big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

О междуширотном обмене воздушных масс

Если обратиться к сезонным картам абсолютной топографии, то по структуре изогипс легко обнаружить, что наиболее заметный междуширотный обмен воздуха происходит в северном полушарии.

Это не означает, что в южном полушарии не происходит междуширотного обмена. Однако вследствие однородности подстилающей поверхности он здесь географически не локализован и относительно слабо выражен.

Так как междуширотный обмен осуществляется посредством цикло- и антициклонической деятельности, то карты траекторий барических образований могут дать дополнительные указания на справедливость этого утверждения. Приводим карты траекторий циклонов в северном и южном полушариях для лета. За июль для севера (рис. 61а), составленная Э. А. Исаевым и Н. А. Ширкиной, и за январь 1957 г. (рис. 616) для юга, составленная Л. А. Ждановым в Центральном институте прогнозов. Нетрудно видеть, что пучки траекторий циклонов в северном полушарии пересекают большее число параллелей, чем в южном, что указывает, что междуширотный обмен в северном полушарии происходит в больших масштабах, чем в южном.

Из опыта работы с картами погоды на различных высотах над северным полушарием известно, что западно-восточный перенос в тропосфере и в нижних слоях стратосферы является основной формой циркуляции. Но он постоянно нарушается более или менее значительным междуширотным обменом масс воздуха, выражающимся в меридиональной циркуляции. Эта форма циркуляции дает начало возникновению деформационных полей тропосферы, проникновению холодных масс воздуха в низкие широты, а теплых — в высокие.

Одновременно с возникновением деформационного поля происходит изоляция холодного и теплого воздуха в системе высоких холодных циклонов и теплых антициклонов, которые образуются в результате отсечения ложбин и гребней от основных областей низкого и высокого давления. Холодные массы воздуха в изолированных циклонах в низких широтах и теплые массы воздуха в изолированных антициклонах в высоких широтах ассимилируются и междуширотный перенос временно ослабевает. Механизм общей циркуляции атмосферы приводит к пульсации интенсивности междуширотного обмена, которая вызывается охлаждением масс воздуха в Арктике и Антарктике и выбрасыванием их в низкие широты при одновременном выносе теплых масс в высокие широты. В результате такого обмена уменьшаются как горизонтальные градиенты температуры, так и интенсивность междуширотного обмена. Вследствие прогревания воздуха в низких широтах и охлаждения его в высоких, вновь начинается увеличение междуширотных контрастов температуры. Однако этот процесс существенно осложняется наличием материков и океанов, вследствие чего он происходит неравномерно по долготам и концентрируется в определенных зонах, связанных с сезонной структурой термобарического поля тропосферы.

Даже из беглого взгляда на карты абсолютной топографии можно определить, что междуширотный обмен воздушных масс в северном полушарии интенсивнее происходит зимой, чем в другие сезоны года. Чтобы количественно охарактеризовать величину междуширотного обмена, была построена табл. 15, где приведены значения величин геопотенциала поверхности 500 мб в основных ложбинах и гребнях планетарной фронтальной зоны по сезонам на разных широтах. Полученные разности величин геопотенциала в ложбинах и гребнях отражают среднюю интенсивность междуширотного обмена.

Приведенные в таблице разности в целом показывают постепенное убывание их от зимы к осени. Наибольшие разности величин геопотенциала между гребнями и ложбинами заключены между широтами 40 и 60°. К северу и югу разности убывают. Наименьшие разности наблюдаются на широте 20°.

Для характеристики степени междуширотного обмена воздуха по различным зонам суммировались полученные разности по трем зонам (табл. 16). В первую включена сумма разностей на широтах 70 и 80°, во вторую — на широтах 40, 50 и 60° и, наконец, в третью — на широтах 20 и 30°.

Как видно из табл. 16, наиболее интенсивно междуширотный обмен осуществляется в зоне между широтами 40 и 60°. Второй характерной особенностью этой зоны является быстрое убывание величин, характеризующих междуширотный обмен от зимы к лету. Отметим, что здесь наименее интенсивно междуширотный обмен происходит осенью. Это находит свое объяснение в особенностях

Карты траекторий циклонов летом

распределения притока тепла в данных широтах над материками .и океанами. От зимы к осени показатель обмена уменьшается более чем в 2,5 раза.

Иное положение наблюдается в высоких и низких широтах. В высоких широтах от зимы к весне междуширотный обмен заметно ослабевает, но в остальные сезоны меняется мало.

Минимум, как и можно было ожидать, приходится на лето, а к осени в связи с охлаждением северных окраин материков обмен вновь возрастает. В низких широтах наиболее активно междуширотный обмен осуществляется зимой и летом.

Приведенные здесь данные, характеризующие междуширотный обмен по сезонам в различных широтных зонах, дают нам лишь грубую осредненную картину о меридиональном составляющем горизонтально движущихся воздушных потоков. Здесь почти не отражены те непериодические процессы, обусловливающие междуширотный обмен, которые не являются Преобладающими в тех или иных частях северного полушария. Однако эти данные интересны, поскольку характеризуют сезонные особенности общей циркуляции атмосферы.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.