные опасные уровни воздействия пыльцы растений в атмосферном воздухе

Выделено несколько групп аллергенных растений (деревья, злаки и сорные травы) и несколько периодов или сезонов обострения поллиноза (1. весенний, 2. ранний летний и 3. поздний летний или летне-осенний).
Первый период обострения поллиноза – весенний (март-май). В этот период пылят древесные растения.
В марте-апреле, зацветают ольха, лещина и береза. В конце апреля – ива, тополь, вяз, ясень, клен. В мае – дуб, сирень, яблоня, хвойные деревья. «Опасные дозы» пыльцы дают береза, ольха, лещина, дуб, тополь, ясень, клен.
Наиболее значимым аллергеном этой группы является пыльца березы. В июне пылит липа.
Пыльца злаков – пыльцевой аллерген номер один во всей Европе, открывает второй период – ранний летний. В зависимости от региона Европы злаковые травы цветут с мая до конца августа.
Третий период обострения поллиноза – поздний летний (август-сентябрь). Это время цветения растений из семейства сложноцветных и маревых; высокоаллергенными свойствами обладают полынь и лебеда. Подорожник, щавель и крапива – представители разных семейств – начинают пылить уже в июне-июле; их пыление продолжается до осени.
Источники:
«Методика аэробиологических исследований пыльцы растений и спор грибов для составления календарей пыления», утв. Гл. государственнымсанитарнымврачомРБ 28.12.2005 г., Регистрационный № 111-1005;
Dr. Valentina L. Shalaboda, Institute of Geochemistry and Geophysics (IGG), National Academy Sciences of Belarus (NASB).

В сети Интернет:
Аллерголог.РУ;
Институт иммунологии Федерального Медикобиологического Агентства РФ.

Прогноз погоды — научно обоснованное предположение о предстоящих изменениях погоды, составленное на основе анализа развития крупномасштабных атмосферных процессов.
Прогноз погоды делятся на краткосрочные (от нескольких часов до 1—2 суток), среднесрочные (3—10 суток), долгосрочные (на месяц и более).Прогнозы составляются для территорий (область, край, страна), а также отдельных населённых пунктов, аэропортов, авиатрасс, автомобильных и ж.-д. магистралей.
Прогнозы погоды подразделяются на специализированные, предназначенные для различных отраслей народного хозяйства, и общего пользования — для населения. К первым относятся также предупреждения об опасных явлениях погоды (град, сильные осадки, грозы,туманы, метели, сильный ветер, пыльные бури, заморозки), которые могут вызвать затруднения в работе отдельных отраслей народного хозяйства или причинить ущерб, а также угрожать безопасности населения.
В краткосрочных прогнозах погоды и предупреждениях ожидаемые условия погоды указываются более детально, чем в долгосрочных. Так, например, в прогнозах для авиации сообщаются ожидаемые условия погоды на высоте полёта самолёта (количество вид облачности, ветер, направление и скорость, температура воздуха, наличие опасных явлений — болтанки, обледенения, грозы) и в аэропорту посадки (высота облачности и видимость, направление, скорость и сдвига ветра, температура воздуха).
В среднесрочных прогнозах погоды малой заблаговременности характер погоды на предстоящий период описывается в более общем виде: преобладание ясной или облачной погоды, возможность выпадения осадков, пределы дневных и ночных температур, резкие изменения погоды, преобладающее направление и скорость ветра. Прогнозы погоды на месяц содержат знак и величину отклонения средней месячной температуры и осадков от климатической нормы, а также указания периодов наиболее существенных изменений погоды: похолоданий и потеплений, переходов от сухой к ненастной погоде и т.п.
Прогнозы погоды составляются методами синоптической метеорологии. Для этой цели по данным наблюдений метеорологических и аэрологических станций готовят синоптические карты погоды для разных уровней атмосферы от земной поверхности до высоты 30 км. Широко используется также информация, получаемая от метеорологических спутников. Анализ этого материала позволяет выявить на картах погоды крупные атмосферные образования: воздушные массы, разделяющие их атмосферные фронты, циклоны и антициклоны,барические гребни и ложбины, с движением и эволюцией которых связаны основные изменения погоды.
Всё возрастающее применение находят численные методы, позволяющие решать на ЭВМ уравнения гидротермодинамики атмосферы. Численные методы позволяют расcчитать температуру, ветер, влажность воздуха, геопотенциал на различных уровнях атмосферы, а такжеколичество осадков на несколько суток вперед. Наиболее известные модели погоды — AVN/GFS и UKMET. AVN/GFS — разработка США, а именно NOAA. UKMET — модель, разработанная в Великобритании (MetOffice).
В частности, на сайте POGODA.BY используются данные обеих моделей. Результаты расчетов по моделям погоды представлены накартах.
Все эти методы дают представление об общем фоне погоды, который детализируется прогнозистом для местных условий. В долгосрочных прогнозах используются различного рода статистические связи между прошедшим и будущим развитием атмосферных процессов (метод аналогов) и состоянием погоды.
Точность всех прогнозов погоды в пределах периода, на который они составляются, убывает со временем. Основой для оценки практической пригодности какого-либо метода составления прогноза погоды служит сравнение их удачности с удачностью инерционных прогнозов, предполагающих сохранение существующего характера погоды на период прогноза.
В среднем из 100 краткосрочных прогнозов оправдываются около 90 прогнозов. Основная причина наиболее крупных ошибок — неточности в расчётах барического поля, направления и скорости перемещения циклонов и атмосферных фронтов, а также их эволюции. Эти ошибки обусловлены несовершенством применяемых методов, отсутствием достаточной информации с океанов и малонаселённых территорий, в особенности же из высоких слоёв атмосферы.
Применение численных методов прогнозов погоды ограничены не вполне совершенными моделями погоды и тем, что для их обсчета необходимы быстродействующие ЭВМ. Методы долгосрочных прогнозов погоды большой заблаговременности находятся ещё в состоянии разработки, а сами прогнозы не обладают нужным качеством. Достаточно точный долговременный прогноз — одна из труднейших задач современной науки.
Основные термины, применяемые в прогнозах погоды
Термины, применяемые в прогнозах облачности:
«Ясно», «ясная погода», «малооблачно», «небольшая облачность», «малооблачная погода» — любое количество облаков верхнего яруса или до 3 баллов облаков среднего и (или) нижнего яруса;
«Переменная облачность» — от 1-3 до 4-7 баллов облаков нижнего и (или) среднего яруса;
«Облачно с прояснениями» — 4-7 баллов облаков нижнего или среднего яруса или сочетание облаков среднего и нижнего яруса общим количеством до 7 баллов;
«Облачно», «облачная погода», «пасмурно», «существенная облачность», «значительная облачность», «пасмурная погода» — 8-10 баллов облаков нижнего яруса или плотных, непросвечивающих форм облаков среднего яруса.
Термины, применяемые в прогнозах жидких и смешанных осадков (количественная характеристика):
«Без осадков, сухая погода, преимущественно без осадков» – без осадков или количество осадков ≤ 0,2 мм за 12 часов;
«Дождь, осадки, моросящий дождь, небольшой дождь, дождливая погода, дождь со снегом (мокрый снег)» — от 0,3 до 10 мм за 12 часов;
«Сильный дождь, ливневый дождь (ливень), сильные осадки, сильный дождь со снегом, сильный мокрый снег» — от 15 до 49 мм за 12 часов;
«Очень сильный дождь, очень сильные осадки, очень сильный дождь со снегом, очень сильный мокрый снег, ливневый дождь (ливень), сильный дождь со снегом, сильный мокрый снег» — от ≥ 50 мм за 12 часов;
«Сильный ливневый дождь (ливень)» — ≥ 30 мм за 1 час.
Термины, применяемые в прогнозах твёрдых осадков (количественная характеристика):
«Без осадков, сухая погода, преимущественно без осадков» – без осадков или количество осадков ≤ 0,1 мм за 12 часов;
«Снег (снегопад), небольшой снег» — количество осадков от 0,2 до 4 мм за 12 часов;
«Сильный снег (сильный снегопад)» — количество осадков от 5 до 19 мм за 12 часов;
«Очень сильный снег (очень сильный снегопад)» — ≥ 20 мм за 12 часов.
Для более детальной характеристики ожидаемого распределения количества осадков по территории в прогнозе можно использовать дополнительные (как правило, соседние) градации количества осадков. При прогнозе ливневых осадков допускается применять термины «местами», «в отдельных районах».
Термины, применяемые в прогнозах для характеристики фазового состояния осадков:
«Дождь со снегом» — дождь и снег одновременно, но преобладает дождь;
«Мокрый снег» — дождь и снег одновременно, но преобладает снег;
«Снег, переходящий в дождь» — сначала ожидается снег, а затем дождь;
«Дождь, переходящий в снег» — сначала ожидается дождь, а затем снег;
«Дождь и снег/снег и дождь» — чередование дождя и снега с преобладанием дождя/снега;
Термины, применяемые для характеристики продолжительности осадков:
«Кратковременный дождь, краковременные дожди, кратковременный снег (дождь со снегом, мокрый снег)» — общая продолжительность осадков менее 3 ч;
«Дождь (снег, мокрый снег или снег с дождём) с перерывами, продолжительный дождь (снег, мокрый снег, снег с дождём)» — общая продолжительность осадков более 6 ч;
«Временами дождь (снег, снег с дождём, мокрый снег)»— общая продолжительность осадков 3÷6 ч.

