Masele de aer reprezintă circulația generală a atmosferei. Circulația atmosferică
Circulația generală a atmosferei
Circulația poate fi generală la scara întregii planete și circulația locală, care are loc pe teritorii și zone de apă individuale. Circulaţia locală cuprinde brizele de zi şi de noapte care se nasc pe coastele mărilor, vânturile de munte-vale, vânturile glaciare etc. Circulaţia locală în anumite momente şi în anumite locuri se poate suprapune curenţilor de circulaţie generală. Odată cu circulația generală a atmosferei, în ea apar valuri și vârtejuri uriașe, care se dezvoltă și se mișcă în moduri diferite. Astfel de perturbări atmosferice sunt ciclonii și anticiclonii, care sunt trasaturi caracteristice circulatia generala a atmosferei.
Ca urmare a mișcării maselor de aer, care are loc sub acțiunea centrelor de presiune atmosferică, teritoriile sunt asigurate cu umiditate. Ca urmare a faptului că în atmosferă există simultan mișcări ale aerului de diferite scări, suprapunându-se, circulația atmosferică este un proces foarte complex.
Mișcarea maselor de aer în scara planetara este influențată de 3 factori principali:
- Distribuția zonală a radiației solare;
- Rotația axială a Pământului și, ca urmare, abaterea fluxurilor de aer de la direcția gradientului;
- Eterogenitatea suprafeței Pământului.
Acești factori complică circulația generală a atmosferei.
Dacă pământul ar fi uniformă și nu rotativăîn jurul axei sale - atunci temperatura și presiunea de la suprafața pământului ar corespunde condițiilor termice și ar fi de natură latitudinală. Aceasta înseamnă că scăderea temperaturii ar avea loc de la ecuator la poli. Cu această distribuție, aerul cald se ridică la ecuator și la poli aer rece se duce în jos. Ca urmare, s-ar acumula la ecuator în partea superioară a troposferei, iar presiunea ar fi mare, iar la poli s-ar reduce. La altitudine, aerul ar curge în aceeași direcție și ar duce la o scădere a presiunii peste ecuator și la creșterea acesteia peste poli. Ieșirea aerului în apropierea suprafeței pământului ar avea loc de la poli, unde presiunea este mare spre ecuator în direcția meridională. Se dovedește că cauza termică este prima cauză a circulației atmosferice - diferite temperaturi duc la presiune diferită pe latitudini diferite. În realitate, presiunea este scăzută la ecuator și ridicată la poli.
Pe o rotire uniformă Pământul în troposfera superioară și stratosfera inferioară, vânturile în timpul curgerii lor către poli din emisfera nordică ar trebui să devieze spre dreapta, în emisfera sudică - spre stânga și, în același timp, să devină vest. LA troposfera inferioară vânturile, curgând de la poli spre ecuator și deviind, ar deveni de est în emisfera nordică și de sud-est în emisfera de sud. Al doilea motiv pentru circulația atmosferei este clar vizibil - dinamic. Componenta zonală a circulației generale a atmosferei se datorează rotației Pământului. Suprafața subiacentă cu o distribuție neuniformă a pământului și apei are un impact semnificativ asupra circulației generale a atmosferei.
Cicloni
Stratul inferior al troposferei este caracterizat de vârtejuri care apar, se dezvoltă și dispar. Unele vârtejuri sunt foarte mici și trec neobservate, în timp ce altele au influență mare asupra climei planetei. În primul rând, acest lucru se aplică ciclonilor și anticiclonilor.
Definiția 2
Ciclon este un uriaș vortex atmosferic cu presiune scăzută în centru.
În emisfera nordică, aerul din ciclon se mișcă în sens invers acelor de ceasornic, în emisfera sudică - în sensul acelor de ceasornic. Activitatea ciclonică la latitudini medii este o caracteristică a circulației atmosferice. Ciclonii apar din cauza rotației Pământului și a forței de deviere a lui Coriolis, iar în dezvoltarea lor trec prin etape de la început până la umplere. De regulă, apariția cicloanelor are loc pe fronturile atmosferice.
Două mase de aer cu temperatură opusă, separate printr-un front, sunt atrase într-un ciclon. Aerul cald de la interfață pătrunde în regiunea de aer rece și este deviat la latitudini mari. Echilibrul este perturbat, iar aerul rece din spate este forțat să pătrundă la latitudini joase. Există o curbă ciclonică a frontului, care este un val uriaș care se mișcă de la vest la est. Etapa valului este primul stagiu dezvoltarea ciclonului.
Aerul cald se ridică și alunecă pe suprafața frontală din fața valului. Valurile rezultate cu o lungime de $1000$ km și mai mult sunt instabile în spațiu și continuă să se dezvolte. În același timp, ciclonul se deplasează spre est cu o viteză de $100$ km pe zi, presiunea continuă să scadă, iar vântul devine mai puternic, amplitudinea valurilor crește. aceasta a doua faza este stadiul unui ciclon tânăr. Pe hărți speciale, un ciclon tânăr este conturat de mai multe izobare.
Odată cu avansarea aerului cald la latitudini mari, se formează un front cald, iar avansarea aerului rece în latitudini tropicale formează un front rece. Ambele fronturi fac parte dintr-un singur tot. Un front cald se mișcă mai încet decât un front rece.
Dacă un front rece ajunge din urmă cu un front cald și se contopește cu acesta, a front de ocluzie. Aerul cald se ridică și se răsucește în spirală. aceasta a treia etapă dezvoltarea ciclonului - stadiul de ocluzie.
Etapa a patra– finalizarea lui este definitivă. Are loc o ultimă împingere a aerului cald în sus și răcirea acestuia, contrastele de temperatură dispar, ciclonul se răcește pe toată zona sa, își încetinește mișcarea și în final se umple. De la început până la umplere, viața unui ciclon durează de la 5 USD până la 7 USD zile.
Observația 1
Ciclonii aduc vreme înnorată, răcoroasă și ploioasă vara și dezgheț iarna. Cicloanele de vară se mișcă cu o viteză de 400-800 de dolari pe zi, iarna - până la 1000 de dolari pe zi.
Anticiclonii
Activitatea ciclonică este asociată cu apariția și dezvoltarea anticiclonilor frontali.
Definiția 3
Anticiclon- Acesta este un vârtej atmosferic uriaș cu presiune mare în centru.
Anticiclonii se formează în spatele frontului rece al unui ciclon tânăr în aer rece și au propriile stadii de dezvoltare.
Există doar trei etape în dezvoltarea unui anticiclon:
- Stadiul unui anticiclon tânăr, care este o formațiune barică mobilă scăzută. El, de regulă, se mișcă cu viteza ciclonului din fața lui. În centrul anticiclonului, presiunea crește treptat. Predomină vreme senină, fără vânt, ușor înnorată;
- În a doua etapă, există dezvoltare maximă anticiclon. Aceasta este deja o formațiune de înaltă presiune cu cea mai mare presiune în centru. Cel mai dezvoltat anticiclon poate avea până la câteva mii de kilometri în diametru. În centrul acesteia se formează inversiuni de suprafață și de mare altitudine. Vremea este senină și calmă, dar cu umiditate ridicată există ceață, ceață și nori stratus. În comparație cu un anticiclon tânăr, un anticiclon dezvoltat la maximum se mișcă mult mai încet;
- A treia etapă este asociată cu distrugerea anticiclonului. Această formațiune barică înaltă, caldă și lentă.Etapa se caracterizează printr-o scădere treptată a presiunii aerului și dezvoltarea norilor. Distrugerea anticiclonului poate avea loc pe parcursul mai multor săptămâni și uneori luni.
ov altora, C. a. este cel mai important proces de formare a climei. Natura vremii și schimbările sale în orice loc de pe Pământ sunt determinate nu numai de condițiile locale de schimb de căldură și de umiditate între suprafața pământuluişi atmosferă, dar şi C. a.
Existența lui C. a. datorită distribuției neuniforme a presiunii atmosferice (vezi presiunea atmosferică) (prezența unui gradient baric (vezi gradient baric)) , cauzate în primul rând de influxul inegal al radiației solare la diferite latitudini ale Pământului și de diferitele proprietăți fizice ale suprafeței pământului, în special în legătură cu împărțirea acestuia în pământ și mare. Distribuția neuniformă a căldurii pe suprafața pământului și schimbul de căldură dintre acesta și atmosferă are ca rezultat existența permanentă a unui sistem de încălzire centrală a cărui energie este cheltuită la frecare, dar este alimentată continuu de radiația solară.
