Атмосферное давление. Общая циркуляция атмосферы — Гипермаркет знаний
Основные вопросы . Какие постоянныеветры формируются над земной поверхностью?Какая существует зависимость между поясами атмосферного давления и количеством осадков?
Циркуляция атмосферы. Понимание процессов циркуляции атмосферы поможет вам понимать процессы, происходящие в атмосфере, и даже в какой-то степени самим предвидеть изменения погоды. Циркуляция (от лат.circulation) обозначает вращение. Циркуляция атмосферы – это вся система воздушных течений над земным шаром (рис.2) Разница давления порождает движение воздуха из областей высокого давления в области низкого.
В экваториальных широтах давление всегда пониженное. Это объясняется тем, что нагревающийся от поверхности Земли воздух поднимается и уходит в сторону тропических широт. Потому над тропиками повышенное давление. В умеренных широтах давление пониженное по причине оттока воздуха более теплого воздуха в полярные широты. Воздух приходящий из умеренных широт создает повышенное давление над холодной поверхностью в Арктике и Антарктиде. Формируются пояса пониженного (экваториальный и умеренные) и повышенного давления (тропические и полярные).
Пассаты. На экваторе сильно нагретый воздух постоянно поднимается вверх, образуя восходящие потоки . За счет этого здесь формируется постоянный экваториальный пояс низкого давления. Воздух, поднявшийся над экватором, в верхних слоях тропосферы (10-12 км) растекается к полюсам. Постепенно он охлаждается и приблизительно над 30° северной и южной широты (т.е.в районе тропиков) начинает опускаться. Образуется избыток воздуха, за счет которого возникает пояс высокого давления (рис.).
Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а в тропическом близ тридцатых широт - высокое, то у поверхности Земли ветры дуют от поясов высокого давления к экватору. Такие ветры называют пассатами . Под влиянием вращения Земли вокруг оси пассаты отклоняются в северном полушарии вправо, т. е. на запад, и дуют с северо-востока на юго-запад, а в южном - влево и направлены с юго-востока на северо-запад (рис.)
Западные ветры умеренных широт. От тропических поясов высокого давления ветры дуют не только к экватору, но и в сторону полюсов, так как в районе умеренных широт (65° с. ш. и ю. ш.) преобладает низкое давление. Однако вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку (в Северном полушарии - вправо, а в Южном - влево) и создают воздушный поток с запада на восток (см. рис. 15). Из областей высокого давления над тропиками и околополярных областей ветры дуют в область, где преобладает низкое давление, то есть к 65° с. ш. и ю. ш. Так в умеренных широтах образуются западные ветры.
В полярных областях Земли ветры дуют от полюсов, где располагаются области повышенного давления, к зонам пониженного давления умеренных широт. В этих областях обычны северо-восточные ветры в Арктике юго-восточные в Антарктике. Антарктические юго-восточные ветры в отличие от арктических северо-восточных устойчивы и имеют большие скорости.
Муссоны. Их название в переводе означает сезон (от араб, маусим - сезон). Характерная особенность муссонной циркуляции – смена направлений движения воздуха дважды в году в зависимости от сезона. Зимой муссон дует с суши на море, летом – с моря на сушу. Летом суша быстро прогревается, и давление воздуха над ее поверхностью падает. В это время более прохладный морской воздух начинает перемещаться на сушу. Он приносит не очень жаркий, но насыщенный влагой воздух, выпадает много осадков. Зимой – все наоборот. Материк остывает значительно быстрее, чем океан. Над океаном устанавливается область низкого давления, а над материком - высокого, поэтому зимниймуссон дует с сушина море. Он несет холодный и сухой воздух, малооблачную сухую погоду. Действие муссонов сильно проявляется в восточных частях материков, где с ними соседствуют огромные пространства океанов.(рис.5)
Распределение осадков на Земле. Атмосферные осадки на земной поверхности распределяются очень неравномерно. Одни территории страдают от избытка влаги, другие - от ее недостатка. Чем же можно объяснить такое неравномерное распределение осадков на поверхности Земли? Главная причина неравномерного распределение осадков - размещение поясов низкого и высокого атмосферного давления. (Изучите по карте «Годовое количество осадков» их распределение по земной поверхности. ) В области экватора и в других областях земной поверхности, где низкое давление, выпадает много осадков. В областях повышенного давления над тропиками и у полюсов осадков выпадает мало. (рис 4.).