Радуга – оптическое явление в атмосфере, возникающее припреломления, отражении и дифракции света в водяных каплях. Радуга представляет собой большую дугу, видимую на фоне дождевого облака, в случае, когда солнце находится невысоко над горизонтом в противоположной стороне неба.
Радуга имеет радиус 42°. Внешняя часть радуги окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. Часто с внешней стороны основной радуги наблюдается вторичная радуга с обратным чередованием цветов ее радиус около 53°.
Иногда наблюдаются еще дополнительные дуги, располагающиеся с внутренней стороны основной и окрашенные в разные цвета. Общий центр всех дуг в радугах лежит на линии, проходящей через солнце и глаз наблюдателя. При наблюдениях в горах или с самолета иногда удается наблюдать радугу в виде почти полной окружности.

Лучистая энергия Солнца является основным, а практически единственным источником тепла для поверхности Земли и для ее атмосферы. Радиация, поступающая от звезд и от Луны, ничтожно мала по сравнению с солнечной радиацией. Также ничтожно мал и поток тепла, направленный к земной поверхности и в атмосферу из глубин Земли.
Часть солнечной радиации представляет собой видимый свет. Тем самым Солнце является для Земли источником не только тепла, но и света, важного для жизни на земной поверхности.
Лучистая энергия Солнца превращается в тепло отчасти в самой атмосфере, но главным образом на земной поверхности. Она идет здесь на нагревание верхних слоев почвы и воды, а от их и воздуха. Нагретая земная поверхность и нагретая атмосфера в свою очередь сами излучают невидимую инфракрасную радиацию. Отдавая эту радиацию в мировое пространство, земная поверхность и атмосфера охлаждаются.
В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиацию. Коротковолновой называют радиацию в диапазоне длин волн от 0,1 до 4 мк. Она включает, кроме видимого света, еще ближайшую к нему по длинам волн ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию. Солнечная радиация на 99% является такой коротковолновой радиацией. К длинноволновой радиации относят радиацию земной поверхности и атмосферы с длинами волн от 4 до 100-120 мк.
Интенсивность солнечной радиации перед вступлением ее в атмосферу (на верхней границе атмосферы) называют солнечной постоянной. Она относится к радиации, на которую атмосфера еще не повлияла. Солнечная постоянная, зависит, таким образом, только от излучательной способности Солнца и от расстояния между Землей и Солнцем.
Стандартное значение солнечной постоянной по международному соглашению – 1.98 кал/см2мин.
Проходя сквозь атмосферу, солнечная радиация частично рассеивается атмосферными газами и аэрозольными примесями к воздуху и переходит в особую форму рассеянной радиации. Частично же она поглощается молекулами атмосферных газов и примесями к воздуху и переходит в теплоту, идет на нагревание атмосферы.
Нерассеянная и непоглощенная в атмосфере прямая солнечная радиация достигает земной поверхности. Она частично отражается от земной поверхности, а в большей степени поглощается ею и нагревает ее. Часть рассеянной радиации также достигает земной поверхности, частично от нее отражается и частично ею поглощается. Другая часть рассеянной радиации уходит вверх, в межпланетное пространство.

Радиозонд — аэрологический прибор, измеряющий давление, температуру и влажность воздуха и автоматически передающий по радио на Землю значения этих метеорологических элементов с разных высот во время подъёма в атмосфере.
Радиозонд состоит из приёмников — чувствительных элементов (датчиков), преобразователей, превращающих малые перемещения чувствительных элементов в электрические величины, кодового устройства и лёгкого коротковолнового передатчика. Поднимается радиозонд на шаре — оболочке для радиозондов на высоту до 30-40 км.
При подъёме радиозонд автоматически посылает кодированные сигналы, соответствующие показаниям прибора. Сигналы принимаются радиоприёмником в месте выпуска. Дальность действия радиозонда около 150-200 км. Радиозонд широко применяется при вертикальном зондировании атмосферы.
Первый радиозонд был сконструирован советским учёным П.А.Молчановым в 1930.
Дополнительно. «Энциклопедия Долгопрудного»
За семьдесят лет своего развития радиозондирование атмосферы прошло целый ряд качественных этапов, которые характеризовались увеличением высоты, автоматизации измерений и обработки данных. Совершенствование техники и метода радиозондирования атмосферы всегда было тесно связано с развитием радиоэлектроники и отражало достижения в этой области.
В первые же годы радиозонд был существенно усовершенствован самим П.А.Молчановым и его ближайшими сотрудниками (А.А.Ершовым, Б.М.Лебедевым и др.). Прежде всего, была снижена масса прибора, что обеспечивало большую высоту зондирования. Для высотных стратосферных наблюдений был сконструирован облегченный радиозонд массой 560 г. Большим достижением было введение измерений влажности воздуха (1933 г.).
Система радиозондирования А-22 — «Малахит» (1957г.) была первой системой, в которой объединены измерения температуры, давления, влажности, скорости и направления ветра и одновременно повышена их точность.
Создание комплексной системы зондирования атмосферы РКЗ — «Метеор» основанной на принципе использования сигнала радиолокационного ответчика для измерения дальности, позволило повысить надежность аэрологического зондирования, а применение электрического датчика температуры (терморезистора) уменьшило ошибки измерений температуры на больших высотах. В ней впервые был автоматизирован процесс измерения и регистрации координат радиозонда и телеметрической информации.
Развитие электронно-вычислительной техники позволило автоматизировать трудоемкую обработку данных. Кустовая централизованная система «Атмосфера» для обработки данных, поступающих от системы зондирования «Малахит», позволила накопить первый опыт в этом направлении, а разработка комплекса «ОКА-3» для централизованной обработки данных системы зондирования РКЗ — «Метеорит» позволила впервые внедрить автоматическую обработку в оперативную практику зондирования на целом ряде аэрологических станций.
Следующим крупным шагом в совершенствовании системы радиозондирования явилась разработка в период 1980-90гг. новой системы радиозондирования АВК-1-МРЗ. С помощью АВК-1 производится автономная автоматизированная обработка данных радиозондирования непосредственно на аэрологических станциях вплоть до выдачи стандартных аэрологических телеграмм с дальнейшей передачей подготовленных данных в центры сбора информации.

Первые радиолокационные станции, которые поступили метеорологам после войны, могли обнаруживать только кучево-дождевые облака сопасными явлениями. Несколько десятилетий ушло на их модернизацию и разработку измерительных схем, которые могли извлекать информацию не только из высоты радиоэха, но и из результатов отраженных от облаков сигналов. Возможность наблюдать появление опасных явлений, рассчитывать их скорость и направление перемещения надолго позволили МРЛ занять лидирующие позиции в штормовом оповещении.
Метеорологический радиолокатор уже 60 лет является незаменимым прибором для обнаружения явлений, которые сопутствуютконвективным облакам – гроз, града, ливней, шквалов.
Метеорологические некогерентные радиолокаторы определяют ОЯ (опасные явления) по косвенным признакам – измерениям высоты верхней границы радиоэха и отражаемости кучево-дождевой облачности, и принимают решение с помощью радиолокационных критериев опасности.
Периодичность обновления стыкованной карты сети неавтоматизированных МРЛ один раз в три часа устраивала не всех потребителей. Работы по автоматизации процессов наблюдения на МРЛ по началу раз в час, затем каждые 30 минут и, наконец, каждые 15 минут заняли в общей сложности три десятилетия.
В республике Беларусь наблюдения проводятся на трех радиолокаторах: аэропорт Минск-2 (1987 года выпуска, модернизированн в 2003 г.), аэропорт г. Брест (МРЛ-5 1991 г. выпуска, автоматизирован в 2006 г) и в городе Гомель на МРЛ-2 (1975 г. выпуска).
В 2009 году в аэропорту Минск-2 взамен МРЛ-5 установлен доплеровский МРЛ «Meteor 500-С». В апреле 2011 г. «Meteor 500-С» введен в оперативную работу. Новый ДМРЛ работает в автоматическом режиме, что позволяет полностью сканировать радиолокационное пространство каждые 15 минут.

