Халодны фронт
Халодны фронт — атмасферны фронт (паверхня, якая падзяляе цёплую і халодную паветраныя масы), які перасоўваецца ў бок цёплага паветра. Халоднае паветра наступае і адцясняе цёплае паветра: назіраецца адвекцыя холаду, за халодным фронтам у дадзены рэгіён прыходзіць халодная паветраная маса.
На карце надвор'я халодны фронт пазначаецца сінім колерам ці чорнымі трохкутнікамі, якія накіраваны ў напрамку перасоўвання фронту. Пры пераходзе праз лінію халоднага фронту вецер, як і ў выпадку цёплага фронту, паварочвае ўправа, але паварот больш значны і рэзкі — ад паўднёва-заходняга, паўднёвага (перад фронтам) да заходняга, паўночна-заходняга (за фронтам). Пры гэтым узмацняецца хуткасць ветру. Атмасферны ціск перад фронтам змяняецца павольна. Ён можа падаць, але можа і расці. З прасоўваннем халоднага фронту пачынаецца хуткі рост ціску. За халодным фронтам рост ціску можа дасягаць 3-5 гПа/3 г., а часам 6-8 гПа/3 г. і нават больш. Змяненне барычнай тэндэнцыі (ад падзення да росту, ад павольнага росту да больш моцнага) сведчыць аб праходжанні лініі прыземнага фронту.
Перад фронтам часта назіраюцца ападкі, а нярэдка навальніцы і шквалы (асабліва ў цёплае паўгоддзе). Тэмпература паветра пасля праходжання фронту падае (адвекцыя холаду), прычым часам хутка і рэзка — на 5…10 °С і болей за 1-2 гадзіны. Кропка расы зніжаецца адначасова з тэмпературай паветра. Бачнасць, як правіла паляпшаецца, бо за халодным фронтам прыходзіць больш чыстае і менш вільготнае паветра з паўночных шырот.
Характар надвор'я на халодным фронце заўважна адрозніваецца ў залежнасці ад хуткасці перасоўвання фронту, уласцівасцяў цёплага паветра перад фронтам, характару ўзыходзячых рухаў цёплага паветра над клінам халоднага.
Адрозніваюць два тыпы халодных франтоў:
- халодны фронт першага роду, калі халоднае паветра надыходзіць павольна,
- халодны фронт другога роду, які суправаджаецца хуткім насоўваннем халоднага паветра.
Халодны фронт першага роду правіць
У халодным фронце першага роду халоднае паветра адцясняе цёплае паветра ўверх. Хуткі ўздым цёплага паветра прыводзіць да з'яўлення кучава-дажджавых аблокаў, з якіх выпадаюць ліўні, якія часта суправаджаюцца навальніцамі. Пасля праходжання фронту ціск расце, а тэмпература паветра паніжаецца. Вецер узмацняецца і становіцца парывістым, за фронтам яго напрамак звычайна змяняецца.
На халодных франтах 1-га роду (рухаюцца павольна) пераважае спарадкаваны ўздым цёплага паветра над клінам халоднага паветра. Халодны фронт 1-га роду з'яўляецца пасіўнай паверхняй узыходзячага слізгання. Да гэтага тыпу належаць франты, якія рухаюцца марудна ці запавольваюць свой рух у глыбокіх барычных лагчынах ці побач цэнтра цыклона.
Хмарнасць халоднага фронту 1-га роду, якая ўтвараецца з прычыны ўзыходзячага слізгання ўздоўж яго паверхні цёплага паветра, якое выцясняецца халодным клінам, з'яўляецца як бы адлюстраванне хмарнасці цёплага фронту. Яна пачынаецца са слаіста-дажджавых (Ns), а заканчваецца пёрыстаслаістымі і пёрыстымі (Cs-Ci). Пры гэтым аблокі змешчаны галоўным чынам за лініяй фронту. Адрозненне ад хмарнасці цёплага фронту ўсё ж існуе: з прычыны трэння паверхня халоднага фронту ў ніжніх пластах становіцца крутой, таму перад самай лініяй фронту замест спакойнага і пакатага узыходзячага слізгання назіраецца канвектыўны ўздым цёплага паветра. Дзякуючы гэтаму, у пярэдняй частцы хмарнай сістэмы могуць узнікаць моцныя кучавыя (Cu cong.) і кучава-дажджавыя (Cb) аблокі, расцягнутыя на сотні кіламетраў уздоўж фронту, са снегападамі зімой, залёвамі летам, нярэдка з навальніцамі і шкваламі. Над вышэйлеглай часткай франтальнай паверхні з нармальным нахілам у выніку ўзыходзячага слізгання цёплага паветра хмарная сістэма ўяўляе сабой раўнамерны покрыў слаістых аблокаў As-Ns. Ліўневыя ападкі перад фронтам пасля праходжання фронту змяняюцца больш раўнамернымі абложнымі ападкамі. Потым з'яўляюцца пёрыста-слаістыя і пёрыстыя аблокі.
