Атмосферни фронтове

 

От даден район в друг с различни от него метеорологични свойства се наблюдава образуването на гигантски атмосферни вихри наречени циклони и антициклони. Преходната
зона между двете въздушни маси с различни свойства се нарича Атмосферен фронт. В зависимост от отделните свойствата на въздуха той бива топъл и студен. 
При движението си циклоните и антициклоните въвличат в своята циркулация и двете въздушни маси, както и преходната зона между тях. В резултат на тези явления се наблюдава смесване и асимилиране на различните техни свойства и отделните атмосферни фронтове се разпадат и размиват. Възможно е и усилването им, както и появяване на нови такива, вследствие на непрекъснатото движение на атмосферата. Често срещано явление е и появата и на вторични атмосферни фронтове. При сближаване на две различни по свойства въздушни маси, се наблюдава значително увеличение на хоризонталната градиента на температурата и влажността на въздуха. В следствие се увеличава и генерацията на кинетичната енергия, което води до усилване скоростта на вятъра в околността на атмосферните фронтове. Във височина тя се изразява в скорост до 200 км/ч. Линията в която фронтовите зони пресичат земята, се нарича линия на фронта. Тъй като топлите и студените въздушни маси има различна плътност, фронтовата линия не е вертикална, а е наклонена в посока на студения, който се стреми да се вклини под топлия. В зависимост от хоризонталните и вертикалните си размери, фронтовете са разделени на Главни (Тропосферни) и Вторични (Приземни).
Топъл фронт се образува тогава когато топлата и влажна въздушна маса измества студената въздушна маса. В следствие се образува характерна облачна система състояща се от две части - надфронтална и подфронтална. Надфронталната облачност се образува в издигащия се топъл въздух, в горната половина на тропосферата, където на височина от 7 до 9 км. и разстояние от 800 - 1000 км. преди линията на фронта се образуват перести (Ci) облаци. С приближаване на фронтовата линия, те се уплътняват и преминават в пересто-слоести (Cs) облаци. Следват високо-слоести (As) облаци от който през зимата могат да паднат и валежи. На 300 - 400 км. преди линията на фронта високо-слоестите облаци (As) преминават в слоесто-дъждовни (Ns). Поради неравномерното разпределение на влажността на въздуха във височина, могат да се образуват и безоблачни коридори. Под фронтална облачност може да бъде вътрешно масова купеста (Си) и високо-купеста (Sc), или облаци образуващи се близо до линията на фронта - слоеста (St) и дъждовно-слоеста (Ns).
С приближаването на топлия фронт налягането пада и се появява вятър, който духа перпендикулярно на посоката от където идва фронта. В България, по-често топлият фронт преминава от запад, така че вятъра има силно изразена южна посока. На 200 -300 км. пред линията на фронта започва да вали в зависимост от сезона дъжд или сняг. Често под основния облачен слой се наблюдава черна облачна валма - фрактонимбуси (Fn), която се движи в различна посока от тази на основната облачна маса. След преминаването на фронта, валежите обикновено спират, вятъра сменя посоката и започва да духа от посоката от която идва фронта и налягането се повишава.
Студен фронт се появява тогава, когато студената въздушна маса измества топлата и влажна въздушна маса. Облачната система е много по-тясна, отколкото при топлият фронт. Възходящите движения са много по-интензивни и преобладават облаци с вертикално развитие - купести (Си) и купесто-дъждовни (СЬ). Придружена е с поройни дъждове, както и със силни поривисти ветрове, гръмотевични бури и градушки. В зависимост от скоростта на движение, могат да се определят и два вида студени фронтове.
В първият случай движението е бавно, наблюдава се наредено издигане на топлият въздух над клина от студеният. Облачната система е масив от ниски слоесто-дъждовни (Ns) и високо-слоести (As) облаци, като най-напред се появява мощна слоесто-дъждовна (Ns) облачност, която преминава във високо-слоеста (As). Следват слоести (St) облаци, пересто-слоести (Cs) и във височина - перести (Ci). Налягането се понижава а вятъра се усилва. Често по линията на фронта се образуват купесто-дъждовни (СЬ) облаци с гръмотевични бури и краткотрайни валежи. С отминаването на фронта валежите спират, облачността се разкъсва и вятъра рязко се завърта на дясно и отслабва. Атмосферното налягане бързо се повишава.
Във вторият случай студеният въздух се движи с голяма скорост - над 40 км/ч. В следствие на това се създават силни конвективни потоци с образуване на мощни купесто-дъждовни (СЬ) и слоесто-дъждовни (Ns) облаци. Едновременно с тях се образуват и високо-слоести (As) и пересто-слоести (Cs) облаци, както и облаци получаващи се от тяхното разпадане - лещовидни високо-купести (Ac lent), пересто-слоести (Cs) и перести (Ci). Разпадането на облачността се дължи на низходящите движения пред и зад линията на фронта. Валежите са краткотрайни и съпроводени с интензивни гръмотевични и шквалови бури. В същото време атмосферното налягане се понижава силно - върху барограмата се образува V образен гръмотевичен нос. Вятъра пред фронта се завъртва наляво, а след преминаването на фронта - на дясно като се усилва многократно, температурата се понижава значително, а атмосферното налягане силно се повишава. Валежите бързо спират и настъпва разкъсване и намаление на облачността В много случай може да се наблюдава и появата на вторични фронтове, не притежаващи такъв интензитет, но със свойствата на основният фронт.
Оклюзионен фронт е резултат от много голямата деформация на основния фронт, при което два съседни участъка - топъл и студен се сливат. Условие за появяването му е че студеният фронт се движи много по-бързо от топлият и клинът от студен въздух догонва и започва да взаимодейства с клина от студен въздух пред топлият фронт. Тези две студени въздушни маси са се намирали в различни райони и са придобили различни свойства в процеса на трансформацията си, така че по оклюзионния фронт влизат във взаимодействие три въздушни маси. Най-топлата от тях, тази между двата фронта се изтласква на горе и се отделя от земята. В зависимост от температурите на двете студени въздушни маси (тилна и челна) са познати три вида оклюзионни фронтове -топъл, студен и неутрален.