Установка алгоритма сканирования пространства и последущая обработка первичных радиолокационных данных производится специальным программным комплексом. В Бресте – это «АКСОПРИ», в Минске – «Метеор-Метеоячейка» разработки ИРАМ и «Rainbow» разработки SelexSistems. В Гомеле - «Rainbow» разработки SelexSistems.
МРЛ-5 – некогерентный метеорологический радиолокатор. Данный МРЛ определяет ОЯ (опасные явления) по косвенным признакам – измерениям высоты верхней границы и отражаемости сигнала от облачности и принимает решение с помощью радиолокационных критериев опасности. Радиус обнаружения опасных явлений этими МРЛ не превышает 200 км. Таким образом, три МРЛ «обслуживают» до 2/3 территории РБ.
Внедрение взамен устаревших МРЛ-2 и МРЛ-5 более современных автоматизированных доплеровских радиолокаторов, позволяет получать информацию об облаках и осадках в режиме реального времени. Доплеровские МРЛ позволяют получать информацию о ветровом режиме как в облаке, так и вне его, т.е., при «чистом небе».
Доплеровские МРЛ позволяют улучшить предсказания о сдвиге ветра, что важно для полетов авиации, существенно улучшить обнаружение шквала, смерча, града, точно прогнозировать количество осадков.
Для получения радиолокационной информации со всей территории РБ и с территории прилегающих к республике стран-соседей требуется установка, по крайней мере, еще двух МРЛ – в г. Гродно и в г. Витебске.
В настоящее время передача радиолокационных данных с ДМРЛ Минск-2 и МРЛ Брест потребителям происходит в двоичном коде BUFR FM-94. Наряду с этим, для совместимости c сетью неавтоматизированных радаров радиолокационная информация кодируется также кодом RADOB. RADOB – старый код, описывающий поле радиоэхо с дискретностью 60х60 км. Поступает на узлы связи в виде обычных буквенно-цифровых телеграмм.

Электромагнитная энергия сверхвысокочастотного диапазона радиоволн (обычно в диапазоне длин волн λ=1…10 см) излучается в виде кратковременных импульсов (τ=1…2 мкс) большой, свыше 100 КВт мощности. Излучение импульсов происходит узконаправленной параболической антенной, которая фокусирует электромагнитное излучение в весьма узкий радиолуч с шириной диаграммы направленности, как правило, не более 0.5 градуса.
Когда импульс встречает на своем пути цель, часть его энергии рассеивается по направлению к приемнику, обычно располагающегося рядом с передатчиком и работающего вместе с ним на одну антенну.

Принятый сигнал, или радиоэхо, очень слаб по сравнению с посылаемым импульсом. После значительного его усиления, сначала антенной, а затем приемником, и после детектирования поступает на устройство визуального отображения информации. В простейшем случае устройство визуального отображения информации, – это электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).

Временная развертка ЭЛТ запускается синхронно с импульсом передатчика, в промежутке между импульсами передатчика приемник работает на прием. Таким образом, отраженный от цели сигнал появляется на некотором расстоянии от начала развертки. Расстояние от начала развертки, представляет собой промежуток времени, необходимый для прохождения лучом двойного пути между приемно-передающим устройством и отражающей его целью. Положение отражаемого сигнала характеризует удаление до цели, а если известны угол места и азимут луча, излучаемого антенной, то можно определить положение цели в пространстве.
Данные МРЛ
Беларусь, Украина, РФ: радиолокационные карты метеоявлений и стыкованная карта МРЛ.
Радар Пулково. Ежечасно.
Стыкованная анимационная карта метеоявлений. Запад СНГ.
Радары Скандинавии.
Система доплеровских МРЛ США «DopplerRadarNationalMosaic».
Разведка погоды авиационная
Авиационная разведка погоды – вспомогательное средство получения метеорологической информации. При авиационной разведке погоды прежде всего получают информацию об облачности (нижней и верхней границах), турбулентности, обледенении. Информация поступает на наземные пункты непосредственно с воздушных судов.

Процесс возникновения и развития турбулентности — один из самых сложных процессов, происходящих в свободной атмосфере. Для характеристики микрометеорологических свойств стратифицированной атмосферы используется число Ричардсона — Ri.

Здесь h — вертикальная координата, g — ускорение силы тяжести, T и V — средние значения температуры и скорости ветра, γa=0.01°/м — сухоадиабатический градиент.
В зависимости от числа Ri принято различать неустойчивую (Ri<0, dT/dh<-γa), устойчивую (Ri>0, dT/dh>-γa) и безразличную (Ri=0, dT/dh=-γa)стратификацию атмосферы.

Роса – осадок в виде мельчайших частиц капель воды, выделяющихся на поверхности земли и на предметах из соприкасающегося с ним воздуха при их температуре выше 0°C.

Местное название сухого горячего ветра в пустынях Аравии и Северной Африки. Самум имеет характер шквала с сильной песчаной бурей, нередко с грозой.

Характеристикой пространственной изменчивости ветра является сдвиг ветра – изменение направления и/или скорости ветра в пространстве, включая восходящие и нисходящие воздушные потоки. Сильные сдвиги ветра входят в число опасных для авиации явлений погоды.
Различают сдвиг ветра соответственно вертикальный и горизонтальный.
В районе аэродрома горизонтальный сдвиг ветра можно определить по измерениям ветра в вблизи различных стартов у ВПП (взлётно-посадочная полоса), в точках установки датчиков ветра вокруг летного поля и т.д.
Вертикальный сдвиг ветра характеризует изменение ветра с высотой, например, по данным датчиков ветра, установленных на разных высотах на мачте, башне, на зданиях.
Кроме вертикального и горизонтального сдвигов ветра, в нижних слоях атмосферы могут наблюдаться вертикальные восходящие и нисходящие потоки, также приводящие к изменению траектории движения ВС (воздушного судна) и включенные в общее понятие о сдвиге ветра. Критерии интенсивности указанных характеристик приведены в таблице.

Синоптическая метеорология – наука о физических процессах, происходящих в атмосфере и определяющих погоду и характер её изменений на значительных территориях.
Синоптический метод – метод анализа и прогноза атмосферных процессов и условий погоды на больших пространствах с помощью синоптических (приземных и высотных) карт и вспомогательных к ним средств аэрологических диаграмм, вертикальных разрезов атмосферы и пр.)

Смерч – сильный вихрь, образующийся под хорошо развитым кучево-дождевым облаком и распространяющийся в виде гигантского темного облачного столба или воронки по направлению к поверхности земли или моря. Диаметр смерча над водной поверхностью составляет около 100 м, над сушей до 1000 м. Высота его около 1000 м.

Смерч над сушей называется тромбом. В Америке его называют торнадо. Характерной особенностью этих вихрей является быстрое спиралевидное движение воздуха вокруг почти вертикальной оси. Измерить скорость этого движения обычными приборами невозможно, но по характеру разрушений, производимых такими вихрями, можно установить, что скорость движения воздуха в них составляет 50-100 м/с, а в особо интенсивных торнадо достигает 250 м/с, причем имеется большая вертикальная составляющая скорости, равная 70-90 м/с. Вследствие этого внутри вихря давление падает на несколько десятков гектопаскалей. Вращение ветра в тромбах и смерчах обычно циклоническое, т. е. происходит против часовой стрелки, но наблюдалось и антициклоническое вращение (по часовой стрелке), хотя давление в этих вихрях всегда понижено.
Падение атмосферного давления при прохождении тромба бывает настолько большим и быстрым, что более высокое давление внутри зданий не успевает выровняться с наружным. Поэтому дома, попавшие в сферу действия тромба, в результате внезапного понижения наружного давления как бы взрываются изнутри: с них слетают крыши, вылетают стекла и оконные рамы, разрушаются стены. Тромб ломает или вырывает с корнем деревья, прокладывая в лесах просеки, переносит на большие расстояния людей и животных.