Вертыкальная моц сістэмы высока-слаістых і слаіста-дажджавых аблокаў (As-Ns) і шырыня хмарнай сістэмы і вобласці ападкаў пры гэтым будзе значна менш (прыкладна ў паўтара-два разы), чым у выпадку цёплага фронту. Верхняя мяжа сістэмы As-Ns знаходзіцца на вышыні каля 4-4.5 км. Пад асноўнай хмарнай сістэмай могуць узнікаць слаістыя разарваныя аблокі (St fr), часам утвараюцца франтальныя туманы. Працягласць праходжання халоднага фронту 1-га роду праз пункт назірання складае 10 г. і болей.
Існуюць сезонныя асаблівасці структуры халодных франтоў 1-га роду. У халодную палову года шырыня хмарнай сістэмы 400—500 км, а зоны абложных ападкаў — да 200 км. У зоне ападкаў узнікаюць разарвана-дажджавыя аблокі з ніжняй мяжой 100—150 м. У аблоках і пераахалоджаным дажджы адзначаецца абледзяненне. Бачнасць у ападках зніжаецца да адлегласці 1000 м і менш.
У цёплую палову года на фронце, акрамя асноўнай хмарнай сістэмы, нярэдка развіваюцца кучава-дажджавыя аблокі, навальніцы, якія суправаджаюцца ліўневымі ападкамі і шквалістымі вятрамі. Шырыня хмарнай сістэмы складае каля 300 км, зона ліўневых ападкаў — каля 50 км, далей яны пераходзяць у абложныя; агульная шырыня зоны ападкаў у сярэднім каля 150 км. У аблоках адзначаецца абледзяненне, а ў кучава-дажджавых, акрамя таго, моцная гайданка.
Халодны фронт другога роду правіць
У халодным фронце другога роду пярэдняя частка кліна халоднага паветра круцей, чым у халодным фронце першага роду. З-за прыземнай турбулентнасці фронт другога роду можа ў ніжнім пласце мець адваротны нахіл. Ствараюцца моцныя кучавыя і кучава-дажджавыя (ліўневыя) аблокі.
Да халодных франтоў 2-га роду адносіцца большая частка хутка рухальных халодных франтоў у цыклонах, асабліва на акраінах цыклонаў. Тут адбываецца выцясненне цёплага паветра з ніжніх пластоў халодным валам, які прасоўваецца наперад. Паверхня халоднага фронту ў ніжніх пластах змяшчаецца вельмі крута, ствараючы нават выпукласць у выглядзе вала. Хуткае перасоўванне кліна халоднага паветра выклікае вымушаную канвекцыю выцясняльнага цёплага паветра ў вузкай прасторы ў пярэдняй частцы франтальнай паверхні. Тут ствараецца моцны канвектыўны паток са стварэннем кучава-дажджавой хмарнасці, якая ўзмацняецца ў выніку тэрмічнай канвекцыі ў дзённы час.
Прадвеснікам фронту з'яўляюцца высокакучавыя лінзападобныя аблокі, якія распаўсюджваюцца перад ім на адлегласці да 200 км. Узнікаючая хмарная сістэма мае невялікую шырыню (50-100 км) і ўяўляе сабой не асобныя канвектыўныя аблокі, а суцэльны ланцуг, ці хмарны вал, які можа быць не суцэльным (асабліва пры невялікай вільготнасці паветра). На картах звычайнага маштабу кучава-дажджавыя аблокі (Cb) і ліўневыя ападкі, град і навальніцы не заўсёды могуць быць выяўлены (ці адзначаюцца «паміж тэрмінамі»).
