Atmosferos frontai - tai ribos tarp skirtingų temperatūrų oro masių, turinčios didžiulį poveikį orams. Šiame straipsnyje nagrinėsime reiškinį, kai šaltas oras juda į pietus ir stumia šiltą, aptarsime atmosferos cirkuliacijos ypatumus, lemiančius šį procesą, ir jo įtaką orų permainoms. Jei artėja šiltasis ar šaltasis frontas, orai per vieną dieną ar net per kelias valandas gali pasikeisti.
Atmosferos frontų susidarymas ir tipai
Atmosferos frontai susidaro, kai susiduria skirtingų temperatūrų ir drėgmės oro masės. Šaltasis frontas - tai besiartinanti šalto ir sauso oro masė, kuri stumia šiltesnį ir drėgnesnį orą aukštyn, todėl dažnai atsiranda debesų, kritulių ir sumažėja paviršiaus temperatūra.
Šiltesnis oras yra lengvesnis, todėl kyla ir sudaro žemo slėgio sritį. Šaltesnis oras sunkesnis, todėl leidžiasi ir sudaro aukšto slėgio sritį. Tai sukelia įvairius meteorologinius reiškinius, tokius kaip debesų formavimasis, krituliai ir vėjo stiprėjimas. Virš vandenyno susiduria šilta atogrąžų ir šalta poliarinių platumų oro masės. Šiame kontekste šiltesnis oras slenka nuožulniai šalto oro paviršiumi ir po truputį kyla, stumdamas šaltesnį orą tolyn.
Atmosferos cirkuliacija ir orų permainos
Kardinalios orų permainos yra susijusios su atmosferos cirkuliacija - kai vienur Europoje pašąla, kitur veržiasi šiluma. Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos vyresnioji klimatologė Viktorija Mačiulytė teigia, kad tokios staigios orų permainos susijusios su atmosferos cirkuliacijos pokyčiais. Pavyzdžiui, vieną dieną gali būti labai aukšta temperatūra, kitą dieną ji gali gerokai nukristi.
Pasaulinė atmosferos cirkuliacija - tai plataus masto oro judėjimas, kurį lemia nevienodas Žemės paviršiaus įšilimas dėl jos ašies posvyrio, sukuriantis skirtingas slėgio zonas ir vėjo kryptis, kurios paskirsto šilumą ir drėgmę visoje planetoje. Šaltas oras, atkeliavęs iš Šiaurės Europos, gali nustumti šiltą orą, keliaujantį palei Rytų Europą, sukeldamas gausybę nelaimių.
Žemo slėgio srityje (ciklone) oras juda iš pakraščių į centrą, sukdamasis prieš laikrodžio rodyklę dėl žemės sukimosi aplink ašį. Anticiklone viskas vyksta atvirkščiai. Pietų Europa klimatiniu požiūriu skiriasi nuo šiaurinės Europos. Rudens sezonu Viduržemio jūra yra vis dar labai šilta, o žemyninė regiono dalis vėsta. Virš šiltos jūros susidaro šilta drėgna oro masė, kuri juda Pietų Europos žemyninės dalies link. Kai šilta, drėgna oro masė sutinka vėsesnį žemyną ir reljefo nelygumus, formuojasi įvairūs meteorologiniai reiškiniai: liūtys, potvyniai ir stipresni vėjai.
Tropinio ciklono susidarymas
Su šalto oro judėjimu susiję orų reiškiniai
Šalnos ir rūkai
Šalna - tai oro temperatūros kritimas iki 0°C ir žemiau, kai vidutinė paros temperatūra yra teigiama. Tais atvejais, kai oro temperatūra 2 m aukštyje dar yra teigiama, o dirvos paviršiuje 0°C ir žemesnė, susiformuoja šalnos dirvos paviršiuje. Toks temperatūrinis režimas Lietuvoje gali būti fiksuojamas visais metų laikais (vasarą retai), tačiau šalnos terminas daugiausia vartojamas augalų vegetacijos periodo (balandžio-rugsėjo mėnesiai) sąlygoms nusakyti.