Datorită forței Coriolis (Vezi forța Coriolis), mișcarea aerului la un C. a total. este cvasi-geostrofic, adică, cu excepția latitudinilor ecuatoriale și a stratului limită, este destul de aproape de vântul geostrofic (vezi vântul geostrofic) , direcționat de-a lungul izobarelor, perpendicular pe gradientul baric. Și de când presiunea atmosferică este distribuită pe glob în general zonal (izobarele sunt apropiate de cercurile latitudinale), apoi transportul aerian este în general zonal. În partea inferioară 1-1,5 km vântul este încă sub influența forțelor de frecare și diferă semnificativ de cel geostrofic ca viteză și direcție. În plus, distribuția presiunii atmosferice pe suprafața terestră și, odată cu aceasta, curenții centralei a. zonat numai în in termeni generali. De fapt, C. a. se află în continuă schimbare atât din cauza schimbărilor sezoniere în distribuția surselor de căldură și a chiuvetelor de pe suprafața pământului și în atmosferă, cât și în legătură cu activitatea ciclonică (formarea și mișcarea ciclonilor și anticiclonilor în atmosferă). Activitatea ciclonică dă C. a. caracter macroturbulent complex și în schimbare rapidă. Cu înălțimea, zonalitatea lui C. a. creşte, în troposfera superioară şi stratosferă, în locul perturbărilor turbioare predomină perturbaţiile ondulatorii de transport zonal. Componentele vântului meridional asociate cu activitatea ciclonică sunt cele care realizează schimbul de aer între latitudinile joase și cele înalte ale Pământului. LA latitudini joase ah pământul devine mai multa caldura de la Soare decât îl pierde prin propria radiație, la latitudini mari - dimpotrivă. Schimbul de aer interlatitudinal duce la transferul de căldură de la latitudini joase la latitudini mari și de frig de la latitudini mari la latitudini joase, ceea ce menține echilibrul termic la toate latitudinile Pământului.
Deoarece temperatura aerului din troposferă scade în medie de la latitudini joase la mari, presiunea atmosferică scade, de asemenea, în medie în fiecare emisferă de la latitudini joase la mari. Prin urmare, începând cu aproximativ 5 km, unde influența continentelor, oceanelor și activității ciclonice asupra structurii câmpurilor de presiune și a mișcării aerului devine mică, se stabilește transportul aerian occidental ( orez. , și carduri 1 , 2 ) pe aproape întregul glob (cu excepția zonei ecuatoriale). Iarna, în această emisferă, transportul vestic captează nu numai troposfera superioară, ci întreaga stratosferă și mezosfera. Totuși, vara stratosfera de deasupra polului se încălzește puternic și devine mult mai caldă decât peste ecuator, deci gradientul de presiune meridional, începând de la aproximativ 20 kmîși schimbă direcția și transportul aerian zonal se schimbă în consecință de la vest la est ( orez. , b).
În apropierea suprafeței pământului și în troposfera inferioară, distribuția zonală a presiunii este mai complexă, deoarece este determinată în mare măsură de activitatea ciclonică. În procesul acestuia din urmă, ciclonii, îndreptându-se în general spre Est, deviază în același timp către latitudini mai mari, iar anticiclonii către latitudini inferioare. Prin urmare, în troposfera inferioară (și în apropierea suprafeței pământului), se formează două zone subtropicale de înaltă presiune de ambele părți ale ecuatorului ( orez. , c), de-a lungul căruia presiunea este coborâtă (depresiunea ecuatorială); la latitudinile subpolare se formează două zone de joasă presiune (depresiuni subpolare); la cele mai mari latitudini, presiunea este crescută. Această distribuţie a presiunii corespunde unui transport spre vest în latitudinile mijlocii ale fiecărei emisfere şi unui transport estic în latitudinile tropicale şi înalte.
Zonele indicate de presiune și vânt în troposfera inferioară, chiar și pe hărțile medii pe termen lung, par a fi împărțite în zone separate de joasă și presiune ridicata(cm. carduri 3 și 4 ) cu circulațiile lor ciclonice și anticiclonice caracteristice, cum ar fi depresiunea islandeză, anticiclonul Azore și altele. Distribuția uscatului și mării complică repartizarea centrelor de acțiune, creând, pe lângă centrele permanente indicate, și centre sezoniere de acțiune ale atmosferei (cum ar fi anticiclonul asiatic de iarnă, depresiunea asiatică de vară). În emisfera sudică, predominant oceanică, zonalitatea lui C. a. mai bine exprimat decât în Nord.
Transportul zonal în troposferă este deosebit de pronunțat la tropice. Aici, curenții estici de lângă suprafața pământului și din troposfera inferioară - alizeele - au o mare constanță, mai ales peste oceane. În troposfera superioară, ele sunt înlocuite cu transportul vestic, care la tropice se numește antiaise. Componentele meridionale din alizeele sunt îndreptate cel mai adesea către ecuator, iar în antialice - spre latitudinile mijlocii. Prin urmare, sistemul eolian alize - antialisis poate fi considerat aproximativ ca o circulație închisă cu aer care se ridică în depresiunea ecuatorială (zona de convergență intratropicală (Vezi zona de convergență intratropicală)) și coborâre în zona subtropicală de înaltă presiune (celula Hadley). Această celulă de circulație este încă conectată prin activitatea ciclonică cu circulația în timpul latitudini extratropicale ah, de unde este completat cu aer rece și de unde își transferă aerul cald.
În unele regiuni ale Pământului, în special în bazinul Oceanului Indian, transportul estic este înlocuit de transportul vestic vara datorită plecării zonei de convergență intratropicală de la ecuator către emisfera mai caldă de vară. Transporturile aeriene în direcție opusă iarna și vara la latitudini joase sunt numite musoni tropicali.
Perturbațiile slabe ale valurilor în alizee și în zona de convergență modifică puțin natura circulației. Dar uneori (în medie de aproximativ 80 de ori pe an) în unele regiuni din zonele de convergență intratropicale se dezvoltă cele mai puternice vârtejuri - cicloni tropicali (vezi Ciclon tropical) (uragane tropicale), schimbând brusc, chiar catastrofal, regimul de circulație și vremea stabilite pe lor. drum în tropice și uneori dincolo.
În latitudinile extratropicale, dezvoltarea și trecerea cicloanelor (mai puțin intense decât cele tropicale) și a anticiclonilor este o întâmplare zilnică; Activitatea ciclonică la aceste latitudini este o formă de activitate ciclică, cel puțin în troposferă și parțial în stratosferă.
Se datorează formării constante a principalelor fronturi atmosferice (Vezi. Fronturi atmosferice) (troposferic); sunt asociate cu acestea curente cu jet(Vezi jet stream) în troposfera superioară și stratosfera inferioară. Apariția în serie a ciclonilor și anticiclonilor pe fronturile principale duce la apariția în troposfera superioară și deasupra acesteia a undelor lungi în special la scară mare, sau unde Rossby. Numărul unor astfel de valuri este cel mai adesea de aproximativ patru peste emisferă.
Asociate cu activitatea ciclonică, componentele meridionale ale C. a. în latitudinile extratropicale se modifică rapid şi frecvent. Cu toate acestea, există situații când, în decurs de câteva zile sau chiar săptămâni, extinse și cicloni mari iar anticiclonii îşi schimbă puţin poziţia. În legătură cu aceasta, transferurile de aer meridionale pe termen lung au loc în direcții opuse, uneori pe toată grosimea troposferei, pe suprafețe mari și chiar pe toată emisfera. Prin urmare, la latitudinile extratropicale se pot distinge 2 tipuri de circulație asupra emisferei sau a sectorului său mare: zonală, cu predominanță zonală, cel mai adesea vestică, de transport, și meridională, cu transporturi aeriene adiacente spre latitudini joase și înalte. La circulația de tip meridional, transferul de căldură interlatitudinal este mult mai mare decât la cel zonal.
În unele regiuni de latitudini extratropicale, din cauza încălzirii inegale a pământului și a mării, presiunea scăzută predomină asupra pământului în sezonul cald și a crescut peste apele adiacente și invers în sezonul rece. În regiunile intermediare, de-a lungul marginilor continentului și oceanului, se creează în consecință un regim musonic extratropical - un transport aerian sezonier destul de stabil într-o direcție, care este înlocuit într-un alt sezon de același transport în direcția opusă. Acesta este regimul vântului din Asia de Est, inclusiv din Orientul Îndepărtat sovietic.
În unele zone restrânse, odată cu slăbirea curenţilor generalului C. a. circulaţiile locale de mezo scară apar cu o periodicitate zilnică asociată cu diferenţe locale de încălzire atmosferică datorate orografiei şi proximităţii pământului şi apei. Acestea sunt Brizele pe malurile lacurilor de acumulare, vânturi munte-vale. LA orase mari există chiar brize urbane asociate cu dezvoltarea orașului și cu producerea de căldură în acesta.
Pentru a clarifica cele mai comune și mai stabile trăsături ale C. a. se folosește media observațiilor pe termen lung asupra presiunii atmosferice și a vântului la diferite niveluri ale atmosferei. Cu această medie, fluctuațiile ciclonului asociate cu activitatea ciclonică se anulează reciproc într-o măsură mai mare. Odată cu aceasta, sunt studiate și modificările zilnice ale regimului C.. conform diagramelor sinoptice (vezi diagramele sinoptice) - suprafață și la mare altitudine și din imagini satelitare ale norilor. Acest lucru face posibilă evidențierea tipurilor de C. a., recurența, transformările și modificările acestora.
