Типы воздушных масс. Циклоны и антициклоны
Воздушная масса, двигающаяся над более теплой подстилающей поверхностью, называется холодной; двигающаяся над более холодной подстилающей поверхностью - теплой; находящаяся в тепловом равновесии с окружающей средой - местной.
Воздушная масса, формирующаяся в Арктике, называется арктическим воздухом, который сильно охлажден по всей толще, обладает малой абсолютной и большой относительной влажностью, несущий с собой туманы и дымки. В умеренных широтах формируется полярный воздух. Зимой массы такого воздуха близки по своим свойствам к арктическому; летом полярный воздух сильно запылен и отличается пониженной видимостью. Формирующийся в субтропиках и тропиках тропический воздух сильно прогрет, запылен, отличается большой абсолютной влажностью, нередко вызывающий явления опалесценции (красноватое солнце и далекие предметы в голубой дымке). Континентальный тропический воздух днем неустойчив (конвекция, пыльные вихри и бури, смерчи). Видимость понижена.
Экваториальный воздух имеет в общем те же свойства, что и тропический, но некоторые из них выражены еще в большей степени.
Фронты. Место соприкосновения двух воздушных масс, обладающих различными физическими свойствами, называется поверхностью раздела (фронтом). Линия пересечения такой поверхности с подстилающей поверхностью (моря или земли) называется линией фронта. Фронты разделяются на подвижные и стационарные.
Главный арктический фронт отделяет арктический воздух от полярного; главный полярный фронт - полярный воздух от тропического; главный тропический фронт - тропический воздух от экваториального.
Теплый фронт возникает при наползании теплой воздушной массы на холодную. Давление перед таким фронтом падает. Предвестником теплого фронта служат также перистые облака в виде «коготков». Перед теплым фронтом наблюдаются предфронтовые туманы. Пересекая зону теплого фронта, судно попадает в широкую полосу обложного дождя или снега с пониженной видимостью.
Холодный фронт возникает когда холодные воздушные массы вклиниваются под теплые. Он наступает «стеной» ливневых облаков. Давление перед фронтом значительно падает. При встрече с холодным фронтом судно попадает в зону ливней, гроз, шквалов и сильного волнения. Однако если клин холодного воздуха «подсекает» теплые массы медленно, то за линией такого холодного фронта судно попадает в зону обложных осадков.
Фронт окклюзии возникает при взаимодействии двух масс воздуха - теплого и холодного. Если догоняющая масса имеет температуру ниже впереди идущей, то фронт называют фронтом холодной окклюзии; если догоняющая масса имеет температуру выше впереди идущей - фронт теплой окклюзии. Проходя фронты окклюзии, судно может попасть в условия пониженной видимости, осадков, сильного ветра, сопровождаемого волнением.
Циклоны. Циклон зарождается как область пониженного давления на границе двух масс воздуха разной температуры. Обычно это волновое возмущение на фронтальной поверхности. При длине более 1000 км волна становится неустойчивой и говорят, что циклон «углубляется»: между холодным и теплым фронтами образуется сектор теплого воздуха языкообразной формы. При дальнейшем развитии холодный фронт, движущийся быстрее теплого, нагоняет его; смыкание теплого и холодного фронтов ликвидирует теплый сектор, образуя фронт окклюзии.
Диаметр циклона колеблется от нескольких сот до 5000 км; средняя скорость перемещения 30-60 км/ч. Внимательные наблюдения за облачностью, ветром, изменениями атмосферного давления и температуры воздуха позволяют делать важные для мореплавания выводы:
Если отдельные небольшие кучевые облака движутся в том же направлении, как и ветер внизу, наблюдатель находится в задней стороне циклона и можно ожидать улучшения погоды;
Если направление движения облаков не совпадает с направлением ветра внизу, наблюдатель находится в передней части циклона и через один-два дня следует ожидать продолжительных осадков и изменения температуры (понижение ее летом и повышение зимой);
Если ветер усиливается и направление его изменяется по солнцу, наблюдатель северного полушария (южного полушария) находится в правой (левой) половине циклона; если, направление усиливающегося ветра изменяется против солнца, следует сделать обратное заключение;
Если направление ветра не меняется, наблюдатель находится на пути центра циклона и следует ожидать временного затишья, а затем усиления ветра с противоположной стороны.
