L'interface entre l'air chaud et l'air froid. Le front atmosphérique, qu'est-ce que c'est ? Caractéristiques des fronts atmosphériques

Les fronts atmosphériques, ou simplement fronts, sont des zones de transition entre deux masses d'air différentes. La zone de transition commence à la surface de la Terre et s'étend vers le haut jusqu'à l'altitude où les différences entre les masses d'air s'effacent (généralement jusqu'à la limite supérieure de la troposphère). La largeur de la zone de transition à la surface de la Terre ne dépasse pas 100 km.

Dans la zone de transition - la zone de contact des masses d'air - des changements brusques des valeurs des paramètres météorologiques (température, humidité) se produisent. Ici, la nébulosité est importante, la plupart des précipitations tombent et les changements de pression, de vitesse et de direction du vent les plus intenses se produisent.

Selon le sens de déplacement des masses d'air chaud et froid situées de part et d'autre de la zone de transition, les fronts sont divisés en chaud et froid. Les fronts qui changent peu de position sont appelés sédentaires. Une position particulière est occupée par les fronts d'occlusion, qui se forment lors de la rencontre des fronts chauds et froids. Les fronts d’occlusion peuvent être des fronts froids ou chauds. Sur les cartes météorologiques, les fronts sont dessinés soit sous forme de lignes colorées, soit indiqués symboles(voir fig. 4). Chacun de ces fronts sera discuté en détail ci-dessous.

2.8.1. Avant-poste

Si un front se déplace de telle manière que l’air froid se retire pour laisser la place à l’air chaud, alors un tel front est appelé front chaud. L'air chaud, en avançant, occupe non seulement l'espace où se trouvait l'air froid, mais monte également le long de la zone de transition. En montant, il se refroidit et la vapeur d'eau qu'il contient se condense. En conséquence, des nuages ​​​​se forment (Fig. 13).

Fig. 13. Front chaud sur une coupe verticale et sur une carte météo.

La figure montre la nébulosité, les précipitations et les courants d’air les plus typiques d’un front chaud. Le premier signe de l’approche d’un front chaud sera l’apparition de cirrus (Ci). La pression va commencer à baisser. Au bout de quelques heures, les cirrus s'épaississent et deviennent un voile de cirrostratus (Cs). Après les cirrostratus, des nuages ​​d'altostratus (As) encore plus denses arrivent, devenant progressivement opaques à la lune ou au soleil. Dans le même temps, la pression chute plus fortement et le vent, tournant légèrement vers la gauche, s'intensifie. Les précipitations peuvent tomber des nuages ​​​​d'altostratus, surtout en hiver, lorsqu'ils n'ont pas le temps de s'évaporer en cours de route.

Après un certain temps, ces nuages ​​​​se transforment en nimbostratus (Ns), sous lesquels se trouvent généralement des nimbostratus (Frob) et des stratus (Frst). Les précipitations des nuages ​​stratostratus tombent plus intensément, la visibilité se détériore, la pression chute rapidement, le vent s'intensifie et devient souvent en rafales. Lorsque le front se croise, le vent tourne brusquement vers la droite et la chute de pression s'arrête ou ralentit. Les précipitations peuvent s'arrêter, mais elles ne font généralement que s'affaiblir et se transformer en bruine. La température et l'humidité augmentent progressivement.

Les difficultés que l'on peut rencontrer lors de la traversée d'un front chaud sont principalement liées à un long séjour dans une zone de mauvaise visibilité dont la largeur varie de 150 à 200 milles marins. Il faut savoir que les conditions de navigation dans les latitudes tempérées et septentrionales lors de la traversée d'un front chaud dans la moitié froide de l'année se détériorent en raison de l'expansion de la zone de mauvaise visibilité et d'un éventuel givrage.

2.8.2. Front froid

Un front froid est un front se dirigeant vers une masse d’air chaud. Il existe deux principaux types de fronts froids :

1) les fronts froids du premier type - les fronts se déplaçant lentement ou ralentissant, qui sont le plus souvent observés à la périphérie des cyclones ou des anticyclones ;

2) les fronts froids du deuxième type - se déplaçant rapidement ou avec accélération ; ils surviennent dans les parties internes des cyclones et des creux se déplaçant à grande vitesse.

Front froid du premier type. Un front froid du premier type, comme mentionné, est un front lent. Dans ce cas, l’air chaud monte lentement vers le coin d’air froid qui l’envahit (Fig. 14).

