Кіріспе

Ауаның температурасы және су буының мөлшерімен сипатталатын ауа көлемі, метеорологияда ауа массасы деп аталады. Ауа массалары жүздеген немесе мыңдаған шаршы шақырым аумақты қамтиды және төмендегі жер бетінің қасиеттеріне бейімделеді. Олар ендігіне және континенттік немесе теңіздік шығу аймақтарына қарай жіктеледі. Суық ауа массалары полярлық немесе арктикалық деп аталады, ал жылы ауа массалары тропикалық деп есептеледі. Континенттік және жоғары ауа массалары құрғақ, ал теңіздік және муссондық ауа массалары ылғалды болады. Ауа райы фронттары әртүрлі тығыздыққа (температураға немесе ылғалдылыққа) ие ауа массаларын бөліп тұрады. Ауа массасы бастапқы аймағынан алысқанда, төмендегі өсімдіктер мен су қоймалары оның сипатын жылдам өзгерте алады. Классификация жүйелері ауа массасының қасиеттерін және оның өзгеруін қарастырады.

Жіктеу және нотациялау

Бержерон классификациясы – ауа массасын жіктеудің ең көп тараған түрі, бірақ басқа мамандар әлемнің әртүрлі аймақтарында осы схеманың жетілдірілген нұсқаларын жасады. Ауа массасын жіктеу үш әріптен тұрады. Бірінші әріп оның ылғалдылығын сипаттайды: "c" – континенттік ауа массасын (құрғақ), ал "m" – теңіздік ауа массасын (ылғалды) көрсетеді. Оның пайда болған аймағы келесідей: "T" – тропикалық, "P" – полярлық, "A" – арктикалық немесе антарктикалық, "M" – муссондық, "E" – экваторлық, ал "S" – атмосферадағы күшті төмен қарай қозғалыс нәтижесінде адиабатикалық түрде кебеп, жылынатын ауа. Мысалы, жазда АҚШ-тың оңтүстік-батыс шөлдерінен пайда болатын ауа массасы "cT" деп белгіленуі мүмкін. Қыста Солтүстік Сібірден келген ауа массасы "cA" деп көрсетілуі мүмкін. Сонымен, полярлық ауа массасы Гольфстрим арқылы соққанда "cPk" деп белгіленуі мүмкін. Кейде апостроф немесе "дәреже белгісі" қолданылатынын көруге болады, бұл сол ауа массасы, басқа бір ауа массасын алмастырғанда, одан суық екенін білдіреді (әдетте полярлық ауа массалары үшін). Мысалы, Тынық мұхитындағы фронттар тізбегінде "mPk" деп белгіленген ауа массасынан кейін "mPk'" деп белгіленген ауа массасы келе берсе мүмкін.

Сипаттамалары

Тропикалық және экваторлық ауа массалары төменгі ендіктерде қалыптасқандықтан ыстық болады. Тропикалық ауа массаларының қысымы төмен, себебі ыстық ауа көтеріледі, ал суық ауа төмен түседі. Құрлықта (континентальды) қалыптасқандары, мұхит үстінде қалыптасқандарына қарағанда құрғақ және ыстық болады, және субтропикалық жотаның оңтүстік жағымен полюске қарай жылжиды. Теңіздік тропикалық ауа массаларын кейде саудалық ауа массалары деп те атайды. АҚШ-қа әсер ететін теңіздік тропикалық ауа массалары Кариб теңізінен, Мексика шығанағының оңтүстігінен және Багам аралдары арқылы Флориданың шығысындағы тропикалық Атлантикадан басталады. Муссондық ауа массалары ылғалды және тұрақсыз болады. Жоғары ауа массалары құрғақ, және сирек жерге жетеді. Олар әдетте теңіздік тропикалық ауа массаларының үстінде орналасады, төмендегі ылғалды ауа массасының үстінде жылырақ және құрғақ қабатты құрайды, теңіздік тропикалық ауа массасының үстінде саудалық желдің инверсиясын қалыптастырады. Континенттік полярлық ауа массалары (cP) – континенттік аймақтан шығуларына байланысты суық және құрғақ ауа массалары. Солтүстік Америкаға әсер ететін континенттік полярлық ауа массалары Канаданың ішкі аймақтарында қалыптасады. Континенттік тропикалық ауа массалары (cT) – субтропикалық жотаның үлкен құрлық үстінде тудыратын тропикалық ауа түрі. Олар әдетте төмен ендіктегі шөлдерден, мысалы, Солтүстік Африкадағы Сахара шөлінен шығады, ол осы ауа массаларының негізгі көзі болып табылады. cT ауа массаларын тудыратын басқа, азырақ маңызды көздер – Арабия түбегі, Австралияның орталық құрғақ/жартылай құрғақ бөлігі және АҚШ-тың оңтүстік-батысындағы шөлдер. Континенттік тропикалық ауа массалары өте ыстық және құрғақ болады. Арктикалық, Антарктикалық және полярлық ауа массалары суық. Арктикалық ауаның қасиеттері мұз бен қармен жабылған жер үстінде қалыптасады. Арктикалық ауа терең суық, полярлық ауа массаларынан да суық. Арктикалық ауа жазда беткей болуы мүмкін, және экваторға қарай жылжығанда тез өзгереді. Полярлық ауа массалары құрлық немесе мұхит үстіндегі жоғары ендіктерде қалыптасады, өте тұрақты және әдетте арктикалық ауадан аз тереңдікте болады. Мұхит үстіндегі (теңіздік) полярлық ауа, жылы мұхит суларынан ылғал алғанда тұрақтылығын жоғалтады.