Пассаты, западные ветры, северо-восточные и юго-восточные – постоянные ветры , муссоны – сезонные ветры, формирующиеся над земной поверхностью. Пояса атмосферного давления определяют количество осадков на земном шаре. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на формирование климата. Вследствие сочетания различных климатообразующих факторов климаты Земли очень разнообразны.
1.Что называется циркуляцией атмосферы?2. В каких районах Земли осадков выпадает мало, а в каких – много? Покажите их на карте и выделите закономерности.*3.Объясните причины постоянных ветров над земной поверхностью. **4.Какое влияние оказывает циркуляция атмосферы на климат вашей местности?
— важный фактор формирования климата. Она выражена перемещением различных типов воздушных масс.
Воздушные массы — это подвижные части тропосферы, отличающиеся друг от друга температурой и влажностью. Воздушные массы бывают морскими и континентальными.
Морские воздушные массы формируются над Мировым океаном. Они более влажные по сравнению с континентальными, образующимися над сушей.
В различных климатических поясах Земли формируются свои воздушные массы: экваториальные, тропические, умеренные, арктические и антарктические.
Перемещаясь, воздушные массы долго сохраняют свои свойства и поэтому определяют погоду тех мест, куда они приходят.
Арктические воздушные массы формируются над Северным Ледовитым океаном (зимой — и над севером материков Евразия и Северная Америка). Они отличаются низкой температурой, невысокой влажностью и повышенной прозрачностью воздуха. Вторжения арктических воздушных масс в умеренные широты вызывают резкое похолодание. При этом устанавливается преимущественно ясная и малооблачная погода. При продвижении в глубь материка на юг арктические воздушные массы трансформируются в сухой континентальный воздух умеренных широт.
Континентальные арктические воздушные массы формируются над ледяной Арктикой (в центральной и восточной ее частях) и над северным побережьем материков (зимой). Их особенностями являются очень низкие температуры воздуха и низкое содержание влаги. Вторжение континентальных арктических воздушных масс на материк приводит к сильному похолоданию при ясной погоде.
Морские арктические воздушные массы формируются в более теплых условиях: над свободной от льда акваторией с более высокой температурой воздуха и большим влагосодержанием — это европейская Арктика. Вторжения таких воздушных масс на материк зимой даже вызывают потепление.
Аналогом арктического воздуха Северного полушария в Южном полушарии являются антарктические воздушные массы. Их влияние распространяется в большей степени на прилегающие морские поверхности и редко на южную окраину материка Южная Америка.
Умеренный (полярный) воздух — это воздух умеренных широт. Умеренные воздушные массы проникают в полярные, а также субтропические и тропические широты.
Континентальные умеренные воздушные массы зимой обычно приносят ясную погоду с крепкими морозами, а летом — достаточно теплую, но облачную, нередко дождливую, с грозами.
Морские умеренные воздушные массы на материки переносятся западными ветрами. Их отличают высокая влажность и умеренные температуры. Зимой морские умеренные воздушные массы приносят пасмурную погоду, обильные осадки и оттепели, а летом — большую облачность, дожди и понижение температуры.
Тропические воздушные массы формируются в тропических и субтропических широтах, а летом — и в континентальных районах на юге умеренных широт. Тропический воздух проникает в умеренные и экваториальные широты. Высокая температура — общая черта тропического воздуха.
Континентальные тропические воздушные массы отличаются сухостью и запыленностью, а морские тропические воздушные массы — высокой влажностью.
Экваториальный воздух, возникающий в области Экваториальной депрессии, очень теплый и влажный. Летом в Северном полушарии экваториальный воздух, смещаясь на север, вовлекается в циркуляционную систему тропических муссонов.
Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальной зоне. Их отличают высокие температуры и влажность в течение всего года, причем это касается воздушных масс, формирующихся как над сушей, гак и над океаном. Поэтому на морские и континентальные подтипы экваториальный воздух не подразделяется.
Вся система воздушных течений в атмосфере называется общей циркуляцией атмосферы.
Атмосферный фронт
Воздушные массы постоянно движутся, изменяют свои свойства (трансформируются), но между ними остаются довольно резкие границы — переходные зоны шириной в несколько десятков километров. Эти пограничные зоны называются атмосферными фронтами и характеризуются неустойчивым состоянием температуры, влажности воздуха, .
Пересечение такого фронта с земной поверхностью называется линией атмосферного фронта.
При прохождении атмосферного фронта через какую-либо местность над ней меняются воздушные массы и, как следствие, погода.
Для умеренных широт характерны фронтальные осадки. В зоне атмосферных фронтов возникают обширные облачные образования протяженностью в тысячи километров и выпадают осадки. Как они возникают? Атмосферный фронт можно рассматривать как границу двух воздушных масс, которая наклонена к земной поверхности под очень малым углом. Холодный воздух находится рядом с теплым и над ним в виде пологого клина. При этом теплый воздух поднимается вверх по клину холодного воздуха и охлаждается, приближаясь к состоянию насыщения. Возникают облака, из которых выпадают осадки.
Если фронт перемещается в сторону отступающего холодного воздуха, наступает потепление; такой фронт называется теплым. Холодный фронт, наоборот, надвигается на территорию, занятую теплым воздухом (рис. 1).
Рис. 1. Типы атмосферных фронтов: а — теплый фронт; б — холодный фронт
Доцент кафедры географии УлГПУ им. И.Н. Ульянова, доцент кафедры естествознания УИПКПРО.
Тема 2.3. Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат. Изучение элементов погоды
I. Содержание и методика изучения темы 2.3
1. Циклоны и антициклоны.
2. Атмосферные фронты.
3. Методики работы с климатическими диаграммами.
4. Словарь основных терминов.
1. Циклоны и антициклоны
Циклоническая деятельность – это возникновение, развитие и перемещение в атмосфере крупномасштабных вихрей (циклонов и антициклонов). Циклоническая деятельность – важнейшая особенность общей циркуляции атмосферы. Циклон – область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре (рис.22).
Циклоны
представляют собой огромные вихри диаметром до нескольких тысяч км, образующиеся в умеренных и полярных широтах обоих полушарий преимущественно на полярных и арктических (антарктических) атмосферных фронтах. Циклоны характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке – в Южном полушарии, с отклонением к центру циклона в нижних слоях атмосферы. При циклонах преобладает пасмурная погода с сильными ветрами. Циклоны перемещаются преимущественно вдоль фронтов с Запада на Восток со скоростью 30-50 км/час. Циклоническая деятельность способствует междуширотному обмену воздуха и является важнейшим фактором общей циркуляции атмосферы.
 |
||
 |
 |
|
Рис. 22. Циклон
Антициклон
– область высокого атмосферного давления в тропосфере: с максимальным давлением в центре и уменьшением давления к периферии области (рис.23).
 |
 |
 |
 |
Рис.23. Антициклон
Обычно антициклоны достигают 3000 километров в поперечнике, и характеризуются опусканием теплого воздуха, а также понижением относительной влажности воздуха.
В летний период антициклон приносит жаркую, малооблачную погоду с редкими и непродолжительными дождями.
В зимний период стабильный характер антициклонов способствует морозной погоде и возникновению туманов (табл.6).
Таблица 6
Сравнительная характеристика циклона и антициклона
|
Решение Максимально рядом по ходу движения холодного фронта находится город Петропавловск-Камчатский. Ответ: 4.