Studiul teoretic al lui C. a. se reduce la dezvăluirea și explicarea tuturor trăsăturilor și condițiilor sale prin intermediul unui experiment numeric, adică integrarea numerică în timp a sistemelor corespunzătoare de ecuații ale hidrodinamicii și termodinamicii atmosferei (și oceanului). Atât studiul empiric al calculului general, cât și modelarea sa matematică au importanţă pentru rezolvarea problemelor prognoza pe termen lung vreme.
Lit.: Lorentz EN, Natura și teoria circulației generale a atmosferei, trad. din engleză, L., 1970; Pogosyan Kh. P., Circulația generală a atmosferei, Leningrad, 1972; Palmen E., Newton Ch., Sisteme de circulație atmosferică, trad. din engleză, L., 1973.
S. P. Hromov.
Înălțimi medii ale suprafeței izobare - 300 mb deasupra nivelului mării.
Distribuția medie pe termen lung a presiunii atmosferice și a vântului dominant lângă suprafața pământului.
Schema transferurilor zonale în timpul circulației generale a atmosferei (on înălțime diferită deasupra suprafeței pământului).
Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .
Vedeți ce este „Circulația atmosferică” în alte dicționare:
Populația generală curenții de aer deasupra suprafeței pământului, având dimensiuni orizontale proporționale cu dimensiunile continentelor și oceanelor, și o grosime de câteva. km la zeci de km. Structura lui C. a. determinat distributie spatiala atm... Enciclopedia fizică
circulatie atmosferica- Sistemul planetar al curenților de aer, care acoperă întregul glob, și descrierea sa statistică completă. → Fig. 22 Sin.: Circulația atmosferică… Dicţionar de geografie
1) un sistem general (global) de curenți de aer deasupra suprafeței pământului, ale căror dimensiuni orizontale sunt proporționale cu continentele și oceanele, iar grosimea este de la câțiva kilometri la zeci de kilometri. De exemplu, transportul general spre vest peste latitudini extratropicale și în ... Dicţionar enciclopedic mare
Caracteristica, adesea repetată în atmosferă, distribuția și dezvoltarea formațiunilor barice (în special cicloni și anticicloni) într-o anumită regiune a globului și direcția de transfer al masei de aer în sistemul corespunzător fiecăruia dintre aceste tipuri ... Dicționar marin
circulatie atmosferica- — EN circulația atmosferică Mișcarea și circulația generală a aerului, care transferă energie între diferitele niveluri ale atmosferei. Mecanismele circulației sunt foarte... Manualul Traducătorului Tehnic
Schema circulației globale a atmosferei
1) un sistem general (global) de curenți de aer deasupra suprafeței pământului, ale căror dimensiuni orizontale sunt proporționale cu continentele și oceanele, iar grosimea este de la câțiva kilometri la zeci de kilometri. De exemplu: transferul general occidental ...... Dicţionar enciclopedic
În stratosferă au loc transferuri preponderent zonale (ceea ce determină existența zonei latitudinale).
Mișcarea aerului are loc din zone cu presiune ridicată, create de aerul rece mai dens, către zone mai calde cu presiune atmosferică scăzută. Temperatura variază datorită faptului că la diferite latitudini suprafața Pământului este încălzită diferit de soare, iar suprafața pământului are proprietăți fizice diferite, în special datorită împărțirii sale în pământ și mare. În plus, mișcarea aerului este afectată de rotația Pământului în jurul axei sale și de eterogenitatea suprafeței sale, ceea ce provoacă frecarea aerului asupra solului și antrenarea acestuia. Sursa primară de energie pentru toate procesele de circulație în atmosfera Pământului este energia radiantă a Soarelui. Energia circulației atmosferei este cheltuită în mod constant pe frecare, dar este alimentată continuu datorită radiatie solara.
YouTube enciclopedic
-
1 / 5
Circulația generală a atmosferei duce la transferul de materie și energie în atmosferă atât în direcția latitudinală, cât și în cea meridiană, motiv pentru care sunt cel mai important proces de formare a climei, afectând vremea oriunde pe planetă. În troposferă, alizeele, musonii, precum și transferurile de masă de aer asociate cu cicloni și anticicloni (activitate ciclonică) participă la ea.
Elementele globale ale circulației atmosferice în troposferă sunt trei (în fiecare emisferă) celule de circulație - celula Hadley, celula Ferrel și celula polară.
În locurile cele mai încălzite, aerul încălzit are o densitate mai mică și se ridică, formând astfel o zonă de presiune atmosferică scăzută. În mod similar, în locurile mai reci se formează o zonă de presiune ridicată. . Mișcarea aerului are loc dintr-o zonă de presiune atmosferică ridicată într-o zonă de presiune atmosferică scăzută. Deoarece cu cât zona este mai aproape de ecuator și mai departe de poli, cu atât se încălzește mai bine, în straturile inferioare ale atmosferei predomină o mișcare a aerului de la poli la ecuator. Totuși, Pământul se rotește și în jurul axei sale, astfel încât forța Coriolis acționează asupra aerului în mișcare și deviază această mișcare spre vest. În straturile superioare ale troposferei se formează o mișcare inversă a maselor de aer: de la ecuator la poli. Forța lui Coriolis se deviază constant spre est și cu cât mai departe, cu atât mai mult. Și în zone în jur de 30 de grade nord și latitudine sudică mișcarea devine direcționată de la vest la est paralel cu ecuatorul. Drept urmare, aerul care a căzut la aceste latitudini nu are unde să meargă la o asemenea înălțime și se scufundă până la pământ. Aici se formează zona de cea mai mare presiune. Așa se formează alizeele - vânturi constante, sufland spre ecuator si spre vest, iar din moment ce forta de infasurare actioneaza constant, la apropierea de ecuator, alizeele bat aproape paralel cu acesta. Curenții de aer ai straturilor superioare, direcționați de la ecuator spre tropice, se numesc antialice. Vânturile alizee și antialicele formează, parcă, o roată de aer, de-a lungul căreia se menține o circulație continuă a aerului între ecuator și tropice. Între alizeele din emisfera nordică și sudică se află Zona de convergență intertropicală.
În timpul anului, această zonă se deplasează de la ecuator la emisfera mai caldă de vară. Ca urmare, în unele locuri, în special în bazinul Oceanului Indian, unde principala direcție de transport aerian iarna este de la vest la est, vara este înlocuită cu cea opusă. Astfel de transferuri aeriene se numesc musoni tropicali. Activitatea ciclonică leagă zona de circulație tropicală cu circulația în interior latitudini temperate iar intre ele are loc un schimb de aer cald si rece. Ca urmare a schimbului de aer interlatitudinal, căldura este transferată de la latitudini joase la înalte și frigul de la latitudini înalte la joase, ceea ce duce la păstrarea echilibrului termic pe Pământ.
De fapt, circulația atmosferei este în continuă schimbare, atât din cauza schimbărilor sezoniere ale distribuției căldurii pe suprafața pământului și în atmosferă, cât și datorită formării și mișcării ciclonilor și anticiclonilor în atmosferă. Ciclonii și anticiclonii se deplasează în general spre est, în timp ce ciclonii deviază spre poli, iar anticiclonii - departe de poli.
Astfel se formează:
Această distribuție a presiunii corespunde transportului vestic în latitudini temperate și transportului estic în latitudini tropicale și înalte. În emisfera sudică, zonalitatea circulației atmosferice este mai bine exprimată decât în emisfera nordică, deoarece există în principal oceane. Vântul în alizee variază puțin, iar aceste modificări modifică puțin natura circulației. În medie, de aproximativ 80 de ori pe an, în unele zone din zona de convergență intratropicală, se dezvoltă cicloni tropicali, care schimbă dramatic regimul vântului și condițiile meteorologice stabilite la tropice, mai rar în afara acestora. În latitudinile extratropicale, ciclonii sunt mai puțin intensi decât cei tropicali. Dezvoltarea și trecerea ciclonilor și anticiclonilor este un fenomen cotidian. Componentele meridionale ale circulației atmosferice asociate cu activitatea ciclonică în latitudini extratropicale se modifică rapid și frecvent. Cu toate acestea, se întâmplă ca timp de câteva zile și uneori chiar săptămâni, ciclonii și anticiclonii extinsi și înalți să își schimbe cu greu poziția. Apoi, au loc transferuri de aer meridionale de lungă durată direcționate opus, uneori în toată grosimea troposferei, care se răspândesc pe suprafețe mari și chiar pe toată emisfera. Așadar, în latitudinile extratropicale, se disting două tipuri principale de circulație asupra emisferei sau a sectorului său mare: zonală, cu predominanță de transport zonal, cel mai adesea vestic, și meridională, cu transporturi aeriene adiacente spre latitudini joase și înalte. Circulația de tip meridional realizează un transfer de căldură interlatitudinal mult mai mare decât cea zonală.
