Troposfera – pats žemiausias ir tankiausias iš pagrindinių atmosferos sluoksnių. Jis tęsiasi iki 7-10 km virš ašigalių ir iki 16-18 km virš pusiaujo. Šiame sluoksnyje susitelkę ¾ visos oro masės. Tiesioginiai saulės spinduliai mažai veikia šią sferą ir ji įšyla nuo žemės paviršiaus. Šiluma pasiskirsto dėl spinduliavmo šilumos apykaitos, vertikalaus turbulentiškumo, vandens garų kondensacijos, sublimacijos, garavimo, ledo kristalų tirpimo ir kt. Kylant aukštyn oro temperatūra vidutiniškai krinta 6,5ºC/1km. Troposferoje yra daug vandens garų, kurie sudaro debesis, kritulius, daug smulkių, priemaišų.

Sąlyginai troposfera dar skirstoma į žemutinę (iki 2,5 km), vidurinę (2,5-6 km) ir viršutinę (nuo 6 km iki tropopauzės). Žemutinį sluoksnį (iki 100 m) labiausiai veikia žemės paviršiaus temperatūra. Mechaninis oro maišymasis būdingas nuo 100 iki 1500 m aukštyje. Sluoksnis, esantis virš 1500 m, vadinamas laisvąja atmosfera.

Tropopauzėje būdingi temperatūros, vėjo ir matomumo pasikeitimai, turintys įtakos skrydžiams. Čia taip pat dažnai būna atmosferos sraujymės.

Stratosferoje šilumos šaltinis yra ozono sluoksnis, kuris daugiausiai susikaupęs 20-25 km aukštyje. Jis sugeria didžiąją saulės radiacijos dalį. Stratosfera yra pastovesnė, vertikaliai oro masės nesimaišo. Oras čia sausas, debesų nėra. Tik 25-30 km aukštyje atsiranda perlamutriniai švytintys debesys, sudaryti iš praretėjusių vandens lašelių. Stratosferoje skraido viršgarsiniai lėktuvai.

Mezosferoje iš pradžių temperatūra staigiai kyla iki 55 km, o po to ji staigiai krinta. Termosferoje būdingas temperatūros kitimas pagal aukštį. 200 km aukštyje temperatūra siekia 200-250ºC. Šis sluoksnis dar vadinamas jonosfera, nes jame susikaupę daug dulkių, dalelių, turinčių elektros krūvį.

Egzosfera – išorinis atmosferos sluoksnis, nuosekliai pereinantis į tarpplanetinę erdvę. Egzosferoje dujos žymiai praretėjusios.

Debesys – matomos vandens lašelių arba ledo kristalų sankaupos atmosferoje virš paklotinio paviršiaus. Debesys susidaro tada, kai ore esančių vandens garų slėgis viršija sočiųjų vandens garų slėgį esamoje temperatūroje.

Debesys formuojasi vykstant vandens garų kondensacijai ir sublimacijai (vandens garų virtimas ledo kristalais) atmosferoje dėl padidėjusio vandens garų kiekio arba sumažėjusios oro temperatūros (dažnai abu procesai vyksta vienu metu). Taip pat debesys gali susidaryti transformuojantis rūkui, t.y. garuojant apatiniam rūko sluoksniui.

Laisvojoje atmosferoje pagrindinis procesas lemiantis oro temperatūros žemėjimą ir debesų formavimąsi yra adiabatinis oro kilimas. Taip pat oro temperatūra gali nukristi ir dėl radiacinio oro vėsimo bei turbulencinio maišymosi (pastarojo proceso metu gali augti ir vandens garų kiekis).

Išskiriami keturi pagrindiniai procesai, kurių metu drėgnas oras kyla į viršų: terminė atmosferos konvekcija, frontinis kilimas, orografinis kilimas, frikcinė turbulencija.

Vandens garų kiekis, kurį gali priimti tam tikras oro tūris priklauso nuo oro temperatūros. Tas kiekis yra tuo didesnis, kuo aukštesnė oro temperatūra. Pasiekus tokį ribinį vandens garų kiekį oras tampa pilnai prisotintu.

Sraujymės (jet streams) yra stiprūs vėjai viršutinėje troposferoje, kurių greitis paprastai svyruoja nuo 50 kt iki daugiau nei 100 kt, dažnai siekdamas 80-120 kt.