En conséquence, les nuages ​​​​nimbostratus (Ns) se forment d'abord au-dessus de la zone d'interface, se transformant à une certaine distance de la ligne de front en nuages ​​altostratus (As) et cirrostratus (Cs). Les précipitations commencent à tomber près de la ligne de front et continuent après son passage. La largeur de la zone de précipitations post-frontales est de 60 à 110 NM. Pendant la saison chaude, à l'avant d'un tel front, Conditions favorables pour la formation de puissants cumulonimbus (Cb), d'où tombent des précipitations accompagnées d'orages.

La pression juste avant le front chute brusquement et un « nez d'orage » caractéristique se forme sur le barogramme - un pic pointu tourné vers le bas. Juste avant le passage du front, le vent tourne vers lui, c'est-à-dire fait un virage à gauche. Après le passage du front, la pression commence à augmenter et le vent tourne brusquement vers la droite. Si le front est situé dans un creux bien défini, alors le virage du vent atteint parfois 180° ; par exemple, un vent du sud peut se transformer en vent du nord. Au passage du front, le froid s’installe.

Riz. 14. Front froid du premier type sur une coupe verticale et sur une carte météo.

Les conditions de navigation lors de la traversée d'un front froid du premier type seront affectées par une détérioration de la visibilité dans la zone de précipitations et des bourrasques de vent.

Front froid du deuxième type. Il s’agit d’un front qui évolue rapidement. Le mouvement rapide de l'air froid entraîne un déplacement très intense de l'air chaud préfrontal et, par conséquent, le développement puissant de cumulus (C) (Fig. 15).

Les cumulonimbus à haute altitude s'étendent généralement vers l'avant à 60-70 NM de la ligne de front. Cette partie avant du système nuageux est observée sous la forme de nuages ​​​​cirrostratus (Cs), cirrocumulus (Cc) et altocumulus lenticulaires (Ac).

La pression devant le front qui approche diminue, mais faiblement, le vent tourne à gauche et de fortes pluies tombent. Après le passage du front, la pression augmente rapidement, le vent tourne brusquement vers la droite et s'intensifie considérablement - il prend le caractère d'une tempête. La température de l'air chute parfois de 10°C en 1 à 2 heures.

Riz. 15. Front froid du deuxième type sur une coupe verticale et sur une carte météo.

Les conditions de navigation lors de la traversée d'un tel front sont défavorables, car de puissants courants d'air ascendants à proximité de la ligne de front contribuent eux-mêmes à la formation d'un vortex avec des vitesses de vent destructrices. La largeur d'une telle zone peut atteindre 30 NM.

2.8.3. Fronts lents ou stationnaires

Un front qui ne subit pas de déplacement notable ni vers la masse d'air chaud ni vers la masse d'air froid est dit stationnaire. Les fronts stationnaires sont généralement situés en selle ou dans un creux profond, ou à la périphérie d'un anticyclone. Le système nuageux d’un front stationnaire est un système de nuages ​​​​cirrostratus, altostratus et nimbostratus qui ressemble à un front chaud. En été, des cumulonimbus se forment souvent au front.

La direction du vent sur un tel front reste quasiment inchangée. La vitesse du vent du côté de l'air froid est plus faible (Fig. 16). La pression ne subit pas de changements significatifs. Dans une bande étroite (30 NM) de fortes pluies tombent.

Des perturbations de vagues peuvent se former sur un front stationnaire (Fig. 17). Les vagues se déplacent rapidement le long du front stationnaire de telle sorte que l'air froid reste vers la gauche - dans la direction des isobares, c'est-à-dire dans une masse d'air chaud. La vitesse de déplacement atteint 30 nœuds ou plus.

Riz. 16. Front lent sur la carte météo.

Riz. 17. Perturbations des vagues sur un front lent.

Riz. 18. Formation d'un cyclone sur un front lent.

Après le passage de la vague, le front reprend sa position. En règle générale, une augmentation des perturbations des vagues avant la formation d'un cyclone est observée si de l'air froid entre par l'arrière (Fig. 18).

Au printemps, en automne et surtout en été, le passage des vagues sur un front stationnaire provoque le développement d'une activité orageuse intense, accompagnée de grains.

Les conditions de navigation lors du franchissement d'un front stationnaire sont compliquées en raison de la détérioration de la visibilité, et en été en raison de l'augmentation des vents jusqu'aux vents orageux.

2.8.4. Fronts d'occlusion

Les fronts d'occlusion se forment à la suite de la fermeture des fronts froids et chauds et du déplacement de l'air chaud vers le haut. Le processus de fermeture se produit dans les cyclones, où un front froid, se déplaçant à grande vitesse, dépasse un front chaud.

Trois masses d'air participent à la formation du front d'occlusion - deux froides et une chaude. Si la masse d'air froid derrière le front froid est plus chaude que la masse froide devant le front, alors elle, déplaçant l'air chaud vers le haut, s'écoulera simultanément vers la masse avant, plus froide. Un tel front est appelé occlusion chaude (Fig. 19).

