big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Крупнейшие атмосферные вихри — циклоны и антициклоны

Для атмосферы Земли характерно вихревое движение. Среди множества непрерывно возникающих и затухающих вихрей разных размеров в формировании и изменении погоды внетропических широт особо важную роль играют циклоны и антициклоны. Они возникают, развиваются и затухают в средних и высоких широтах обоих полушарий. Циклоны и антициклоны — это мощные атмосферные вихри, с диаметром более 1500—3000 км. Протяженность их по вертикали небольшая. В зависимости от интенсивности развития высота их колеблется между 2—4 и 15—20 км. Легко определить, что горизонтальные размеры этих вихрей в среднем превышают вертикальные их размеры в 100—150 раз, т. е. они довольно плоские.

В системе циклонов атмосферное давление наименьшее в центре. Поэтому воздушные течения вблизи поверхности земли направлены от периферии к центру. Под действием силы Кориолиса происходит отклонение ветра, и он дует в системе циклонов против часовой стрелки в северном и по часовой стрелке — в южном полушарии.

В системе антициклонов атмосферное давление возрастает от периферии к центру. Поэтому ветры здесь направлены от центра к периферии и, отклоняясь под действием силы Кориолиса, дуют по часовой стрелке в северном и против часовой стрелки — в южном полушарии.

В развивающихся циклонах наблюдается восходящее движение, вследствие которого воздух охлаждается, содержащийся в нем водяной пар конденсируется, образуется мощная облачность и выпадают осадки. Втекающий у поверхности земли в систему циклона воздух выбрасывается на высотах за его пределы, что вызывает убыль массы воздуха в центральной части циклона и соответствующее понижение атмосферного давления, т. е. происходит углубление циклона.

В развивающихся антициклонах осуществляется нисходящее движение, вследствие которого воздух нагревается и удаляется от состояния насыщения водяным паром, и облака, как правило, рассеиваются. Поэтому в антициклонах преобладает ясная или малооблачная погода. Воздух, вытекающий у поверхности земли из системы антициклона, компенсируется воздухом, втекающим на высотах. Антициклон усиливается, т. е. давление в его системе продолжает расти, если втекание воздуха на высотах значительно превосходит вытекание его в слое трения.

Восходящие и нисходящие движения воздуха в системе развивающихся циклонов и антициклонов в среднем равны 3—5 см/сек, или 1—3 м/мин. В то же время средние горизонтальные скорости воздушных течений в системе этих барических образований достигают 500—1000 м/мин, или 30—60 км/час. В циклоне от момента возникновения до стадии наибольшего развития давление понижается. Горизонтальные градиенты температуры и давления увеличиваются и соответственно происходит усиление ветра, который нередко достигает штормовой силы. Облакообразование на фронтах и выпадение осадков происходят наиболее интенсивно. Зимой снегопады сопровождаются метелями. Затем давление в центре начинает расти, ветры ослабевают, фронты размываются, а осадки резко уменьшаются и прекращаются. Циклон обычно сливается с другими, более мощными циклонами и перестает быть самостоятельным образованием или исчезает.

В антициклонах, наоборот, от момента возникновения до стадии наибольшего развития давление в центре повышается. Горизонтальные градиенты давления, а соответственно и скорости ветра на его периферии возрастают, облака рассеиваются и наступает ясная погода. Во второй половине жизни антициклона давление в центре начинает понижаться, ветры ослабевают обычно до штиля. При разрушении антициклона нередко появляется облачность, и в отдельных частях его начинают выпадать осадки.

Наиболее часто давление в центре циклонов, развивающихся над Европой, составляет 980—1000 мб. В отдельных случаях они углубляются настолько, что давление в центре понижается до 950 мб. Чем ниже давление в центре, тем мощнее циклон, тем сильнее ветры в его системе. Мощные циклоны чаще всего возникают на севере Атлантики и Тихого океана. В этих случаях ветер достигает разрушительной силы. Зимой над северными частями Америки и особенно Азии циклоны развиваются на фоне повышенного давления, создающегося здесь вследствие выхолаживания воздуха зимой. Поэтому здесь нередки циклоны с давлением в центре 1010—1020 мб.

В центре развивающихся антициклонов давление достигает 1030—1040 мб, однако в отдельных случаях оно превышает 1060 и даже 1070 мб. Такие антициклоны возникают главным образом над Азиатским материком зимой. На рисунке 49 приведена схематизированная приземная синоптическая карта погоды в 3 часа 13 февраля 1962 г. с циклоном на западе Европейской части СССР и антициклонами над Атлантикой и Западной Сибирью. Циклон над Прибалтикой довольно глубокий. Давление в его центре равно 950 мб. Ветры в отдельных его частях очень сильные, особенно западные. Антициклоны также относятся к мощным. Давление воздуха у земли в центре их равно 1050 и 1040 мб соответственно. В их системе слабые ветры и малооблачная погода, но температура воздуха разная: —17°, —20° в Сибири и +10°, +15° над Атлантикой.

Те же вихри на высоте около 9 км, т. е. на поверхности 300 мб (АТ300) изображены на рисунке 50. По отношению к поверхности земли все они несколько сдвинуты. Над Скандинавией и Балтикой на высоте около 9 км циклон выражен слабее, чем у поверхности земли, однако на южной его периферии наблюдались редкие для этих районов скорости ветра — временами свыше 250— 300 км/ч.

На севере Западной Европы ветры достигали ураганной силы. С этим циклоном было связано сильное наводнение в Северо-Западной Европе. Данные наблюдений в промежуточные сроки через каждые 3 часа показали, что скорость северо-западного ветра временами превышала 8—10 баллов.

Поле давления и фронты у поверхности земли в 3 часа 13 февраля 1962 г.

Поле давления и ветра в 3 часа 13 февраля 1962 г. Поверхность 300 мб

 

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.