Atmosfer cəbhələri

MİLLİ AVİASİYA AKADEMİYASI

Troposferdə müxtəlif xüsusiyyətli hava kütlələri arasında keçid zonaları atmosfer cəbhəsi adlanır.

Cəbhə zonası şaquli istiqamətdə az qalınlığa malik olduğuna görə onu yer səthi ilə eyni götürmək olar. Bu səthə cəbhə səthi deyilir. Cəbhə səthi həmişə soyuq havaya doğru əyilmiş olur.

Cəbhələrin hərəkət sürəti küləyin sürət vektorunu təşkil edən cəbhə xəttinə perpendikulyar istiqamətdə yerləşir. Küləyin vektorunu təşkil edən normalın qiymətini, yəni cəbhənin hərəkət sürətini təqribi olaraq izobarların istiqamətinə görə müəyyən etmək olar. İzobarlar cəbhəni düz bucağa yaxın bucaqla kəsərsə, cəbhə sürətli hərəkət edir. İti bucaq altında kəsdikdə cəbhə yavaş hərəkət edir. Əgər izobarlar cəbhələrə paralel yerləşərsə, cəbhələr azhərəkətli hesab edilir.

Cəbhə səthinin meylliyi

Frontal səthin mövcud olmasının dinamik şərti təzyiq sahəsində diskretliyin olmamasıdır, yəni istənilən nöqtədə P1=P2 və ya dP1=dP2=0. Əks halda çox böyük təzyiq qradiyentləri yaranardı ki, buna müvafiq olaraq da çox böyük sürətə malik küləklər əsərdi. Belə şəraitdə isə dayanıqlı səth mövcud ola bilmir.

α

A

α

M1

M2B

X

Z

ρ1, v1, T1, p1

ρ2, v2, T2, p2

Şəkil 12. Cəbhə səthinin meyl bucağını müəyyən edən sxem.

Qəbul olunmuş şərtə əsasən, A nöqtəsindən B nöqtəsinə keçən zaman təzyiqin dəyişməsi yerdəyişmənin hansı hava kütləsində baş verməsindən asılı olmur. Yəni,

Buradan isə aşağıdakı ifadəni almaq olar:

(statika tənliyindən), əvəzləməsini aparsaq, meyl bucağının tangensiaşağıdakı kimi olacaq:

dz,zPdx

xPdPdz

zPdx

xPdP 22

211

1

.

zP

zP

xP

xP

dxdztgα

21

12

ρgdzdP

vlρdzdP

21

2211

ρρρρ

gtgα

vvl

Sonuncu ifadədə P1=P2=P (təzyiqin kəsilməzlik şərti) və nəzərə alsaq Marqules düsturunu almış olarıq:

Aşağıdakı əvəzləmələri aparmaqla Marqules düsturunu sadə şəkildə yazmaq olar:

Burada, Tm və vm temperatur və küləyin sürətinin orta qiymətləridir. Onda,

RTPρ

12

2112

TTTT

gtgα

υvl

,2TΔTT m1

2TΔTT m2

,2

Δm1

vvv 2

Δm2

vvv

.ΔΔ

ΔΔα mmm T

Tgl

glT

Tgltg vvv

Atmosfer cəbhələri təcrid etdikləri hava kütlələrinə və yerləşdikləri cografi enliklərə görə də təsnif olunurlar:

-Arktik cəbhələr – arktik havanı mülayim havadan ayırırlar;

-Mülayim en dairələrinin cəbhələri – mülayim havanı tropik havadan ayırırlar;

-Tropik cəbhələr – tropik havanı ekvatorial havadan ayırırlar.

Üfüqi və şaquli gərginliyinə və sirkülyasiya əhəmiyyətinə görə cəbhələr əsas və ikinci dərəcəli olmaqla iki yerə bölünürlər.

Əsas cəbhələr şaquli istiqamətdə yaxşı inkişaf etməklə, troposferin aşağı 5 km-lik qatını əhatə edirlər.

İkinci dərəcəli cəbhələr ancaq yerə yaxın təbəqələrdə müşahidə olunurlar və eyni hava kütləsinin iki müxtəlif xüsusiyyətli hissəsini bir birindən ayırırlar.

Termodinamik xüsusiyyətlərinə görə atmosfer cəbhələri ii cür təsnifatlaşdırırlır:

-İsti atmosfer cəbhələri;-Soyuq atmosfer cəbhələri.

Şəkil 1. Sinoptik xəritələrdə cəbhələrin uyğun şərti işarələri və müvafiq rəngləri

İsti cəbhə

Ərazidən isti cəbhə keçərkən havanın temperaturu və rütubətliyi tədricən artır, külək sürətlənir. Cəbhə keçdikdən sonra küləyin istiqaməti (saat əqrəbi istiqamətində) dəyişir, sürəti azalır, təzyiqin düşməsi dayanır və o, nisbətən artmağa başlayır, buludluq dağılır.