Рис.2 9 . Карта погоды Задание 3. Какой из перечисленных городов, показанных на карте (рис.29), находится в зоне действия антициклона? 1) Тюмень 2) Салехард 3) Новосибирск 4) Чита Решение 1. Антициклон – в центре высокое давление. 2. Только город Чита находится в зоне действия антициклона. Города Тюмень, Салехард, Новосибирск находятся в зоне действия циклона. Задание 4. Карта погоды составлена на 21 января (рис.29). В каком из показанных на карте городов на следующий день вероятно существенное понижение температуры воздуха? 1) Тюмень 2) Новосибирск 3) Красноярск 4) Иркутск Решение Максимально рядом по ходу движения холодного фронта находится город Тюмень. Ответ: 1.
Рис. 30 . Карта погоды Задание 5. Какой из перечисленных городов, показанных на карте (рис.30), находится в зоне действия циклона? 1) Иркутск 2) Петропавловск-Камчатский 3) Улан-Удэ 4) Чита Решение 1. Циклон – в центре низкое давление. 2. Только город Петропавловск-Камчатский находится в зоне действия циклона. Города Иркутск, Улан-Удэ, Чита находятся в зоне действия антициклона. Задание 6. Карта погоды составлена на 21 августа (рис.30). В каком из перечисленных городов, показанных на карте, на следующий день наиболее вероятно существенное похолодание? 1) Дудинка 2) Иркутск 3) Чита 4) Южно-Сахалинск Решение Максимально рядом по ходу движения холодного фронта находится город Южно-Сахалинск. Ответ: 4.
Рис.3 1 . Климатограмма и карта 1) A 2) B 3) C 4) D Решение 1. Точка А – в умеренном поясе, точка В – в субтропическом, точка С – в умеренном, точка D – в субтропическом поясе. 2. Самая высокая температура в июле и равна 24° С, самая низкая температура в январе –3° С. Таким образом, пункт располагается в северном полушарии. 3. Осадки выпадают не равномерно, большая часть в осенние месяцы. Таким образом, пункт должен располагаться в субтропическом поясе северного полушария. Это пункт В. Задание 8. Определите, какой буквой на карте обозначен пункт, климатограмма которого показана на рисунке 32.
Рис.3 2 . Климатограмма и карта 1) A 2) B 3) C 4) D Решение 1. Точка А – в субтропическом поясе, точка В – в умеренном, точка С – в умеренном, точка D – в субтропическом поясе. 2. Самая высокая температура в декабре, январе и равна 22° С, самая низкая температура в июле 10° С. Таким образом, пункт располагается в южном полушарии. 3. Осадки выпадают не равномерно, большая часть с марта по май месяцы. Таким образом, пункт должен располагаться в субтропическом поясе южного полушария. Это пункт D. Задание 9. Собранные ими данные представлены в следующей таблице 10. Таблица 10
1) Иван: Чем ближе к Атлантике, тем теплее в июле. 3) Сергей: Чем выше расположен пункт, тем чаще в нем выпадают атмосферные осадки. Решение С выводом Ивана нельзя согласиться, т.к. в самой восточной точке +21,9 °С, а в западной точке +18,3 °С. Вывод Саши также не верный, т.к. в точке А амплитуда равна 28 °С, в точке Б – 32,6 °С, в точке В – 33,8 °С, в точке Г – 36,7 °С, следовательно амплитуда увеличивается. Вывод Сергея: таблица нам не показывает динамику выпадения атмосферных осадков. Вывод Петра верный, т.к. в самом юго-восточном пункте Г температура января –14,8 °С, при движении на северо-запад температура января повышается, так в пункте В –13,2 °С, в пункте Б еще теплее –12,8 °С, в самом северо-западном пункте А температура еще выше –9,7 °С. Задание 10. Школьники из нескольких населенных пунктов России обменялись данными, полученными на местных метеостанциях 7 января 2011 г. . Собранные ими данные представлены в таблице 11. Таблица 11
Учащиеся проанализировали собранные данные с целью выявления зависимости между особенностями климата и географическим положением пункта. У всех учащихся выводы получились разные. Кто из учащихся сделал верный вывод на основе представленных данных? 1) Маша: Температура воздуха понижается с увеличением высоты местности. 2) Даша: Температура воздуха в России понижается при движении с востока на запад. 3) Саша: Зимой продолжительность дня уменьшается при движении с юга на север. 4) Миша: Зимой продолжительность дня увеличивается при движении с востока за запад. Решение С выводом Маши нельзя согласиться, самая низкая местность в г. Адлер, где средняя температура воздуха +9 °С. Г. Абакан – высота местности 245 м, а средняя температура воздуха равна –33 °С. Всех выше расположен населенный пункт Агинское, а средняя температура воздуха составляет лишь –16 °С. Вывод Даши неверный. Вывод Александра верный, т.к. продолжительность дня уменьшается при движении с юга на север , а за северным полярным кругом явление полярная ночь. Ответ: 3.
