Стадии развития циклона. Стадии развития циклонов и антициклонов

Как было уже показано ранее, граница раздела между холодным воздухом, зародившемся в умеренных широтах, и относительно теплым воздухом более низких широт называется фронтом умеренных широт или полярным фронтом. Этот полярный фронт достаточно большой. С небольшими разрывами он опоясывает всю планету. Именно на этом полярном фронте зарождаются депрессии умеренных широт (рис.2).

Рисунок 2.- Возникновение циклона.

Формированию (зарождению) депрессий способствует большая разность температур между теплыми и холодными воздушными массами. В этих широтах, как известно, преобладает западный перенос. Для формирования циклона на полярном фронте, необходимо, чтобы теплый воздух двигался на восток с большей скоростью, чем холодный воздух. Как правило, такие депрессии начинаются как маленькие волновые возмущения на фронтальной поверхности. Как только появляется волна, теплый воздух устремляется к северу, а холодный к югу. Возникает вихревое движение. Теплый воздух медленно поднимается по клину холодного воздуха на теплом фронте; холодный воздух вклинивается (подтекает) под теплый воздух на холодном фронте. Это начинается у поверхности Земли и постепенно распространяется вверх. Одновременно происходит падение давления в центре; другими словами, депрессия углубляется.

Холодный фронт движется быстрее теплого. Фронты закручиваются, сливаются. Это называется окклюзией (рис.3).

Рисунок 3.- Развитие окклюзии.

Перед фронтом окклюзии находится холодный воздух, который был перед теплым фронтом, за фронтом окклюзии холодный воздух, который до того был за холодным фронтом. Теплый воздух оказывается вытесненным вверх. У Земли разность температур между воздушными массами уменьшается и, поскольку воздух холодный, давление растет.

Хорошо различимы закрученный фронт окклюзии, длинная полоса холодного с плотными кучевыми облаками, короткий участок теплого фронта с широкой зоной слоистой облачности; безоблачные пространства за холодным фронтом.

В общем случае для всех циклонов условно выделяют:

1) стадию возникновения – от начала появления признаков возникновения замкнутой циклонической циркуляции, до первой замкнутой изобары. Продолжается эта стадия обачно менее 12 часов;

2) стадию молодого циклона (стадию углубления ) – от момента появления первой замкнутой изобары на приземной синоптической карте до момента прекращения интенсивного углубления. Это приблизительно длится двое суток;

3) стадию максимального развития – давление в центре циклона изменяется незначительно, начинается окклюдирование;

4) стадию заполнения – от момента интенсивного роста давления в центре циклона до исчезновения замкнутой циклонической циркуляции у земной поверхности. Последние две стадии длятся обачно 3-4 суток.

Для фронтальних циклонов выделяют такие стадии:

1) стадия волны – то же, что и стадия возникновения;

2) стадия молодого циклона – до начала процесса окклюдирования;

3) стадия окклюдирования – от начала окклюдирования до исчезновения циклона. Эта стадия для нефронтальных циклонов включает стадию максимального развития и стадию заполнения.

Серии циклонов.

Число депрессий в семействе меняется, но наиболее часто оно равно четырем. Все циклоны находятся в разных стадиях развития. Первый окклюдирует, в то время как последний может только зарождаться. Циклоны обычно разделены гребнями высокого давления, которые обеспечивают краткие периоды ясной погоды между продолжительными осадками. Завершает это семейство антициклон в субтропиках.

Первый циклон следующей цепочки формируется намного севернее, на восстановившемся полярном фронте.

Регенерация циклонов.

Иногда начавшееся заполнение циклона сменяется новым его углублением. Более широко под регенерацией понимается любое резкое усиление циклона (аналогично антициклона).

Регенерация циклона происходит:

1) при вхождении в систему существующего циклона нового основного фронта;

2) при развитии вблизи центра существующего циклона нового центра с последующим их слиянием или при быстром заполнении старого.

И в первом и во втором случаях обязательным является вторжение в тыл циклона новой порции холодного воздуха. В некоторых случаях процессы регенерации происходят неоднократно, что поддерживает длительное существование обширных малоподвижных циклонов, которые надолго нарушают западный перенос. Их называют блокирующими или центральными.

После регенерации циклон проходит такой же путь развития, как и вновь возникшее барическое образование, но на фоне более низкого давления. Регенерировавший окклюдированный циклон имеет внешние признаки молодого циклона, т.к. в нем есть теплый сектор с характерными для него условиями погоды.