Тропические циклоны. В отличие от зарождающихся в умеренных широтах циклонов, циклонические возмущения, возникающие между тропиками, называются тропическими циклонами. В Вест- Индии они называются ураганами; к востоку от Азии - тайфунами; в Индийском океане -циклонами; в южной части Индийского океана - арканами. Тропические циклоны обычно менее 100-300 миль в поперечнике с диаметром центральной части 20-30 миль. Барический градиент в тропическом циклоне порой превышает 40 мб, а скорость ветра достигает 100 км/час, причем эти показатели, в отличие от циклонов умеренных широт, сохраняются практически во всей области урагана (тайфуна и т. Д.).
Рис. 114.
Одним из признаков приближения тайфуна является появление зыби, идущей не от того направления, от которого дует или дул ранее ветер. Развиваемая ветром зыбь может быть обнаружена уже на расстоянии 400-600 миль от центра тайфуна. По направлению зыби можно судить о положении центра тайфуна, а по изменению этого направления - о направлении его движения.
При приближении центра тайфуна атмосферное давление резко падает, перистые облака сменяются нагромождением ливневых облаков; наступает предгрозовое затишье с удушливой жарой. Затем температура воздуха быстро падает, начинается дождь, переходящий в тропический ливень.
Упрощенная схема тропического циклона для северного полушария приведена на рис. 114. Как видно из рисунка, ветры в области тайфуна отклонены от направления на его центр вправо в среднем на 60°. Следовательно, для наблюдателя, стоящего спиной к ветру, центр тайфуна будет находиться впереди, приблизительно на 60° влево от направления ветра. При приближении к центру тайфуна угол отклонения ветра от радиуса увеличивается и достигает 90° в непосредственной близости к центру. В центре тайфуна наблюдаются слабые ветры и даже штиль при бурном море. После прохождения центра тайфуна («глаз бури») ветер очень быстро усиливается до ураганного. Сила ветра 12 баллов сохраняется на расстоянии 30-35 миль от центра и более. За- тем она постепенно слабеет. Так, на расстоянии от центра тайфуна в 50-75 миль сила ветра равна 10 баллам; на расстоянии 100- 150 миль - 8-9 баллам. И только на расстоянии 200-250 миль сила ветра снижается до 6-7 баллов. Пользуясь макетом тропического циклона (см. рис. 114), нетрудно установить положение судна относительно пути движения центра тропического циклона: если направление ветра меняется по часовой стрелке, то через судно проходит правая половина циклона; если направление ветра меняется против часовой стрелки - левая половина; если направление ветра не меняется - центр циклона. Таким образом,
Рис. 115.
для выбора правильного курса при встрече тропического цикло на необходимо руководствоваться следующими правилами:
1) при плавании в северном полушарии (рис 115, а) : при прохождении правой половины тропического циклона нужно лечь в байдевинд правого галса (ветер привести в правую скулу) и сохранять этот курс, пока барометр не начнет подниматься;
При прохождении левой половины тропического циклона нужно лечь в бакштаг правого галса (привести ветер в корму справа) и держать этот курс до выхода из зоны тропического циклона; находясь на пути центра тропического циклона, также ложатся в бакштаг правого галса (рис. 115, а) и держатся, как указано ранее;
2) при плавании в южном полушарии (рис. 115,б):
При прохождении левой половины тропического циклона лечь в бейдевинд левого галса, сохраняя курс до начала подъема барометра;
При прохождении правой половины тропического циклона лечь в бакштаг левого галса и держать, как указано ранее; при нахождении на пути урагана также привести ветер в бакштаг левого галса и так править до выхода из зоны урагана.
Антициклоны - области повышенного атмосферного давления бывают, как и циклоны, стационарными и подвижными.
Антициклон, проникший с севера, в холодное время года приносит понижение температуры, ясную погоду и хорошую видимость; в теплое время года -грозы, Антициклон, приходящий с юга, в холодное время года несет длительную пасмурную погоду; в теплое - дожди с грозами, а по ночам - росу и поземные туманы. Явным признаком антициклонической погоды является резкий суточный ход температуры воздуха, влажности и других метеоэлементов.
Вперед
Оглавление
Назад
Антициклон - область повышенного атмосферного давления у поверхности. В антициклоне сухой воздух опускается из верхней тропосферы, поэтому над местами, где он образовался, безоблачное, ясное небо.[ ...]
АНТИЦИКЛОН ОСТРОВА МАВРИКИЯ. Субтропический антициклон, обнаруживаемый на многолетних средних картах в Индийском океане к югу от экватора; перманентный центр действия атмосферы.[ ...]
Циклоны и антициклоны имеют диаметры около 200- 3000 км и в среднем существуют около недели. При этом есть на Земле и постоянный циклон, и летом, и зимой стоящий около Исландии. Он существует благодаря встрече теплых вод Гольфстрима с холодным полярным воздухом.[ ...]