В Европе тромбы наблюдаются сравнительно редко, преимущественно в летние жаркие дни в очень неустойчивых воздушных массахтропического происхождения. В США торнадо отмечаются очень часто и обладают исключительной разрушительной силой.
Дополнительно.
По статье «СМЕРЧИ И ТОРНАДО»
Автор: Сергей Арсеньев [оригинал статьи]
Энергия типичного смерча радиусом 1 км и средней скоростью ветра 70 м/с, по оценкам С.А.Арсеньева, А.Ю.Губаря и В.Н.Николаевского, равна энергии эталонной атомной бомбы в 20 килотонн тротила, подобной первой атомной бомбе, взорванной США во время испытаний «Тринити» в Нью-Мексико 16 июля 1945.
Форма смерчей может быть многообразной – колонна, конус, бокал, бочка, бичеподобная веревка, песочные часы, рога «дьявола» и т.п., но чаще всего смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из материнского облака
Смерчи часто возникают группами по два, три, а иногда и более мезоциклонов. Например, 3 апреля 1974 возникло более сотни смерчей, которые свирепствовали в 11 штатах США. Пострадало 24 тысячи семей, а нанесенный ущерб оценен в 70 млн. долл. В штате Кентукки один из смерчей уничтожил половину города Бранденбург, известны и другие случаи уничтожения смерчами небольших американских городов.
Например, 30 мая 1879 два смерча, следовавшие один за другим с интервалом в 20 минут, уничтожили провинциальный городок Ирвинг с 300 жителями на севере штат Канзас. С Ирвингским торнадо связано одно из убедительных свидетельств огромной силы смерчей: стальной мост длиной 75 м через реку «Большая Голубая» был поднят в воздух и закручен как веревка. Остатки моста были превращены в плотный компактный сверток стальных перегородок, ферм и канатов, разорванных и изогнутых самым фантастическим образом. Этот факт подтверждает наличие гиперзвуковых вихрей внутри торнадо.
Хотя многие качественные свойства смерчей к настоящему времени поняты, точная научная теория, позволяющая путем математических расчетов прогнозировать их характеристики, еще в полной мере не создана. Трудности обусловлены прежде всего отсутствием данных измерений физических величин внутри торнадо (средней скорости и направления ветра, давления и плотности воздуха, влажности, скорости и размеров восходящих и нисходящих потоков, температуры, размеров и скорости вращения турбулентных вихрей, их ориентации в пространстве, моментов инерции, моментов импульса и других характеристик движения в зависимости от пространственных координат и времени). В распоряжении ученых есть результаты фото и киносъемок, словесные описания очевидцев и следы деятельности торнадо, а также результаты радиолокационных наблюдений, но этого недостаточно. Торнадо либо обходит площадки с измерительными приборами, либо ломает и уносит аппаратуру с собой. Другая трудность состоит в том, что движение воздуха внутри торнадо существенно турбулентно. Математическое описание и расчет турбулентного хаоса – это сложнейшая и до сих пор в полной мере еще не решенная задача физики. Дифференциальные уравнения, описывающие мезометеорологические процессы, – нелинейные и, в отличие от линейных уравнений, имеют не одно, а много решений, из которых нужно выбрать физически значимое.
Теория торнадо и ураганов была предложена Арсеньевым, А.Ю.Губарем, В.Н.Николаевским. Согласно этой теории торнадо и смерчи возникают из тихого (скорость ветра порядка 1 м/с) мезоантициклона (имеющегося, например, в нижней или боковой части грозового облака) с размером порядка 1 км, который заполнен (за исключением центральной области, где воздух покоится) быстро вращающимися турбулентными вихрями, образующимися в результате конвекции или неустойчивости атмосферных течений во фронтальных областях.
При определенных значениях начальной энергии и момента импульса турбулентных вихрей на периферии материнского антициклона средняя скорость ветра начинает возрастать и меняет направление вращения, формируя циклон. С течением времени размеры формирующегося торнадо увеличиваются, центральная область («глаз бури») заполняется турбулентными вихрями, а радиус максимальных ветров смещается от периферии к центру торнадо.
Давление воздуха в центре торнадо начинает падать, формируя типичную депрессионную воронку. Максимальная скорость ветра и минимальное давление в глазу бури достигается через 40 минут 1,1 секунд после начала процесса образования торнадо.
Для рассчитанного примера радиус максимальных ветров составляет 3 км при общем размере торнадо 6 км, максимальная скорость ветра равна 137 м/с, а наибольшая аномалия давления (разность между текущим давлением и нормальным атмосферным давлением) составляет – 250 гПа. В глазу торнадо, где средняя скорость ветра всегда равна нулю, турбулентные вихри достигают наибольших размеров и скорости вращения. После достижения максимальной скорости ветра торнадо начинает затухать, увеличивая свои размеры. Давление растет, средняя скорость ветра убывает, а турбулентные вихри вырождаются, так что их размеры и скорость вращения уменьшаются. Общее время существования торнадо для рассчитанного С.А.Арсеньевым, А.Ю.Губарем и В.Н.Николаевским примера составляет около двух часов.
Фактически, в предложенной теории есть две термодинамическое подсистемы – подсистема «А» соответствует среднему движению, а подсистема «В» содержит турбулентные вихри. В расчетах не учитывалось поступление новых турбулентных вихрей в торнадо из окружающей среды (например, термиков – всплывающих вверх, вращающихся конвективных пузырей, образующихся на перегретой поверхности Земли), поэтому полная система «А» + «В» является замкнутой и суммарная кинетическая энергия всей системы со временем убывает из-за процессов молекулярного и турбулентного трения. Однако, каждая из подсистем является открытой по отношению к другой и между ними может происходить обмен энергией.
Анализ показывает, что если значения параметров порядка (или, как их называют, критических чисел подобия, которых в теории пять) невелики, то среднее возмущение в виде начального антициклона не получает энергию от турбулентных вихрей и затухает под действием процессов диссипации (рассеяния энергии). Это решение соответствует термодинамической ветви – диссипация стремится уничтожить любое отклонение от состояния равновесия и заставляет термодинамическую систему вернуться к состоянию с максимальной энтропией, т.е. к покою (наступает состояние термодинамической смерти).
Однако поскольку теория нелинейна, то это решение не единственно и при достаточно больших значениях управляющих параметров порядка имеет место другое решение – движения в подсистеме «А» интенсифицируются и усиливаются за счет энергии подсистемы «В». Возникает типичная диссипативная структура в виде торнадо, обладающая высокой степенью симметрии, но далекая от состояния термодинамического равновесия.
Полученные в расчетах цифры интересно сравнить с данными наблюдений Флоридского торнадо 1935 класса F5. Максимальная скорость ветра в этом торнадо оценивалась в 500 км/ч, т.е. в 138,8 м/с. Минимальное давление, измеренное метеорологической станцией во Флориде, упало до 560 мм ртутного столба. Учитывая, что плотность ртути 13.596 г/см3 и ускорение свободного падения 980,665 м/с2 легко получить, что это падение соответствует значению 980,665•13,596•56,9 = 758,65 гПа. Аномалия же давления 758,65–1013,25 достигла –254,6 гПа.
Предложенная теория позволяет правдоподобно рассчитывать и прогнозировать эволюцию смерчей, однако она выдвигает и немало новых проблем. Согласно этой теории, для возникновения торнадо нужны сильно вращающиеся турбулентные вихри, линейная скорость вращения которых иногда может превышать скорость звука. Существуют – ли прямые доказательства наличия гиперзвуковых вихрей, заполняющих возникающий смерч?
Прямых измерений скоростей ветра в смерчах до сих пор нет и именно их должны получить будущие исследователи. Косвенные оценки максимальных скоростей ветра внутри торнадо дают положительный ответ на этот вопрос. Они получены специалистами по сопротивлению материалов на основании изучения изгиба и разрушений различных предметов, найденных в следе смерчей. Например, куриное яйцо было пробито сухим бобом так, что скорлупа яйца вокруг пробоины осталась невредимой, как и при прохождении револьверной пули.
Часто наблюдаются случаи, когда мелкие гальки проходят через стекла, не повреждая их вокруг пробоины. Документально зафиксированы многочисленные факты пробивания летящими досками деревянных стен домов, других досок, деревьев или даже железных листов. Никакое хрупкое разрушение при этом не наблюдается. Втыкаются, как иглы в подушку, соломинки или обломки деревьев в различные деревянные предметы (в щепки, кору, деревья, доски).
Большие турбулентные вихри имеют размеры немногим меньшие, чем общий размер торнадо, но они могут дробиться, увеличивая скорость вращения за счет уменьшения своих размеров (как фигурист на льду увеличивает скорость вращения, прижимая руки к телу). Огромная центробежная сила выбрасывает из гиперзвуковых турбулентных вихрей воздух и внутри них возникает область очень низкого давления. Много в смерчах и молний.
Разряды статического электричества постоянно возникают из-за трения быстро движущихся частиц воздуха друг о друга и происходящей вследствие этого электризации воздуха.

С турбулентными вихрями связаны и другие физические явления, сопровождающие смерчи. Генерация звука, слышимого как шипение, свист или грохот, обычна для этого явления природы. Свидетели отмечают, что в непосредственной близости от смерча сила звука ужасна, но при удалении от смерча она быстро убывает. Это означает, что в смерчах турбулентные вихри генерируют звук высокой частоты, быстро затухающий с расстоянием, т.к. коэффициент поглощения звуковых волн в воздухе обратно пропорционален квадрату частоты и растет при ее увеличении. Вполне возможно, что сильные звуковые волны в смерче частично выходят за частотный диапазон слышимости человеческого уха (от 16 гц до 16 кгц), т.е. являются ультразвуком или инфразвуком. Измерения звуковых волн в торнадо отсутствуют, хотя теория порождения звука турбулентными вихрями была создана английским ученым М.Лайтхиллом в 1950-х.

Смерчи также генерируют сильные электромагнитные поля и сопровождаются молниями. Шаровые молнии в смерчах наблюдались неоднократно. Одна из теорий шаровой молнии была предложена П.Л.Капицей в 1950-х в ходе экспериментов по изучению электронных свойств разреженных газов, находящихся в сильных электромагнитных полях сверхвысокого частотного (СВЧ) диапазона.
В смерчах наблюдаются не только светящиеся шары, но и светящиеся облака, пятна, вращающиеся полосы, а иногда и кольца. Временами светится вся нижняя граница материнского облака.
Интересны описания световых явлений в смерчах, собранные американскими учеными Б.Вонненгутом и Дж.Мейером в 1968 «Огненные шары…Молнии в воронке…Желтовато-белая, яркая поверхность воронки…Непрерывные сияния…Колонна огня… Светящиеся облака… Зеленоватый блеск…Светящаяся колонна…Блеск в форме кольца…Яркое светящееся облако цвета пламени…Вращающаяся полоса темно-синего цвета…Бледно-голубые туманные полосы… Кирпично-красное сияние…Вращающееся световое колесо… Взрывающиеся огненные шары…Огненный поток…Светящиеся пятна…».
Очевидно, что свечения внутри смерча связаны с турбулентными вихрями разной формы и размеров. Иногда светиться желтым светом весь смерч.
Светящиеся колонны двух смерчей наблюдались 11 апреля 1965 в городе Толедо, штат Огайо.
Американский ученый Г.Джонс в 1965 году обнаружил импульсный генератор электромагнитных волн, видимый в смерче в виде светового круглого пятна голубого цвета. Генератор появляется за 30–90 минут до образования смерча и может служить прогностическим признаком.