Таким образом, 1) фронтальные циклоны образуются на полярном фронте (фронт умеренных широт) в результате возникновения на нем волны, а затем теплого сектора с теплой и холодной ветвями фронта. Через несколько дней теплый и холодный фронты сливаются, а цент циклона оказывается вытесненным к северу. Теперь он находится в относительно однородной холодной массе. Не имея энергии для поддержки своего существования, циклон исчезает. На это уходит около недели.

2) циклоны следуют обычно серией, как правило, по четыре. Каждый следующий циклон находится южнее предыдущего. Первым в серии идет наиболее старый, находящийся в стадии окклюдирования. Завершает серию циклон в стадии зарождения. Они передвигаются к востоку или северо-востоку (юго-востоку в южном полушарии) и постепенно заполняются.

Атмосферные возмущения внетропических широт – циклоны и антициклоны – возникают преимущественно на главных атмосферных фронтах, т. е. на фронтах между полярным (умеренным) и тропическим воздухом или между арктическим и полярным воздухом.

Лишь незначительная часть слаборазвитых и малоподвижных вихрей возникает под непосредственным тепловым воздействием ПП.

Возникновение на поверхности главных фронтов огромных волн с длинами порядка 1000 км и более может привести к разрыву температуры и ветра на фронте, а отклоняющая сила вращения Земли, действующая на воздушные потоки, способствует зарождению мезомасштабных вихрей – циклонов и антициклонов. При этом фронтальная поверхность и линия фронта на поверхности Земли испытывают волнообразные деформации. На одних участках (в гребнях волн) фронт отклоняется к низким широтам, а на других (в долинах фронтальных волн) – к высоким широтам. Воздушные течения при этом теряют зональный характер и возникают языки холодного и теплого воздуха – участки холодного и теплого фронтов. В долинах фронтальных волн развиваются циклонические движения и давление падает – образуются циклоны. Центральные части циклонов располагаются непосредственно на фронте, и фронт, таким образом, проходит через внутренние области циклонов. В передней части циклона фронт смещается к высоким широтам и имеет характер теплого фронта. В тыловой части циклона фронт перемещается к низким широтам и имеет характер холодного фронта. В то же время оба они являются участками одного и того же главного фронта. Свойственные фронтам системы облаков и осадков возникают и развиваются на соответствующих участках бывшего малоподвижного стационарного фронта (рис. 28).

Рисунок 9. Стадії циклону: а – молодого;
б – оклюдованого.

Рис. 28. Стадии развития внетропического циклона:

а – малоподвижный фронт на приземной карте погоды; 6 – волновые возмущения на малоподвижном фронте; в – образование циклона на стационарной малоподвижном фронте; г – молодой циклон

Холодный фронт в углубляющемся циклоне движется быстрее теплого. Скорость перемещения холодного фронта составляет около 0,8 скорости геострофического ветра, а теплого – не более 0,65 ее величины. Вследствие этого несоответствия, во-первых, профиль волнообразного изгиба фронтальных поверхностей не будет симметричным: теплый и холодный фронты имеют выпуклость в одну сторону и, во-вторых, с ростом амплитуды возмущения теплый сектор циклона постоянно суживается, так как холодный фронт постепенно нагоняет теплый. В момент смыкания фронтов центральная часть циклона у земной поверхности заполняется холодным воздухом, а теплый воздух оттесняется в более высокие слои.

Это третья стадия развития циклона – стадия окклюзии. Стадия молодого циклона, длящаяся в среднем 12–24 ч, продолжается до тех пор, пока в центре циклона у земной поверхности остается теплый воздух.

Стадия окклюдировання циклона является стадией максимального развития: именно после начала се скорость ветра в циклоне достигает максимального значения. В это время у подстилающей поверхности в циклоне наблюдается наиболее низкое давление и циклон становится высоким холодным барическим образованием. В дальнейшем наступает последняя (четвертая) стадия развития циклона – стадия заполнения: атмосферное давление растет, скорость ветра уменьшается и возмущение постепенно затухает.

Рассмотренная схема развития внетропических циклонов является типичной, но не обязательной во всех случаях. Зарождение циклонов возможно не только на стационарных, но и на медленно перемещающихся холодных, а иногда и теплых фронтах. Кроме того, после начала окклюдирования не обязательно следует стадия заполнения циклона. Если после окклюзии в циклоне остается некоторая вторичная термическая асимметрия вследствие разности температур холодного воздуха перед и за фронтом окклюзии, то возможно продолжение углубления циклона и после окклюдирования. Особенно часто это наблюдается тогда, когда холодный воздух в тылу циклона теплее, чем в передней части циклона.