Pagal sudėtį atmosfera skirstoma į homosferą ir heterosferą. Homosfera apima sluoksnį iki 80–100 km aukščio ir pasižymi tuo, kad šiame sluoksnyje pagrindinių atmosferos dujų procentinė sudėtis (taip pat jų molinė masė) išlieka pastovi. Virš jos esančioje heterosferoje atmosferos sudėtis didėjant aukščiui kinta. Greitai didėja lengvųjų dujų (H2, He), o mažėja sunkiųjų dujų (Ar) procentinė dalis. Šias dalis skiria pereinamasis sluoksnis, vadinamas turbopauze.

Atskirų orlaivio dalių, jo specialios įrangos, išorinių detalių pasidengimas ledu skrydžio metu vadinamas apledėjimu. Ledo nusėdimas ant orlaivio paviršiaus gali sukelti pavojų skrydžio saugumui, o atskirais atvejais būti katastrofos priežastimi. Apledėjimas blogina aerodinamines ir skrydžio charakteristikas. Dažniausiai apledėja priekinės aptakios orlaivio dalys. Dėl apledėjimo keičiasi tų dalių profilio forma, atsiranda paviršiaus nelygumai. Apledėjus sumažėja keliamoji jėga, padidėja orlaivio masė, sumažėja vertikalus kilimo greitis, žemėja orlaivio lubos, maksimalus greitis, sunaudojama daugiau kuro.



Orlaivių apledėjimas – reiškinys, kai orlaivis skrydžio ar stovėjimo aikštelėje metu pasidengia ledo sluoksniu. Tai įvyksta esant tam tikroms meteorologinėms sąlygoms. Apledėjimo metu padidėja orlaivio svoris, kuro sąnaudos, sumažėja variklių trauka, išsikreipia kai kurių orlaivio prietaisų rodmenys. Orlaivio paviršiuje susiformavę ledo dariniai pakeičia jo aptakumo sąlygas ir aerodinamines savybes.

Wikipedia

paskaičiavimo formulė F=9*C /5 +32

Prie pusiaujo tropopauzė yra aukštesnė dėl stiprios konvekcijos, todėl stratosfera prasideda apie 16-18 km aukštyje, palyginti su 8-10 km poliuose.

Konvekcinis lietus arba liūtiniai krituliai atsiranda iš konvekcinių debesų, pvz., liūtinių kamuolinių arba konvekcinių debesų. Jie krenta kaip liūtiniai krituliai, su smarkiai besikeičiančiu intensyvumu.

Liūtiniai kamuoliniai debesys (lot. Cumulonimbus) – labai ištęsti į aukštį, galingi priekalo formos audros debesys. Išsidėstę vertikaliai 2-16 km aukštyje (pasiekia patį troposferos viršų). Kai pagrindas būna 3-4 km aukštyje, viršūnė gali siekti net 23 km aukštį. Apatinė dalis plačiai išsidriekusi, labai tamsi, o viršutinė – dideli, balti kamuoliniai debesys.

Liūtiniai kamuoliniai debesys neša smarkius kritulius (liūtį, pūgą), užėjus šiems debesims gali kilti audra, škvalas, iškristi kruša.

Cumulonimbus (Kamuoliniai lietaus) Cb
Apatinė riba: 1000-3000 pėdų. Viršutinė riba: iki 15000-25000 (40000) pėdų, storis – 12000-38000 pėdų. Sudaryti iš vandens lašų ar iš ledo kristalų. Krituliai: liūtiniai krituliai su perkūnija ar be, kruša, rudenį ir pavasarį – ledo ar sniego kruopos. Pavojingi reiškiniai: vidutinis ar stiprus apledėjimas, vidutinė ar stipri turbulencija (kartais labai stipri), škvalas. Sinoptinė situacija: šaltas frontas, nestabili oro masė.

Atmosferos frontas – tai siaura pereinamoji zona, skirianti dvi skirtingo tankio oro mases. Kadangi svarbiausias veiksnys, lemiantis oro tankį, yra temperatūra, frontas dažniausiai skiria šiltą ir šaltą oro mases. Jų sąlyginis skiriamasis paviršius su būdinga didele meteorologinių elementų kaita vadinamas frontiniu paviršiumi. Pereinamosios zonos plotis gali būti keliasdešimt kilometrų, o storis – mažiau už vieną kilometrą. Mažą storį lemia tai, kad paviršius yra labai nuožulnus. Atmosferos fronto paviršiaus susikirtimas su Žemės paviršiumi vadinamas atmosferos fronto linija. Šios linijos vaizduojamos žemėlapiuose. Atmosferoje nuolatos vyksta fronto genezė ir frontolizė.