Субтропический антициклон, обнаруживаемый на многолетних средних картах распределения давления за любой месяц года в субтропических и тропических широтах северной части Тихого океана, с центром к северу от Гавайских островов и далеко вытянутым отрогом в направлении к берегам Азии; перманентный центр действия атмосферы. Давление в центре в январе выше 1022 мб, в июле выше 1026 мб. Г. А. является результатом преобладающего наличия в указанном районе обширных и интенсивных, теплых и высоких малоподвижных антициклонов. В отдельных синоптических ситуациях над северной частью Тихого океана располагаются в указанных широтах чаще не один, а два, иногда три отдельных антициклона; к северу от каждого из них на ветви полярного фронта развивается серия циклонов. Их пополнение и усиление происходит путем вхождения в этот район областей (ядер) высокого давления из Арктики и с Азиатского материка.[ ...]
Число циклонов и антициклонов по всей Земле в каждый момент времени примерно одинаково. Облачность закрывает около половины поверхности планеты.[ ...]
ПОДВИЖНОЙ ЦИКЛОН (или АНТИЦИКЛОН). Внетропический циклон (или антициклон), обладающий достаточной скоростью перемещения и перемещающийся в направлении ведущего потока. Таковы тер-мически-асимметричные и средние по вертикальной мощности возмущения - молодые фронтальные циклоны и промежуточные или заключительные антициклоны. Высокие возмущения - окклюдированные циклоны и стационарные антициклоны - не являются совершенно неподвижными, однако их скорости меньше.[ ...]
Заполнение азиатского антициклона, как известно, происходит за счет вторжения холодных масс воздуха с п-ова Таймыр и Восточно-Сибирского моря. Очевидно, это является дополнительным фактором, определяющим образование глубоких и мощных инверсий температуры во всем аптициклоническом слое. Средняя высота приземной инверсии соответствует высоте антициклона над рассматриваемой территорией. По данным средней мощности приземных инверсий из табл. 6 с учетом высоты станции над уровнем моря на рис. 3.14 показана верхняя граница антициклона. Она составляет более 1,5 км над ур. м. над Средне- сибирским плоскогорьем и над северо-восточным континентальным районом, уменьшаясь к побережью дальневосточных морей до 0,6-0,7 км.[ ...]
От окраины субтропических антициклонов в сторону экватора, где давление понижено, дуют устойчивые ветры средней скорости - пассаты, северо-восточные в северном полушарии и юго-восточные в южном. Сжатое и точное определение пассатов дал С. П. Хромов (1983): пассаты - это ветры в обращенных к экватору частях субтропических антициклонов. Имея антициклональное происхождение, пассаты даже над океанами являются сухими, конвекция с восходящими токами не идет дальше образования кучевых или слоисто-кучевых облаков, не дающих осадков.[ ...]
Возникновение антициклона в атмосфере, т. е.[ ...]
Доказательством того, что смещение антициклонов к северу вызывает увеличение ОС в высоких широтах зимой, является сравнение отклонений ОС на североамериканских станциях при осуществлении III и V типов циркуляции, для которых на уровне 100 гПа характерен циклонический вихрь с центром над Канадой. На вышележащих уровнях при V типе циркуляции, в отличие от III типа, обширную территорию над северными районами Америки занимает область высокого давления. Средняя разность ОС для V и III типов циркуляции на ст. Черчилл достигает 105 матм-см.[ ...]
Область повышенного давления называется антициклоном. Максимум давления находится в центре антициклона, к периферии давление понижается. Антициклон охватывает территории диаметром 2-3 тыс. км и более. В связи с нисходящими движениями воздуха, развивающимися в центральной части антициклона, здесь создается сухая, ясная или малооблачная погода. Ветер в центральной части антициклона обычно слабый. В северном полушарии воздух у земной поверхности в антициклоне движется по часовой стрелке (рис 2.3, 2.4).[ ...]
Было установлено, что загрязнение воздуха. усиливается в стационарных антициклонах, а также в длительно сохраняющихся малоградиентных барических полях, в теплых секторах циклонов, если барические градиенты при этом незначительны, и в некоторых других синоптических ситуациях. При быстро перемещающихся антициклонах не обнаруживался существенный рост концентраций в городском воздухе.[ ...]
ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ ЦИКЛОНОВ. Теория, согласно которой фронтальные циклоны и антициклоны являются результатом возникновения на тропосферном фронте динамически неустойчивых бароклин-ных волн. Факторами развития фронтальных волн являются разрыв-температуры и ветра на фронте и отклоняющая сила вращения Земли. В долине фронтальной волны линии тока принимают циклонический характер и развивается область пониженного давления; в гребне фронтальной волны развивается антициклон. При определенных длинах волн (различных в зависимости от значений указанных выше факторов) они являются динамически неустойчивыми, т. е. амплитуда волны необратимо возрастает до тех пор, пока возмущение не потеряет волнового характера.[ ...]