Наиболее глубокие внетропические (фронтальные) циклоны со штормовыми ветрами возникают в тех случаях, когда в процессе циклогенеза участвуют воздушные массы трех основных типов: тропического, полярного и арктического. Например, если центр молодого циклона, зародившегося на полярном фронте, оказывается вблизи арктического фронта, то арктический воздух входит в область циклона и усиливает его термический контраст. В этом случае циклоны характеризуются особенной глубиной, большими барическими градиентами и соответствующими скоростями ветра. Такие циклоны чаще всего зарождаются в осенне-зимний период над Северной Атлантикой.

С процессом циклогенеза тесно связан и механизм развития антициклонов. По существу это единый процесс, связанный с длинными волнами на стационарном фронте.

СТАДИЯ МАКСИМАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЦИКЛОНАЭто стадия наибольшей глубины циклона, после которой обычно
начинается его заполнение.
1. У поверхности земли циклон характеризуется большим числом
замкнутых изобар и большими горизонтальными барическими
градиентами. Происходит окклюдирование циклона. Точка окклюзии
смещается на периферию циклона. Распределение температуры в
центральной части циклона становится более симметричным.
2. Циклон становится высоким: замкнутые изогипсы прослеживаются
до АТ-500 и выше.
Центр циклона в свободной атмосфере ещё несколько смещён в сторону
холодного воздуха (к северо-западу или западу) по отношению к
приземному центру, но высотная ось принимает более крутое
положение.
Наблюдается сближение барических центров вверху и внизу, а также
области холода на термобарической карте.

3. Густота изогипс на АТ-500 и АТ-700 уменьшается.
Зона сближенных изогипс сдвинута в тёплую (южную) часть циклона
относительно приземного центра.
4. Гребень тепла на ОТ 500/1000 становится более узким и смещается
в переднюю часть циклона. Ложбина холода располагается близко к
приземному центру циклона (рис. 9).
ВФЗ с большими горизонтальными градиентами температуры смещается
на периферию циклона в сторону тёплого воздуха.
5. Тыловая граница области падения давления располагается вблизи
центра циклона. Линия нулевой тенденции проходит около или через
центр циклона вдоль фронта окклюзии. Затем в центре циклона
начинается рост давления, вследствие конвергенции трения.
Падение давления в передней части циклона не превышает роста
давления в его тыловой части.

Рис. 9. Термобарическое поле циклона в стадии максимального развития.
1 – изогипсы АТ-700; 2 – изогипсы ОТ 500/1000

6. Значительное падение давления наблюдается у точки окклюзии
несколько впереди (обычно в юго-восточной части циклона),
благодаря положительной адвекции вихря скорости. Здесь проходит
ВФЗ, и наблюдаются наиболее значительные скорости ветра.
7. Наибольшие адвективные изменения температуры смещаются на
периферию, к точке окклюзии.
8. От точки окклюзии на юго-запад проходит холодный фронт, на
котором часто возникает волновое возмущение. При благоприятных
условиях оно развивается в самостоятельный циклон.
9. Часто в тылу циклона проходит ложбина, по оси которой
располагается вторичный холодный фронт. Между тёплым фронтом
окклюзии и вторичным холодным фронтом образуется так
называемый вторичный тёплый сектор.

10. Волновой изгиб СТ становится ещё более значительным (рис. 11).
Ось СТ пересекает фронт окклюзии под прямым углом, так что
приземный центр оказывается уже на левой (циклонической) стороне
СТ.
Расстояние от фронтов до оси СТ значительно увеличивается.
Рис. 11. Положение оси струйного течения по
отношению к центру циклона в стадии
максимального развития
11. В верхней части тропосферы наблюдается падение давления.
Понижение изобарических поверхностей над приземным циклоном
ещё продолжается, и циклоническая циркуляция ещё развивается. Это
связано с положительной адвекцией вихря.