Снег – ледяные или снежные кристаллы (снежинки), чаще имеют форму звёздочек или хлопьев. Последние образуются из нескольких слипшиxся между собой звёздочек.
Снежинки – это результат сублимации водяного пара на ледяных кристаллах, имеющих форму шестиугольных плоских пластинок. В первую очередь молекулы водяного пара осаждаются на углах кристалла, и ледяная пластинка приобретает форму шестилучевой звездочки. Дальнейшая сублимация происходит на лучах звездочки; получаются разветвления лучей, и кристалл превращается в снежинку.
Снежинки при соударениях сцепляются между собой, образуя более крупные снежинки и хлопья.

Снежинки

Опытным путем установлено, что снежинки падают с меньшей скоростью, чем капли такой же массы, так как, имея большую поверхность, они испытывают большее сопротивление воздуха. Скорость падения снежинок лежит в пределах 0.1-1.0 см/с.
Дополнительно
Осадки. Образование осадков.
Кристаллизация.

Снежные «заряды» – весьма интенсивные снегопады, сопровождающиеся резким усилением ветра при их прохождении. Снежные «заряды» следуют друг за другом через небольшие промежутки времени. Они обычно наблюдаются в тылу циклонов и на вторичных холодных фронтах. Опасность снежных «зарядов» в том, что видимость резко уменьшается практически до нуля при их прохождении.

По новому Наставлению, преведенный ниже перечень стихийных явлений погоды (СГЯ) теперь классифицируется как «Опасные метеорологические явления».
Для ОЯ устанавливаются критические значения интенсивности, при достижении или превышении этих значений метеорологическая станция дает установленную информацию об ОЯ.
Перечень ОЯ
• Ветер (шквалы и/или смерчи) — максимальная скорость ≥ 25 м/с;
• Очень сильный ливень — количество осадков ≥ 30 мм за 1 ч;
• Очень сильный дождь — количество осадков ≥ 50 мм за 12 ч и менее;
• Продолжительный дождь — количество осадков ≥100 мм за период 12-48 ч;
• Очень сильный снегопад — количество осадков ≥ 20 мм за 12 ч и менее;
• Сильная метель — продолжительностью не менее 12 ч при скорости ветра ≥15 м/с при видимости ≤ 500 м;
• Гололёд — диаметр отложения слоя льда ≥ 20 мм;
• Черезвычайная пожарная опасность — показатель горимости по шкале Диченкова ≥ 10000°C;
• Заморозок — понижение температуры воздуха (или почвы) ниже 0°С в вегетационный период (после перехода среднемесячной температуры через +10 весной и до перехода через +10 осенью);
• Налипание мокрого снега и сложные отложения — диаметр отложений ≥ 35 мм;
• Сильный мороз — минимальная температура воздуха -35°С и ниже;
• Сильная жара — максимальная температура воздуха +35°С и выше;
• Сильный туман — видимость ≤50 м, продолжительностью ≥ 12 ч;
• Крупный град — диаметр градин ≥ 20 мм;
• Пыльная или песчанная буря — продолжительность не менее 12 ч и при скорости ветра ≥15 м/с.
При возникновении ОЯ (достижении критериев ОЯ) телеграмма в коде WAREP составляется и рассылается по адресатам немедленно.
Дополнительно. Опасные явления погоды, Шкала цветовых уровней опасности.

По определению Всемирной метеорологической организации «Струйное течение – это сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере (9-12 км) или нижней стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости». В струйных течениях сконцентрирована максимальная кинетическая энергия атмосферы.
Нижний предел скорости ветра 30 м/с (~100 км/ч). Указанный предел скорости выбран с учетом того, что ветер, превышающий 100 км/ч, оказывает заметное влияние на путевую скорость самолетов, летающих в зоне струйных течений. Длина струйного течения порядка нескольких тысяч километров, ширина – сотен километров, вертикальная мощность – нескольких километров.
Струйное течение образуется над фронтальной зоной, где горизонтальный градиент температуры особенно велик, а горизонтальный градиент давления тоже быстро растёт с высотой, создавая очень большие скорости ветра.
Направление струйных течений – западное, кроме эваториальных струйных течений, имеющих восточное направление. Максимальная скорость ветра отмечается на оси течения и состовляет в среднем 45-55 м/с. Но наблюдались струйные течения, имевшие скорость 200 м/с и более. Ширина течения колеблется от 300 до 3000 км, вертикальная протяженность чаще всего составляет 8-12 км. В длину струйные течения простираются на несколько тысяч километров, а иногда опоясывают весь земной шар.

В атмосферных условиях происходит не только образование капелек (конденсация), но и сублимация — образование кристаллов, переход водяного пара в твердое состояние.
Снежинки – это результат сублимации водяного пара на ледяных кристаллах, имеющих форму шестиугольных плоских пластинок. В первую очередь молекулы водяного пара осаждаются на углах кристалла, и ледяная пластинка приобретает форму шестилучевой звездочки. Дальнейшая сублимация происходит на лучах звездочки; получаются разветвления лучей, и кристалл превращается в снежинку.

Сумерки. Физическая сущность сумерек заключается в том, что после захода и перед восходом Cолнца поверхность земли находится в тени, но некоторое время получает свет, рассеянный теми слоями, которые после захода Cолнца (или до его восхода) освещаются прямыми солнечными лучами.
При погружениие солнца под горизонт количество рассеянного света, доходящего до поверхности уменьшается, так как он поступает от всё более и более разряженных слоев атмосфкры. Когда земная тень достигнет высоты 318 км, что соответствует глубине погружения Cолнца 18°, на земле наступает ночь, так свет, рассеянный более высокими слоями, уже не оказывает влияние на освещенность земли.
Гражданские сумерки. При безоблачном небе конец гражданских сумерек наступает при погружении солнца под горизонт на 6-8°. При этом солнечные лучи, касательные к земной поверхности пересекают линию горизонта на высоте 9-15 км и проходят в зените места наблюдений на высоте 35-66 км.
Затем наступают астрономические сумерки, продолжающиеся до полного исчезновения голубого цвета неба, появления звёзд, т.е. до наступления ночи. К этому времени солнце погружается под горизонт на 16-18°.
Продолжительность сумерек определяется быстротой погружения солнца под горизонт, что в свою очередь зависит от широты места и времени года. С увеличением широты места продолжительность сумерек увеличивается. Самые продолжительные сумерки бывают в день летнего солнецестояния, самые короткие – в дни равноденствия. Белые ночи – непрерывные сумерки.
Продолжительность сумерек, время захода и восхода солнца для городов РБ можно посмотреть на стартовой странице pogoda.by.

Суховей – ветер при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха. Температура при суховеях всегда свыше 25°C и часто повышается до +35..+40°C. Скорость ветра всегда больше 5 м/с и часто достигает 20 м/с. Преобладающее направление восточное и юго-восточное.