Внетропические муссоны обусловлены сезонным перемещением субтропических антициклонов и внетропических депрессий, формированием зимой над континентами антициклонов, а летом - депрессий. В районах, где последний фактор определяет возникновение муссонов, зимний муссон будет иметь преобладающее направлен"? с континента на океан, его называют континентальный. Летом ветер имеет противоположное направление - с океана на континент, т.е. наблюдается океанический муссон.[ ...]
Внетропические муссоны связаны с сезонным широтным перемещением субтропических антициклонов и внетропических депрессий, а также с преобладанием над материками зимой антициклонов и летом- депрессий. Там, где сезонная смена антициклонов и депрессий является преобладающей причиной муссонов, зимний М. будет континентальным, летний - океаническим.[ ...]
Область устойчивого повышенного атмосферного давления, располагающаяся между циклонами. Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против - в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами.[ ...]
Ветровой режим Киргизии определяется двумя мощными центрами действия атмосферы: сибирским антициклоном и летней термической депрессией. Не менее существенным фактором является сложный рельеф территории, который вносит большое разнообразие в ветровой режим. Западный перенос воздушных масс, характерный для большей части евразийского материка (в средних и высоких слоях атмосферы), проявляется здесь в основном в высокогорной зоне и в долинах, ориентированных в широтном направлении. Обширные горные массивы, являясь как бы барьерами, затрудняют свободный обмен воздушных течений как в широтном, так и в меридиональном направлениях. В зимний период горный рельеф способствует стационированию юго-западного отрога сибирского антициклона, создавая застой холодного воздуха. Кроме того, над горами образуется орографический, или высотный антициклон, градиенты давления которого направлены вниз по склонам гор и долинам к равнинам Киргизии. Летом горный рельеф способствует формированию термической депрессии, преграждая зональный обмен-воздушных масс в свободной атмосфере с более южными широтами Азии. В результате ветровой режим, определяющийся сезонным развитием барических центров, стационирующих над Киргизией, под влиянием орографии сильно искажается. Образуются градиенты давления, обусловливающие различные местные ветры.[ ...]
СИНОПТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ. Совокупность взаимно связанных воздушных масс, фронтов, циклонов и антициклонов и других атмосферных объектов над некоторым участком земной поверхности, определяющая состояние погоды на этом участке.[ ...]
Общей причиной Т. М. является сезонное перемещение зон давления - экваториальной депрессии и субтропических антициклонов - к северу летом северного полушария и к югу летом южного полушария. В связи с этим сезонное изменение преобладающего направления ветра в приэкваториальных широтах происходит и над Атлантическим и Тихим океанами. Но особенно типичны и устойчивы Т. М. в бассейне северного Индийского океана, включая Индию и сопредельные с нею тропические районы. Развитие Т. М. здесь усиливается вследствие сезонной смены режима атмосферного давления над Азиатским материком. С южноазиатскими муссонами связаны коренные особенности климата этого региона. В менее характерном виде Т. М. наблюдаются также в тропической Африке, в северной Австралии и в приэкваториальных районах Южной Америки. Некоторые авторы предлагают называть муссонами лишь азиатские Т. М., квалифицируя муссоны в остальных тропических и внетропических районах, как псевдомуссоны; но для этого нет достаточных оснований.[ ...]
Зимний муссон, порожденный выхолаживанием центральных областей Азии, образованием монголо-сибирского и полярного антициклонов, не является консервативным процессом. Сибирский антициклон действи- тельно усиливается, если его с севера питают холодные массы воздуха. Но стоит циклонам, миновав Таймырский полуостров, достичь Байкала, как антициклон становится угнетенным и даже исчезает, и на его месте активизируется циклоническая деятельность. Характерно, между прочим, что в период, когда температура вод в Северной Атлантике повысилась и вслед за этим в Арктике наступило потепление, мощность сибирского антициклона снизилась. Условия для произрастания лесов в Монголии улучшились. Когда монголосибирский антициклон слабеет, меньше выхолаживается и северо-западная часть Тихого океана. Именно здесь, на стыке самого большого материка с самым большим океаном, годовые колебания температуры воды на поверхности достигают наибольшего размаха в Мировом океане. Это обусловливается главным образом сильным влиянием сухих зимних ветров.[ ...]