Рис. 12. Пример циклона в стадии максимального развития

Условия погоды в циклоне, находящемся в стадии максимального развития

По условиям погоды в циклоне в стадии максимального развития можно
выделить следующие три зоны:
1) передняя часть циклона;
2) остаточный тёплый сектор;
3) тыловая часть циклона.
В передней части циклона погода обусловлена фронтом окклюзии и
тёплым фронтом.
Основная облачная система: Cs–As–Ns. Зона обложных осадков лучше
выражена перед точкой окклюзии. Облачность и осадки фронта
окклюзии являются результатом объединения облачных систем и
осадков тёплого и холодного фронтов.

В остаточном тёплом секторе наблюдается погода как в основном
тёплом секторе молодого циклона: сплошная слоистая облачность,
морось, туманы (характерна для тёплых устойчивых воздушных масс).
Погоде холодного фронта свойственны Cb, ливни, грозы, шквалы.
Погода тыловой части циклона летом определяется наличием здесь
холодной неустойчивой воздушной массы с характерной
конвективной облачностью и ливневыми осадками.
Зимой здесь наблюдается устойчивая воздушная масса. Основной тип
погоды: безоблачная погода, радиационные туманы.
Дополнительный тип: сплошная облачность St, Sc, слабый снег.

10.

При наличии вторичного тёплого сектора в циклоне (между фронтом
окклюзии и вторичным холодным фронтом) можно выделить две
области с различными условиями погоды:
I – в центральной части циклона;
II – на периферии циклона.
В первой области выделяют три зоны:
1 – перед фронтом окклюзии;
2 – во вторичном тёплом секторе;
3 – за вторичным холодным фронтом.
Во второй области выделяют тоже три зоны:
1 – перед основным тёплым фронтом;
2 – в остаточном тёплом секторе;
3 – за основным холодным фронтом.

11.

Погода во вторичном тёплом секторе отличается от погоды в
основном или остаточном тёплом секторе. Воздушная масса во
вторичном тёплом секторе неустойчива. В ней возникают Cb,
выпадают ливни. Но Cb здесь меньшей мощности, чем перед
основным холодным фронтом второго рода.
За вторичным холодным фронтом – погода, характерная для
тыловой части циклона: чаще всего прояснение, связанное с
нисходящими движениями, понижение температуры.

12. Стадия заполнения циклона

1. Циклон заполняется у поверхности земли.
2. Циклонический вихрь распространяется до больших высот и вверху
ещё развивается (на АТ-500 циклон выражен лучше, чем у земли).
3. Холодные воздушные массы заполняют всю центральную часть
циклона.
4. Происходит почти полное совмещение приземного и высотных
барических центров с центральной частью области холода. Циклон
становится высоким холодным барическим образованием.
5. Изогипсы АТ и изотермы ОТ располагаются почти параллельно
(рис. 13). Адвективные изменения температуры и давления в
области циклона весьма малы.
6. Адвекция вихря (перенос вихря) скорости не влияет на изменение
давления у земли, так как изогипсы на высоте имеют форму
окружности. Изменение давления за счёт адвективных изменений
температуры тоже становится незначительным.

13.

Рис. 13. Термобарическое поле
циклона в стадии заполнения.
1 – изогипсы АТ-700;
2 – изогипсы ОТ 500/1000
7. Происходит рост давления (вследствие конвергенции ветра в слое
трения), и циклон у поверхности земли заполняется.
Область роста давления распространяется на центральную часть
циклона. Область падения давления ослабевает и смещается на юговосточную периферию циклона.
Время существования циклона с момента начала окклюдирования до
заполнения обычно достигает 3–4 суток.
Заполняющиеся циклоны иногда претерпевают регенерацию.

14. Условия погоды в заполняющихся циклонах

Погода определяется степенью различия свойств воздушных масс по обе
стороны фронта окклюзии (типичная система облаков и осадков –
объединение систем облаков и осадков тёплого и холодного
фронтов).
В заполняющемся циклоне фронты окклюзии размываются, так как
уменьшается интенсивность восходящих движений. Размываются и
фронтальные облачные системы. Сплошная зона осадков сначала
распадается на отдельные участки в виде пятен, затем осадки
прекращаются.
Происходит выравнивание температуры во всей области циклона
(примерно однородная холодная воздушная масса), горизонтальные
градиенты невелики.