De asemenea, circulația atmosferică asigură distribuția umidității atât între zonele climatice, cât și în interiorul acestora. Abundența precipitațiilor în centura ecuatorială Este asigurată nu numai de propria evaporare mare, ci și de transferul de umiditate (datorită circulației generale a atmosferei) din centurile tropicale și subecuatoriale. LA centura subecuatorială circulaţia atmosferică asigură schimbarea anotimpurilor. Când musonul suflă dinspre mare, du-te ploi abundente. Când musonul suflă din uscat, începe sezonul uscat. Centura tropicală este mai uscată decât cele ecuatoriale și subecuatoriale, întrucât circulatie generala atmosfera transportă umiditatea către ecuator. În plus, vânturile de la est la vest predomină, așadar, din cauza umidității evaporate de la suprafața mărilor și oceanelor, în părţile de est continentele plouă mult. Mai spre vest, nu sunt suficiente ploaie, clima devine aridă. Așa se formează centuri întregi de deșerturi, precum Sahara sau deșerturile Australiei.
Note
- Circulația atmosferei // Enciclopedie "
Conținutul articolului
CIRCULAREA ATMOSFEREI. Principalii factori care influențează formarea climei Pământului sunt radiația solară, circulația atmosferică și natura suprafeței subiacente. Cu ei influența comună clima se formează în diferite regiuni ale globului. Numărul de primiri caldura solara depinde de o serie de factori. Unghiul de incidență este decisiv. razele de soare. Prin urmare, la latitudini geografice joase, sosește mult mai multă energie solară decât la latitudini medii și chiar superioare.
Circulația generală a atmosferei se numește curenți închisi ai maselor de aer la scară emisferică sau globală, ducând la transportul latitudinal și meridional al materiei și energiei în atmosferă. Principalul motiv pentru apariția curenților de aer în atmosferă este distribuția neuniformă a căldurii pe suprafața Pământului, ceea ce duce la încălzirea neuniformă a solului și a aerului în diferite zone ale globului. Astfel, energia solară este cauza principală a tuturor mișcărilor în interior carcasă de aer Pământ. Pe lângă afluxul de energie solară la cei mai importanți factori, care provoacă apariția vântului, includ și rotația Pământului în jurul axei sale, eterogenitatea suprafeței subiacente și frecarea aerului pe sol. LA atmosfera pământului observat Trafic aerian scări foarte diferite - de la zeci și sute de metri (vânt local) la sute și mii de kilometri (cicloni, anticicloni, musoni, alize, zone frontale planetare). Cea mai simplă schemă a circulației globale a atmosferei a fost întocmită acum mai bine de 200 de ani. Principalele sale prevederi nu și-au pierdut semnificația până în prezent.
Principii moderne de clasificare a formelor de circulație atmosferică emisfera nordică Wangenheim-Girs. Masele de aer se mișcă constant pe tot globul. Viteza de mișcare a acestora este afectată de afluxul neuniform al radiației solare și de absorbția acesteia de către diferite părți ale suprafeței și atmosferei subiacente, de rotația Pământului, de interacțiunea termică și dinamică a atmosferei cu suprafața de bază, inclusiv de interacțiunea cu suprafața subiacentă. ocean.
Principala cauză a mișcărilor atmosferice este neomogenitatea încălzirii diferitelor părți ale suprafeței și atmosferei Pământului. Creșterea aerului cald și scăderea aerului rece pe Pământul în rotație este însoțită de formarea unor sisteme de circulație de diferite scări. Ansamblul mișcărilor atmosferice la scară largă se numește circulație generală a atmosferei. .
Atmosfera primește căldură prin absorbția radiației solare, prin condensarea vaporilor de apă și prin schimbul de căldură cu suprafața subiacentă. Admitere căldură latentăîn atmosferă depinde de creșterea aerului umed. Deci zona tropicala Oceanul Pacific este o sursă puternică de căldură și umiditate pentru atmosferă. Transferul semnificativ de căldură de la suprafața oceanului are loc iarna, unde masele de aer rece pătrund în zonele cu curenții marini caldi.
Una dintre cele mai mari verigi din circulația generală a atmosferei este vortexul circumpolar. Formarea sa se datorează centrelor de frig din regiunea polară și centrelor de căldură din zona tropicală. Mișcarea circumpolară și manifestarea ei - transportul vestic - sunt o trăsătură stabilă și caracteristică a circulației generale atmosferice. În anii 1930, studiile detaliate ale circulației generale a atmosferei au început prin împărțirea tuturor proceselor sinoptice în procese elementare (ESP) și generalizarea lor în trei forme de circulație: vestică (V), estică (E) și meridională (C). Procesele formei vestice (W) se caracterizează prin dezvoltarea componentelor de circulație zonală și o deplasare rapidă de la vest la est a formațiunilor barice. Odată cu dezvoltarea formelor meridionale de circulație, când se formează unde staționare de mare amplitudine, se observă procese de forma E și C. globul este strâns legată de distribuția presiunii, a temperaturii și de natura activității ciclonice. Prin urmare, în distribuția vântului, Pământul trebuie să aibă o anumită zonalitate. Dar direcțiile reale ale vântului iarna și vara diferă de vânturile reale din schema zonală. Zonalitate cea mai distinctă are vânturile în zona aproape ecuatorială. În emisfera nordică, vânturile din direcția nord-est predomină iarna și vara, iar în sud - vânturi din direcția sud-est - alizee. Vânturile alizee sunt cele mai pronunțate peste Oceanul Pacific. Deasupra continentelor și în apropierea acestora, alizeele sunt întrerupte de un alt sistem de curenți - musonii, care apar din cauza activității ciclonice asociate cu o diferență mare de temperatură între mare și uscat. Iarna, musonul este direcționat de la continent la ocean, iar vara - de la ocean la continent. Transportul musonal al maselor de aer este reprezentat în zonele de coastă Asia de Estși, în special, în Primorye. Masele de aer se deplasează atât în apropierea suprafeței Pământului, cât și la altitudini mari față de Pământ, și nu numai în direcția orizontală, ci și în direcția verticală. În ciuda faptului că vitezele verticale de mișcare a aerului sunt mici, ele joacă un rol important în schimbul de aer de-a lungul verticală, formarea norilor, precipitații și alte fenomene meteorologice. Există și alte caracteristici în distribuția mișcărilor verticale. Analiza hărților sinoptice a arătat că contrastele de temperatură pol - ecuator sunt distribuite neuniform de-a lungul latitudinii. Se observă o zonă relativ îngustă, unde se concentrează o parte semnificativă a energiei de circulație atmosferică. Aici se notează valorile maxime ale gradienților barici și, în consecință, vitezele vântului. Pentru astfel de regiuni, a fost introdus conceptul de zonă frontală de mare altitudine (AHFZ) și puternic vânturi de vest a devenit cunoscut sub numele de jet streams sau jets. De obicei, viteza vântului de-a lungul axei jetului depășește 30 m/s, gradientul vertical al vitezei vântului depășește 5 m/s la 1 km, iar gradientul vitezei orizontale atinge 10 m/s sau mai mult la 100 km. UFZ ocupă zone geografice mari: lățimea sa este de 800–1000 km, înălțimea sa este de 12–15 km, iar lungimea sa este de 5–10 mii km. UFZ include de obicei unul sau mai multe fronturi și este locul în care apar ciclonii frontali mobili și anticiclonii, deplasându-se în direcția fluxului principal (conducător). În perioadele de puternică dezvoltare a meridionalității proceselor, UFZ, așa cum spune, „se zvâcnește”, întorcându-se în jurul crestelor de mare altitudine dinspre nord și golurilor dinspre sud.
Circulația generală a atmosferei este un sistem de curenți de aer pe scară largă pe glob. Acest sistem este disponibil pentru studiu folosind hărți sinoptice zilnice și este, de asemenea, afișat pe hărți medii pe termen lung pentru suprafața pământului și troposferă.
Curenții de aer.
Un sistem complex de curenți de aer este asociat cu distribuția presiunii planetare. Unele dintre ele sunt relativ stabile, în timp ce altele se schimbă constant în spațiu și timp. Curenții de aer stabili includ vânturile alice, care sunt direcționate de la latitudinile subtropicale ale ambelor emisfere către ecuator, iar musonii de la latitudinile mijlocii sunt dominați de curenții de aer vestici (de la vest la est), în care vâltoare mari- cicloni și anticicloni, de obicei extinzându-se pe sute și mii de kilometri. Ciclonii sunt observați și la latitudini tropicale, unde diferă prin dimensiuni mai mici, dar mai ales prin viteze mari ale vântului, ajungând adesea la puterea unui uragan (așa-numiții cicloni tropicali). În troposfera superioară și stratosfera inferioară, deseori apar curente cu jet relativ înguste (cu sute de kilometri lățime), cu limite clar definite, în interiorul cărora vântul ajunge. viteze mari până la 100–150 m/s.
alizee
(germană, singular Passat, probabil din spaniola viento de pasade) – vântul care favorizează deplasarea), curenți de aer stabili pe tot parcursul anului în latitudini tropicale deasupra oceanelor. În emisfera nordică, direcția alizeelor este predominant nord-est, în sud - sud-est. Între alizeele emisferelor nordice și sudice - zona de convergență intratropicală; peste alizeele din sens invers sufla anti-alizeile.