Задания 1, 2 выполняются с использование приведенной ниже карты погоды (рис. 33).
Рис.3 3 . Карта погоды Задание 1. Какой из перечисленных городов, показанных на карте (рис.33), находится в зоне действия антициклона? 1) Анадырь 2) Магадан 3) Петропавловск-Камчатский 4) Улан-Удэ Задание 2. Карта погоды составлена на 21 августа (рис.33). В каком из показанных на карте городов на следующий день вероятно существенное похолодание? 1) Владивосток 2) Иркутск 3) Южно-Сахалинск 4) Улан-Удэ
Рис.3 4 . Карта погоды Задание 3. Какой из перечисленных городов, показанных на карте (рис.34), находится в зоне действия антициклона? 1) Калининград 2) Санкт-Петербург 3) Воронеж 4) Тюмень Задание 4. Карта погоды составлена на 1 января (рис.34). В каком из показанных на карте городов на следующий день вероятно существенное понижение температуры воздуха? 1) Архангельск 2) Петрозаводск 3) Калининград 4) Омск
Рис.3 5 . Карта погоды Задание 5. Какой из перечисленных городов, показанных на карте (рис.35), находится в зоне действия циклона? 1) Екатеринбург 2) Санкт-Петербург 3) Оренбург 4) Тюмень Задание 6. Карта погоды составлена на 1 января (рис.35). В каком из показанных на карте городов на следующий день вероятно существенное повышение температуры воздуха? 1) Санкт-Петербург 2) Петрозаводск 3) Калининград 4) Омск
Рис.36. Климатограмма и карта 1) A 2) B 3) C 4) D Задание 8. Определите, какой буквой на карте обозначен пункт, климатограмма которого показана на рисунке 37. 
Рис.37. Климатограмма и карта 1) A 2) B 3) C 4) D Задание 9. Школьники из нескольких населенных пунктов России обменялись данными о средних температурах воздуха в июле и январе, полученными на местных метеостанциях в результате многолетних наблюдений. Собранные ими данные представлены в следующей таблице 12. Таблица 12
Учащиеся проанализировали собранные данные с целью выявления зависимости между особенностями климата и географическим положением пункта. У всех учащихся выводы получились разные. Кто из учащихся сделал верный вывод на основе представленных данных? 2) Сергей: «Чем западнее, тем жарче в июле.» 4) Алексей: «Чем выше расположен пункт, тем чаще в нем выпадают атмосферные осадки.» Задание 10. Школьники из нескольких населенных пунктов России обменялись данными о средних температурах воздуха в июле и январе, полученными на местных метеостанциях в результате многолетних наблюдений. Собранные ими данные представлены в следующей таблице 13. Таблица 13
Учащиеся проанализировали собранные данные с целью выявления зависимости между особенностями климата и географическим положением пункта. У всех учащихся выводы получились разные. Кто из учащихся сделал верный вывод на основе представленных данных? 1) Маша: Чем выше расположен пункт, тем больше в нем выпадает атмосферных осадков. 2) Даша: чем выше расположен пункт , тем холоднее в январе. 3) Иван: количество осадков увеличивается при движении с востока на запад. 4) Сергей: Температура воздуха в январе понижается при движении с юга на север. V. Ответы на задания самостоятельной работы по теме 2.2. Задание 1. 4. Задание 2. 3. Задание 3. 4. Задание 4. 3. Задание 5. 2. Задание 6. 2. Задание 7. 3. Задание 8. 2. Задание 9. 1. Атмосферные осадки принадлежат к числу метеорологических элементов, сильно зависящих от целого ряда местных особенностей ландшафта. Попытаемся, однако, проследить, какие условия влияют на их распределение. В первую очередь необходимо отметить значение температуры воздуха. Температура убывает от экватора к полюсам; следовательно, в том же направлении убывают как интенсивность испарения, так и влагоёмкость воздуха. В холодных областях испарение невелико, да и холодный воздух не в состоянии растворить в себе много водяного пара; следовательно, при конденсации из него и не может выделиться большое количество осадков. В тёплых областях сильное испарение и большая влагоёмкость воздуха приводят при конденсации водяного пара к обильному выделению осадков. Таким образом, на Земле неизбежно должна проявляться закономерность, заключающаяся в том, что в тёплых областях осадков особенно много, в холодных же их мало. Закономерность эта в действительности и проявляется, но, как и прочие явления в природе, она