Riz. 19. Front d'occlusion chaud sur une coupe verticale et sur une carte météo.

Si la masse d’air derrière le front froid est plus froide que la masse d’air devant le front chaud, alors cette masse arrière s’écoulera à la fois sous la masse d’air chaud et sous la masse d’air froid avant. Un tel front est appelé occlusion froide (Fig. 20).

Les fronts d'occlusion passent par plusieurs étapes dans leur développement. Les conditions météorologiques les plus difficiles sur les fronts d'occlusion sont observées au moment initial de la fermeture des fronts thermiques et froids. Pendant cette période, le système cloud, comme le montre la Fig. 20, est une combinaison de nuages ​​de front chaud et froid. Des précipitations de nature couverture commencent à tomber des nuages ​​​​de nimbostratus et de cumulonimbus ; dans la zone frontale, ils se transforment en averses.

Le vent s'intensifie avant le front chaud de l'occlusion, faiblit après son passage et tourne vers la droite.

Avant le front froid de l'occlusion, le vent s'intensifie jusqu'à devenir une tempête, après son passage il s'affaiblit et tourne brusquement vers la droite. À mesure que l'air chaud est déplacé vers les couches supérieures, le front d'occlusion s'estompe progressivement, la puissance verticale du système nuageux diminue et des espaces sans nuages ​​apparaissent. Les nuages ​​​​de Nimbostratus se transforment progressivement en stratus, les altostratus en altocumulus et les cirrostratus en cirrocumulus. Les précipitations s'arrêtent. Le passage d'anciens fronts d'occlusion se manifeste par l'afflux d'altocumulus de 7 à 10 points.

Riz. 20. Front d'occlusion froid sur une coupe verticale et sur une carte météo.

Les conditions de nage à travers la zone du front d'occlusion au stade initial de développement ne diffèrent pratiquement pas des conditions de nage, respectivement, lors de la traversée de la zone des fronts chauds ou froids.

Avant
Table des matières
Dos

La zone frontale est la zone de transition entre les masses d'air avec différentes propriétés, fortement incliné vers la surface terrestre vers l'air froid. Il s'élève sur plusieurs kilomètres, son étendue horizontale pouvant atteindre des milliers de kilomètres.

La largeur de la zone frontale à la surface de la Terre est de plusieurs dizaines de kilomètres. Étant donné que ses dimensions sont petites par rapport aux dimensions des masses d'air, il est généralement représenté comme une surface frontale dont la ligne d'intersection avec la surface de la terre est appelée front. Au passage du front, tous les éléments météorologiques changent brusquement, de vastes systèmes nuageux se forment, les précipitations tombent et le vent augmente. Des fronts peuvent apparaître et se développer (ce processus est appelé frontogenèse), mais aussi s'éroder et disparaître (frontolyse).

Selon la direction de déplacement des masses d'air, les fronts atmosphériques sont divisés en fronts chauds, froids, sédentaires et d'occlusion.

Avant-poste

Un front chaud se produit lorsque des masses d’air se déplacent lorsqu’une masse d’air froid est remplacée par une masse d’air chaud. L'air chaud, étant plus léger, s'écoule sur le coin d'air froid, monte, se refroidit et, à partir d'une certaine hauteur, les vapeurs commencent à se condenser, formant des nuages ​​​​épais caractéristiques constitués de cirrus, de cirrostratus, d'altostratus et de nimbostratus, formant un énorme nuage en forme de coin. massif. Un diagramme de l’évolution des types de nuages ​​caractéristiques d’un front chaud est présenté sur la Fig. 12, et l'ordre des changements des éléments météorologiques lors de son passage est dans le tableau. 1.

Tableau 1. Evolution des éléments météorologiques lors du passage d'un front chaud.

Éléments météorologiques	Avant le front	Quand le front passe	Derrière le devant
Pression atmosphérique	Il tombe, généralement uniformément (le coin d'air froid et plus lourd au-dessus du point d'observation diminue (Fig. 12)).	La chute ralentit	Change peu ou grandit peu
Vent	S'intensifie, tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère nord)	Tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère nord)	Affaibli, la direction ne change pas
Température de l'air	Ne change pas ou grandit faiblement	Augmente (la masse d'air chaud au point d'observation remplace celle froide (Fig. 12))	Petits changements
Nébulosité	Se remplacent systématiquement : nuages ​​​​cirrus, cirrostratus, altostratus, nimbostratus. Des cumulus peuvent apparaître sous la surface frontale (Fig. 12)	Nimbostratus	Stratus ou stratocumulus
Précipitation	300-400 km avant la ligne de front, de fortes précipitations commencent	Arrête presque	Possibilité de bruine

Front froid

Un front froid se produit lorsque des masses d'air se déplacent lorsqu'une masse d'air chaud est remplacée par une masse d'air froid. Dans ce cas, l'angle d'inclinaison de la surface frontale est généralement supérieur à celui d'un front chaud. Il existe des fronts froids du premier et du deuxième type.