Praslenkant atmosferos frontams kinta oro temperatūra, slėgis, debesuotumas, jo tipas, vėjo kryptis ir greitis, krituliai. Priklausomai nuo slinkimo krypties, greičio, fronto struktūros išskiriami šie frontai: 1) šiltieji; 2) šaltieji; 3) stacionarūs; 4) okliuzijos.

Virga – tai krituliai, kurie iškrenta iš debesų, bet išgaruoja prieš pasiekdami žemę. Tai dažniausiai įvyksta sausoje aplinkoje po debesimis, kur drėgmė greitai išgaruoja dėl žemo santykinio drėgnumo.

Su oro drėgnumu susiję debesys, rūkai, krituliai ir kt. Garuojančio vandens kiekis tuo didesnis, kuo didesnė paviršiaus temperatūra, kuo sausesnis oras ir kuo stipresnis vėjas. Oro srautai perneša vandens garus į didelius nuotolius nuo garavimo šaltinių, o taip pat sąlygoja vandens garų pernašą į aukštesnius sluoksnius. Vandens garų kiekis, kurį gali priimti tam tikras oro tūris priklauso nuo oro temperatūros. Tas kiekis yra tuo didesnis, kuo aukštesnė oro temperatūra. Pasiekus tokį ribinį vandens garų kiekį oras tampa pilnai prisotintu

'VIS 4000' reiškia, kad bendras matomumas yra 4000 m, o 'RVR 1200' rodo, kad kilimo ir tūpimo tako matomumas (Runway Visual Range) yra 1200 m, kas dažnai būna rūko ar lietaus metu.

Atmosferai yra būdingos elektros savybės. Ledo kristalai, lašeliai turi elektros krūvį ir orlaiviai įsielektrina. Šis įsielektrinimas pasireiškia skrendant debesyse ir krituliuose. Debesų ir kritulių elektrinimosi savybės susijusios su jų fiziniu būviu, forma, dydžiais, koncentracija tūrio vienete, elektros lauko įtampa debesų aplinkoje.
Kristalinės struktūros debesyse orlaivio įsielektrinimo galimybė ir intensyvumas yra didesni negu debesyse, sudarytuose iš vandens lašelių. Nemetalinės dalys greičiau ir daugiau įsielektrina. Orlaivio elektrizacijai daug reikšmės turi debesų struktūra: kuo didesnis debesų vandeningumas, tuo labiau įsielektrina (Cb, Cu cong, Ns). Ilgai skrendant aukštutiniuose debesyse Ci, Cs gali įvykti stipri elektrizacija. Didelio vertikalaus išsivystymo debesyse stipri elektrizacija.

Vėjo poslinkio poveikio į orlaivį esmė yra ta, kad staigus vėjo pasikeitimas išilgai skrydžio trajektorijos sukelia laikiną pusiauspvyros tarp keliamosios jėgos ir orlaivio svorio sutrikimą. Kelio greitis dėl inercijos išlieka, o oro greitis staiga pasikeičia. Keliamoji jėga tiesiai proporcinga oro greičio kvadratui. Didėjant priešiniam vėjui išilgai trajektorijos, oro greitis didėja, didėja ir keliamoji jėga. Tai bus teigiamas vėjo poslinkis (tūpimo perskrida). Silpnėjant vėjui išilgai trajektorijos, oro greitis ir keliamoji jėga mažėja. Tai yra neigiamas vėjo poslinkis (tūpimo neprieskrida). Atitinkamai didėjant oro greičiui orlaivis kils, o mažėjant – leisis žemyn. Tai ypač pavojinga orlaiviui kylant ar tupiant arti žemės paviršiaus.

Ciklonai yra dideli sūkuriai su žemu slėgiu centre. Dauguma jų išsivysto atmosferos frontuose ir termiškai simetriški. Jų cirkuliacijoje dalyvauja trys oro masės: šalta, šiltesnė, šilta. Bet gali egzistuoti ciklonai ir be atmosferos frontų. Jie vadinami terminiais ciklonais, kurie susidaro vasarą virš sausumos, žiemą virš jūrų dėl aukštyneigių srautų. Gali būti ir tropiniai ciklonai. Ciklonai gali būti žemi ir aukšti bariniai dariniai, tai priklauso nuo aukščio, iki kurio jie yra atsekami. Ciklonai, kurie išsivystę iki 3000 m, yra žemi bariniai dariniai, iki 5000 m – vidutiniai, o aukščiau 5000 m – aukštutiniai.

