Тёплый фронт и холодный фронт

 Атмосферные фронты – это зоны соприкосновения воздушных масс с различными температурами и  свойствами. На первый взгляд может показаться, что это резкая граница, но на самом деле это сложная переходная зона, протяженностью в десятки километров. Исследования показали, что более холодная воздушная масса зачастую подстилает более тёплую, образуя своеобразный клин, уходящий под углом вниз. Эта граница, называемая фронтальной поверхностью, подвижная и постоянно меняется, смещаясь в ту или иную сторону в зависимости от преобладающих атмосферных процессов. В зависимости от направления движения фронта относительно тёплой и холодной воздушных масс различают тёплые и холодные фронты.

Рассмотрим подробнее тёплый фронт.  В этом случае, участок главного атмосферного фронта (линия раздела между воздушными массами) перемещается в сторону холодного воздуха. Это значит, что клин холодного воздуха отступает, а тёплый воздух надвигается на него.  Процесс не происходит мгновенно.  Тёплый, менее плотный воздух,  начинает медленно подниматься над холодным воздухом по наклонной фронтальной поверхности. Этот подъём происходит достаточно плавно, из-за малого угла наклона фронта.  Скорость подъёма небольшая, но процесс охватывает огромную территорию, измеряющуюся сотнями километров.

Поднимаясь, тёплый воздух без теплообмена с окружающей средой охлаждается. Это явление приводит к конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе. В результате, над фронтальной поверхностью образуется обширный облачный слой, который простирается на сотни километров впереди линии фронта. Характер облачности изменяется по мере удаления от линии фронта. Ближе к фронту образуются слоистые облака, которые постепенно разряжаются и переходят в перисто-слоистые облака на значительном удалении в 600-700 км. На таких высотах (6-7 км) температура крайне низкая, даже летом возможны сильные морозы.  Поэтому облака на большом удалении от фронта состоят преимущественно из ледяных кристаллов, образуя тонкую, почти прозрачную пелену. Именно перисто-слоистые облака  часто вызывают появление гало-радужных кругов вокруг Солнца или Луны.

По мере приближения к линии фронта, облачность становится более плотной. За 300-400 км начинается выпадение осадков: сначала лёгкий дождь или снег, постепенно усиливающийся по мере приближения к самому фронту.  В зоне тёплого фронта погода обычно пасмурная и ветреная. Скорость движения тёплого фронта составляет в среднем 30-40 км/ч. Поэтому, вся последовательность явлений, связанных с прохождением тёплого фронта – от появления первых перистых облаков до прекращения осадков – может занимать от суток и более. Скорость прохождения фронта зависит от его интенсивности: при бурном движении все процессы ускоряются, а при вялом – затягиваются на несколько дней, обуславливая ненастную погоду.

Летом, когда тёплый фронт является частью полярного фронта, тёплая воздушная масса часто представлена тропическим воздухом. Это очень тёплый и влажный воздух. Его подъём над холодным воздухом приводит к образованию мощных кучево-дождевых облаков, сопровождающихся ливнями, грозами и шквалами. В данном случае, погода будет значительно более интенсивной и непредсказуемой, чем в случае прохождения умеренного тёплого фронта.

В отличие от тёплого фронта, холодный фронт характеризуется движением участка главного фронта в сторону тёплого воздуха. Холодный, более плотный воздух вытесняет тёплый, более лёгкий воздух. Этот процесс происходит гораздо быстрее, чем в случае тёплого фронта.  Холодный воздух, будучи тяжелее, подныривает под тёплый, поднимая его вверх по крутой фронтальной поверхности. Это приводит к быстрому подъёму тёплого воздуха, что в свою очередь вызывает интенсивное образование кучево-дождевых облаков, стремительно растущих вверх. Осадки при прохождении холодного фронта, как правило, интенсивные, но непродолжительные, сопровождаются сильным ветром и резким изменением температуры. Течения воздуха в высоких слоях размывают вершины грозовых облаков. Возникают отдельные плоские или округлые облачка - знакомые всем «барашки». Они уносятся далеко вперёд и могут говорить нам о приближении холодного фронта (в жаркую погоду их может и не быть). За холодным фронтом устанавливается более сухая и холодная погода. В отличие от протяжённых осадков тёплого фронта, осадки холодного фронта, как правило, сконцентрированы в узкой полосе, непосредственно за линией фронта.

Таким образом, тёплые и холодные фронты представляют собой подвижные системы воздушных масс, определяющие существенные изменения погоды. Понимание их природы и особенностей позволяет более точно прогнозировать погодные условия. Различие в скорости движения, угле наклона фронтальной поверхности, и типе образующихся облаков, определяет характер и интенсивность погодных явлений, связанных с прохождением атмосферных фронтов.