15. РЕГЕНЕРАЦИЯ ЦИКЛОНОВ

Регенерация циклонов является особым видом эволюции циклонов.
Регенерацией циклона называют такой синоптический процесс, при
котором происходит вторичное углубление циклона, уже начавшего
заполняться. То есть старый, затухающий циклон возрождается.
Регенерировавший циклон в дальнейшем проходит тот же путь
развития, который проходило вновь возникшее образование, но
обычно на фоне более низкого давления.
Регенерация циклонов наблюдается в следующих случаях:
1) чаще всего при вхождении в систему существующего циклона нового
основного фронта (например, при сближении окклюдированного
полярнофронтового циклона с арктическим фронтом);
2) при слиянии двух циклонов (может происходить при развитии
вблизи центра существующего циклона нового циклона с
последующим слиянием);
3) при переходе циклона с суши на море.

16. 1 случай – вхождение в систему существующего циклона нового основного фронта

Полярнофронтовые циклоны смещаются на северо-восток, а арктические
фронты – с севера на юг. На арктическом фронте развивается
волновое возмущение, т.е. самостоятельный циклон, в тыл которого
происходит интенсивный заток холода. Если адвекция холода
захватывает и тыловую часть старого окклюдированного циклона, то
он регенерирует (рис. 14). Ранее заполнявшийся циклон начинает
углубляться. Происходит развитие нового циклона на фоне старого.
Поэтому новый циклон с самого начала является высоким.
В его тёплом секторе может сохраниться фронт окклюзии ранее
окклюдированного циклона.

17.

До регенерации
После регенерации
Рис. 14. Схема регенерации циклона на новом основном фронте

18. 2 случай – слияние двух циклонов

1.
В случае меридионального расположения циклонических центров
для регенерации при слиянии двух циклонов необходимо, чтобы
массы более холодного воздуха распространились тыл южного
циклона. При этом устанавливается единый поток, что приводит к
объединению циклонов (рис. 15).
Рис. 15. Схема регенерации при
слиянии двух циклонов.
1 – изогипсы АТ-500;
2 – изогипсы ОТ 500/1000;
3 – изаллогипсы АТ-500
В случае широтного расположения
циклонических центров процесс
регенерации протекает аналогичным образом.

19.

2. Регенерация циклона может происходить при развитии вблизи центра
существующего циклона нового циклона с последующим слиянием
(рис. 16).
Рис. 16. Регенерация циклона
при развитии нового циклона
на холодном фронте
Такой процесс может наблюдаться в циклонической серии. Новый
волновой циклон движется быстрее окклюдированного циклона,
поэтому происходит сначала их сближение, затем слияние, в
результате образуется более глубокий циклон.

20. 3 случай – переход циклона с суши на море

При переходе циклона с суши на море возможна регенерация, так как
1) уменьшается трение в приземных слоях воздуха. Известно, что за
счёт конвергенции ветра в слое трения циклоны заполняются;
2) увеличивается неустойчивость стратификации воздушных масс в
циклоне, увеличивается их влагосодержание.
В этом случае углубление циклона незначительно.

21. Изменения в циклоне после его регенерации

После регенерации циклона в поле изогипс и изотерм происходят
значительные изменения.
Циклон становится тёплым: над приземным центром циклона
располагается гребень тепла на ОТ 500/1000.
Наблюдается усиление или возникновение заново температурного
контраста.
ВФЗ становится более резко выраженной.
Регенерация циклона сопровождается его углублением.
Количество изобар увеличивается до 5–7. Скорость ветра возрастает.
Из малоподвижного циклон становится подвижным (смещается в
направлении воздушных потоков).
Усиливается облакообразование, увеличивается интенсивность
осадков.

4. Стадия заполнения (окклюдирования) циклона.

Для начальной стадии развития циклона, длящейся примерно сутки, характерен процесс от первых признаков возникновения до появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды. Разность давления между центром и периферией составляет не более 5-10 мб. На высотах вихри в начальной стадии не прослеживаются.

Во второй стадии развития, продолжительность которой также обычно не более суток, циклоны имеют уже не менее 2-х замкнутых изобар. Термобарическое поле деформируется, циклон углубляется, превращается в мощный атмосферный вихрь со значительными скоростями ветра. Циклоническая циркуляция распространяется в верхние слои атмосферы.

Третья стадия характеризуется наименьшим давлением в центре циклона. Продолжительность стадии не более 12-24 ч.

В последней стадии циклон заполняется. У поверхности Земли в центре циклона давление повышается. Горизонтальные градиенты давления и скорости ветра постепенно уменьшаются. Данная стадия наиболее продолжительна - 4 суток и более.