Nuožulnus matomumas – tai maksimalus nuotolis, iš kurio iš orlaivio kabinos matomi objektai žemėje. Jis gali būti nustatytas pagal skrydžio laiką iki pasirinkto objekto.

Pagal kylančios oro masės ir aplinkos oro temperatūros gradientus išskiriamos trys atmosferos pusiausvyros kategorijos:

1) nepastovi, kai kylant aukštyn aplinkos temperatūra krinta greičiau negu kylančios oro masės temperatūra. Dėl to yra palankios sąlygos konvekcijai, Cb debesų susidarymui, perkūnijoms, liūtiniams krituliams (vidutinės platumos).
2) pastovi, kai kylančios oro masės temperatūra krinta greičiau negu aplinkos temperatūra. Pakilęs oras pasidaro šaltesnis ir sunkesnis už aplinkos orą ir leidžiasi žemyn. Todėl konvekcija yra stabdoma ir Cb debesys nesivysto. Būdinga aukšto slėgio centruose (ašigalio srityse).
3) neutrali, kylančios ar besileidžiančios oro masės ir aplinkos temperatūros gradientai yra lygūs. Todėl išnykus judėjimą sukėlusioms priežastims oras nustoja judėjęs.

Pagal masės tvermės dėsnį, medžiagos kiekis gamtinių procesų metu nesikeičia. Todėl oro srautams konverguojant netoli paklotinio paviršiaus formuojasi aukštyneigiai oro srautai, kurie savo ruožtu diverguoja aukštesniuose troposferos sluoksniuose. Tai yra būdinga žemo slėgio sritims. Jei prie žemės paviršiaus oro srautai diverguoja, vyksta žemyneigis oro judėjimas (tai siejama su aukšto slėgio sritimis). Tuo atveju aukštesniuose atmosferos sluoksniuose vyksta konvergencija. Konvergencijos ir divergencijos priežastis gali būti slėgio pasiskirstymo ar orografiniai paviršiaus ypatumai, trinties jėgos poveikis ir kt.

Jei konvergencijos ir divergencijos procesų intensyvumas apatinėje ir viršutinėje barinio darinio dalyje yra vienodas, atmosferos slėgis prie paklotinio paviršiaus nesikeičia. Tačiau jei, pavyzdžiui, divergencija viršutinėje ciklono dalyje viršija konvergenciją prie žemės paviršiaus, tai balansas pažeidžiamas ir slėgis ciklono centre mažėja. Priešingu atveju slėgis auga ir ciklonas užsipildo.

Pavėjinis vėjas padidina greitį virš žemės. Jei jis sumažėja 15 kt (20 kt - 5 kt), ground speed sumažėja nuo 170 kt (150 + 20) iki 155 kt (150 + 5).

Perkūnijos skirstomos į frontines ir vidujines.

Frontinės perkūnijos susijusios su šaltais, šiltais ar okliuzijos frontais. Dėl oro masių advekcijos šiltas oras yra verčiamas greitai kilti į viršų virš šalto. Ar susiformuos perkūnija, priklauso nuo higroterminių šilto oro masės savybių, jos kilimo greičio bei atmosferos stratifikacijos.
Šalto fronto perkūnijos yra pačios stipriausios, o jų apimama zona dažniausiai sudaro ištisinę liniją. Kadangi šilto fronto paviršius yra lėkštesnis, šiltas oras į viršų kyla ne taip greitai. Perkūnijų susidarymo tikimybė mažesnė, o ties fronto linija dažniausiai susiformuoja paskiri perkūnijų židiniai.
Nors atmosferos frontai gali praeiti ir perkūnija griaudėti bet kurio paros metu, didžiausia frontinės perkūnijos susidarymo tikimybė yra frontui praeinant antroje dienos pusėje, kai ore daug drėgmės bei didelis atmosferos stratifikacijos nepastovumas.