Front froid du premier type

C’est le nom donné à un front froid lent. Au fur et à mesure que les masses d'air se déplacent, l'air froid s'écoule lentement sous l'air chaud, ce qui conduit à l'apparition d'un système nuageux rappelant un système de front chaud, situé dans l'ordre opposé dans le sens de son mouvement. Les dimensions horizontales du système nuageux et de la zone de précipitations pour ce type de front atmosphérique sont plus petites que pour un front chaud.

Avant le front, des cumulonimbus peuvent se développer dans la masse d'air chaud, dont l'apparition est provoquée par les courants d'air ascendants. Le mouvement des fronts se produit sous l’influence du vent. La direction du vent aux latitudes moyennes coïncide avec la direction de la tangente à l’isobare. Par conséquent, si sur une carte météorologique la ligne d'un front froid passe légèrement en angle par rapport à l'isobare, alors le vent soufflera presque le long du front et la vitesse de déplacement de ce dernier sera faible. Autrement dit, un tel front sera un front du premier type.

Front froid du deuxième type

C’est le nom donné à un front froid se déplaçant rapidement. Sur une carte météorologique, la ligne de ce front par rapport aux isobares se situe selon un angle proche d'une droite (le vent souffle quasiment perpendiculairement au front, ce qui entraîne le mouvement rapide de ce dernier). Le flux rapide d'air froid sous l'air chaud entraîne le développement d'une forte convection (courants ascendants) dans une bande étroite devant le front et l'apparition de puissants cumulonimbus.

La turbulence des courants ascendants provoque la présence de bourrasques de vent à la surface de la terre. Le principal type de précipitations est torrentiel. La zone de précipitations est généralement si étroite qu’elle n’est presque pas visible sur les cartes météorologiques. Le système nuageux d'altostratus et de cirrostratus dans le flux ascendant d'air chaud s'étend fortement vers l'avant à partir de la surface frontale et est flou en nuages ​​lenticulaires d'altocumulus et de petits cirrocumulus séparés. L'ordre des changements des éléments météorologiques lors de son passage est dans le tableau. 2.

Tableau 2. Evolution des éléments météorologiques lors du passage d'un front froid.

Éléments météorologiques	Avant le front	Alors que le front passe	Derrière le devant
Pression atmosphérique	Chutes	L’automne laisse place à la croissance	Croissance rapide (le coin d'air froid et plus lourd au-dessus de l'observateur devient de plus en plus haut), puis la croissance ralentit ou s'arrête
Vent	S'intensifie, tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère nord)	S'intensifie de manière significative, devient une bourrasque, tourne brusquement dans le sens des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère nord)	Tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère nord). De fortes rafales de vent persistent
Température de l'air	Stable ou en légère baisse	Diminue fortement	Continue de diminuer ou change peu
Nébulosité	Pour l'avant du 1er type - Cb puissant. Pour un front du 2ème type, des Cc individuels sont possibles, et en dessous d'eux – Ac, puis l'apparition de puissants nuages ​​​​Cb.	Pour un front froid du premier type - Ns. Pour les fronts du 2ème type – Cb, sous lesquels on observe des nuages ​​de pluie fragmentée.	Pour un front froid du premier type, le système nuageux est fondamentalement à l’opposé du front chaud (Ns, As, Cs, Ci changent séquentiellement). Pour un front du deuxième type, la nébulosité disparaît rapidement.
Précipitation	Généralement petit, commençant juste avant le devant	Des averses, souvent fortes	Arrêtez-vous rapidement ou transformez-vous en averses à court terme
Autres phénomènes	Les orages sont fréquents	Orages, augmentation des vagues de vent	Une forte excitation persiste

Avant d'occlusion

Un front froid se déplace toujours plus vite qu’un front chaud et le rattrape progressivement. Lorsque les fronts se ferment, la masse d'air chaud située entre les surfaces frontales est poussée vers le haut et se détache de la surface terrestre. Ce processus est appelé occlusion.