Pagal kilmę šalnos skirstomos į spindulinio atvėsimo ir advekcines. Spindulinio atvėsimo šalnos susidaro giedromis ir ramiomis naktimis, kai žemės paviršius intensyviai spinduliuoja šilumą. Šios šalnos gali priklausyti nuo vietinių sąlygų, t. y. būti stipresnės daubose, slėniuose, kur suteka šaltas oras, o kalvotoje vietovėje silpnesnės. Advekcinės šalnos susidaro atplūdus šaltam orui. Lietuvoje šių šalnų būna dažniausiai pavasarį, atslinkus arktinei oro masei. Advekcinės šalnos apima didelius plotus ir mažai priklauso nuo vietinių sąlygų.
Šerkšnas - tai ledo rūšis, kuri susidaro, kai ore esantys vandens garai tiesiogiai virsta ledu, bet netampa skysti, ant paviršiaus, kurio temperatūra yra žemesnė nei 0 laipsnių Celsijaus, ir taip susidaro švelnūs, plunksniniai ledo kristalai.
Rūkas - tai pakibusių vandens ar ledo dalelių sankaupa pažemio sluoksnyje. Rūke matomumas būna mažesnis nei 1000 metrų. Jei matomumas kinta nuo 1 iki 10 kilometrų, šis reiškinys vadinamas rūkana. Spinduliuotiniai rūkai kyla dėl staigaus oro temperatūros kritimo esant mažam debesuotumui ir silpnam vėjui. Šie rūkai pasitaiko ryto valandomis, o saulei ryte šildant orą greitai sklaidosi. Advekciniai rūkai susidaro, kai oro masė su tam tikra temperatūra ir drėgnumu nunešama į vietovę, turinčią skirtingą temperatūrą ir drėgnumą. Tokie rūkai sudaro net 50-60 % kartojimosi atvejų Lietuvoje ir sklaidosi lėtai, net ir esant vėjui. Priešingai jiems, vėjas netgi reikalingas, kad galėtų toliau plisti. Garavimo rūkai formuojasi virš vandens telkinių lygiai taip pat, kaip ir spinduliuotiniai - ramiame ir žymiai vėsesniame ore, negu yra vanduo.
Juodasis ledas - tai plonas, beveik nematomas ledo sluoksnis, kuris susidaro ant kelių ir kitų paviršių, kai drėgmė, susidariusi dėl nedidelio lietaus, šlapdribos ar tirpstančio sniego, greitai užšąla.
Plikledis - atmosferinis reiškinys, kuomet žemės paviršiuje susiformuoja atviro ledo danga. Jis susidaro, kai esant teigiamai temperatūrai iškrenta krituliai arba pradeda tirpti sniegas, tačiau vėliau orui atvėsus iki neigiamos temperatūros, iš iškritusių kritulių susidaro ledas.
Lijundra - kritulių rūšis, kuomet lyja lietus, bet patekęs ant paviršiaus užšąla. Debesyse temperatūra teigiama, todėl susidaro lietus, tačiau žemės paviršius šaltas ir vanduo užšąla.
Katabinis vėjas
Katabinis vėjas pučia žemyn nuo kalvų, kalnų, ledynų. Jis skirstomas į šiltesnį ir šaltesnį už aplinką, bet paskutiniais metais taip vadinti linkstama tik šaltąjį. Šaltasis katabinis vėjas atsiranda kalvų ar kalnų viršūnėse, virš ledynų atšąlant orui (dėl išspinduliuojamos šilumos ar vertikalaus judėjimo). Atšąlančio oro tankis didėja, ir jis ima „ristis“ žemyn. Leisdamasis jis būna adiabatiškai spaudžiamas ir šyla, tačiau paprastai išlieka santykinai šaltas. Šaltieji katabiniai vėjai paprastai susidaro nakties pradžioje, kai Saulė liaujasi šildžiusi, o gruntas šilumą išspinduliuoja infraraudonosios spinduliuotės pavidalu. Šaltas netropinių ciklonų oras gali sustiprinti šį efektą.