Vidujinės perkūnijos susidaro oro masės viduje mažo gradiento bariniame lauke ar anticiklono periferijoje. Jos formuojasi virš įšilusios sausumos šiltuoju metų laiku, dėl didelio stratifikacijos nepastovumo prasidėjus terminei konvekcijai. Dažniausiai šio tipo perkūnijos yra lokalios ir jų apimamas plotas neviršija kelių dešimčių kvadratinių kilometrų. Vidujinės perkūnijos dažniausiai susidaro popiečio valandomis, tačiau, susiformavus stambiems mezocikloniniams dariniams, jos gali griaudėti ir vėlyvą vakarą ar net naktį.
Virš sausumos vidutinėse platumose perkūnijos būdingos šiltajam metų laikui, kadangi tik tada ore yra pakankamai drėgmės itin galingiems kamuoliniams lietaus (Cb) debesims susiformuoti. Žiemą perkūnijos labai retos.
Virš vandenyno vasarą stratifikacija dienos metu dažniausiai būna pastovi. Todėl perkūnijų maksimumas virš stambių vandens telkinių fiksuojamas rudenį bei žiemą, kai vandens paviršiaus temperatūra tampa aukštesnė nei oro.

30ft/hPa corresponds to about 5000ft so the rule of thumb is use 27ft/hPa for low level stations (up to about 2500ft) and 30ft/hPa for high level stations.

Rasos taškas priklauso nuo vandens garų slėgio, kuris išlieka pastovus, jei santykinis drėgnumas nesikeičia. Esant 30°C ir 60% drėgnumui, rasos taškas yra apie 21°C. Kai temperatūra krenta iki 25°C, o drėgnumas išlieka 60%, rasos taškas sumažėja iki apie 16°C (5°C skirtumas).

Rasos taškas – temperatūra, kurioje vandens garai, esantys ore, virsta sočiaisiais (t. y., oras, turintis pradinę temperatūrą ir santykinį drėgnį, daugiau nebegali priimti drėgmės). Rasos taške yra pusiausvyra tarp garavimo ir kondensacijos procesų. Šioje temperatūroje ant santykinai šaltų paviršių susiformuoja rasa arba šerkšnas (pastaruoju atveju vadinama šerkšno tašku).

Santykinis oro drėgnis rasos taške yra 100 %.

Jeigu oro temperatūra yra 20 °С, o drėgnumas – 50 %, tai reiškia, kad ore yra 50 % maksimalaus vandens kiekio, kuris gali ten būti. Jeigu oras atšąla iki 9,3 °С, tai jo santykinis drėgnis padidėja iki 100 %, t. y. 9,3 °С temperatūros oras iki ribos prisotintas drėgmės. Jeigu oras bus atšaldomas ir toliau, tai prasidės kondensato susidarymas – rasojimas, nes oras nebesugebės išlaikyti vandens. Patalpose šią drėgmę tenka pašalinti į išorę vėdinant. Drėgmės perteklius gali būti šalinamas priverstinai vėdinant.

Radiacinių rūkų vertikalus išsivystymas gali būti nuo kelių iki kelių dešimčių metrų. Ypač tankūs jie būna apatiniuose sluoksniuose, kur oras atšąla labiausiai. Kylant aukštyn jų tankis staigiai mažėja. Skrendant per rūką gerai matosi upės, stambūs antžeminiai orientyrai ir šviesos. Horizontalus matomumas prie Žemės paviršiaus gali būti 100 m ir mažiau. Staigiai blogėja nuožulnusis matomumas įskrendant į rūko sluoksnį leidžiantis. Skrydis virš radiacinio rūko sunkumų nekelia, nes šio tipo rūkas dažniausiai išsidėsto “dėmėmis” ir vizualus skrydis tuomet įmanomas.

Sąlyginai troposfera dar skirstoma į žemutinę (iki 2,5 km), vidurinę (2,5-6 km) ir viršutinę (nuo 6 km iki tropopauzės). Žemutinį sluoksnį (iki 100 m) labiausiai veikia žemės paviršiaus temperatūra. Mechaninis oro maišymasis būdingas nuo 100 iki 1500 m aukštyje.

Drėgnaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis varijuoja ir priklauso nuo kondensacijos proceso intensyvumo. Šis kitimo greitis vadinamas drėgnaadiabatiniu gradientu.

Vidutinė drėgnaadiabatinio temperatūros gradiento vertė yra 0,65°C/100m. besileisdamas drėgnas oras įšyla ir vandens lašeliai išgaruoja. Dalis šilumos sunaudojama garavimui, todėl besileisdamas drėgnas oras įšyla lėčiau negu sausas.

Sausaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis visada yra vienodas (0,98 °C/100 m).