Musonii
- un sistem de curenți de aer în care vânturile dintr-o direcție predomină într-un sezon, iar în celălalt - direct opus sau aproape de acesta. Cuvântul muson provine din arabă mausim, care înseamnă anotimp. Timp de multe secole, marinarii arabi au folosit acest cuvânt pentru a se referi la sistemul vântului peste Marea Arabieiși Golful Bengal. În lunile de vară, vânturile bat din sud-vest, iar iarna - din nord-est. Locuitorii din Orientul Mijlociu și din India știu despre musoni de foarte mult timp. Chiar și în secolele IV-III. î.Hr. Navigatorii indieni și persani au folosit modelele schimbărilor vântului atunci când navigau în Marea Arabiei. În secolele I și II. ANUNȚ a existat o mare rută musoonală de la coasta Indiei până la Marea Chinei de Sud și China. Navigatorii indieni, malaezii și chinezi și-au condus navele cu vele de-a lungul ei vara spre est, iar iarna spre vest. Atenția care a fost acordată musonilor de secole în diferite părți ale lumii se datorează nu numai schimbării sezoniere a vântului predominant, ci și modelelor de precipitații din perioada musonului. Lipsa ploilor musonice duce la secetă, pierderea recoltelor, reducerea adâncimii râurilor. În același timp, musonul prea intens cu averse furtunoase și prelungite provoacă inundații. Semnele specifice musonului sunt stabilitatea acestuia în timpul sezonului și schimbarea de la o jumătate a anului la alta, adică. sezonalitatea acestuia. Cauzele vântului musonic și schimbarea direcției lor sezonier sunt asociate curs anual Soarele și apariția radiației solare pe suprafața pământului.
Musonii sunt obișnuiți la tropice pe zone vaste din Africa de Vest până în Asia de Sud-Est și Indonezia. Componenta musonica a circulatiei generale a atmosferei are influenta semnificativași asupra formării climei regiunilor de est ale coastei asiatice a Rusiei. Acest transfer musonic și schimbarea influenței continentale și maritime sunt cel mai clar exprimate în sudul Orientului Îndepărtat și mai ales în Primorsky Krai. La aceste latitudini, musonul poate fi împărțit în două faze - iarnă și vară: Asia „expiră” aer iarna și îl „inhalează” vara. Iarna, influența continentului este cea mai pronunțată. Pe măsură ce continentul eurasiatic se răcește, deasupra lui se formează din ce în ce mai multe zone cu presiune atmosferică ridicată. Predominanța unor astfel de zone duce la faptul că pe hărțile de presiune atmosferică, atunci când se face media lunilor de iarnă, există o zonă imensă de înaltă presiune, numită anticiclon siberian sau asiatic. În acest moment, aici se formează un flux puternic de nord-vest de aer continental, cu o grosime verticală de până la 4 km - musonul de iarnă. Vara, transportul musonic la aceste latitudini are loc de obicei din cauza interacțiunii dintre depresiunea din Orientul Îndepărtat (o zonă de joasă presiune care se formează în principal în bazinul Amur) și zonele de înaltă presiune de deasupra. mărilor marginale(japoneză și Okhotsk) și partea de nord-vest a Oceanului Pacific. Activitate ciclonică maximă în regiunile sudice Orientul Îndepărtat cade vara și primăvara, cel puțin - iarna și toamna. Încălzirea continentului în timpul verii, amplasarea meridională a lanțurilor muntoase, în special, Sikhote-Alin, formarea de anticicloni peste mările marginale duce la faptul că ciclonii care se deplasează din regiunile vestice își încetinesc circulația aici și sunt blocați. . Aceste motive contribuie la formarea depresiunii de vară din Orientul Îndepărtat. Principala caracteristică a climei din partea de sud a Orientului Îndepărtat al Rusiei este precipitațiile, în principal în sezonul cald: din iunie până în septembrie, mai mult de 60% cad. suma anuala, și trăsătura caracteristică clima musonica este că luna cea mai ploioasă a anului primește de aproape 50 de ori mai multe precipitații decât luna cea mai uscată. În climele continentale, acest raport abia ajunge la patru.
Ciclon
(din grecescul kyklon - vârtej) - o zonă de presiune scăzută în atmosferă cu un minim în centru. Diametrul ciclonului este de câteva mii de kilometri. Se caracterizează printr-un sistem de vânturi care sufla în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică. Vremea în timpul cicloanelor este acoperită cu vânt puternic. Acest lucru se datorează particularităților distribuției presiunii și naturii circulației aerului.
Sub influența frecării în straturile inferioare ale atmosferei în ciclon, pe lângă mișcarea circulară a aerului, există și mișcare de la periferie la centru și, prin urmare, există o mișcare constantă verticală, ascendentă a aerului și a acestuia. răcind pe măsură ce se ridică. Aerul, răcind, devine saturat de umiditate, se formează nori în el, dând precipitații. În cicloni, în special în apropierea centrelor lor, există întotdeauna o diferență mare de presiune între centru și periferie (adică așa-numitele gradienți de presiune orizontale sunt mari) și, prin urmare, sunt observate în mod constant vânturi puternice cu rafale (vârtejuri). După originea lor, turbiiurile sunt împărțite în două grupe principale: tropicale (uragane, taifunuri) și cicloane de latitudini temperate.
Cicloane tropicale.
Locul de naștere al turbiilor tropicale este întinderile oceanice din regiunea ecuatorială, aproximativ între 10–15 ° latitudini nordice și sudice, diametrul lor este de câteva sute de kilometri, iar înălțimea lor este de la 5 la 15 km. Ciclonii tropicali pot apărea în orice moment al anului în părțile tropicale ale tuturor oceanelor, cu excepția Pacificului de sud-est și a Atlanticului de sud. Cel mai adesea (în 87% din cazuri) ciclonii tropicali apar între latitudinile 5° și 20°. La latitudini mai mari, ele apar doar în 13% din cazuri. Niciun ciclon nu a fost înregistrat vreodată la nord de 35° latitudine nordicăși la sud de 22° latitudine sudică. Ciclonii tropicali care au atins o intensitate semnificativă în fiecare regiune au propriul nume. În partea de est a Oceanului Pacific și în Atlantic sunt numite uragane (de la cuvântul spaniol „uracan” sau din engleză „uragan”), în țările din Peninsula Hindustan - cicloane sau furtuni, pe Orientul îndepărtat- taifunuri (de la cuvântul chinezesc „tai”, care înseamnă vânt puternic). Există și denumiri locale mai puțin frecvente: „willy-willy” - în Australia, „willy-wow” - în Oceania și „baguio” - în Filipine. Taifunurile din Pacific și uraganele din Atlantic sunt denumite conform listelor stabilite. Patru liste de nume sunt folosite pentru taifunuri, iar o listă este folosită pentru uragane. Fiecare taifun sau uragan s-a format într-un anumit an calendaristic, pe lângă nume, unui număr de serie i se atribuie un an din două cifre: de exemplu, 0115, ceea ce înseamnă al cincisprezecelea număr de taifun din 2001.
Cel mai adesea se formează în partea de nord a zonei tropicale a Oceanului Pacific: aici, în medie, sunt urmărite aproximativ 30 de cicloni pe an. Ciclonii tropicali intră în latitudini temperate de la sfârșitul lunii iunie până la începutul lunii octombrie și sunt cei mai activi în august-octombrie. O caracteristică distinctivă a cicloanilor din acest grup este că sunt omogeni termic (adică nu există contraste de temperatură între diferitele părți ale vortexului), conțin o cantitate colosală de energie, aduc cu ei vânturi de furtună și precipitații puternice.
Ciclonii tropicali se formează acolo unde există o temperatură ridicată la suprafața apei (peste 26°C) și o diferență de temperatură apă-aer de peste 2°C. Aceasta duce la o creștere a evaporării, o creștere a conținutului de umiditate din aer, care, în într-o oarecare măsură, determină acumularea de energie termică în atmosferă și contribuie la ridicarea verticală a aerului. Împingerea puternică care se formează duce din ce în ce mai multe volume de aer, încălzite și umezite deasupra suprafeței apei. Rotația Pământului dă nașterii aerului o mișcare de vortex, iar vortexul devine ca un vârf uriaș, a cărui energie este grandioasă. Partea centrală a pâlniei este numită „ochiul furtunii”. Acesta este un fenomen fenomenal care uimește prin particularitățile „comportamentului”. Când ochiul furtunii este bine definit, precipitațiile se opresc brusc la granița sa, cerul se limpezește, iar vântul slăbește semnificativ, uneori până la calm. Forma ochiului furtunii poate fi foarte diferită, se schimbă constant. Uneori există chiar și un ochi dublu. Diametrul mediu al ochilor de furtună în cicloanii bine dezvoltati este de 10–25 km, în timp ce în cicloanii distructivi este de 60–70 km.
Cicloni tropicali în funcție de intensitatea lor:
1. Perturbare tropicală - vitezele vântului sunt mici (mai puțin de 17 m/s).
2. Depresiune tropicală - viteza vântului atinge 17–20 m/s.
3. Furtună tropicală - viteza vântului de până la 38 m/s.
4. Taifun (uragan) - viteza vantului depaseste 39 m/s.
LA ciclu de viață Un ciclon tropical are patru etape:
1. Etapa de formare. Începe cu apariția primului izobar închis (o izobară este o linie de presiune egală). Presiunea din centrul ciclonului scade la 990 hPa. Doar aproximativ 10% din depresiunile tropicale se dezvoltă în continuare.