Le développement de l'occlusion dépend du régime thermique des masses d'air. S’ils ont les mêmes températures, alors le front est éliminé à la surface de la terre. L'air chaud se retrouve dans un creux formé par les surfaces des fronts froids et chauds précédents et est appelé neutre. Si l’air froid à l’arrière est plus froid que celui à l’avant, alors un tel front est appelé occlusion de front froid. Dans ce cas, la surface du front chaud glisse sur la surface du front froid. Si l’air arrière est plus chaud que l’air avant, alors un tel front est appelé occlusion de front chaud.

Les fronts d'occlusion sont caractérisés par une grande variété de systèmes nuageux et de précipitations. En termes généraux, la météo lors d’une occlusion de front chaud est similaire à la météo des fronts chauds, et lors d’une occlusion froide, elle est similaire à la météo des fronts froids. En règle générale, les fronts d'occlusion sont associés à des creux de pression bien définis. L'ordre d'évolution des éléments météorologiques lors du passage du front d'occlusion est donné dans les tableaux 3 et 4.

La partie inférieure de l'atmosphère terrestre, la troposphère, est en mouvement constant, se déplaçant au-dessus de la surface de la planète et se mélangeant. Ses sections individuelles ont des températures différentes. Lorsque de telles zones atmosphériques se rencontrent, des fronts atmosphériques apparaissent, qui constituent des zones limites entre des masses d'air de températures différentes.

Formation d'un front atmosphérique

La circulation des courants troposphériques provoque la rencontre des courants d’air chaud et froid. À l'endroit où ils se rencontrent, en raison de la différence de température, une condensation active de la vapeur d'eau se produit, ce qui conduit à la formation de nuages ​​​​puissants, puis de fortes précipitations.

La frontière des fronts atmosphériques est rarement lisse ; elle est toujours tortueuse et hétérogène, du fait de la fluidité des masses d'air. Les courants atmosphériques plus chauds se dirigent vers les masses d'air froid et montent vers le haut, tandis que les courants plus froids déplacent l'air chaud, le faisant monter plus haut.

Riz. 1. Approche du front atmosphérique.

L'air chaud est plus léger que l'air froid et monte toujours, tandis que l'air froid, au contraire, s'accumule près de la surface.

Les fronts actifs se déplacent à une vitesse moyenne de 30 à 35 km. par heure, ils peuvent toutefois arrêter temporairement leur mouvement. Par rapport au volume des masses d'air, la limite de leur contact, appelée front atmosphérique, est très petite. Sa largeur peut atteindre des centaines de kilomètres. En longueur - selon la taille des courants d'air en collision, le front peut atteindre des milliers de kilomètres de long.

Signes d'un front atmosphérique

Selon le courant atmosphérique qui se déplace le plus activement, on distingue les fronts chauds et froids.

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Riz. 2. Carte synoptique des fronts atmosphériques.

Les signes de l’approche d’un front chaud comprennent :

• mouvement des masses d'air chaud vers des masses d'air plus froides ;
• formation de cirrus ou de stratus ;
• changement progressif du temps;
• bruine ou fortes pluies ;
• augmentation de température après le passage d’un front.

L’approche d’un front froid est indiquée par :

• mouvement de l'air froid vers les zones chaudes de l'atmosphère ;
• la formation d'un grand nombre de cumulus ;
• changements climatiques rapides;
• averses et orages ;
• diminution ultérieure de la température.

L'air froid se déplace plus rapidement que l'air chaud, les fronts de basse température sont donc plus actifs.

Météo et front atmosphérique

Dans les zones où passent les fronts atmosphériques, le temps change.

Riz. 3. Collision de courants d'air chaud et froid.

Ses évolutions dépendent :

• températures des masses d'air rencontrées . Plus la différence de température est grande, plus les vents sont forts, plus les précipitations sont intenses et plus la nébulosité est intense. Et vice versa, si la différence de température entre les courants d'air est faible, alors le front atmosphérique sera faiblement exprimé et son passage à la surface de la Terre n'entraînera pas de changements météorologiques particuliers ;
• activité des courants d'air . En fonction de leur pression, les courants atmosphériques peuvent avoir différentes vitesses de déplacement, qui détermineront la vitesse du changement climatique ;
• formes avant . Les formes de surface avant linéaires plus simples sont plus prévisibles. Avec la formation d'ondes atmosphériques ou la fermeture de langues individuelles proéminentes de masses d'air, des vortex se forment - cyclones et anticyclones.

Après le passage d'un front chaud, le temps avec plus haute température. Une fois le froid passé, une vague de froid se produit.

Qu'avons-nous appris ?

Les fronts atmosphériques sont des zones frontalières entre des masses d'air de températures différentes. Plus l’écart de température est important, plus le changement météorologique sera intense lors du passage du front. L’approche d’un front chaud ou froid se distingue par la forme des nuages ​​et le type de précipitations.