Dėl turbulencijos poveikio orlaiviui gali atsirasti nukrypimai visose ašyse, o tai gali sukelti tiek keleivių nemalonius pojūčius, tiek apsunkinti įgulos darbą vykdant saugų skrydį. Blaška stipriai pablogina orlaivio pastovumą ir valdymą, iškreipia kai kurių prietaisų (greitimačio, aukštimačio, variometro) parodymus. Dėl blaškos sukeltų perkrovų atsiranda atskirų orlaivio detalių įtempimas, pagreitinantis jų susidėvėjimą, o tais atvejais, kai perkrovos dydis viršija leistiną vertę, blaška gali būti nelaimingo atsitikimo priežastimi. Prie sūkurių susikirtimo orlaivis pasisuka jų vertikalių ir horizontalių dedamųjų veikimo link, dėl ko sutrinka aerodinaminių jėgų, veikiančių orlaivį, pusiausvyra ir atsiranda papildomi pagreitėjimai, sukeliantys kenksmingas perkrovas.

Blaškos poveikis taip pat gali būti stebimas orlaiviui skrendant per oro bangų, kylančių inversijų sluoksniuose, zoną (kartu ir tropopauzėje) arba pavėjinėje kalnų pusėje. Šiuo atveju blaška yra ciklinio charakterio. Kalnų bangos yra ypač pavojingos. Ypač sunkios sąlygos skrydžiams yra trumpose bangose su didele amplitude. Kalnų bangų susidarymo srityse stebimas staigus atmosferos slėgio svyravimas. Todėl barometrinio aukštimačio parodymai dažnai būna nenaudingi. Taip skrydžio metu gali būti padarytos klaidos nustatant aukštį iki 300 m ar net iki 750 m.
Skrendant turbulentinėje zonoje ypatingai pavojingi galingų vertikalių srautų junginiai, besitęsiantys kartu su dažnais ir dideliais vertikaliais gūsiais. Tokie junginiai sukelia labai stiprią orlaivio blašką, ypač pavojingą keleiviniams orlaiviams, nes labai stipriai sumažėja orlaivio patvarumas ir stabilumas. Jei orlaivis, patekęs į stiprų aukštyneigį srautą, pereis į pikiravimą, pasieks neleistiną greitį ir tuo momentu kirs aukštyneigį gūsį, tuomet perkrova gali pasiekti tokį dydį, kurio orlaivis gali neatlaikyti. Esant stipriam žemyneigiui srautui orlaivis gali išeiti į didelius kabravimo kampus greičiui neleistinai mažėjant. Tokioje padėtyje sutikus stiprų žemyneigį gūsį orlaivis gali būti išvestas toli už kritinių atakos kampų, kuriems esant jis kris nevaldomas žemyn.

Ciklono vystymosi stadijos yra keturios: 1) bangos; 2) jauno ciklono; 3) maksimalaus išsivystymo; 4) ciklono suirimo.

Pirma stadija. Bangos viršūnėje prieš šilto fronto dalį slėgis pradeda kristi, o už šalto – kilti. Debesų sistema keičiasi taip: priekinėje bangos viršūnės dalyje susiformuoja Ns debesys, iš kurių iškrenta ištisiniai krituliai, o už šalto fronto pradeda formuotis šalto fronto debesys. Bangos stadija būna iki 3000 m. Šioje stadijoje ciklonas egzistuoja vieną parą.

Antra stadija. Susiformuoja šiltas sektorius. Tai – dalis tarp šilto ir šalto sektoriaus. Slėgis centrinėje ir priekinėje dalyje prieš šiltą frontą krinta, o užnugarinėje šalto fronto dalyje pradeda kilti. Ciklonas gilėja prie žemės paviršiaus, sinoptiniuose žemėlapiuose susidaro vis naujos izobaros. Tuo pačiu šioje stadijoje ciklonas vystosi į viršų, debesų sistema ir kritulių zona išsiplečia. Ciklono judėjimo greitis lygus 2/3 vėjo greičio 5-6 km aukštyje.

Trečia stadija. Atmosferos slėgis pasiekia minimumą. Slėgių kritimas priekinėje dalyje lygus kilimui už šalto fronto. Tuo pačiu sumažėja šiltas sektorius, susiformuoja okliuzijos frontas. Šioje stadijoje ciklonas gali išsivystyti iki 5-7 km aukščio. Jo judėjimo greitis šiek tiek lėtesnis negu antroje stadijoje, o egzistavimo trukmė – 1-2 paros.