Практический опыт синоптика показывает, что наиболее благоприятные условия для развития циклона складываются, когда приземный центр его располагается под передней частью высотной барической ложбины на АТ500, при наличии значительных горизонтальных градиентов геопотенциала (высотная фронтальная зона). Усиливающим эффектом является расходимость изогипс при их циклонической кривизне изогипс, которая по потоку уменьшается. Здесь происходит разрежение воздушных масс, что обусловливает динамическое падение давления.

При повышении температуры в вышележащем слое атмосферы, т.е. при адвекции тепла давление у Земли понижается. Наибольшая адвекция тепла обычно имеет место в передней части циклонов, где происходит адвективное понижение давления, и где формируется область восходящих движений воздуха. Наибольшая адвекция холода наблюдается за холодным фронтом в тылу циклона, адвективное повышение давления и где формируется область нисходящих движений воздуха.

Адвекция (от лат. advectio доставка) в метеорологии перемещение воздуха в горизонтальном направлении и перенос вместе с ним его свойств: температуры, влажности и других.

Начальная стадия циклона (стадия волны)

Длительность начальной стадии циклона от первых признаков возникновения барического образования до появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды - примерно сутки. При возникновении волны на фронте в передней ее части (по направлению движения) фронт приобретает характер теплого, а в тыловой - характер холодного. Если волна неустойчива, она в дальнейшем развивается в циклон, это связано с образованием области пониженного давления и начавшимся циклоническим завихрением воздушного потока. Благодаря сравнительна небольшому волнообразному возмущению фронта (см. рис. 1.1), эта первая стадия развития циклона получила название стадии волны.

Рис. 1.1. Начальная стадия развития циклона. Фронтальная волна

При образовании волнового возмущения облачная полоса, соответствующая фронту, расширяется на участке фронта протяженностью в несколько сотен километров. Расширение обычно наблюдается в сторону холодного воздуха. При дальнейшем развитии волны появляется изгиб облачной полосы в сторону холодного воздуха. Искривление у вершины волны сопровождается уплотнением облаков. Наиболее мощная, а на снимках более яркая, светлая облачность располагается непосредственно над вершиной волны, где наиболее интенсивны восходящие движения воздуха. В передней части облачного массива слоистообразные облака приобретают полосную структуру. Облачные полосы совпадают с направлением правого вертикального сдвига ветра в средней атмосфере. В холодном воздухе за сравнительно широкой полосой фронтальной облачности иногда можно наблюдать одну, две или несколько дугообразных облачных полос, как бы повторяющих искривление основной фронтальной полосы.
В теплом воздухе возле фронта относительно мало облаков, но при возникновении волны иногда появляются облачные полосы.

Погода в области циклонической волны определяется наличием в этой области теплого и холодного фронтов. В зоне теплого фронта образуется слоистодождевая облачность большой вертикальной мощности. Наибольшая вертикальная мощность этих облаков обычно наблюдается около вершины волны. Верхняя граница облаков может достигать высоты 6-8 км, а в ряде случаев располагается еще выше. Нулевая изотерма даже в теплое время года располагается внутри облачной системы, вследствие чего в области отрицательных температур в облаках возможно обледенение самолета. Перед теплым фронтом широкой полосой выпадают обложные осадки (летом при развитии куче- водождевых облаков нередки ливневые осадки), сильно ухудшающие видимость. В результате этого в зоне влияния теплого фронта обычно создаются сложные метеорологические условия полетов. Холодный фронт в области волны в большинстве случаев является холодным фронтом 2-го рода с типичной для этого фронта системой облачности и осадков, описанных в предыдущей главе. Отличительной чертой волновой стадии является то, что такой характер погоды наблюдается на сравнительно небольшом участке первоначально стационарного фронта.

Стадия молодого циклона

Данная стадия длится не более 1 суток, обычно 12 ч. При неустойчивости фронтальной волны последняя принимает характер молодого циклона. В этом случае теплый фронт все более продвигается в сторону холодной воздушной массы, а холодный фронт продолжает смещаться в сторону теплой. Таким образом, в этой стадии развития в циклоне оформляется хорошо выраженный теплый сектор, заполненный теплым воздухом и отделенный от остальной, холодной части циклона впереди теплым, а сзади холодным фронтами.

Циклоническая циркуляция в области молодого циклона выражена уже очень хорошо; в его центральной части имеется несколько замкнутых изобар. Давление в центре молодого циклона на 10--20 мб ниже, чем оно было в начале его возникновения.