осложнена, а местами и вовсе затушёвана целым рядом других воздействий и прежде всего циркуляцией атмосферы, характером распределения суши и моря, рельефом, высотой над уровнем океана и морскими течениями. Зная условия, необходимые для конденсации водяного пара, можно предугадать, каким образом сказывается циркуляция атмосферы на распределении осадков. Так как воздух является переносчиком влаги, а его движение охватывает огромные пространства на Земле, то это неизбежно ведёт к сглаживанию различий в количестве осадков, обусловливаемых распределением температурив областях, где воздух испытывает поднятия (над экватором, в циклонах, на наветренных склонах горных хребтов), создаётся обстановка, благоприятная для выпадения осадков, и все остальные факторы становятся подчинёнными. В тех же местах, где преобладают нисходящие движения воздуха (в субтропических максимумах, в антициклонах вообще, в области пассатов, на подветренных склонах гор и т. п.), осадков бывает гораздо меньше. Принято считать, что количество осадков в данной местности в высокой степени зависит от её близости к морю или удалённости от моря. На самом же деле известно немало примеров, когда на океанических побережьях располагаются очень сухие районы Земли и, наоборот, вдали от моря, внутри страны (как, например, на восточном склоне Анд в верховьях Амазонки), выпадает огромное количество осадков. Дело здесь не столько в удалении от моря, сколько в характере циркуляции атмосферы и устройстве поверхности, т. е. в отсутствии или наличии горных хребтов, мешающих передвижению воздушных масс, несущих влагу. При юго-западном муссоне в Индии воздушные массы проходят над пустыней Тар, не орошая её дождями, так как равнинный рельеф не препятствует движению воздуха, а нагретая пустыня оказывает на воздушные массы скорее иссушающее влияние. Но тот же муссон на наветренном склоне Западных Гат, не говоря уже о южных склонах Гималаев, оставляет огромное количество влаги. Необходимость выделения в особый тип орографических осадков свидетельствует об исключительно большой роли устройства земной поверхности в распределении осадков. Правда, в этом случае, как и во всех остальных, рельеф имеет значение не только сам по себе, как механическое препятствие, но в сочетании с абсолютной высотой и циркуляцией атмосферы. Проникновение тёплых морских течений в высокие широты способствует образованию атмосферных осадков вследствие того, что с тёплыми течениями связана циклоническая циркуляция атмосферы. Холодные же течения оказывают противоположное действие, так как над ними развиваются обычно отроги высокого давления. Разумеется, ни один из перечисленных факторов не влияет на распределение осадков независимо от других. В каждом случае выпадение атмосферной влаги регулируется сложным и подчас противоречивым взаимодействием как общих, так и местных агентов. Однако, если отвлечься от деталей, к числу главных условий, определяющих размещение осадков в ландшафтной оболочке, всё же необходимо отнести температуру, общую циркуляцию атмосферы и рельеф. Систему перемещения воздуха над материками и океанами под влиянием энергии Солнца называют циркуляцией атмосферы . В результате неравномерного нагревания земной поверхности, а также влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг своей оси образуются пояса с разным атмосферным давлением. Воздух перемещается из поясов с более высоким атмосферным давлением в пояса с более низким атмосферным давлением. Это является основной причиной циркуляции атмосферы. Необходимо учитывать, что пояса атмосферного давления могут смещаться по сезонам года. На это влияют различия в нагревании материков и океанов. Летом материки нагреваются быстрее и больше, чем океаны; теплый легкий воздух устремляется вверх, создавая над поверхностью материка разреженное пространство, - давление понижается. Поэтому воздух перемещается с океанов с более высоким давлением на сушу, где наблюдается низкое давление. Зимой, наоборот, суша охлаждается быстрее, а океан остается длительное время более теплым, и воздух перемещается с суши на море. Также надо отметить, что летом Северное полушарие нагревается больше, зимой - меньше. Поэтому пояса давления летом смещаются к