Test sur le sujet

Évaluation du rapport

Note moyenne: 4.2. Notes totales reçues : 204.

Il s'est avéré que l'air chaud est aspiré dans le cyclone non pas dans toute sa moitié est (droite), mais dans un secteur assez limité situé dans les parties sud et sud-est du cyclone entre deux lignes de convergence. La nébulosité et les précipitations sont inégalement réparties dans le cyclone. Des pluies couvrantes tombent principalement devant la première ligne (est) de convergence des flux d'air, ainsi qu'au centre du cyclone. Les averses et les orages sont concentrés dans une bande étroite le long de la deuxième ligne de convergence (ouest). Ces lignes furent par la suite appelées fronts atmosphériques. Étant donné que les cyclones se déplacent généralement d’ouest en est sous les latitudes tempérées, le front oriental du cyclone traverse en premier le point d’observation, suivi de l’air chaud. Ce front atmosphérique était appelé front chaud. À proximité d'un front atmosphérique chaud, l'air chaud avance activement vers la ligne de front, se déplace presque perpendiculairement à celle-ci et l'air froid est transporté presque parallèlement à cette ligne, c'est-à-dire s'éloigne lentement d'elle. Par conséquent, la masse d’air chaud rattrape et dépasse la masse d’air froid. Ensuite, le front ouest (froid) du cyclone s'approche du point d'observation, car lors de son passage, la température de l'air chute fortement. À proximité d’un front atmosphérique froid, la dynamique est différente : l’air froid rattrape l’air chaud et le déplace rapidement vers le haut.

Le glissement vers le haut recouvre d'épaisses couches d'air chaud sur toute la surface frontale et un vaste système de nuages ​​de stratus élevés surmontés de précipitations apparaît. Le front chaud a une courbure anticyclonique et se déplace vers l'air froid. Sur une carte météorologique, un front chaud est marqué en rouge ou par des demi-cercles noircis orientés dans la direction du mouvement du front (Fig. 1). À mesure que la ligne de front chaud approche, la pression commence à baisser, les nuages ​​s’épaississent et de fortes précipitations commencent à tomber. En hiver, des stratus bas apparaissent généralement au passage d'un front. La température et l'humidité augmentent lentement. Au passage d’un front, les températures et l’humidité augmentent généralement rapidement et les vents se lèvent. Après le passage du front, la direction du vent change (le vent tourne dans le sens des aiguilles d'une montre), sa vitesse diminue, la chute de pression s'arrête et commence sa légère augmentation, les nuages ​​​​se dissipent et les précipitations s'arrêtent. Le champ des tendances bariques se présente ainsi : avant avant-poste il y a une zone fermée de chute de pression, derrière le front il y a soit une augmentation de pression, soit une augmentation relative (une chute, mais moins que devant le front). Le passage d’un front chaud s’accompagne généralement d’une puissante couche de pluie recouvrant tout le ciel de fortes pluies. Les cirrus sont le premier signe d’un front chaud. Peu à peu, ils se transforment en un voile blanc continu de cirrostratus. L'air chaud se déplace déjà dans les couches supérieures de l'atmosphère. La pression chute. Plus la ligne de front est proche de nous, plus les nuages ​​deviennent denses. Le soleil brille comme une tache sombre. Puis les nuages ​​descendent plus bas et le soleil disparaît complètement. Le vent s'intensifie et change de direction dans le sens des aiguilles d'une montre (par exemple, il était d'abord de l'est, puis du sud-est et même du sud-ouest) Environ 300 à 400 km avant le front, les nuages ​​s'épaississent. De légères pluies ou neiges continues commencent. Mais le front chaud est passé. La pluie ou la neige ont cessé, les nuages ​​se dissipent, le réchauffement arrive - une masse d'air plus chaude est arrivée. Le front chaud en coupe verticale est représenté sur la Fig. 2.

Si l’air chaud se retire et que l’air froid se propage après lui, cela signifie qu’un front froid approche. Son arrivée provoque toujours un frisson. Mais lorsqu’elles se déplacent, toutes les couches d’air n’ont pas la même vitesse. La couche la plus basse résultant du frottement contre la surface de la terre est un peu retardé et les plus grands sont tirés vers l'avant. Ainsi, l’air froid tombe sur l’air chaud sous la forme d’un puits. L'air chaud est rapidement poussé vers le haut et de puissants amas de cumulus et de cumulonimbus sont créés. Les nuages ​​​​du front froid transportent des averses, des orages, accompagnés de fortes rafales de vent. Ils peuvent atteindre de très hautes altitudes, mais dans le sens horizontal, ils ne s'étendent que sur 20...30 km. Et comme le front froid se déplace généralement rapidement, le temps orageux ne dure pas longtemps - de 15 à 20 minutes. jusqu'à 2...3 heures. En raison de l'interaction de l'air froid avec la surface chaude sous-jacente, des cumulus avec des lacunes se forment. Vient ensuite la clarté totale.