Центр молодого циклона совпадает с вершиной тёплого сектора. В этой стадии в системе циклона отмечаются наибольшие скорости ветра. Для этой стадии развития циклона характерно то, что облачный массив приобретает вихревую структуру. Фронтальная облачная полоса продолжает деформироваться. При ее широтном расположении участок холодного фронта вместе с облачной системой прогибается к югу, а у вершины волны вытягивается к северу.

Облачность молодого циклона имеет полосное строение, причем полосы спирально сходятся к точке, образуя облачный вихрь.

Центр молодого циклона совпадает с вершиной тёплого сектора. В этой стадии в системе циклона отмечаются наибольшие скорости ветра.

В молодом циклоне можно выделить три зоны резко отличающиеся по условиям погоды.

Зона I - передняя и центральная части холодного сектора циклона перед тёплым фронтом. В этой зоне характер погоды определяется свойствами тёплого фронта. Чем ближе к центру циклона и к линии фронта, тем мощнее система облаков и тем вероятнее выпадение обложных осадков.

Зона II - тыловая часть холодного сектора циклона за холодным фронтом. Здесь погода определяется свойствами холодной воздушной массы. При достаточной влажности и значительной неустойчивости в этой зоне выпадают ливневые осадки.

Зона III - тёплый сектор между теплым и холодным фронтом. Зимой в теплом секторе молодого циклона отмечаются сплошные облака St, Sc, а иногда наблюдаются адвективные туманы иморось. Летом в теплом секторе циклона в зависимости от от влажности воздушной массы может наблюдаться малооблачная погода, так и облачная погода, а иногда даже грозы. Днем отмечаются преимущественно кучевые облака.

В стадии молодого циклона наиболее мощная облачность наблюдается у вершины еще широкого теплого сектора. В теплом секторе циклона преобладает малооблачная погода. Иногда перед теплым фронтом могут появиться узкие гряды сравнительно более ярких облаков, которые ориентированы параллельно краю фронтальной облачности. Эти гряды свидетельствуют о наличии более неустойчивого воздуха перед теплым фронтом, в котором летом могут развиваться кучевообразных облака. В отдельных случаях завихренность облачности в молодом циклоне прослеживается довольно слабо. Поскольку стадия молодого циклона длится недолго, эту облачную систему не всегда удается зафиксировать со спутника.

Известно, что стадия молодого циклона характеризуется наличием у поверхности Земли двух-трех замкнутых изобар, четко выраженной циклонической циркуляцией в нижних слоях тропосферы и наличием теплого гребня в передней части циклона и холодной ложбины в тыловой.

Одним из признаков выпадения осадков является наличие разорванных облаков плохой погоды (разорваннодождевых) под плотными высокослоистыми или слоистодождевыми облаками. Начало зоны таких осадков совпадает с началом зоны разорваннодождевых облаков. Это можно установить при ознакомлении с метеорологической обстановкой по синоптической карте, где имеются все необходимые данные.

Особенно серьезные осложнения в полете могут быть связаны с переохлажденным дождем, когда самолет подвергается интенсивному обледенению. Продолжительный полет в слоистодождевых облаках также представляет серьезные трудности из-за возможности тяжелого обледенения самолета. По мере приближения теплого фронта увеличивается мощность облаков, так как их нижняя граница постепенно опускается. В связи с этим по мере приближения теплого фронта увеличивается время, необходимое для пробивания облаков и сбора группы самолетов за облаками.

В летнее время облачность теплого фронта часто принимает ливневой характер, с чем связаны выпадение ливневых осадков и грозовая деятельность.

Стадия максимального развития циклона

В третьей стадии развития, или стации максимального развития, циклон у поверхности Земли достигает наибольшей глубины, после чего начинается его заполнение. Длительность стадии от 12 часов до суток. Температуры над тыловой и центральной частью циклона уменьшаются.

На стадии максимального развития с облачной системой циклона происходят очень существенные и быстрые изменения в структуре. Она приобретает резко выраженную спиралевидную форму. В центральной части происходит смыкание облачных спиралей, связанных с теплым и холодным фронтами, в единую спираль с мощной облачной системой, закручивающуюся к центру высотного циклона.

Приземное поле давления в циклоне характеризуется большим числом замкнутыхизобар и значительными барическими градиентами. Происходит смыкание тёплого и холодного фронтов - окклюдирование циклона. Тёплый сектор циклона значительно уменьшается.

циклон в стадии максимального развития циклон: начало окклюдирования