2. Stadiul unui ciclon tânăr sau stadiul de dezvoltare. Ciclonul începe să se adâncească rapid; are loc o scădere semnificativă a presiunii. Vânturile forțate de uragan formează un inel în jurul centrului cu o rază de 40–50 km.
3. Stadiul de maturitate. Căderea de presiune în centrul ciclonului și creșterea vitezei vântului încetează treptat. Regiune vânturi de furtună iar aversele intense cresc în mărime. Diametrul ciclonilor tropicali în stadiile de dezvoltare și maturitate poate varia de la 60–70 km până la 1000 km.
4. Stadiul de atenuare. Începutul umplerii ciclonului de creștere a presiunii în centrul acestuia). Atenuarea are loc atunci când un ciclon tropical se deplasează într-o zonă cu temperaturi mai scăzute la suprafața apei sau când trece la uscat. Acest lucru se datorează unei scăderi a afluxului de energie (căldură și umiditate) de la suprafața oceanului, iar când vine vorba de pământ, se datorează și creșterii frecării față de suprafața de bază.
Îndreptându-se spre latitudinile temperate, ciclonii tropicali își pierd treptat puterea și se estompează.
Taifunuri.
Taifunurile sunt printre cele mai puternice și mai distructive cicloane tropicale, ele apar peste oceanul de la nord-est de Filipine. Durata medie existența unui taifun este de 11 zile, iar maximul este de 18 zile. Presiunea minimă observată în astfel de cicloane tropicale, variază foarte mult: de la 885 la 980 hPa. Cantitățile maxime zilnice de precipitații ajung la 400 mm, iar viteza vântului este de 20–35 m/s. Sezonul principal de taifunuri în latitudinile temperate este din iulie până în septembrie.
Tornadă.
Furtunile severe de pe Pământ pot provoca apariția unor nori neobișnuiți, de dimensiuni mici, dar violenți. Tornadele se rotesc cu viteze de sute de kilometri pe secundă, iar când ajung la suprafața Pământului, mătură aproape tot ce le stau în cale de-a lungul unei căi lungi și înguste. De regulă, tornadele nu durează mai mult de câteva minute, dar cele mai puternice și mai periculoase dintre ele pot dura ore întregi.
Cicloni de latitudini temperate.
Ciclonii de latitudini temperate sunt mai puțin periculoși, apar mai ales în zonele fronturilor atmosferice, unde se întâlnesc două mase de aer diferite. În emisfera nordică, cele mai extinse cicloane sunt de obicei observate peste apele oceanelor Atlantic și Pacific. Frecvența acestora depinde de perioada anului și zona geografică. În medie, în emisfera nordică, ciclonii s-au terminat partea europeana continentele sunt mai frecvente iarna, peste cele asiatice - vara. Ciclonii au un diametru de aproximativ 2000–3000 km sau mai mult.
Vremea într-un ciclon de latitudini extratropicale este eterogenă: se distinge între părțile din față și din spate ale ciclonului, părțile din stânga și din dreapta în raport cu direcția de mișcare a acestuia. În fața ciclonului predomină norii continui stratus. front cald, precipitații extinse cu vânturi din sfertul sudic al orizontului. În spatele ciclonului, în spatele frontului rece, vremea este instabilă, cu averse de precipitații, vânturi rafale în sferturile de nord-vest și nord; nebulozitatea poate fi cu pauze și chiar cu luminițe de scurtă durată, iar vara este de tip convectiv. Partea stângă (cel mai adesea nordică) a ciclonului este caracterizată de condiții meteorologice care pot fi numite intermediare între părțile din față și din spate ale ciclonului; predomină vânturile din cartierul de est și nord-est, norii sunt continui, precipitațiile sunt ample, căzând intermitent și transformându-se treptat în averse de scurtă durată. Partea dreaptă de sud a ciclonului pentru o anumită perioadă a vieții sale este un „sector cald” - este umplut cu o masă de aer cald, care este forțată în sus în timp. Aici, în funcție de anotimp și tipul masei de aer, vremea poate fi variată, dar în cea mai mare parte fără precipitații semnificative, cu ceață sau nori subțiri de strat joasă, deseori senin și mereu cald, cu vânturi de sferturi de sud și sud-vest.
Anticiclon
– zonă de înaltă presiune în atmosferă cu un maxim în centru (la nivelul mării 1050–1070 hPa). Diametrul anticiclonului este de aproximativ mii de kilometri. Un anticiclon se caracterizează printr-un sistem de vânturi care sufla în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică, cu vreme înnorată și uscată și vânturi slabe.
În funcție de aria geografică de origine, se disting anticiclonii extratropicali și subtropicali. Apariția și dezvoltarea anticiclonilor este strâns legată de dezvoltarea ciclonilor; în practică, acesta este un singur proces. Într-o regiune se creează un deficit de masă, iar în regiunea vecină, un exces. Anticiclonii ocupă zone comparabile cu dimensiunea continentelor, peste care se dezvoltă mai bine iarna, iar peste oceane vara. În medie, frecvența anticiclonilor este de 2,5-3 ori mai mică decât cea a cicloanilor.
Ciclul anual este exprimat destul de slab, dar există puțin mai mulți anticicloni mobili peste continente decât peste oceane. Există zone în care anticiclonii devin cel mai adesea inactivi și există perioadă lungă de timp. Din centrul anticiclonului, aerul curge în toate direcțiile, ceea ce exclude posibilitatea de convergență și interacțiune a maselor de aer diferite. Datorită mișcării în jos a aerului în părțile centrale anticicloni, predomină vremea înnorată. Cu toate acestea, cu umiditate semnificativă a aerului în jumătatea rece a anului, în partea centrală a anticiclonului se pot observa nori solizi, iar ceață se observă atât iarna, cât și vara.
În fiecare anticiclon, vremea se schimbă semnificativ în diferite sectoare. La periferia anticiclonilor, condițiile meteorologice sunt, în general, similare cu condițiile meteorologice din sectoarele adiacente cicloanelor învecinate.
Marginea nordică a anticiclonului este de obicei conectată direct cu sectorul cald al ciclonului vecin. Aici, în jumătatea rece a anului, este adesea observată acoperit de nori ploi slabe ocazionale. Se observă adesea ceață. Vara, în acest sector al anticiclonului, înnorare mici, în timpul zilei se pot dezvolta nori cumulus.
Marginea vestică a anticiclonului se învecinează cu partea frontală a zonei de joasă presiune. În jumătatea rece a anului, în această parte a anticiclonului, nori stratocumulus din care cad precipitatii usoare. Zona de precipitații este destul de extinsă și se deplasează de-a lungul izobarelor, rotunjind anticiclonul în sensul acelor de ceasornic și suferind unele modificări. Vara, pe marginea vestică a anticiclonului, când temperatura ridicata aer și umiditate semnificativă, nori cumuluși se dezvoltă adesea și furtunile bubuie.
Marginea de sud a anticiclonului se învecinează cu partea de nord a ciclonului. Aici se vede adesea nori stratus din care cad precipitatii iarna. În această parte a anticiclonului se creează căderi mari de presiune, astfel încât vântul se intensifică adesea și apar viscol.
Marginea de est a anticiclonului se învecinează cu partea din spate a ciclonului. Vara, cu o masă de aer instabilă în timpul zilei, aici se formează nori cumulus, cad ploi abundente și furtună cu descărcări electrice. În timpul iernii, se poate observa vreme senină sau parțial înnorată.
În diferite anticicloane, există diferențe semnificative de vreme, care este determinată în fiecare caz de proprietățile maselor de aer și depinde de anotimp. Prin urmare, pentru prognoza meteo, proprietățile fiecărui anticiclon sunt studiate individual.
Tsunami - lung valurile marii, formată în oceane și mări sub influența cutremurelor, a erupțiilor vulcanice, precum și ca urmare a unei scăderi accentuate a presiunii atmosferice, sau când mase de sol și gheață cad de pe coastă în apă.
Principala zonă în care apar tsunami este Oceanul Pacific. Din cei 400 de vulcani activi de pe pământ astăzi, 330 sunt localizați în Oceanul Pacific, peste 80% din toate cutremurele sunt observate aici. .
„Tsunami” înseamnă „val în port” în japoneză. Și deși această traducere sună oarecum exotică și este descriptivă, acest termen caracterizează esența fenomenului în cel mai bun mod posibil. Principala natură a producerii unui tsunami este seismică. În zonele scoarței terestre sub fundul oceanului apar rupturi, manifestate sub formă de cutremure. În cazurile în care epicentrul cutremurelor este situat la o adâncime de peste 50 km, un tsunami, de regulă, nu se formează. Există o altă interpretare a cauzelor formării unui tsunami - aceasta este o erupție a vulcanilor terestre și subacvatici. Uneori sunt tsunami origine meteorologică. Astfel de „meteotsunami” sunt asociate cu taifunurile și uraganele care intră în mare.