северу, а зимой - к югу. Это отражается и на перемещении воздуха между поясами. В экваториальных широтах из-за высокой солнечной радиации в течение года давление всегда пониженное. Это объясняется тем, что нагревающийся от земной поверхности воздух над экватором постоянно поднимается (восходящие воздушные потоки) и растекается к северу и югу от экватора в сторону тропических широт. Вследствие вращения Земли вокруг оси движущийся воздух отклоняется к востоку. В верхних слоях тропосферы на высоте 10-12 км он постепенно охлаждается. Над тропиками между 20 и 30 с. и ю. ш. остывший на высоте воздух начинает опускаться (нисходящие воздушные потоки). Поэтому в тропических широтах воздух, опускаясь, образует в приземном слое (у поверхности) повышенное давление. Здесь в течение года наблюдаются сплошные пояса повышенного давления. В полярных широтах, над ледниками Антарктиды и Гренландии, дрейфующими ледяными полями Арктики в течение года наблюдаются низкие температуры воздуха и повышенное давление в течение года (воздух холодный и тяжелый). Из поясов высокого давления (тропических и полярных широт) воздух у поверхности Земли движется к умеренным широтам. Здесь он нагревается и поднимается. Вследствие этого в умеренных широтах обоих полушарий формируются пояса пониженного давления. Таким образом, распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. На Земле формируются пояса низкого (экваториальный и умеренные) и высокого давления (тропические и полярные). Возникающие пояса давления являются причиной перемещения воздуха в разных широтах, над сушей и морем, и определяют общую циркуляцию атмосферы (рис. 10). Постоянные и сезонные ветрыРаспределение поясов высокого и низкого давления на Земле вызывает возникновение постоянных ветров - пассатов, западных ветров умеренных широт, полярных восточных ветров, сезонных ветров - муссонов. Ветры тропических широтПассаты - это ветры, которые дуют круглый год преимущественно над океаном от тропиков Северного и Южного полушарий к экватору, т. е. из области высокого давления в область низкого давления (см. рис. 10). Под влиянием вращения Земли вокруг оси пассаты отклоняются в Северном полушарии вправо, т. е. дуют с северо-востока на юго-запад, а в Южном - влево и направлены с юго-востока на северо-запад. Ветры умеренных широтОт тропических поясов высокого давления воздух поступает не только к экватору, но и в умеренные широты, где преобладает низкое давление. Вследствие вращения Земли воздушные течения постепенно отклоняются к востоку. Так они приобретают преимущественно западное направление. Такие ветры, действующие постоянно, называют западными ветрами . Они усиливаются в зимнее время и в течение года обеспечивают западный перенос воздуха. Ветры полярных областейВ полярных областях Земли воздух перемещается от полярных областей высокого давления в сторону пониженного давления умеренных широт. Это преобладающие северо-восточные ветры в Северном полушарии и юго-восточные - в Южном. Под влиянием вращения Земли ветры усиливаются и принимают восточное направление (откуда дуют) и способствуют общему восточному переносу воздуха. Антарктические ветры, в отличие от арктических, устойчивы и имеют большие скорости. Сезонные ветрыПостоянно действующая общая циркуляция атмосферы нарушается сезонной циркуляцией. В отличие от постоянных ветров сезонное перемещение воздуха связано с меридиональным перемещением воздуха и вызвано температурными различиями между сушей и морем и неодинаковым давлением над ними. Такие сезонные ветры, меняющие свое направление два раза в год, называют муссонами . Летние муссоны дуют с прохладных океанов с высоким давлением на нагретые материки с низким давлением. Они приносят прохладный насыщенный влагой воздух и вызывают выпадение осадков. Зимний муссон дует с материков с высоким давлением на океан с низким давлением. Он несет холодный и сухой воздух, малооблачную сухую погоду (рис. 11). Действие внетропических муссонов проявляется в восточных частях материков, где с ними соседствуют огромные пространства океанов (на Дальнем Востоке России, в , на Аляске). (Найдите на карте атласа области действия пассатов, западных ветров, полярных восточных ветров, муссонов.)
