So sánh sự giống và khác nhau giữa frông và dải hội tụ nhiệt đới.Câu 16: So sánh sự giống và khác nhau giữa frông và dải hội tụ nhiệt đới. Câu trả lời:
- Giống nhau: đều là mặt tiếp xúc giữa hai khối khí có hướng gió khác nhau. Show - Khác nhau: + Frông là mặt ngăn cách giữa hai khối khí khác nhau về tính chất vật lí, còn dải hội tụ nhiệt đới là nơi gặp nhau của hai khối khí nóng ẩm chỉ khác nhau về hướng gió. + Phạm vi hoạt động của frông tập trung nhiều ở vùng ôn đới, không có ở ở vùng xích đạo; còn dải hội tụ nhiệt đới chỉ quanh khu vực xích đạo, ít khi lên tới chí tuyến Mục lục
Hình thành mây và giáng thủySửa đổiMinh họa về frông nóng Minh họa frông nóng với các tầng mây. Đường với chữ Luftdruck là đường biểu diễn biến thiên áp suất khối khí, đường với chữ Temperatur là đường biểu diễn biến thiên nhiệt độ. Tropopause là khoảng lặng đối lưu. Ci là mây ti. Cs là mây ti tầng. As là mây trung tầng. Ns là mây vũ tầng. Warmluft là khối khí nóng. Warmfront là frông nóng. Trong trường hợp của frông nóng thì không khí nóng chứa nhiều hơi ẩm và nhẹ hơn, di chuyển về phía lạnh hơn, không thể thay thế và chèn xuống dưới khối khí lạnh mà chỉ có thể trườn lên trên bề mặt của khối khí lạnh và bị lạnh dần đi. Ở độ cao nhất định, phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của khối khí được nâng lên, nó đạt tới trạng thái bão hòa và lượng hơi ẩm dư thừa bắt đầu ngưng tụ. Trên mức độ cao này thì trong khối khí dâng lên bắt đầu xuất hiện sự hình thành mây. Sự lạnh đoạn nhiệt của không khí nóng, trườn dọc theo nêm không khí lạnh, được tăng cường bằng sự phát triển các chuyển động hướng lên trên từ sự không ổn định trong sự tụt áp động lực và từ sự hội tụ của gió trong tầng thấp hơn phía dưới của khí quyển. Sự nguội đi của không khí nóng trong quá trình chuyển động trườn lên theo bề mặt frông dẫn tới sự hình thành hệ thống mây hình tầng đặc trưng (mây của chuyển động trườn lên): mây ti tầng - mây trung tầng - mây vũ tầng (Cs-As-Ns)[1]. Khi frông nóng tới gần điểm với sự hình thành mây phát triển tốt thì bắt đầu xuất hiện mây ti (Cirrus) trong dạng các dải song song với sự hình thành các dạng móc cong ở phần đi trước (dấu hiệu của frông nóng), kéo dài về hướng các luồng khí tại mức của nó (tức là mây móc cong: Cirrus uncinus). Những đám mây ti đầu tiên được quan sát ở khoảng cách vài trăm kilômét tính từ tuyến frông nóng trên bề mặt Trái Đất (khoảng 800–900km). Mây ti sau đó chuyển thành mây ti tầng (Cirrostratus). Đối với các dạng mây này thì tán là hiện tượng đặc trưng. Mây của tầng trên - gồm mây ti và mây ti tầng (Cirrus và Cirrostratus) cấu thành từ các tinh thể nước đá, và giáng thủy từ chúng không rơi xuống. Thường xuyên hơn cả thì mây của hệ Ci - Cs tạo thành một lớp tách biệt, ranh giới trên của nó trùng với trục của luồng khí lưu cao tốc, nghĩa là gần với khoảng lặng đối lưu[1]. Sau đó mây trở nên dày dặc hơn: mây trung tầng (Altostratus) dần dà chuyển thành mây vũ tầng (Nimbostratus), những đợt giáng thủy dầm dề bắt đầu rơi xuống, bị suy yếu hay ngớt hẳn sau khi frông nóng đi qua. Theo sự lại gần của frông thì độ cao hình thành mây vũ tầng (Ns) giảm xuống. Giá trị tối thiểu của nó được xác định bằng độ cao của mức ngưng tụ trong không khí nóng dâng lên. Mây trung tầng (As) là dạng thể keo và cấu tạo từ hỗn hợp các giọt nước và viên tuyết nhỏ nhất. Bề dày theo chiều thẳng đứng của nó là rất đáng kể: bắt đầu từ độ cao 3–5km, mây này tỏa rộng tới độ cao 4–6km, nghĩa là có độ dày 1–3km[1]. Sự rơi xuống của giáng thủy từ mây này về mùa hè, xuyên qua phần nóng của khí quyển, bị bay hơi và không phải lúc nào cũng xuống tới mặt đất. Về mùa đông, giáng thủy từ mây trung tầng ở dạng tuyết gần như thường xuyên xuống tới mặt đất, đồng thời nó kích thích sự rơi xuống của giáng thủy từ các dạng mây tầng - mây tầng tích (St - Sc) nằm dưới. Trong trường hợp này bề rộng khu vực giáng thủy dầm dề có thể đạt tới 400km[1] hay hơn thế. Gần hơn cả với mặt đất (trên độ cao vài trăm mét, đôi khi chỉ 100–150 m hay thấp hơn) là ranh giới dưới của mây vũ tầng (Ns), từ đó rơi xuống giáng thủy dầm dề trong dạng mưa hay tuyết; dưới mây vũ tầng không hiếm khi cũng phát triển dạng mây tả tơi (St fr.)[1]. Mây vũ tầng trải rộng tới độ cao 3–7km[1], nghĩa là có bề dày theo chiều thẳng đứng rất đáng kể. Mây này cũng có cấu thành từ các thành phần nước đá và giọt nước, trong đó, các giọt nước và tinh thể nước đá trong phần dưới của mây là to hơn so với ở mây trung tầng (As). Phần đáy của hệ thống mây As-Ns trong phạm vi chung là trùng với bề mặt của frông. Do ranh giới trên của hệ thống mây As-Ns gần như là nằm ngang nên bề dày lớn nhất của nó được quan sát thấy là gần với đường frông. Ở trung tâm của xoáy tụ, nơi hệ thống mây của frông nóng có sự phát triển mạnh hơn cả, bề rộng của khu vực mây vũ tích (Ns) và khu vực giáng thủy dầm dề trung bình khoảng 300km[1]. Nói chung bề rộng của hệ thống mây As-Ns đạt khoảng 500–600km[1], bề rộng khu vực hệ thống mây Ci-Cs - khoảng 200–300km. Nếu thiết kế hệ thống đã cho trên bản đồ gần sát mặt đất, thì nó sẽ ở phía trước đường frông nóng một khoảng cách chừng 700–900km[1]. Trong các trường hợp riêng rẽ khu vực có mây và giáng thủy có thể rộng hơn hay hẹp hơn đáng kể, phụ thuộc vào góc nghiêng của bề mặt frông, độ cao mức ngưng tụ, các điều kiện nhiệt của tầng đối lưu phía dưới. Trong thời gian ban đêm, sự làm nguội bức xạ đối với ranh giới trên của hệ thống mây As-Ns, sự hạ thấp nhiệt độ trong mây, cũng như sự tăng cường dịch chuyển theo chiều thẳng đứng trong sự tụt xuống của không khí bị nguội đi bên trong mây hỗ trợ cho sự tạo thành pha nước đá trong mây, phát triển các thành phần mây và tạo ra giáng thủy. Càng xa trung tâm xoáy tụ thì chuyển động đi lên của không khí càng yếu và giáng thủy cũng tắt dần. Mây frông không chỉ có thể được tạo thành trên bề mặt nghiêng của frông, mà trong một số trường hợp - ở cả hai phía của frông. Điều này đặc biệt đặc trưng cho giai đoạn đầu của xoáy tụ, khi chuyển động đi lên chiếm lĩnh cả các khu vực hai bên frông - khi mà giáng thủy có thể rơi xuống từ cả hai bên của frông. Nhưng ở bên ngoài đường frông thì mây frông thường bị tách lớp mạnh và giáng thủy ngoài frông thường ở dạng mưa bụi hay các viên tuyết nhỏ[1]. Trong trường hợp frông rất thoải, hệ thống mây có thể được di chuyển ở phía trước đường frông. Trong thời gian nóng của năm chuyển động đi lên gần với đường frông mang đặc trưng đối lưu và trên các frông nóng không hiếm khi phát triển mây vũ tích và giáng thủy dạng mưa rào hay dông có thể