Ketvirta stadija. Šiltas oras iškeliamas į viršų susiliejus frontams ir visa oro masė prie žemės paviršiaus yra šalta. Prasideda greitas, intensyvus slėgio kilimas. Ciklonas užsipildo. Debesų sistema išsisklaido, krituliai nustoja kritę, prasideda laipsniškas oro sąlygų gerėjimas. Toks ciklonas nejudrus.

Jei izobaros tam tikroje lauko dalyje nėra tiesios linijos, kartu su barinio gradiento ir Koriolio jėga, judantį orą pradeda veikti ir išcentrinė jėga. Išcentrinė jėga (C) yra visada nukreipta išorėn, trajektorijos išsigaubimo kryptimi, o jos dydis apskaičiuojamas taip:
C = v²/r
kur v – vėjo greitis, o r – judančio oro trajektorijos spindulys. Tai reiškia: kuo greičiau juda oras didelio kreivumo (mažas spindulys) trajektorija, tuo stipriau jis yra išcentrinės jėgos veikiamas. Dažniausiai išsigaubusios trajektorijos spindulys sinoptinio masto barinėse sistemose yra didelis, todėl išcentrinės jėgos poveikis yra žymiai mažesnis negu barinio gradiento ar Korioliso jėgos. Tačiau nedideliuose sūkuriuose su itin dideliais bariniais gradientais (tropiniuose ciklonuose, viesuluose) išcentrinės jėgos poveikis ir svarba labai stipriai išauga.



Taigi tolygaus oro judėjimo atveju trys jėgos atstoja viena kitą. Toks judėjimas vadinamas gradientiniu, o vėjas – gradientiniu vėju. Jei oro judėjimo trajektorija yra išlinkusi, tai kiekvieno šia trajektorija judančio taško kryptis sutaps su liestinės išlinkimo kryptimi. Gradientinio judėjimo metu trajektorijos sutampa su izobaromis. Kaip ir geostrofinio vėjo atveju, gradientinis vėjas nukreiptas pagal izobaras, tačiau šiuo atveju izobaros yra ne tiesės, o apskritimo formos.

Oro tankis didėja didėjant slėgiui ir mažėjant oro temperatūrai. Tačiau didžiausi oro tankio pasikeitimai vyksta kintant slėgiui. Patys žemiausi oro sluoksniai, kuriuos slegia visas atmosferos storis, turi didžiausią tankį. Dėl oro tankio mažėjimo kylant aukštyn tampa aišku, kad slėgio kitimas vyksta greičiau žemuose oro sluoksniuose negu viršutiniuose. Lygiai tą patį galima pasakyti, kad šaltoje oro masėje slėgis kylant aukštyn mažėja greičiau negu šiltoje oro masėje. Todėl esant vienodam slėgiui prie žemės paviršiaus tam tikras slėgis tam tikrame aukštyje šiltoje oro masėje bus aukščiau negu šaltoje oro masėje.

Jei laikysime, jog laisvojo kritimo pagreitis g kinta labai mažame diapazone, tai barinis žingsnis tampa oro tankio funkcija. Kuo mažesnis oro tankis, tuo didesnis barinis žingsnis. Tarkime, jog šiltame retesniame ir šaltame tankesniame ore slėgis jūros lygyje yra vienodas. Barinis žingsnis retesniame ore yra didesnis, todėl didėjant aukščiui slėgis šiltame ir šaltame ore tame pačiame lygyje taps nevienodas. Šiltame ore slėgis bus didesnis, nes, pakilus į tam tikrą aukštį, slėgis sumažės mažiau nei šaltame ore. Todėl aukštesniuosiuose atmosferos sluoksniuose šilto oro sritys yra aukšto, o šalto – žemo slėgio.

Adiabatinis prisotinto oro kilimas yra vadinamas drėgnaadiabatiniu procesu. Jei sausaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis visada yra vienodas (0,98 °C/100 m), tai drėgnaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis varijuoja ir priklauso nuo kondensacijos proceso intensyvumo. Šis kitimo greitis vadinamas drėgnaadiabatiniu gradientu. Kadangi drėgnaadiabatinio proceso metu oro tūrio vidinė energija keičiasi ne taip greitai, tai ir drėgnaadiabatinis gradientas yra visada mažesnis už sausaadiabatinį.

Maksimali vandens garų talpa ore priklauso nuo temperatūros. Esant 25°C, prisotintas oras gali turėti apie 23 g/m³ vandens garų pagal standartines meteorologines lenteles. Tai yra didžiausias kiekis, kurį oras gali išlaikyti prieš kondensaciją.

