Таким образом, разные участки Земли и воздух над ними нагреваются и увлажняются неодинаково. В результате создаются очаги прогретых и увлажненных различной степени участков атмосферы, размеры которых достигают нескольких тысяч квадратных километров. Их называют воздушными массами.
Воздушные массы находятся в непрерывном движении и постоянно меняют свои свойства. Замечено, что есть места — «очаги», где они накапливаются или, как принято говорить, формируются особенно часто. Одним из таких очагов является Арктика. Ее часто называют «кухней погоды». И это совершенно справедливо. Воздух здесь приобретает свойства холодных полярных льдов, распространяется к югу, неся с собой похолодание. В границах одной воздушной массы погода стабилизируется медленно, при смене воздушных масс — меняется резко, скачкообразно.
Различают периодические и непериодические изменения погоды. Первые связаны с вращением Земли вокруг Солнца и своей оси. Это суточные, а также сезонные изменения температуры и влажности воздуха, направления ветра и других метеорологических элементов. Суточные изменения особенно хорошо наблюдать в ясные дни: перед рассветом температура воздуха и почвы, как правило, минимальна, а относительная влажность наибольшая, ветер стихает, иногда выпадает роса, по дну лощин и в поймах рек стелется туман; с восходом солнца исчезает роса, туман рассеивается, поднимается ветер; после полудня температура воздуха самая высокая.
Непериодические изменения погоды обусловлены перемещением воздушных масс из одной географической области в другую в общей системе циркуляции атмосферы.
Почему же воздушные массы так непоседливы?
Причина в том, что холодный воздух тяжелее теплого и стремится опуститься вниз, а теплый — подняться вверх. В бане, как известно, внизу всегда холоднее, чем вверху, «на полке». Если мы приоткроем входную дверь бани, сразу же почувствуем, как понизу тянет холодный воздух, а теплый выходит наружу поверху (рис. 2).
Нечто похожее происходит и в воздушной оболочке Земли. Когда холодная и теплая воздушные массы сближаются друг с другом, холодный воздух как бы ложится клином под теплый, вытесняя его вверх. Граница между воздушными массами представляет собой слой воздуха шириной 10–15, а иногда 50 и более километров. Пространство между двумя воздушными массами называется фронтальной зоной, или фронтом, а место пересечения фронта с поверхностью Земли — линией фронта. Именно здесь наблюдается скачок температуры, влажности, направления и скорости ветра и других метеорологических элементов.