Солнце — центральное тело Солнечной системы, представляет собой раскалённый плазменный шар. Масса Солнца — 1,99⋅1030 кг.
Эффективная температура поверхности Солнца определяемая, согласно Стефана-Больцмана закону излучения, по полному излучению Солнца, равна 5770 градусов по шкале Кельвина [K].
Расстояние от Земли до Солнца меняется от 1,471⋅1011 м (январь) до 1.521⋅1011 м (июль), составляя в среднем 1.496⋅1011 м.
Атмосферу Солнца образуют внешние, доступные наблюдениям слои. Почти всё излучение исходит из нижней части его атмосферы, называемой фотосферой. Толщина фотосферы около 300 км. Температура в фотосфере падает по мере перехода к более высоким слоям, среднее её значение порядка 6000 К, на границе фотосферы около 4200 К.
Часто в фотосфере наблюдаются солнечные пятна и факелы. Солнечные пятна холоднее фотосферы на 1-2 тыс. градусов (4500 К и ниже), вследствие чего они кажутся тёмными. Факелы – яркие фотосферные образования, видимые в белом свете преимущественно вблизи края диска Солнца. Обычно факелы появляются раньше пятен и существуют некоторое время после их исчезновения.
Выше фотосферы расположен слой атмосферы Солнца, называемый хромосферой. Протяжённость хромосферы неодинакова можно проследить до 14 000 км над фотосферой. Температура переходит через минимум и по мере увеличения высоты над основанием хромосферы становится равной 8-10 тысяч К, а на высоте в несколько тысяч километров достигает 15-20 тысяч К.
Солнечная корона — самая внешняя и наиболее разрежённая часть солнечной атмосферы, простирающаяся на несколько (более 10) солнечных радиусов. Температура в короне превышает 106 К. В активных областях температура выше — до 107 К. В солнечной короне генерируются радиоизлучение Солнца в метровом диапазоне и рентгеновское излучение. Из короны в межпланетное пространство распространяются потоки частиц, образующие солнечный ветер.
Солнечная активность включает в себя ряд нестационарных явлений на Солнце: солнечные пятна, вспышки, протуберанцы, всплески рентгеновского и ультрафиолетового излучения.
Источником вспышек является перестройка магнитных полей на Солнце. Вспышки сопровождаются выбросом с поверхности Солнца ионизированного газа. Этот процесс сопровождается электромагнитным излучением в широком диапазоне длин волн — от жесткого рентгеновского излучения до радиоволн в километровом диапазоне. Всплески радиоволн вызывают нарушение радиосвязи, приводят к нарушению работы аппаратуры, навигационных устройств.
Вспышка на Солнце по силе равна взрыву миллиарда мегатонных водородных бомб, и порождает выбросы миллиардов тонн плазмы в пространство солнечной системы, а также мощные радиационные шторма.
В настоящее время несколько космических аппаратов, в первую очередь, астрофизических обсерваторий постоянно ведут наблюдение за Солнцем. SOHO (SolarandHeliosphericObservatory, «Солнечная и гелиосферная обсерватория») — является совместным проектом ESA (EuropeanSpaceAgency) и NASA, начиная с 2 декабря 1995 года ведет постоянное наблюдение за солнечной активностью. SOHO находится на орбите в точке Лагранжа L1 между Землёй и Солнцем.
В сентябре-октябре 2009 года два космических аппарата STEREO были выведены в точки Лагранжа L4 и L5. Точки L4 и L5 расположены на орбите Земли, на 60° впереди и позади ее.
Дополнительно
Солнечный ветер, представляет собой постоянное истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. Его образование связано с потоком энергии, поступающим в корону из более глубоких слоев Солнца. По существу, солнечный ветер — это непрерывно расширяющаяся солнечная корона.
У орбиты Земли скорость протонов плазмы составляет 300-750 км/с. Вблизи орбиты Земли температура плазмы солнечного ветра определяемая по тепловой составляющей скоростей частиц (по разности скоростей частиц и средней скорости потока), в периоды спокойного Солнца составляет примерно 104 К, в активные периоды достигает до 4⋅105 К.
Солнечный ветер содержит те же частицы, что и солнечная корона, т. е. главным образом протоны и электроны, присутствуют также ядра Водорода и Гелия (от 2 до 20%). В зависимости от состояния солнечной активности поток протонов вблизи орбиты Земли меняется от 5⋅107до 5⋅108 протонов/см2⋅с.
• Фактические наблюдения и график изменения скорости солнечного ветра за 3 дня.

Тайфун – тропический циклон в Тихом океане. Тайфуны зарождаются в пассатной зоне, между 10 и 20-м градусами широты в обоих полушариях Земли над теплыми участками поверхности океана, где температура воды достигает 28°C.

Тайфун Yagi, достигший максимальной 5-ой категории 22.09.06 г.

Ниже 5° широты тропические циклоны не встречаются – вблизи экватора практически отсутствует отклоняющая сила вращения Земли, воздействие которой необходимо для устойчивого кругового движения воздуха, характерного для циклонов. В среднем на Земле возникает в год около 120 тропических циклонов (90 – в северном полушарии и 30 – в южном).
Чаще всего тропические циклоны возникают в начале осени или в самом конце лета, когда температура воды на поверхности океана самая высокая. Они редко бывают зимой и практически не встречаются весной.

Температура воздуха – важнейшая из характеристик теплового состояния воздуха. В метеорологии температуру принято выражать по шкале Цельсия – t°C.
В теоретических расчетах применяется также термодинамическая шкала, в которой температура выражается в градусах Кельвина – T°K=273,15 + t°C.
Температура воздуха измеряется срочным термометром на высоте 2 м от поверхности земли.
Минимальная температура – самая низкая температура воздуха между сроками наблюдений; измеряется минимальным термометром.
Показания с минимального термометра снимают 1 раз в сутки в 7.00.
Максимальная температура воздуха – самая высокая температура воздуха между сроками наблюдений; измеряется максимальным термометром. Показания с максимального термометра снимают 1 раз в сутки в 19.00.
Дополнительно.
Cуточный ход температуры воздуха – изменение в течение суток. Суточный ход обусловлен изменением притока тепла к земной поверхности и в атмосфере в течение суток. В дневные часы земная поверхность вследствие притока солнечной радиации нагревается, а ночью под влиянием излучения охлаждается. Соответственно, прилегающий к поверхности слой воздуха днем будет прогреваться, а в ночные часы охлаждаться. Слой атмосферы, в котором хорошо выражен суточный ход температуры (в прочем, как и других метеорологических величин) носит название пограничного слоя атмосферы. Высота слоя колеблется в пределах от 300-400 м зимой, до 1.5-2 км летом.
Из непосредственных наблюдений известно, что минимум температуры воздуха наблюдается непосредственно перед восходом Солнца. Максимум температуры воздуха на уровне 2 м наступает в 13-14 часов, затем температура начинает понижаться сначала медленно, а после 16-17 часов до захода Солнца быстро.
Такой суточный ход характерен лишь для устойчивой погоды. Суточный ход нарушается в облачную погоду, часто в зонах атмосферных фронтов и в циклонах. В таких случаях ночная температура может оказаться выше дневной.
Амплитуда суточного хода температуры воздуха – это разность между максимальным и минимальным значениеми температуры воздуха: A = (Tmax – Tmin)/2.
Летом, в следствие большего притока солнечной радиации, амплитуда суточного хода почти в 2 раза больше, чем зимой. Амплитуда уменьшается с увеличением широты места. На широте Минска она равна примерно 12°C.

Термометр – прибор для измерения температуры воздуха. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема жидкости при повышении или понижении температуры. В качестве термометрической жидкости обычно применяют ртуть или спирт.
В метеорологической практике применяются срочный, максимальный и минимальный термометры.
Срочный термометр – ртутный. Устанавливается в вертикально. Показывает текущую температуру воздуха. Отсчет температуры производится в срок наблюдения с точностью 0.1°С.
Максимальный термометр служит для измерения наивысшей температуры за время между срочными наблюдениями. Этот термометр ртутный. Цена деления шкалы 0,5°C. В дно резервуара максимального термометра впаян стеклянный конический стержень, который верхним узким концом входит в капилляр. Поэтому в начале капилляра образуется сужение, препятствующее свободному передвижению ртути из капилляра в резервуар. Когда температура повышается, ртуть под действием теплового расширения проталкивается через сужение из резервуара в капилляр.
При понижении температуры ртуть из капилляра обратно не проходит, так как силы сцепления между частицами ртути не в состоянии преодолеть силы трения в суженной части термометра, и в этом месте происходит разрыв ртути. Оставшийся в капилляре столбик ртути будет указывать максимальную температуру за определенный промежуток времени. Для того чтобы ртуть ушла обратно в резервуар, термометр встряхивают несколько раз сильными, но плавными движениями руки.
Минимальный термометр служит для измерения самой низкой температуры между сроками наблюдений. Этот термометр – спиртовой; цена деления шкалы 0.5°C. Резервуар термометра цилиндрический. В капилляре минимального термометра внутри спирта помещен небольшой тонкий стеклянный штифтик с утолщенными тупыми концами. Когда температура поднимается, то спирт, отодвигаясь к резервуару, тянет за собой и штифтик, который не может выйти из спирта. Если температура вновь начинает подниматься, то спирт снова проходит мимо штифтика, не сдвигая его с места.
Таким образом при наблюдении по положению конца штифтика, находящегося дальше от резервуара, можно определить, какая наименьшая температура была в течение периода между двумя наблюдениями. После отсчета термометр переворачивают резервуаром вверх и ждут, пока штифтик дойдет по мениска спирта. Затем термометр вновь устанавливают в горизонтальном положении.

Тёплыми называются атмосферные фронты, перемещающиеся в сторону более холодного воздуха. За тёплым фронтом перемещается тёплая воздушная масса.
Тёплый фронт имеет антициклоническую кривизну и движется в сторону холодного воздуха. На карте погоды тёплый фронт отмечается красным цветом или зачернённымиполукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака.
Температура и влажность воздуха медленно повышаются. При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают,ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), скорость его уменьшается, падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются.
В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и совершает восходящее скольжение вдоль этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой начальным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение – это уровень конденсации. Выше этого уровня в восходящем воздухе происходит облакообразование.
Охлаждение тёплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков (облаков восходящего скольжения): перисто-слоистые – высокослоистые – слоисто-дождевые (Cs-As-Ns).
При приближении к пункту тёплого фронта с хорошо развитой облачностью сначала появляются перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (предвестники тёплого фронта), вытянутые в направлении воздушных течений на их уровне (Ciuncinus). Первые перистые облака наблюдаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли (порядка 800-900 км). Перистые облака переходят затем в перисто-слоистые облака (Cirrostratus). Для этих облаков характерны явления гало.
Затем облака становятся всё плотнее: высокослоистые облака (Altostratus) постепенно переходят в слоисто-дождевые (Nimbostratus), начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают или совсем прекращаются после прохождения линии фронта. По мере приближения к линии фронта высота основания Ns снижается. Минимальное её значение определяется высотой уровня конденсации в восходящем тёплом воздухе.
У центра циклона, где система облаков тёплого фронта имеет наибольшее развитие, ширина облачной зоны Ns и зоны обложных осадков в среднем – около 300 км. В целом облака As-Ns имеют ширину 500-600 км, ширина зоны облаков Ci-Cs – около 200-300 км.
Если спроектировать данную систему на приземную карту, то вся она окажется перед линией тёплого фронта на расстоянии 700-900 км.
В тёплое время года восходящие движения вблизи линии фронта приобретают характер конвективных, и в дневное время на тёплых фронтах нередко развиваются кучево-дождевые облака и наблюдаются ливневые осадки и грозы.
Иногда тёплый фронт почти или вообще не сопровождается осадками. Так бывает при малом влагосодержании тёплого воздуха, когдауровень конденсации лежит на значительной высоте. При сухости воздуха и особенно в случае его заметной устойчивой стратификации атмосферы восходящее скольжение тёплого воздуха не достигает больших высот, и состояния насыщения не наступает.

