Повітряні маси - великі обсяги повітря, що мають горизонтальні розміри у багато сотень або кілька тисяч кілометрів і вертикальні розміри у кілька кілометрів, що характеризуються приблизною однорідністю температури і вологовмісту по горизонталі.
Однорідність властивостей повітряної маси досягається формуванням її над однорідної підстильної поверхнею в подібних умовах теплового і радіаційного балансу.
Крім того, необхідні такі циркуляційні умови, за яких повітряна маса тривало циркулювала б в регіоні формування. Значення метеорологічних елементів в межах повітряної маси змінюються незначно - горизонтальні градієнти малі. Різке зростання градієнтів метеорологічних величин, або, принаймні, зміна величини і напряму градієнтів відбувається в перехідній зоні між двома повітряними масами - зоні атмосферного фронту.
Об'єкти, що виникають в тропосфері в результаті взаємодії повітряних мас - перехідні зони (фронтальні поверхні), фронтальні хмарні системи хмарності та опадів, циклонічні обурення, мають той же порядок величини, що й самі повітряні маси - порівняти за площею з великими частинами материків або океанів, час їх існування - більше 2-х діб.
Вогнищами формування повітряних мас зазвичай бувають регіони, де повітря опускається, а потім поширюється в горизонтальному напрямку - цій вимозі відповідають антіціклоніческіх системи. Антициклони частіше, ніж циклони, бувають малорухомими, тому формування повітряних мас зазвичай і відбувається в обширних малорухомих (квазістаціонарних) антициклонах. Крім того, вимогам вогнища відповідають малорухливі і розмиті термічні депресії, що виникають над нагрітими ділянками суши. Нарешті, формування полярного повітря відбувається частково у верхніх шарах атмосфери в малорухомих, великих і глибоких центральних циклонах у високих широтах. У цих барических системах відбувається трансформація (перетворення) тропічного повітря, втягнутого у високі широти у верхніх шарах тропосфери, в помірне повітря.
Повітряні маси класифікують, насамперед, по осередках їх формування в залежності від розташування в одному з широтних поясів. Згідно географічної класифікації, повітряні маси можна поділити на основні географічні типи за тим широтним зонам, в яких розташовуються їх осередки:
Арктичний або антарктичний повітря (АВ),
Помірний повітря (УВ),
Тропічне повітря (ТБ).
Дані повітряні маси, крім того, можна поділяти на морські (м) і континентальні (к).
Як показує практика, оскільки помірна повітряна маса має значну меридіональну протяжність (в СНД приблизно від 45-48 ° до 60-65 ° північної широти), її термічні (та інші) властивості значно різняться в північній і в південній частинах цієї великої географічної зони, тому правильніше поділити помірну ВМ на дві самостійні - північну помірну (СУВ) і південну помірну (ЮУВ).
Холодний фронт фронт між масами теплого і холодного повітря, що переміщається у бік теплого повітря. Холодне повітря просувається крутим валом, який витісняє тепле повітря вгору. В результаті перед фронтом виникає купчасто-дощова хмарність у вигляді стіни зі шквалами, зливами, грозами. Далі від лінії фронту, де нахил поверхні стає менше, розвивається система високо-шаруватих і шарувато-дощових хмар. Холодний фронт буває двох пологів.
Холодний фронт першого роду - повільно рухається з пасивною поверхнею висхідного ковзання повітря. Хмарність його складається з системи високо-шаруватих і шарувато-дощових хмар і нагадує хмарність теплого фронту. Опади спочатку зливові, потім переходять у обложні.
Холодний фронт другого роду-швидко рухається, поверхня якого в нижніх шарах є пасивною поверхнею висхідного ковзання, а вище - активною поверхнею спадного ковзання. Хмарність такого фронту зводиться до валу купчасто-дощових хмар перед фронтом зі шквалами, зливовими опадами і грозами. За лінією фронту швидко настає прояснення при зазвичай різкому падінні температури.
Фронт оклюзії - складний (комплексний) фронт, що утворюється в результаті змикання теплого і холодного фронтів через різної швидкості їх руху. Для фронтів оклюзії характерна велика різноманітність в розташуванні хмарних систем, інтенсивності, тривалості і ширини зони опадів.