İsti cəbhənin bulud sistemi: Ci-Cs As -NsFrnb.İsti cəbhənin bulud sistemi cəbhə xəttindən qabaqda

və yuxarıda yerləşməklə, 800-1000 km eni olan bir ərazini əhatə edir. Bu cəbhə buludları ilə əlaqədar olan aramsız yağıntılar sahəsinin eni 300-400 km-ə çatır, buludlar soyuq havanın kənarı ilə yuxarı qalxan və nəticədə adiabatik soyuyan isti havanın hesabına yaranırlar. Buludların aşağı sərhəddi cəbhə xətti ilə uyğun gəlir.

Şəkil 2. İsti cəbhənin bulud sistemi

Şəkil 3. Dayanıqsız tropik havanın isti cəbhə səthinin arxası ilə hərəkət sxemi

Soyuq cəbhə

Birinci dərəcəli soyuq atmosfer cədhələri - nisbətən zəif hərəkət edən soyuq atmosfer cəbhələridir. Cəbhənin buludları isti havanın adiabatik soyuması nəticəsində cəbhə xəttinin arxasında yaranırlar.

Birinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələri siklonlarda və ya azqradiyentli təzyiq zonalarında müşahidə olunurlar.

İkinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələri zəif inkişaf etmiş siklonların çökəkliklərində yerləşən və sürətlə hərəkət edən atmosfer cəbhələrinə deyilir. Bu tip atmosfer cəbhələrinin hərəkət sürəti bəzən 60-70 km/saat təşkil edir.

Şəkil 4. Birinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələrinin qış fəsli üçün şaquli kəsiyinin sxemi.

400 300 200 100 0 100 0

Şəkil 5. Birinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələrinin yay fəsli üçün şaquli kəsiyinin sxemi

Şəkil 6. İkinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələrinin yay fəsli üçün şaquli kəsiyinin sxemi

Cb

Şəkil 7. İkinci dərəcəli soyuq atmosfer cəbhələrinin yay fəsli üçün şaquli kəsiyinin sxemi

Okklyuziya cəbhələri

Siklon zonasında soyuq atmosfer cəbhələrinin hərəkət sürəti isti atmosfer cəbhələrinin hərəkət sürətindən böyük olur. Nəticədə müəyyən zaman kəsiyindən sonra soyuq cəbhə isti cəbhəyə çatır və siklonun dolma mərhələsində ona birləşir. Bu zaman yeni mürəkkəb okklyuziya cəbhələri yaranır.

Okklyuziya cəbhələrinin təzyiq sahəsi V şəkilli izobarlara malik kəskin ifadə olunmuş təzyiq çökəkliyi ilə səciyyələnir.

Termodinamik xüsusiyyətlərinə görə iki növ okklyuziya cəbhəsi fərqləndirilir:

-İsti tipli okklyuziya cəbhələri;-Soyuq tipli okklyuziya cəbhələri.

İsti tipli okklyuziya cəbhələrinə ilin soyuq dövründə, siklonların arxasında kontinental soyuq hava kütlələri yerləşdikdə rast gəlmək olur.

Soyuq tipli okklyuziya cəbhələri, əsasən, soyuq atmosfer cəbhəsinin arxasında yerləşən hava kütləsinin isti cəbhənin qarşısında yerləşən hava kütləsindən daha çox soyuq olduğu hallarda yaranırlar.

Soyuq okklyuziya cəbhələri ən çox ilin isti dövrlərində, okeanlardan materiklərə daxil olan hava kütlələrinin quruda olan hava kütləsindən nisbətən soyuq olduğu hallarda yaranır.

Şəkil 8. İsti tipli okklyuziya cəbhələrinin şaquli kəsiyinin sxemi.

Şəkil 9. Soyuq tipli okklyuziya cəbhələrinin şaquli kəsiyinin sxemi.

Oroqrafiyanın atmosfer cəbhələrinə təsiri

Dənizdən quruya əsən külək zamanı sahilboyu cərəyan xətlərinin sıxlaşması yerüstü təbəqədə frontogenez prosesinin yaranmasına əlverişli şərait yaradır. Səthin qeyri-bircinsliyi nəticəsində yaranmış frontogenez topoqrafik frontogenez adlanır. Topoqrafik frontogenez mövcud cəbhələrin güclənməsinə şərait yaratmaqla, yeni cəbhənin yaranmasına da səbəb ola bilər.

Şəkil 10. İsti (a-d) və soyuq (f-i) hava kütlələrinin dağları aşması, həmçinin, dağların

arxasında aşağı təbəqədə yuksək isti (e) və soyuq (j) cəbhələrin formalaşması.

İsti cəbhələr dağları daha rahat aşırlar, soyuq cəbhələr isə bir qayda olaraq, hündürlüyü 2 km-dən artıq olan dağlar tərəfindən saxlanılırlar. Bu zaman soyuq hav isti havanı sıxışdıraraq dağın o biri hissəsinə keçməyə məcbur edir. Cəbhə xətti dağın ətrafında əyilərək özünəməxsus ilgək şəkli alır, daha sonra isə dağın küləkdöyməyən tərəfinə keçərək oroqrafik okklyuziya əmələ gətirir.

Şəkil 11a. Soyuq cəbhənin dağlara yaxınlaşması

Novorossiysk

Şəkil 11b. Cəbhənin deformasiyası.