У цёплую палову года верхняя мяжа (кавалды) кучава-дажджавых аблокаў распаўсюджваецца да вышыні тропапаўзы. На халодных франтах 2-га роду назіраецца інтэнсіўныя навальнічныя падзеі, залёвы, часам з градам, шквалістыя ветры. У аблоках моцная гойданка і абледзяненне. Шырыня зоны небяспечных з'яваў надвор'я складае некалькі дзясяткаў кіламетраў.
У халодную палову года вяршыні кучава-дажджавых аблокаў дасягаюць 3-4 км. З гэтай хмарнасцю звязаны кароткія моцныя ліўневыя снегапады (шырыня зоны снегападу складае 50 км), завеі з бачнасцю менш 1000 м, рэзкае ўзмацненне хуткасці ветру, гойданка. Аблокі халоднага фронту 2-го роду маюць выразны сутачны ход. Ноччу аблокі Cb могуць размывацца. Днём узмацняюцца канвектыўныя рухі паветра ў сувязі з праграваннем падсцілаючай паверхні і развіццём турбулентных рухаў. Таму найбольшага развіцця аблокі і ападкі халоднага фронту 2-го роду дасягаюць у пасляпалудзенныя гадзіны, што характэрна і для унутрамасавых аблокаў кучавых (Cu) і кучава-дажджавых (Cb).
Пры праходжанні халодных франтоў 2-га роду праз пункт назірання спачатку (гадзіны за 3-4 до праходжання лініі фронту каля зямлі) з'яўляюцца пёрыстыя аблокі, якія хутка змяняюцца высокаслаістымі, часам лінзападобнымі, якія хутка змяняюцца Cb з ападкамі.Працягласць перасоўвання сістэмы аблокаў з ліўневымі ападкамі і навальніцамі звычайна не перавышае 1-2 гадзіны. Пасля праходжання халоднага фронту ліўневыя ападкі спыняюцца.
Асаблівасцю халодных франтоў як першага, так і другога роду з'яўляюцца перадфрантальныя шквалы. Паколькі ў пярэдняй частцы халоднага кліна, дзякуючы трэнню, ствараецца круты нахіл франтальнай паверхні, частка халоднага паветра апынаецца над цёплым. Далей адбываецца «абвал» уніз халодных паветраных мас у пярэдняй частцы халоднага вала. Падзене халоднага паветра выклікае выцясненне уверх цёплага паветра і ўзнікненне ўздоўж фронту віхру з гарызантальнай воссю. Асабліва інтэнсіўнымі бываюць шквалы на сушы летам, пры вялікай розніцы тэмператур паміж цёплым і халодным паветрам па абодва бакі ад фронту і пры няўстойлівасці цёплага паветра. У гэтых умовах праходжанне халоднага фронту суправаджаецца разбуральнымі хуткасцямі ветру. Хуткасць ветру нярэдка перавышае 15-20 м/с, працягласць з'явы звычайна некалькі хвілін.
Другасныя халодныя франты выяўляюцца каля паверхні Зямлі ў барычных лагчынах у тыле цыклона за асноўным фронтам, дзе мае месца змежнасць ветру. Можа быць ад 1 да 3 другасных франтоў. Другасныя франты маюць сістэму аблокаў, падобную з хмарнасцю сістэмы аблокаў халоднага фронту 2-го роду, але вертыкальная працягласць аблокаў меней, чым у асноўных. У выніку гэтага, пасля кароткачасовага распагоджання, якое наступае услед за праходжаннем асноўнага фронту, з'яўляюцца канвектыўныя аблокі, звязаныя з другаснымі франтамі, з ліўневымі ападкамі, навальніцамі, шкваламі і завеямі.
Але ападкі ў тыле цыклона могуць быць не толькі франтальнымі, але і унутрамасавымі, паколькі ў тыле цыклона паветраная маса няўстойлівая. унутрамасавымі могуць быць і шквалы, звязаныя з моцнымі аблокамі канвекцыі (Cb) у спякотнае летняе надвор'е над сушай ці ў халодных няўстойлівых масах над цёплай падсцілаючай паверхняй (у тылавой часцы Cb мае месца сыходзяцыя рухі, у пярэдняй — моцныя ўзыходзячыя, што фармуе віхар з гарызантальнай воссю — шквал).