В тропических широтах Земли муссоны связаны с различиями в температуре и давлении зимой и летом между Северным и Южным полушариями. Они способствуют обмену воздуха между полушариями (Тропическая Африка к северу от экватора, Восточная Африка к югу от экватора, Индостан, Индокитай, Восточный Китай и др). Распределение осадков на ЗемлеАтмосферные осадки на земной поверхности распределяются неравномерно (рис. 12). Главные причины неравномерного распределения осадков - температура воздуха и общая циркуляция атмосферы. Распределение осадков на Земле также зависит от положения территории относительно Мирового океана, близости теплых или холодных течений, рельефа. (Изучите факторы распределения атмосферных осадков на земном шаре.) Температура воздуха и общая циркуляция атмосферы определяют зональное выпадение атмосферных осадков.
Для экваториального пояса характерно максимальное количество осадков - до 2000 мм в год. На склонах некоторых гор выпадает до 6000-7000 мм, а, например, на склонах вулкана Камерун (Африка) - 10 000 мм. Большое количество осадков обусловлено высокой влажностью, а также господством восходящих потоков воздуха, благоприятствующих образованию облаков. Абсолютный максимум осадков приходится на предгорья Гималаев (Черапунджи - 12 000 мм). В тропических поясах выпадает за год наименьшее количество осадков (100-250 мм). Это Сахара, пустыни Аравии, Западной Австралии и другие территории земного шара. Минимальное количество характерно для пустыни Атакама (0,01 мм). Особенно бедны осадками западные побережья материков, омываемые холодными течениями (Перуанским, Калифорнийским, Бенгельским, Западно-Австралийским). Восточные побережья материков в тропиках (Флорида, юго-восточные части Азии и Африки, Восточная Австралия) орошаются дождями, приносимыми пассатами и муссонами. В умеренных широтах в условиях пониженного атмосферного давления количество осадков увеличивается. Значительное количество осадков в умеренных широтах Северного полушария связано с западными ветрами. Однако существуют различия из-за большой площади материков. На западе (Западная Европа, северо-запад Северной Америки, западные склоны Анд) под влиянием морских воздушных масс осадки достигают 2000-3000 мм и более. В центральной части количество осадков составляет от 600 мм на западе до 300 мм на востоке. В районах действия муссонов (восточные побережья Северной Америки и Евразии) количество осадков увеличивается до 1000 мм. Холодные области полярных широт в обоих полушариях отличаются малым количеством осадков (менее 250 мм). Основными причинами являются слабая солнечная радиация, низкие температуры воздуха, ничтожная величина испарения. На всей Земле за год выпадает 520 тыс. км3 осадков. Из них над океанами - 79 % и над сушей - 21 %. В области экватора осадков выпадает много, почти половина всех осадков Земли. В тропических и полярных поясах (в областях высокого давления) осадков выпадает мало - там располагается большинство тропических и арктических пустынь земного шара.
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