O diagramă simplificată a formării unui tsunami.
Cel mai adesea, undele de tsunami sunt de origine seismică, în timpul cutremurelor se formează falii pe suprafața scoarței terestre - fisuri și, ca urmare, falii, deplasări și răsturnări, ducând la tasarea sau ridicarea unor zone semnificative ale fundului. În același timp, în coloana de apă apar modificări instantanee de volum și presiune, determinând apariția undelor de compresie și rarefacție, care, ajungând la suprafața oceanului, provoacă oscilații ale acestuia și formează un tsunami. Perioada undelor generate este de la 2 la 20 min; acestea sunt valuri lungi. În larg, aceste valuri nu sunt vizibile, dar transportă o energie extraordinară. Viteza de deplasare a valurilor de tsunami în apă adâncă este de 500–700 km/h. Când se mișcă, energia unui tsunami este cheltuită pentru a depăși forțele de vâscozitate și frecare de pe fund. Intensitatea unui tsunami este legată de puterea unui cutremur. În Rusia, 12 niveluri sunt utilizate pentru a determina intensitatea unui cutremur. scara de puncte, în Japonia, unitatea de măsură a unui cutremur este magnitudinea, care este o valoare proporțională cu logaritmul amplitudinii maxime a amestecului orizontal al solului (de jos) la o distanță de 100 km de sursa cutremurului. Cel mai cutremure puternice au o magnitudine de 8,5.
Principala metodă de predicție a tsunami-ului este seismică, bazată pe existența unei diferențe între viteza de propagare a undelor seismice în Scoarta terestrași viteza de propagare a valurilor de tsunami în ocean. Undele seismice ajung pe coastă de 50-80 de ori mai repede decât valurile de tsunami. Serviciul de seism înregistrează un cutremur, îi determină parametrii, tsunamigenitatea și transmite aceste informații către serviciul operațional al Centrului de Hidrometeorologie Marină.
Peste 99% din valurile de tsunami sunt cauzate de cutremure subacvatice. În timpul unui cutremur, sub apă se formează o fisură verticală și o parte a fundului se scufundă. Fundul încetează brusc să susțină coloana de apă aflată deasupra ei. Suprafața apei începe să oscileze pe verticală, încercând să revină la nivelul inițial - nivelul mediu al mării - și generează o serie de valuri.
Vânt
- miscarea aerului fata de suprafata pamantului (componenta orizontala a acestei miscari), uneori se vorbeste despre un vant ascendent sau descendent, tinand cont de componenta sa verticala.
Viteza vântului.
Estimarea vitezei vântului în puncte, așa-numita scara Beaufort, conform căruia întreg intervalul posibilelor viteze ale vântului este împărțit în 12 gradații. Această scară leagă puterea vântului de diferitele sale efecte, cum ar fi gradul de rugozitate a mării, balansarea ramurilor și copacilor, răspândirea fumului din coșuri și așa mai departe. Fiecare gradație pe scara Beaufort are un nume specific. Deci, zero al scalei Beaufort corespunde calmului, i.e. lipsa totală de vânt. Vânt în 4 puncte, conform lui Beaufort, se numește moderat și corespunde unei viteze de 5–7 m / s; la 7 puncte - puternic, la o viteză de 12-15 m/s; în 9 puncte - de o furtună, cu o viteză de 18–21 m/s; in sfarsit, un vant de 12 Beaufort este deja un uragan, cu o viteza de peste 29 m/s . În apropierea suprafeței pământului, de multe ori se confruntă cu vânturi cu viteze de ordinul 4–8 m/s și rareori depășesc 12–15 m/s. Dar totuși, în furtunile și uraganele de latitudini temperate, vitezele pot depăși 30 m/sec, iar în unele rafale ajung la 60 m/sec. În uraganele tropicale, vitezele vântului ajung până la 65 m/s, și rafale individuale - până la 100 m / s. În turbioare la scară mică (tornade, cheaguri de sânge), sunt posibile viteze de peste 100 m/sec. În așa-numitele fluxuri cu jet din troposfera superioară și stratosfera inferioară, viteza medie a vântului pe o perioadă lungă de timp și pe o suprafață mare poate ajunge până la 70–100 m/s . Viteza vântului lângă suprafața pământului este măsurată cu anemometre de diferite modele. Instrumentele de măsurare a vântului la stațiile terestre sunt instalate la o înălțime de 10–15 m deasupra suprafeței pământului.
Masa 2. PUTEREA VÂNTULUI. Scala Beaufort pentru determinarea puterii vântului Puncte Semne vizuale pe uscat Viteza vântului, km/h Termeni care definesc puterea vântului 0 Calm; fumul se ridică pe verticală Mai puțin de 1,6 Calm 1 Direcția vântului se observă prin deviația fumului, dar nu și prin girouză 1,6–4,8 Liniște 2 Vântul este simțit de pielea feței; frunzele foșnesc; învârtind giruete obişnuite 6,4–11,2 Ușoară 3 Sunt frunze și crenguțe mici în continuă mișcare; fluturând steaguri luminoase 12,8–19,2 Slab 4 Vântul ridică praf și hârtii; ramuri subțiri se leagănă 20,8–28,8 Moderat 5 Copacii cu frunze se leagănă; pe uscat apar ondulații 30,4–38,4 Proaspăt 6 Ramurile groase se leagănă; în firele electrice se aude fluierul vântului; greu de ținut o umbrelă 40,0–49,6 Puternic 7 Trunchiurile copacilor se leagănă; greu de mers împotriva vântului 51,2–60,8 Puternic 8 Crengile copacilor se sparg; aproape imposibil să mergi împotriva vântului 62,4–73,6 Foarte puternic 9 Daune minore; vântul smulge hote de fum și țigle de pe acoperișuri 75,2–86,4 Furtună 10 Rareori pe uscat. Copacii sunt dezrădăcinați. Daune semnificative aduse clădirilor 88,0–100,8 Furtună puternică 11 Este foarte rar pe uscat. Însoțită de distrugeri pe o suprafață mare 102,4–115,2 Furtună violentă 12 Distrugere severă (Scorurile 13-17 au fost adăugate de Biroul Meteorologic din SUA în 1955 și sunt folosite la scara SUA și Marea Britanie) 116,8–131,2 Uragan 13 132,8–147,2 14 148,8–164,8 15 166,4–182,4 16 184,0–200,0 17 201,6–217,6 Direcția vântului.
Direcția vântului se referă la direcția din care sufla. Puteți indica această direcție denumind fie punctul de pe orizont de unde bate vântul, fie unghiul format de direcția vântului cu meridianul locului, adică. azimutul acestuia. În primul caz, se disting 8 puncte principale ale orizontului: nord, nord-est, est, sud-est, sud, sud-vest, vest, nord-vest. Și 8 puncte intermediare între ele: nord-nord-est, est-nord-est, est-sud-est, sud-sud-est, sud-sud-vest, vest-sud-vest, vest-nord-vest, nord-nord-vest. Cele șaisprezece puncte care indică direcția din care bate vântul au abrevieri:
Tabelul 3 DIN N LA E YU S 3 W CCB NNE A COASE ESE SSW SSW ZSZ VNV CB NE SE SE SW SW NV NV BCB ENE SSE SSE SW WSW CVD NNW N - nord, E - est, S - sud, V - vest Edward Kononovici
Literatură:
Eris Chaisson, Steve McMillan Astronomia azi. Prentice Hall Inc. Râul Upper Saddle, 2002
Resurse de internet: http://ciencia.nasa.gov/
http://spaceweather.comMinisterul Științei și Educației al Republicii Kazahstan
Academia de Economie și Drept numită după U.A. Dzholdasbekova
Facultatea de Științe Umaniste și Academia de Economie
După disciplină: Ecologie
Pe tema: „Circulația generală a atmosferei”
Completat de: Tsarskaya Margarita
Grupa 102 A
Verificat de: Omarov B.B.
Taldykorgan 2011
Introducere
1. Informatii generale despre circulația atmosferică
2. Factori care determină circulaţia generală a atmosferei
3. Cicloni și anticicloni.
4. Vânturi care afectează circulația generală a atmosferei
5. Efect de uscător de păr
6. Schema circulației generale „Mașină Planetă”
Concluzie
Lista literaturii folosite
Introducere
În paginile literaturii științifice timpuri recente este adesea întâlnit conceptul de circulație generală a atmosferei, al cărui sens fiecare specialist îl înțelege în felul său. Acest termen este folosit sistematic de specialiștii implicați în geografie, ecologie și partea superioară a atmosferei. Toata lumea mai mult interes meteorologi și climatologi, biologi și medici, hidrologi și oceanologi, botanici și zoologi, și bineînțeles ecologiștii arată circulația generală a atmosferei. Nu există un consens asupra faptului dacă această direcție științifică a apărut recent sau dacă cercetarea se desfășoară aici de secole.