Dans le cas d'un front froid, le mouvement ascendant de l'air chaud est limité à une zone plus étroite et est particulièrement fort devant le coin froid, où l'air chaud est chassé par l'air froid. Les nuages ​​ici seront en grande partie des cumulonimbus avec des averses et des orages (Fig. 3, Fig. 4). Un front froid a une courbure cyclonique (se renfle vers l’air chaud) et se déplace vers l’air chaud. Sur une carte météorologique, un front froid est marqué en bleu ou par des triangles noircis orientés dans le sens du déplacement du front (Fig. 1). Le flux d'air froid a une composante dirigée vers la ligne de front, donc l'air froid, en avançant, occupe l'espace où se trouvait auparavant l'air chaud, ce qui augmente son instabilité.

Lors du franchissement de la ligne d'un front chaud, le vent, comme dans le cas d'un front chaud, tourne vers la droite, mais le virage est plus important et plus brusque - du sud-ouest, du sud (devant le front) à l'ouest , nord-ouest (derrière le front). Dans le même temps, la vitesse du vent augmente. La pression atmosphérique change lentement devant le front. Il peut baisser, mais il peut aussi augmenter. Avec le passage du front froid ça commence croissance rapide pression. Derrière le front froid se trouve une région isallobare fermée de croissance de pression, et l'augmentation peut atteindre 3-5 hPa/3h. Un changement de pression dans le sens de sa croissance (d'une diminution à une augmentation, d'une augmentation lente à une augmentation plus forte) indique le passage de la ligne de front de surface.

Les orages et les grains sont fréquents devant le front. Après le passage du front, la température de l’air chute, souvent rapidement et brusquement – ​​de 10 °C ou plus en 1 à 2 heures. La fraction massique de vapeur d'eau diminue simultanément avec la température de l'air. La visibilité s'améliore généralement à mesure que l'air polaire ou arctique se déplace derrière le front froid. De plus, l’instabilité de la masse d’air empêche la condensation à proximité de la surface terrestre.

La nature du temps sur un front froid varie considérablement en fonction de la vitesse de déplacement du front, des propriétés de l'air chaud devant le front et de la nature des mouvements ascendants de l'air chaud au-dessus du coin froid. Les fronts froids du 1er type sont dominés par une montée ordonnée d'air chaud au-dessus d'un coin d'air froid. Un front froid de type 1 est une surface passive de glissement vers le haut. Leurs fronts de mouvement se déplaçant lentement ou ralentissant appartiennent à ce type, principalement à la périphérie des régions cycloniques dans des creux bariques profonds. Dans ce cas, les nuages ​​se situent principalement derrière la ligne de front. Il y a encore une différence avec la nébulosité d’un front chaud. En raison du frottement, la surface du front froid dans les couches inférieures devient raide. Par conséquent, juste avant la ligne de front, au lieu d’un glissement ascendant calme et doux, une montée plus raide (convective) de l’air chaud est observée (Fig. 3). De ce fait, de puissants cumulus et cumulonimbus apparaissent parfois dans la partie avant du système nuageux, s'étendant sur des centaines de kilomètres le long du front, avec des averses en été, des chutes de neige en hiver, des orages, de la grêle et des grains. Sur la partie sus-jacente de la surface frontale avec une pente normale résultant du glissement ascendant de l'air chaud, le système nuageux représente une couverture uniforme de stratus. Les précipitations précédant le front après le passage du front sont remplacées par des précipitations globales plus uniformes. Enfin, des cirrostratus et des cirrus apparaissent. La puissance verticale du système et la largeur du système nuageux et de la zone de précipitations seront presque 2 fois inférieures à celles d'un front chaud. La limite supérieure du système se situe approximativement à une altitude de 4 à 4,5 km. Des nuages ​​fragmentés de stratus peuvent se développer sous le système nuageux principal et des brouillards frontaux peuvent parfois se former. La durée de passage d'un front froid du 1er type à travers un point d'observation est de 10 heures ou plus.