xảy ra[1] (cả ban ngày lẫn ban đêm). Về mùa hè, trong thời gian ban ngày, trong lớp gần mặt đất ngoài đường frông nóng khi có lượng mây đáng kể thì nhiệt độ không khí trên bề mặt đất có thể thấp hơn, so với phía trước frông. Hiện tượng này được gọi là trá hình của frông nóng (frông nóng trá hình)[1]. Lượng mây của các frông nóng già nua có thể bị phân lớp trên toàn bộ khoảng trải rộng của frông. Dần dần các lớp này tản ra và giáng thủy chấm dứt. Đôi khi frông nóng không kèm theo giáng thủy (đặc biệt trong mùa hè). Nó xảy ra khi không khí nóng chứa ít hơi ẩm nên mức ngưng tụ nằm ở độ cao lớn hơn đáng kể. Khi không khí khô và đặc biệt trong trường hợp sự phân tầng của nó là bền vững rõ nét thì chuyển động đi lên của không khí nóng không dẫn tới sự phát triển của lượng mây đủ dày - nghĩa là nói chung sẽ không có mây hoặc là chỉ có mây ở các tầng trung và thượng[1]. Nếu khối khí tương đối ổn định, giáng thủy sẽ tăng lên cho tới khi frông chạm tới khu vực, khi đó mây có thể tản ra mọi hướng, tới mặt đất dưới dạng sương mù. Khi frông vượt qua, khu vực sẽ chịu nóng rất nhanh và trời trong. Nếu khối khí không ổn định, dông có thể xảy ra trước và sau khi frông đi qua[1]. Mục lục
Đặc trưng[sửa | sửa mã nguồn] Minh họa frông lạnh. Đường với chữ Luftdruck là biểu diễn biến thiên áp suất khối khí. Đường với chữ Temperatur là biểu diễn biến thiên nhiệt độ. Kaltfront là frông lạnh. Kaltluft là khối khí lạnh. Tropopause là khoảng lặng đối lưu. Ci là mây ti. Ac là mây trung tích. Sc là mây tầng tích. Cu là mây tích. Cb là mây vũ tích. Ns là mây vũ tầng. Trước frông thường quan sát được giáng thủy, không hiếm khi có dông và gió giật (đặc biệt trong thời gian nóng của năm). Nhiệt độ không khí sau khi đi qua của frông tụt xuống (lạnh bình lưu), trong đó đôi khi nhanh và mạnh – ở mức 5-10 °С và hơn thế sau 1-2 giờ. Điểm sương giảm đồng thời với nhiệt độ không khí. Tầm nhìn, theo quy tắc, được cải thiện, do sau frông lạnh là không khí trong sạch hơn và ít hơi ẩm hơn từ các vĩ độ cao tràn tới[1]. Đặc trưng thời tiết trên frông lạnh khác biệt rõ nét phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của frông, tính chất của không khí nóng phía trước frông, đặc trưng của chuyển động đi lên của không khí nóng phía trên mặt nghiêng của frông lạnh. Trên các frông lạnh loại 1 (chuyển động chậm) chủ yếu là sự nâng lên có trật tự của không khí nóng trên mặt nghiêng của không khí lạnh. Frông lạnh loại 1 là bề mặt thụ động của sự trườn lên. Thuộc loại này là các frông chuyển động chậm hay các frông bị trễ chuyển động của mình trong các rãnh khí áp sâu hay gần trung tâm xoáy tụ. Lượng mây của frông lạnh loại 1, hình thành do chuyển động trườn lên dọc theo bề mặt của nó của khối không khí nóng bị đẩy lui bởi mảng chèn lạnh, là phản chiếu qua gương lượng mây của frông nóng. Nó bắt đầu từ mây vũ tầng (Ns), và kết thúc là mây ti tầng-mây ti (Cs-Ci). Trong đó mây phân bố chủ yếu ngoài đường frông. Khác biệt với lượng mây của frông nóng tất nhiên vẫn tồn tại: do ma sát bề mặt của frông lạnh trong các lớp dưới thấp trở thành dựng đứng, vì thế trước ngay chính đường frông thay vì chuyển động trườn lên êm ả và thoải là sự dâng đối lưu của không khí nóng. Vì điều này, trong phần trước của hệ thống mây có thể xuất