Demo Content

Demo Content

Точка росы Td – температура, при которой содержащийся в воздухе пар при постоянном общем атмосферном давлении становится насыщенным. Служит характиристикой влажности воздуха.

Тропические циклоны зарождаются в штилевой зоне над океанами (преимущественно между широтами 5-20° обоих полушарий). В зависимости от района образования тропические циклоны они носят следующие названия: в тропической зоне Тихого океана – тайфуны, в Атлантике – ураганы, в Австралии – вилли-вилли.
По сравнению с внетропическими вихрями, тропические циклоны имеют меньшие размеры (десятки и сотни километров), но обладают значительно большими энергетическими ресурсами. В северном полушарии тропические циклоны образуются преимущественно во второй половине лета и осенью, в южном полушарии – чаще в декабре-марте. Атмосферное давление в центре тропического циклона в среднем составляет 960-970 гПа, но зафиксированы значения до 900 гПа и ниже.
Интересной особенностью тропических циклонов является глаз бури – зона в центре, имеющая круглую форму, диаметром до нескольких десятков километров (до 60 км). В этой зоне наблюдаются мощные нисходящие движения воздуха, значительно повышающие температуру воздуха, отсутствие облачности и осадков, слабые ветры.

Тропический циклон

Градиент давления в тропическом циклоне достигает 20-40 гПа на 100 км, иногда 40-60 гПа на 100 км. Тогда как в самых крупных внетропических циклонах градиенты редко превышают 5-10 гПа на 100 км. При прохождении тропического циклона возникают скорости ветра, не поддающиеся измерениям. О них судят по разрушениям, остающимся после прохождения тропического циклона. Осадки тропических циклонов можно сравнить с водопадами, низвергающимися с неба. Тропические циклоны наносят огромный материальный ущерб и уносят немало человеческих жизней.
Обычай называть тайфуны и ураганы женскими именами возник относительно недавно. Раньше они получали свои названия бессистемно и случайно. Порой ураган называли именем святого, в день которого произошло бедствие, или он получал название по местности, которая пострадала от него больше всего. Иногда название определялось самой формой развития урагана. Известен оригинальный метод присвоения имен ураганам, придуманный одним австралийским метеорологом. Он использовал свое служебное положение для профессиональной мести отдельным членам парламента, которые отказывались голосовать за выделение кредитов на метеоисследования, и называл тайфуны их именами.
Вначале для названий использовались только женские имена, позже, когда их стало не хватать, в ход пошли мужские. Традиция возникла в начале 1940-х годов ХХ столетия. Поначалу это была неофициальная терминология у метеорологов ВВС и ВМС США, применявшаяся для удобства обмена информацией об ураганах, обнаруживаемых на картах погоды, – короткие женские имена помогали избежать путаницы и сокращали текст радио- и телеграфных передач.
В последующем присвоение ураганам женских имен вошло в систему и было распространено на другие тропические циклоны – на тихоокеанские тайфуны, штормы Индийского океана, Тиморского моря и северо-западного побережья Австралии. Пришлось упорядочить и саму процедуру присвоения имен. Так, первый ураган года стали называть женским именем, начинающимся с первой буквы алфавита, второй – со второй и т. д. Имена выбирались краткие, которые легко произносятся и легко запоминаются. Для тайфунов существовал список из 84 женских имен. С 1979 года тропические циклонам начали присваивать и мужские имена.
Шкала ураганов разработана в начале 1920-х годов Гербертом Саффиром и Робертом Симпсоном для измерения потенциального ущерба от урагана.

Туман – взвешенная в воздухе непосредственно у земной поверхности система капель или ледяных кристаллов, или и тех и других вместе. При тумане горизонтальная дальность видимости не превышает 1 км.
При положительных температурах туман, конечно, будет состоять из капелек. Но и при не слишком низких отрицательных температурах он также состоит из капелек, уже переохлажденных. Только при температурах около -10°C или ниже в тумане могут наряду с капельками появиться кристаллики, и он станет смешанным, подобно смешанным облакам. При очень низких температурах туман может быть целиком кристаллическим, однако наблюдались случаи капельножидкого тумана даже при температурах ниже -30°C.
Туман возникает в том случае, когда у земной поверхности создаются благоприятные условия для конденсации водяного пара. Нужные для этого ядра конденсации существуют в воздухе всегда. В больших промышленных центрах содержание в воздухе ядер конденсации, притом крупных, резко повышено. Поэтому повторяемость и плотность туманов в больших городах больше, чем в за городом.
Образование тумана может происходить при разных условиях. Во-первых, воздух может перемещаться с более теплой подстилающей поверхности на более холодную и охлаждаться вследствие этого. Туманы, которые при этом возникают, называют адвективными.
Во-вторых, воздух может охлаждаться из-за того, что сама подстилающая поверхность под ним выхолаживается радиационным путем. Такие туманы называют радиационными или местными.
Адвективные туманы более густые и продолжительные по времени, чем туманы местного образования. Местные туманы обычно рассеиваются с восходом солнца.
По интенсивности туманы различают по следующим значениям МДВ:
– сильный < 50 м; – умеренный 50-500 м; – слабый 500-1000 м.

Ураган – разрушительной силы ветер, скорость которого превышает 32 м/с, что соответствует 12 баллам по шкале Бофорта.
Ураган может возникать на суше, при таких явлениях, как шквал, бора и т. п.
Но чаще всего ураганный ветер наблюдается на море в глубоких тропических циклонах и тайфунах.

Уровень конвекции – это уровень, до которого распространяются восходящие вертикальные движения, порождаемые энергиейнеустойчивости.
Уровень конвекции располагается несколько выше уровня, где температура поднимающейся частицы воздуха выравнивается с температурой окружающего.

Уровень конденсации – уровень, до которого нужно подняться, чтобы содержащийся в воздухе водяной пар при адиабатическом подъёме достиг состояния насыщения (или 100% относительной влажности).

Основным поставщиком ультрафиолетового излучения является Солнце. В количественном выражении на долю излучения Солнца, лежащего в ультрафиолетовой части спектра, приходится около 5% от всего потока, достигающего земной поверхности. Ультрафиолетовую составляющую солнечного излучения называют биологически активной, так как она обладает наиболее выраженным влиянием на живой организм.
Область УФ-излучения (или UV) охватывает диапазон 100–400 нм и разделяется на три поддиапазона:
поддиапазон А (UVA) 315–400 нм;
поддиапазон B (UVB) 280–315 нм;
поддиапазон С (UVC) 100–280 нм.
При прохождении через атмосферу Земли всё УФ излучение в диапазоне C и 90% лучей в диапазоне B излучения поглощается молекулами O2, O3, H2O, CO2 – кислородом, озоном, парами воды и углекислым газом.
Таким образом, до поверхности Земли достигает всё УФ излучение в диапазоне A и примерно 10% в диапазоне B.
Для численной оценки степени опасности УФ излучения в 1994 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) совместно с Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) предложили ввести единый стандарт – UV-индекс [Вт/м2].
UV-индекс – это дневной максимум биологически активной облученности или экспозиции.
UV-индекс определяется по формуле: UVI = 40 × ∫E(λ) × K(λ) dλ,
где E(λ) – интенсивность приземной солнечной радиации, K(λ) – спектр действия эритемы, утвержденный Международной комиссией по освещенности (CIE).
Для безоблачного неба UV-индекс соответствует значению облученности в момент истинного полудня и характеризует максимально возможный риск UV облучения в течение дня.
Степень опасности облученности в зависимости от значения УФ-индекса.

В средних широтах в летнее время значения UVI находятся в диапазоне от 1 до 10 и зависят, в основном, от общего содержания озона в атмосфере, облачности и альбедо подстилающей поверхности.
Cодержание O3 в атмосфере (толщину озонового слоя) измеряют в единицах Добсона [еД или DU]. Нормальное значение 340-360 еД.
UVI сильно зависит от наличия облачности. При пасмурной погоде, когда небосвод закрывают плотные слоистые, слоисто-дождевые иликучево-дождевые облака значения UVI падает в 5 раз.
Значение UVI зависит также от высоты Солнца над горизонтом и прозрачности атмосферы. Летом в Беларуси в безоблачные дни интенсивность ультрафиолетового излучения может достигать 0.15-0.18 Вт/м2, а UV-индекс соответственно 6-7 единиц. При высокой прозрачности атмосферы и низком содержании озона возможны и большие значения UVI – 8.5.
Уровни и дозы УФ-излучения
Степень вредного воздействия ультрафиолета зависит также и индивидуальных особенностей кожи. Выделяют четыре основных типа кожи.
В таблице – классификация типов кожи по реакции на солнечное излучение (после однократного воздействия летних солнечных лучей в течение 45 минут).