Kondensacijos pėdsakai praskridus orlaiviui susidaro kondensuojantis vandens garams, kurie išsiskiria sudegus aviaciniam kurui ir greitai užšąlantiems vandens lašeliams. Šie vandens garai padidina atmosferos aplinkos oro drėgnumą ir esant tam tikroms atmosferos sąlygoms, o būtent kai aplinkos oro drėgnumas yra artimas 100%, susidaro kondensacijos pėdsakas.



Lėktuvo kondensacinis pėdsakas (sinonimai: kondensacinis valktis; kondensacinis takas; kondensacinė juosta) (pasenę, netikslūs: inversinė juosta; reaktyvinis pėdsakas) yra linijinės formos debesys, atsirandantys dėl orlaivių reaktyvinių variklių išmetamosiose dujose esančių vandens garų kondensacijos arba staiga keičiantis oro slėgiui, reaktyviniams orlaiviams skrendant kreiseriniame (7-12 km.) aukštyje virš Žemės paviršiaus. Lėktuvo kondensaciniai pėdsakai yra sudaryti daugiausia iš ledo kristalų pavidalo vandens. Žema aplinkos temperatūra viršutiniuose atmosferos sluoksniuose skatina greičiau kondensuotis vandens garus, esančius reaktyvinių variklių išmetamosiose dujose. Šiose dujose esančios degalų priemaišos, įskaitant sieros junginius (0.05% reaktyvinių degalų masės) skatina vandens lašelių augimą apie jas ir naujai susiformavusių stambesnių vandens lašelių virtimą ledo dalelėmis, kurias mes iš Žemės matome kaip lėktuvo kondensacinius pėdsakus. Kondensaciniai pėdsakai taip pat atsiranda dėl staigių oro slėgio pokyčių (slėgio kritimo) sparno galo sūkuriuose arba oro sraute virš dideliu atakos kampu skrendančio sparno paviršiaus. Lėktuvo kondensaciniai pėdsakai ir kiti dėl žmogaus veiklos atsirandantys debesys, vadinami homogenitus.

Priklausomai nuo temperatūros ir drėgmės, kuriame formuojasi lėktuvo kondensaciniai pėdsakai, jie gali būti matomi tik kelias sekundes ar minutes, bet gali laikytis keletą valandų ir išplisti į kelių kilometrų pločio juostą, primenančią natūralius cirrus arba altocumulus debesis. Patvarūs lėktuvo kondensaciniai pėdsakai ypač domina mokslininkus, nes padidina bendrąjį atmosferos debesuotumą. Iš patvarių lėktuvo kondensacinų pėdsakų susiformavę debesys vadinami homomutatus, ir gali būti panašūs į cirrus, cirrocumulus, ar cirrostratus, ir yra kartais vadinami cirrus aviaticus. Išsiplėtę ir patvarūs debesų masyvai, kuriems pradžią davė lėktuvo kondensaciniai pėdsakai, manoma, kad gali turėti poveikį pasaulio klimatui.

Pusiaujyje (sin0° = 0) Koriolio jėga lygi 0, o poliuose, kur sin90° = 1, ji pasiekia maksimalų dydį. Ji taip pat proporcinga vėjo greičiui ir tampa lygi 0, kai vėjo nėra.

Rūkai, kurių viena iš susidarymo priežasčių yra garavimas iš vandens telkinių, vadinami garavimo rūkais. Jie dažniausiai susidaro vasaros ir rudens vakarais bei naktimis, orui virš ežerų ir upių pakankamai atvėsus. Pakankamos sąlygos garavimo rūkui formuotis susidaro slenkant šaltai oro masei šilto vandens (arba labai šlapios sausumos) paviršiumi. Todėl, kad susidarytų garavimo rūkas, dar būtinas radiacinis oro atvėsimas arba šalto oro advekcija. Žiemą garavimo rūkas pasirodo virš neužšalusių vandens telkinių, staiga atvėsus orams. Tada susidaro intensyvų garavimą skatinantis net keliolikos laipsnių skirtumas tarp vandens ir oro temperatūros.

Garavimo rūko tipui priskirtinas ir frontinis rūkas, susidarantis prieš praeinant šiltam frontui. Vyksta iškritusių šilto fronto kritulių garavimas, dėl kurio labai išauga drėgmės kiekis šaltoje oro masėje.