hiện mây tích (Cu) và mây vũ tích (Cb), trải rộng hàng trăm kilômét dọc theo frông, với mùa đông có tuyết rơi và mùa hè có mưa rào, không hiếm khi với dông và gió giật. Trên phần nằm trên của bề mặt frông với độ dốc thông thường do kết quả của chuyển động trườn lên của không khí nóng hệ thống mây là sự che phủ đồng đều của các loại mây dạng tầng thuộc nhóm As-Ns. Giáng thủy dạng mưa rào trước frông sau khi frông đi qua được thay đổi bằng giáng thủy dầm dề đồng đều hơn. Sau đó xuất hiện mây ti tầng và mây ti[1]. Bề dày theo chiều thẳng đứng của hệ thống As-Ns và bề rộng của hệ thống mây và khu vực có giáng thủy sẽ nhỏ hơn đáng kể (khoảng 1,5-2 lần) so với trường hợp frông nóng. Ranh giới trên của hệ thống As-Ns nằm ở độ cao khoảng 4-4,5km. Phía dưới hệ thống mây cơ bản có thể xuất hiện mây tầng tả tơi (St fr), đôi khi tạo thành mù frông. Khoảng thời gian đi qua của frông lạnh loại 1 qua điểm quan sát thường kéo dài từ 10 tiếng trở lên[1]. Có thể bạn quan tâm Chàng hiu là gì? Chi tiết về Chàng hiu mới nhất 2021 Có các điểm đặc biệt theo mùa trong cấu trúc của frông lạnh loại 1. Trong nửa lạnh của năm bề rộng của hệ thống mây khoảng 400–500km, của khu vực có giáng thủy dầm dề – tới 200km. Trong khu vực giáng thủy hình thành mây mang mưa tả tơi với ranh giới dưới chỉ khoảng 100–150 m. Trong mây và mưa quá lạnh xuất hiện sự đóng băng. Tầm nhìn trong giáng thủy giảm xuống tới 1.000 m và nhỏ hơn[1]. Trong nửa nóng của năm, trên frông, ngoài hệ thống mây cơ bản, không hiếm khi phát triển mây vũ tích, dông, kèm theo giáng thủy kiểu mưa rào và gió giật. Bề rộng của hệ thống mây đạt khoảng gần 300km, khu vực có giáng thủy mưa rào – khoảng 50km, xa hơn nữa nó chuyển thành mưa dầm; bề rộng chung của khu vực có giáng thủy trung bình khoảng 150km. Trong mây xuất hiện sự đóng băng, còn trong mây vũ tích, ngoài điều đó, còn có sự chao đảo mạnh[1]. Frông lạnh loại 2 là phần lớn các loại frông lạnh chuyển động nhanh trong các xoáy tụ, đặc biệt là tại vùng rìa của các xoáy tụ. Ở đây diễn ra sự chèn lấn không khí nóng từ các lớp phía dưới đang chuyển động về phía gờ lạnh. Bề mặt của frông lạnh trong các phía dưới phân bố rất dốc, thậm chí tạo ra chỗ lồi trong dạng gờ. Dịch chuyển nhanh của phần nêm của không khí lạnh gây ra đối lưu bắt buộc của không khí nóng bị chèn ép trong một không gian hẹp ở phần trước của bề mặt frông. Ở đây phát sinh luồng đối lưu mạnh với sự tạo thành của mây vũ tích, được gia tăng nhờ tác động của đối lưu nhiệt trong thời gian ban ngày[1]. Triệu chứng của frông là mây trung tích dạng hình đậu, phân bố trước frông trên khoảng cách tới 200km. Hệ thống mây xuất hiện có bề rộng không lớn (50–100km) và không phải là mây đối lưu riêng lẻ mà là một chuỗi liên tục, hay một trục mây, có thể không dày dặc (đặc biệt khi không khí có độ ẩm không cao). Trên các bản đồ tỷ lệ xích thông thường, mây vũ tích (Cb) và giáng thủy mưa rào, mưa đá và dông không phải thường xuyên biểu lộ. Trong nửa nóng của năm ranh giới trên của mây vũ tích đạt tới độ cao của khoảng lặng bình lưu. Trên các frông lạnh loại 2 quan sát thấy hoạt động dông tố mãnh liệt, mưa rào, đôi khi có mưa đá và gió giật. Trong mây có sự chao đảo mạnh và sự đóng băng. Bề rộng của khu vực có các biểu hiện nguy hiểm của thời