Mai jos sunt definite circulația generală a atmosferei, ca ansamblu de științe, și sunt enumerați factorii care o influențează. Se oferă o anumită listă de realizări: ipoteze, dezvoltări și descoperiri care marchează anumite repere în istoria acestui set de științe și dau o anumită idee asupra gamei de probleme și sarcini luate în considerare de acesta. Descris trăsături distinctive circulația generală a atmosferei, precum și cea mai simplă schemă a circulației generale numită „mașină planetară”.
1. Informații generale despre circulația atmosferică
Circulația generală a atmosferei (lat. Circulatio - rotație, atmosferă grecească - abur și sphaira - bilă) este un set de curenți de aer la scară largă în tropo- și stratosfere. Ca urmare, are loc un schimb de mase de aer în spațiu, care contribuie la redistribuirea căldurii și umidității.
Circulația generală a atmosferei se numește circulație a aerului pe glob, ducând la transferul acestuia de la latitudini joase la latitudini mari și invers. Circulația generală a atmosferei este determinată de zonele de presiune atmosferică ridicată în regiunile subpolare și latitudini tropicale și de zonele de presiune scăzută în zonele temperate și latitudinile ecuatoriale. Mișcarea maselor de aer are loc atât în direcția latitudinală, cât și în direcția meridională. În troposferă, circulația atmosferei include alizee, curenți de aer de vest de latitudini temperate, musoni, cicloni și anticicloni.
Motivul mișcării maselor de aer este distribuția inegală a presiunii atmosferice și încălzirea de către Soare a suprafeței pământului, oceanelor, gheții la diferite latitudini, precum și efectul de deviere asupra fluxurilor de aer de rotația Pământului.
Principalele modele de circulație atmosferică sunt constante.
În stratosfera inferioară, fluxurile cu jet de aer la latitudinile temperate și subtropicale sunt predominant vestice, iar la latitudini tropicale - estice și merg cu o viteză de până la 150 m / s (540 km / h) față de suprafața pământului.
În troposfera inferioară, direcțiile predominante ale transportului aerian diferă în zone geografice. În latitudinile polare vânturi de est; în temperat - vest cu perturbări frecvente de cicloni și anticicloni, alizeele și musonii sunt cele mai stabile în latitudinile tropicale. Datorită diversității suprafeței subiacente, pe forma circulației generale a atmosferei apar abateri regionale - vânturi locale.
2. Factori care determină circulația generală a atmosferei
Distribuția neuniformă a energiei solare pe suprafața pământului și, ca urmare, distribuția neuniformă a temperaturii și presiunii atmosferice.
Forțele și frecarea Coriolis, sub influența cărora fluxurile de aer capătă o direcție latitudinală.
Influența suprafeței subiacente: prezența continentelor și oceanelor, eterogenitatea reliefului etc.
Distribuția curenților de aer pe suprafața pământului are un caracter zonal. La latitudinile ecuatoriale - se observă vânturi calme sau slabe variabile. Vânturile alizee domină zona tropicală. Aliizele sunt vânturi constante care sufla de la 30 de latitudini până la ecuator, având direcția nord-est în emisfera nordică și direcția sud-est în sud. La 30-35? Cu. și y.sh. - zona de calm, asa-zisa. „latitudinile cailor”. În latitudinile temperate predomină vânturile de vest (sud-vest în emisfera nordică, nord-vest în emisfera sudică). În latitudinile polare bate vânturile de est (în emisfera nordică nord-est, sud - sud-est).
În realitate, sistemul vânturilor de pe suprafața pământului este mult mai complicat. LA zona subtropicalaîn multe zone alizeele sunt întrerupte de musonii de vară. În latitudinile temperate și subpolare, ciclonii și anticiclonii au o mare influență asupra naturii curenților de aer, iar pe coastele de est și nord - musonii. În plus, în multe zone se formează vânturi locale, datorită caracteristicilor teritoriului.
3. Cicloni și anticicloni.
Atmosfera este caracterizată de mișcări turbioare, dintre care cele mai mari sunt cicloane și anticicloni.
Un ciclon este un vortex atmosferic ascendent presiune redusăîn centru și un sistem de vânturi de la periferie spre centru, îndreptate în emisfera nordică împotriva, în sud - în sensul acelor de ceasornic. Ciclonii sunt împărțiți în tropicali și extratropicali. Luați în considerare ciclonii extratropicali. Diametrul ciclonilor extratropicali este în medie de aproximativ 1000 km, dar există mai mult de 3000 km. Adâncime (presiune în centru) - 1000-970 hPa sau mai puțin. Vânturile puternice bat în ciclon, de obicei până la 10-15 m/s, dar pot ajunge la 30 m/s și mai mult. viteza medie miscarea ciclonului - 30-50 km/h. Cel mai adesea, ciclonii se deplasează de la vest la est, dar uneori se deplasează din nord, sud și chiar est. Zona cu cea mai mare frecvență a ciclonilor este latitudinea a 80-a a emisferei nordice. Ciclonii aduc noros, ploi, vreme vantoasa, vara - răcire, iarna - încălzire.
Cicloni tropicali (uragane, taifunuri) se formează în latitudini tropicale; acesta este unul dintre cele mai formidabile și periculoase fenomene naturale. Diametrul lor este de câteva sute de kilometri (300-800 km, rareori mai mult de 1000 km), dar este caracteristică o diferență mare de presiune între centru și periferie, ceea ce provoacă vânturi puternice cu forță de uragan, averse tropicale și furtuni puternice.
Un anticiclon este un vortex atmosferic descendent tensiune arterială crescutăîn centru și un sistem de vânturi din centru spre periferie, îndreptate în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică, în sud - contra. Dimensiunile anticiclonilor sunt aceleași cu cele ale ciclonilor, dar în etapă tarzie dezvoltarea poate ajunge până la 4000 km în diametru. Presiunea atmosferică în centrul anticiclonilor este de obicei de 1020-1030 hPa, dar poate ajunge la mai mult de 1070 hPa. Cea mai mare frecvență a anticiclonilor este peste zonele subtropicale ale oceanelor. Anticiclonii sunt caracterizați de vreme înnorată, fără ploaie, cu vânturi slabe în centru, înghețuri severe iarna și căldură vara.
4. Vânturi care afectează circulația generală a atmosferei
Musonii. Musonii sunt vânturi sezoniere care își schimbă direcția de două ori pe an. Vara suflă din ocean în pământ, iarna - din pământ în ocean. Motivul formării este încălzirea neuniformă a pământului și a apei în anotimpuri. În funcție de zona de formare, musonii sunt împărțiți în tropicali și extratropicali.
Musonii extratropicali sunt deosebit de pronunțați pe marginea de est a Eurasiei. Musonul de vară aduce umezeală și răcoare din ocean, în timp ce musonul de iarnă suflă de pe continent, scăzând temperatura și umiditatea.
Musonii tropicali sunt cei mai pronunțați în bazinul Oceanului Indian. Musonul de vară suflă de la ecuator, este opus vântului alizeu și aduce înnorări, precipitații, înmoaie căldura verii, iarna - coincide cu alizeul, îl întărește, aducând uscăciune.
vânturile locale. Vânturile locale au o distribuție locală, formarea lor este asociată cu caracteristicile unui anumit teritoriu - proximitatea corpurilor de apă, natura reliefului. Cele mai frecvente sunt brize, bora, foehn, munte-vale și vânturile catabatice.
Brize (vânt ușor-FR) - vânturi de-a lungul țărmurilor mărilor, lacurilor mari și râurilor, de două ori pe zi schimbând direcția inversă: briza zilei suflă de la rezervor la țărm, briza nopții - de la coastă la rezervor. Briza este cauzată de variația diurnă a temperaturii și, în consecință, de presiunea asupra pământului și apei. Captează un strat de aer de 1-2 km. Viteza lor este mică - 3-5 m / s. O briză marină foarte puternică în timpul zilei se observă pe coastele deșertice vestice ale continentelor la latitudini tropicale, spălate de curenții reci și apă rece care se ridică lângă coastă în zona de upwelling. Acolo invadează interiorul pe zeci de kilometri și produce un efect climatic puternic: scade temperatura, mai ales vara cu 5-70 C, iar în Africa de Vest până la 100C, crește umiditate relativă aer până la 85%, contribuie la formarea de ceață și rouă. Fenomene asemănătoare cu brizele marine din timpul zilei pot fi observate de-a lungul periferiei orase mari, unde există o circulație a aerului mai rece din suburbii spre centru, deoarece peste orașe sunt „puncte de căldură” pe tot parcursul anului.
Vânturile munte-vale au o periodicitate zilnică: ziua vântul bate în sus pe vale și de-a lungul versanților munților, noaptea, dimpotrivă, aerul răcit coboară. Creșterea zilnică a aerului duce la formare nori cumulus peste versanții munților, noaptea, când aerul coboară și se încălzește adiabatic, înnorașul dispare.
Vânturile glaciare sunt vânturi reci care bat în mod constant dinspre ghețarii de munți în jos pe versanți și văi. Acestea sunt cauzate de răcirea aerului de deasupra gheții. Viteza lor este de 5-7 m/s, grosimea lor este de câteva zeci de metri. Sunt mai intense noaptea, deoarece sunt amplificate de vânturile de pantă.