Қозғалыс және майдан

Ауа райы фронты – әртүрлі тығыздыққа ие екі ауа массасын бөліп тұратын шекара және метеорологиялық құбылыстардың басты себебі. Жер бетіндегі ауа райы талдауларында фронттар түрлеріне қарай әртүрлі түсті сызықтар мен белгілермен көрсетіледі. Фронт арқылы бөлінген ауа массалары әдетте температура және ылғалдылық бойынша өзгеше болады. Суық фронттарда тар жолақты дауылдар мен күшті ауа райы болуы мүмкін, кейде бұрқасындық немесе құрғақ сызықтар пайда болуы мүмкін. Жылы фронттардың алдында көбінесе қабатты жауын-шашын мен тұман болады. Фронт өткеннен кейін ауа райы әдетте жылдам жақсарады. Кейбір фронттар жауын-шашын мен аз бұлттылық тудырмайды, бірақ жел бағыты міндетті түрде өзгереді. Суық және тұйық фронттар көбінесе батыстан шығысқа қарай жылжыса, жылы фронттар полюске қарай жылжиды. Олардың артындағы ауа тығыздығы жоғары болғандықтан, суық фронттар мен суық тұйықтар жылы фронттар мен жылы тұйықтардан жылдам қозғалады. Таулар мен жылы сулар фронттардың жылжуын баяулатуы мүмкін. Фронт тоқталып, фронттық шекарадағы тығыздық айырмашылығы жойылғанда, ол желдің әртүрлі жылдамдығын көрсететін аймақтарды бөлетін сызыққа, яғни қиылыс сызығына айналуы мүмкін. Бұл көбінесе ашық мұхитта кездеседі.

Өзгерістер

Ауа массалары әр түрлі жолдармен өзгертілуі мүмкін. Орман сияқты төмендегі өсімдіктерден түсетін беттік ағын, жоғарыдағы ауа массасын ылғалдандырады. Төмендегі жылы сулардан таралатын жылу, ауа массасын өте қысқа қашықтықта, мысалы арасында айтарлықтай өзгерте алады. Мысалы, экстратропикалық циклонның оңтүстік-батысында, салыстырмалы түрде жылы су қоймалары арқылы суық ауа әкелетін қисық циклондық ағын, тар көл эффектісінен туындаған қар жолақтарына алып келуі мүмкін. Бұл жолақтар күшті жергілікті жауын-шашынға себеп болады, себебі көлдер сияқты ірі су қоймалары су беті мен ауа арасындағы маңызды температура айырмашылықтарын (13 °C немесе 23 °F-тан жоғары) тиімді сақтайды. Осы температура айырмашылығының нәтижесінде жылу мен ылғал жоғары көтеріліп, конденсатталып, тік бұлттарды (спутниктік суретке қараңыз) құрайды, олар қар жауады. Температураның биіктікпен төмендеуі және бұлттың тереңдігіне су температурасы да, кең ауқымды орта да тікелей әсер етеді. Температура биіктікпен төмендеген сайын бұлттар тереңдейді және жауын-шашын мөлшері артады.