Les fronts du 2ème type dans la couche inférieure de l'atmosphère sont une surface de glissement ascendante passive, et au-dessus d'eux se trouvent une surface de glissement active vers le bas. Appartient à ce type la plupart de fronts froids rapides dans les cyclones. Ici, l'air chaud des couches inférieures est déplacé vers le haut par le puits froid qui avance. La surface du front froid dans les couches inférieures est très raide, formant même un renflement en forme de puits (Fig. 4). Le mouvement rapide d'un coin d'air froid provoque une convection forcée de l'air chaud déplacé dans un espace étroit à l'avant de la surface frontale. Ici, un puissant flux convectif se crée avec la formation de cumulonimbus, qui s'intensifie sous l'effet de la convection thermique. Les signes avant-coureurs du front sont des nuages ​​​​altocumulus lentiformes, qui s'étendent devant lui à une distance allant jusqu'à 200 km. Le système nuageux émergent a une petite largeur (50 à 100 km) et ne représente pas des nuages ​​convectifs individuels, mais une chaîne continue, ou un banc de nuages, qui parfois ne sont pas continus. Dans la moitié chaude de l'année, la limite supérieure des cumulonimbus s'étend jusqu'à la hauteur de la tropopause. Sur les fronts froids du 2ème type, on observe une activité orageuse intense, des averses, parfois accompagnées de grêle, et des bourrasques de vent. Il y a de fortes turbulences et du givrage dans les nuages. Largeur de zone phénomènes dangereux la distance météorologique est de plusieurs dizaines de kilomètres. Dans la moitié froide de l'année, les sommets des cumulonimbus atteignent 4 km. La largeur de la zone de chute de neige est de 50 km. Cette nébulosité est associée à de fortes chutes de neige, à des blizzards avec une visibilité inférieure à 1 000 m, à une forte augmentation de la vitesse du vent et à des irrégularités.

Lorsque des fronts froids du 2ème type traversent un point d'observation, apparaissent d'abord des cirrus (3-4 heures avant le passage de la ligne de front près de la Terre), qui sont rapidement remplacés par des altostratus, parfois lenticulaires, qui sont rapidement remplacés par un énorme nuage. avec des averses, des orages, de la grêle et des grains. La durée du mouvement d'un système nuageux avec des averses et des orages ne dépasse généralement pas 1 à 2 heures. Une fois le front froid passé, les pluies s’arrêtent. Une caractéristique des fronts froids du premier et du deuxième types sont les rafales préfrontales. Étant donné que dans la partie avant du coin froid, en raison du frottement, une forte pente de la surface frontale est créée, une partie de l'air froid apparaît au-dessus de l'air chaud. Ensuite, les masses d’air froid « s’effondrent » dans la partie avant du puits froid qui avance. L'effondrement de l'air froid entraîne le déplacement de l'air chaud vers le haut et l'apparition d'un vortex d'axe horizontal le long du front. Les grains sur terre sont particulièrement intenses en été, lorsqu'il existe une grande différence de température entre l'air chaud et l'air froid des deux côtés du front et lorsque l'air chaud est instable. Dans ces conditions, le passage d’un front froid s’accompagne de vitesses de vent destructrices. La vitesse du vent dépasse souvent 20-30 m/s, la durée du phénomène est généralement de plusieurs minutes et des rafales sont parfois observées.

Fronts d'occlusion
En raison des mouvements descendants de l'air froid à l'arrière du cyclone, le front froid se déplace plus rapidement que le front chaud et, avec le temps, le rattrape. Au stade du remplissage du cyclone, des fronts complexes apparaissent - des fronts d'occlusion, qui se forment lorsque les fronts atmosphériques froids et chauds se ferment.

Dans le système de front d’occlusion, trois masses d’air interagissent, dont la plus chaude n’entre plus en contact avec la surface terrestre. Le processus de déplacement de l’air chaud vers les couches supérieures est appelé occlusion. Dans ce cas, la cale d'air froid arrière du cyclone se ferme avec la cale d'air froid avant. L'air chaud sous la forme d'un entonnoir monte progressivement vers le haut et sa place est prise par l'air froid venant des côtés (Fig. 5). L’interface qui se produit lorsque les fronts froid et chaud se rencontrent est appelée surface frontale d’occlusion.

Dans le cas d'un front froid obstrué, des précipitations peuvent se produire des deux côtés du front inférieur, et la transition des précipitations globales aux averses, si elle se produit, ne se produit pas devant le front inférieur, mais à proximité immédiate de celui-ci. Dans le cas d'un front d'occlusion chaud, le vortex d'air chaud est déplacé par l'air plus chaud circulant sur un coin d'air plus froid. Le coin arrière d'air moins froid dépasse le coin avant d'air plus froid, et le front froid, s'étant séparé de la surface de la Terre, s'élève le long de la surface du front chaud.

Un faible glissement vers le haut de l'air arrière le long de l'avant le long de la surface d'occlusion peut conduire à la formation de nuages ​​​​St-Sc le long de celle-ci, n'atteignant pas le niveau des carottes de glace. Ceux-ci produiront de la bruine devant le front chaud inférieur.