Orų prognozės ir klimato kaita
Remiantis globalios cirkuliacijos modeliais, Šiaurės Europa turėtų pakliūti į aukštesnės temperatūros zoną. Todėl oro temperatūra žiemos mėnesiais gali būti 1-2 laipsniais aukštesnė nei įprastai. Kritulių kiekis turėtų būti apie normą, tačiau skirtingais mėnesiais kiekis bus nevienodas.
Dėl klimato kaitos įprastiniai metų laikai keičiasi. Žiemos šiltėja, nebeturime didelių šalčių, kokie buvo prieš keliasdešimt metų, sniego dangos trukmė trumpėja, nebeturime storo sniego sluoksnio, keičiasi ir įšalo parametrai. Lietuvos hidrometeorologijos tarnyba sistemingai atlieka hidrologinius paviršinių vandenų stebėjimus, kaupia tyrimų duomenis, vertina ir teikia informaciją apie hidrologines sąlygas ir prognozuoja jų kaitą.
Tropinio ciklono susidarymas
Svarbiausi meteorologiniai terminai
- Oro temperatūra: tai karšto arba šalto oro tam tikroje vietoje matas, paprastai fiksuojamas 1,5 m aukštyje virš žemės paviršiaus ir išreiškiamas Celsijaus arba Farenheito laipsniais.
- Oro drėgmė: tai vandens garų kiekis atmosferoje, turintis įtakos oro sąlygoms ir komforto lygiui.
- Absoliutinė drėgmė: tai bendras vandens garų kiekis, esantis tam tikrame oro tūryje, išreikštas gramais kubiniame metre.
- Rasos taškas: tai temperatūra, kurioje oras dėl drėgmės ir temperatūros tampa prisotintas ir nebegali išlaikyti visų vandens garų, todėl kondensuojasi kaip rasa, rūkas arba krituliai.
- Atmosferos slėgis: tai jėga, kurią veikia oro svoris virš bet kurio taško.
- Aukšto slėgio sritis: tai atmosferos zona, kurioje oro masė ir slėgis yra didesni nei aplinkinėse teritorijose, todėl paprastai oras grimzta, pučia vėjai ir paprastai būna stabilūs ir geri orai.
- Šaltasis frontas: tai besiartinanti šalto ir sauso oro masė, kuri stumia šiltesnį ir drėgnesnį orą aukštyn, todėl dažnai atsiranda debesų, kritulių ir sumažėja paviršiaus temperatūra.
- Ciklonas: tai didelio masto oro masė, besisukanti aplink centrinę žemo slėgio sritį, paprastai atnešanti stiprius vėjus (119 km/h ar daugiau), gausų lietų ir audringas oro sąlygas.
- Vėjas: horizontalus oro judėjimas. Pagrindiniai vėjo rodikliai yra greitis ir kryptis. Vėjo greitis matuojamas m/s (kartais - km/h), kryptis įvardijama pagal tai, iš kurios krypties jis pučia.
- Advekcinis rūkas: susidaro kai oro masė su tam tikra temperatūra ir drėgnumu nunešama į vietovę, turinčią skirtingą temperatūrą ir drėgnumą.
- Advekcinės šalnos: susidaro atplūdus šaltam orui.
- Lijundra: kritulių rūšis, kuomet lyja lietus, bet patekęs ant paviršiaus užšąla.
- Plikledis: atmosferinis reiškinys, kuomet žemės paviršiuje susiformuoja atviro ledo danga.
- Katabinis vėjas: pučia žemyn nuo kalvų, kalnų, ledynų, atšąlant orui.