Khối khí và Frông

Phần lớn thời tiết ở vĩ độ trung bình là do sự gặp gỡ của các khối khí tương phản, nơi ranh giới giữa chúng, các frông, trở thành những dải mây, mưa và gió thay đổi.

Definition

Khối khí là một khối lượng lớn không khí có nhiệt độ và độ ẩm tương đối đồng nhất, trong khi frông là vùng ranh giới dốc giữa hai khối khí có các đặc tính khác nhau.

Scope

Chủ đề này bao gồm sự hình thành và phân loại các khối khí theo vùng nguồn, cấu trúc và thời tiết của các frông lạnh, nóng, tĩnh và tắc, cũng như quá trình hình thành frông (frontogenesis) mà qua đó sự tương phản nhiệt độ trở nên rõ nét thành các frông.

Core questions

• Các khối khí thu nhận nhiệt độ và độ ẩm đặc trưng của chúng như thế nào?
• Điều gì phân biệt các frông lạnh, nóng, tĩnh và tắc?
• Thời tiết nào đi kèm với sự đi qua của mỗi loại frông?
• Làm thế nào các gradient nhiệt độ ngang trở nên rõ nét thành các frông?

Key theories

Phân loại khối khí

Các khối khí được đặt tên theo nhiệt độ của vùng nguồn và liệu đó là lục địa hay hàng hải, điều này dự đoán nhiệt độ và độ ẩm, và do đó là thời tiết, mà chúng mang lại khi di chuyển.

Sự hình thành frông (Frontogenesis)

Các trường dòng chảy hội tụ và biến dạng tập trung các gradient nhiệt độ thành các frông hẹp, và sự lưu thông xuyên frông phát triển tạo ra các dải mây và lượng mưa đặc trưng của frông.

Mechanisms

Không khí đọng lại trên một bề mặt đồng nhất, chẳng hạn như một lục địa cực hoặc một đại dương nhiệt đới, sẽ mang nhiệt độ và độ ẩm của bề mặt đó để trở thành một khối khí. Khi các khối khí như vậy được đưa lại gần nhau bởi dòng chảy quy mô lớn, sự biến dạng của trường gió làm sắc nét ranh giới giữa chúng thành một frông. Không khí lạnh đậm đặc hơn chêm vào bên dưới không khí ấm hơn, buộc nó phải bốc lên dọc theo bề mặt frông và tạo ra các đám mây và lượng mưa đánh dấu sự đi qua của frông.

Clinical relevance

Sự đi qua của frông mang lại những thay đổi đột ngột về nhiệt độ, gió, mây và lượng mưa chi phối thời tiết ở vĩ độ trung bình, vì vậy việc nhận biết các khối khí và frông là nền tảng cho dự báo ngắn hạn và để dự đoán các mối nguy hiểm như mưa lớn, tuyết và sự thay đổi của gió.

History

Các khái niệm về khối khí và frông đã được Trường Bergen ở Na Uy chính thức hóa sau Thế chiến thứ nhất, nơi thuật ngữ frông được mượn từ các chiến tuyến của cuộc chiến, và chúng vẫn là những ý tưởng tổ chức trung tâm trong khí tượng học synoptic và dự báo hoạt động.

Key figures

• Tor Bergeron
• Jacob Bjerknes
• Vilhelm Bjerknes

Seminal works

• carlson1991
• wallace2006

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa frông lạnh và frông nóng là gì?

Tại một frông lạnh, không khí lạnh đang tiến tới đẩy xuống dưới không khí ấm hơn và nâng nó lên đột ngột, thường mang theo những trận mưa rào hoặc bão ngắn, dữ dội; tại một frông nóng, không khí ấm bốc lên dần dần trên không khí lạnh đang rút lui, tạo ra mây và lượng mưa lan rộng, ổn định hơn.

Frông tắc là gì?

Frông tắc hình thành khi một frông lạnh nhanh hơn bắt kịp một frông nóng, nâng hoàn toàn không khí ấm lên khỏi mặt đất; nó thường đánh dấu giai đoạn trưởng thành đến suy tàn của một xoáy thuận vĩ độ trung bình.