tiết đạt tới vài chục kilômét. Trong nửa lạnh của năm đỉnh của mây vũ tích đạt tới độ cao 3–4km. Gắn liền với lượng mây này là những trận tuyết rơi/mưa rào mạnh nhưng ngắn (bề rộng của khu vực này đạt tới 50km), bão tuyết với tầm nhìn nhỏ hơn 1.000 m, sự tăng cường mãnh liệt của tốc độ gió và chao đảo. Mây của frông loại 2 có biểu hiện rõ nét theo thời gian của ngày. Ban đêm, mây vũ tích có thể bị tản ra. Ban ngày các chuyển động đối lưu của không khí được tăng cường gắn với sự đốt nóng bề mặt bên dưới và sự phát triển các chuyển động nhiễu loạn. Vì thế sự phát triển mạnh nhất của mây và giáng thủy của frông lạnh loại 2 đạt được trong các giờ buổi chiều, là đặc trưng và dành cho mây tích và mây vũ tích (Cu và Cb) nội khối[1]. Khi frông lạnh loại 2 đi qua điểm quan sát thì ban đầu (khoảng 3-4 giờ trước khi đường frông tới trên mặt đất) xuất hiện mây ti, nhanh chóng đổi thành mây trung tầng, đôi khi dạng đậu, và nó lại nhanh chóng đổi thành mây vũ tích với giáng thủy. Sự kéo dài dịch chuyển của hệ thống mây với giáng thủy mưa rào và dông thường không quá 1-2 giờ. Sau khi frông lạnh đi qua thì giáng thủy mưa rào cũng chấm dứt. Điểm đặc biệt của frông lạnh cả hai loại là gió giật phía trước frông. Do ở phần trước của phần chèn lạnh, vì ma sát, xuất hiện độ dốc dựng đứng của bề mặt frông, một phần không khí lạnh nằm trên không khí nóng. Tiếp theo diễn ra “sự phá sập” xuống dưới của khối khí lạnh tại phần phía trước của gờ lạnh đang chuyển động. Sự sụp xuống của không khí lạnh dẫn tới sự chèn lên phía trên của không khí nóng và dẫn tới sự xuất hiện gió xoáy dọc theo frông với trục nằm ngang. Đặc biệt mạnh là các trận gió giật trên đất liền về mùa hè, do chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa không khí nóng và không khí lạnh theo cả hai bên của frông và do sự không ổn định của không khí nóng. Trong những điều kiện như thế sự đi qua của frông lạnh kèm theo gió có tốc độ mạnh ở mức phá hủy. Tốc độ gió không ít khi vượt quá 15–20m/s (54–72km/h), sự kéo dài của hiện tượng này thường chỉ vài phút[1]. Có thể bạn quan tâm Cổng thông tin:Anime và manga/Hình ảnh chọn lọc/7 là gì? Chi tiết về Cổng thông tin:Anime và manga/Hình ảnh chọn lọc/7 mới nhất 2021 Frông lạnh thứ cấp thấy có trên bề mặt Trái Đất, trong các rãnh khí áp ở phía sau xoáy tụ của frông cơ sở (sơ cấp), nơi có chỗ hội tụ gió. Có thể có từ 1 tới 3 frông thứ cấp. Các frông thứ cấp có hệ thống mây, tương tự như hệ thống mây của frông lạnh loại 2, nhưng độ trải rộng của mây theo chiều thẳng đứng nhỏ hơn của frông sơ cấp. Vì điều này, sau khoảng trời quang ngắn ngủi, diễn ra sau sự đi qua của frông sơ cấp, xuất hiện mây đối lưu, gắn liền với các frông thứ cấp, với giáng thủy như mưa rào, dông, gió giật và bão tuyết[1]. Nhưng giáng thủy ở phía sau xoáy tụ có thể không phải chỉ là mỗi do frông, mà có thể do cả nội khối, bởi ở phía sau xoáy tụ khối khí là không ổn định.Gió giật cũng có thể là nội khối, gắn liền với mây dày của đối lưu (Cb) trong thời tiết mùa hè nóng bức trên đất liền hay trong các khối lạnh không ổn định trên bề mặt phía dưới nóng hơn (trong phần sau của mây vũ tích có chỗ cho các chuyển động đi xuống, trong phần trước – chuyển động đi lên mạnh, gây ra gió xoáy với trục nằm ngang – tức gió giật). |