UTC
Универсальное координированное время (CoordinatedUniversalTime — UTC, Всемирное время) — основа гражданского времени.
Часовые пояса вокруг земного шара выражаются как положительное и отрицательное смещение от UTC. UTC — это наследие времени по Гринвичу (GMT), и иногда также ошибочно именуемое GMT.
Новое имя было введено, чтобы избавиться от названия определенного места на Земле в международном стандарте. UTC базируется на атомном отсчете времени, а не на времени в Гринвиче.
Время по UTC не переводится зимой и летом. Для тех мест, где есть перевод на летнее время, смещение относительно UTC меняется.
По состоянию на 2016 г. часовой пояс — Беларуси UTC+3. Переход на летнее время не осуществляется. Время UTC+0 на карте часовых поясов мира.

Шкала цветовых уровней опасности
Зеленый уровень — опасных и неблагоприятных явлений погоды не ожидается.
Желтый — погодные условия потенциально опасны — возможны осадки, грозы, возрастание порывов ветра, высокие или низкие температуры и др. Эти явления погоды обычны для территории страны, но временами могут представлять опасность для отдельных видов социально-экономической деятельности.
Оранжевый — погодные условия представляют реальную опасность — шквалы, ливни, грозы, град, жара, морозы, снегопады, метели и пр. Явления могут негативно повлиять на социально-экономическую деятельность и привести к значительному материальному ущербу, а также возможны человеческие жертвы.
Красный уровень — погодные условия очень опасны — ураган, проливные дожди, очень сильные снегопады, крупный град, чрезвычайная пожарная опасность и др., которые могут вызвать серьезный материальный ущерб, человеческие жертвы.

Фён – местный теплый сухой ветер, дующий временами с гор в долины. Фён образуется при перетекании воздуха через хребты, расположенные перпендикулярно воздушному потоку. На наветренной стороне хребта возникает восходящее движение воздуха, а на подветренных склонах – нисходящий ветер.
Воздух, опускающийся по подветренному склону, адиабатически нагревается, содержащийся в нем водяной пар удаляется от состояния насыщения, и воздух приходит в долину с более высокой температурой и более низкой относительной влажностью, чем температура ивлажность воздуха, ранее занимавшего эту долину.
Чем больше высота, с которой опускается воздух, тем выше температура фёна.
Изменения температуры и влажности воздуха при фёне могут быть очень быстрыми и резкими: за 1-2 часа температура может повыситься на 30-40°C, а влажность понизиться до 10% и ниже.
Продолжительность фёна изменяется от нескольких часов до 5 суток и более. Скорость ветра при фёне колеблется от небольших значений до 15-20 м/с, м иногда достигает 30-40 м/с.

Небольшие местные изменения воздушных потоков приводят к деформации линии малоподвижного фронта, что приводит к появлению тёплых участков, обладающих свойствами тёплого фронта и холодных – со свойствами холодного фронта. При изменении циркуляционных условий может измениться направление перемещения участка: участок тёплого фронта может превратиться в участок холодного и наоборот. В этом случае говорят, что произошла смена знака фронта.
На расунке – холодный фронт с волнами. Стрелочками показаны направления перемещения участков фронта.

Образование фронтальных волн на малоподвижном атмосферном фронте происходит весьма часто, однако такие фронтальные волны сравнительно редко развиваются в циклоны.

Атмосферные фронты любого типа могут быть резко выраженными (обостренными) или слабо выраженными (размытыми). Процессы образования и обострения фронтов называются фронтогенезом, процессы размывания – фронтолизом.
Если фронт является обостренным, то при переходе через линию фронта резко изменяются температура воздуха и ряд других метеоэлементов. Если фронт размыт, то по обеем сторонам фронта температура воздуха и другие метеоэлементы меняются мало. Размытие, например, холодного атмосферного фронта в летнее время вызывает ослабевание грозовой деятельности, прекращение осадков, уменьшение кучево-дождевой облачности или трансформациею ее в слоистообразную.
В летнее время года холодные атмосферные фронты обостряются, как правило, днём, а ослабевают (размываются) ночью. Тёплые фронты, наоборот, усиливаются (обостряются) в ночное время суток.
• При циклонической кривизне изобар (барическая ложбина) вследствие сходимости течений приземного ветра осуществляется фронтогенез. Наибольшая сходимость течений наблюдается вдоль оси ложбины, где имеет место наибольшая циклоническая кривизна изобар и где обычно располагается приземный фронт. Здесь приземный фронт может только обостряться (фронтогенез).
• При антициклонической кривизне изобар (барический гребень) вследствие расходимости течений приземного ветра осуществляется фронтолиз.
Наибольшая расходимость течений наблюдается вдоль оси гребня, где имеет место наибольшая антициклоническая кривизна изобар. Здесь приземный фронт может только размываться (фронтолиз).

Переходные зоны в тропосфере, в которых происходит сближение воздушных масс с различными характеристиками, называются фронтальными зонами или фронтальными поверхностями.
В горизонтальном направлении протяжённость фронтов, как и воздушных масс, имеет сотни или тысячи километров, по вертикали – около 5 км, ширина фронтальной зоны у поверхности Земли – порядка сотни километров, на высотах – несколько сотен километров.
Фронтальные зоны характеризуются значительными изменениями температуры воздуха, влажности, направлений ветра вдоль горизонтальной поверхности, как на уровне Земли, так и выше.
Существует несколько общепринятых классификаций фронтов, основанных на циркуляционной значимости фронтов и их пространственной протяженности, особенностях перемещения, вертикального строения и условиях погоды.
По географическим признакам в соответствии с географической классификацией воздушных масс различают следующие фронты:
• Арктический фронт – фронт между арктическими и полярными (умеренными) воздушными массами северного полушария. Располагается на южной границе арктической воздушной массы. Обычно различают несколько одновременно существующих ветвей АФ, иногда АФ огибает непрерывно всё северное полушарие.
• Полярный фронт или фронт умеренных широт – является южной границей умеренной воздушной массы, разделяющий воздушные массы умеренных широт и тропический воздух.
По циркуляционной значимости и пространственной протяжённости выделяют: основные (тропосферные, высокие), вторичные (приземные, низкие) и верхние атмосферные фронты.
• Основные атмосферные фронты. К основным относятся атмосферные фронты, имеющие большую горизонтальную (несколько тысяч километров) и вертикальную (несколько километров) протяжённость. Основные фронты разделяют воздушные массы, существенно различающиеся по своим свойствам. Прослеживаются на приземных и высотных картах погоды.
• Вторичные атмосферные фронты. Фронты, которые существуют только в нижних слоях атмосферы – у поверхности Земли и не вышеАТ850, а в поле температуры на высотах не обнаруживаются, относятся к вторичным (приземным, низким). Это, как правило, фронты внутри неоднородной воздушной массы, разделяющие её на две воздушные массы одного происхождения.
Наиболее частый случай вторичного фронта – холодный фронт внутри горизонтально неоднородной холодной воздушной массы (арктического или полярного воздуха), за которым вторгается более «свежая» и более холодная часть этой же воздушной массы.
Вторичные фронты нередко наблюдаются в тылу циклона за основным фронтом. Вторичные фронты существуют не более 1-2 суток. Обозначение холодного вторичного фронта на карте погоды: .

• Верхние атмосферные фронты. Верхними называются фронты, отсутствующие у поверхности Земли, но выраженные на высотах. Они могут образоваться вследствие размывания фронта у поверхности Земли, но сохраняющегося на высотах. Фронты также могут самостоятельно образовываться на высотах, не достигая Земли.
В соответствии с данной классификацией атмосферные фронты подразделяются на тёплые, холодные, малоподвижные, фронты окклюзии (последние относятся к сложным фронтам и могут быть тёплыми, холодными и нейтральными).
• Тёплыми называются фронты, перемещающиеся в сторону более холодного воздуха. За тёплым фронтом перемещается тёплая воздушная масса. Обозначение теплого фронта на карте погоды:
• Холодными называются фронты, перемещающиеся в сторону более тёплой воздушной массы. За холодным фронтом движется холодная воздушная масса. Обозначение холодного фронта на карте погоды: 

• Фронты окклюзии не относятся к основным (динамически значимым) фронтам и прослеживаются до уровня АТ850. Фронты окклюзии могут быть тёплыми, холодными и нейтральными (когда температуры воздуха по обе стороны от фронта практически одинаковы). Обозначение фронта оклюззии на карте погоды: 

В любом случае, по обе стороны фронта окклюзии располагаются воздушные массы, более близкие по своим свойствам, чем воздушные массы, разделяемые холодными или тёплыми фронтами. Поэтому фронты окклюзии относят к вторичным фронтам. Их горизонтальная протяжённость не выходит за пределы одного циклона.