Интенсивность и мощность приземных инверсий в значительной степени определяются их происхождением. Зимой азиатский антициклон занимает почти всю территорию Восточной Сибири и Дальнего Бостока. Под действием нисходящих движений в области антициклона развиваются инверсии сжатия, которые характеризуются большой горизонтальной протяженностью. В области антициклона также формируются приземные радиационные ниверсии температуры, усиленные сложными орографическими условиями: холодный воздух, стекая на дно долин и котловин, застаивается в виде устойчивой холодной пленки и усиливает эффект радиационного выхолаживания.[ ...]
СИНОПТИЧЕСКИЙ МАСШТАБ. Масштаб атмосферных возмущений или движений, изучаемых с помощью синоптических карт. Это циклоны, антициклоны и связанные с ними воздушные течения. С. М. вместе с планетарным масштабом называют еще макромасштабом.[ ...]
Низкий и мощный вторичный максимум озона, по Кальво-Каналесу, появляется, когда над Центральной Европой находится мощный (/»1030 мбар) антициклон и т. д. Вероятно, если антициклон - область упорядоченных нисходящих движений - захватывает и стратосферу, то нисходящее движение в слое над тропопаузой может объяснить значительное накопление озона.[ ...]
КОНСКИЕ ШИРОТЫ. Субтропические широты, близкие к 30-35° над океанами, точнее - области во внутренних частях субтропических океанических антициклонов со слабыми ветрами и частыми штилями. Название, по преданию, связано с тем, что во времена парусного мореплавания корабли, шедшие в Вест-Индию, встречали здесь безветрие (штиль), вынуждавшее мореплавателей делать длительные остановки, во время которых из-за недостатка пресной воды приходилось выбрасывать за борт взятых для перевозки лошадей.[ ...]
Слева от оси СТ горизонтальное перемешивание в атмосфере осуществляется в основном циклоническими вихрями, справа - антициклоническими. Центры циклонов и антициклонов (рис. 6.9) отчетливо прослеживаются в этот день на разных геопотенциаль-ных высотах (от уровня земли до 100 гПа) и образуют так называемые циклоническую и антициклоническую вихревые трубки. Появление указанных вихрей объясняется динамическими причинами, обусловленными, в частности, сдвигом скорости ветра в горизонтальном направлении, причем эта скорость уменьшается с удалением от оси СТ, и волнообразными искривлениями оси СТ, вызываемыми волнами Россби . При этом предполагается, что основой существования СТ является термический градиент в атмосфере, обусловленный распределением солнечной радиации и вторичными динамическими причинами.[ ...]
Числовая характеристика циклонической деятельности. Напр., для определенных площадей («квадратов») на данной территории подсчитывается количество циклонов и антициклонов разной интенсивности за определенное время. Каждый циклон и антициклон обозначается определенным числом (баллом) в соответствии с его интенсивностью, положительным для циклонов и отрицательным для антидиклонов. Алгебраическая сумма этих баллов дает И. Ц. для данной территории за данное время.[ ...]
ВЫСОТНЫЙ ГРЕБЕНЬ. Гребень повышенного давления в средней или верхней тропосфере, обнаруживаемый на картах топографии поверхностей 700, 500 мб и т. д. над тыловой частью приземного антициклона и над передней частью приземного циклона. Совпадает с языком теплого воздуха на картах относительной топографии.[ ...]
На фронтах образуются при определенных условиях мощные вихри с диаметрами до 3 тыс. км. При пониженном давлении в центре такого вихря он носит название циклона, при повышенном - антициклона (рис. 18). Циклоны обычно движутся с запада на восток со скоростью до 700 км/сут. Разновидностью циклонических вихрей являются меньшие по размерам, но очень бурные по погоде тропические циклоны. Давление в их центре падает до 960 гПа, а сопровождающие их ветры носят ураганный характер (> 50 м/с) с шириной штормового фронта до 250 км.[ ...]
Местное название северо-восточного переноса воздуха в Западной Африке, в области островов Зеленого Мыса и Гвинейского залива.[ ...]
СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ПАССАТ. Пассат северного полушария, среднее направление которого у земной поверхности близко к северо-восточному. Однако на юго-восточной периферии субтропического антициклона оно ближе к северному, а на юго-западной - к восточному или даже юго-восточному. См. пассаты.[ ...]
Атмосферное движение с масштабом порядка тысяч километров. Сюда относятся течения общей циркуляции. атмосферы (планетарный масштаб) и течения, связанные с подвижными циклонами и антициклонами (синоптический масштаб).[ ...]
Другим литогенным климатоформирующим фактором является вечная мерзлота, которая сформировалась в зкстраконтинентальном климате Восточной Сибири и образовала обширный, холодный ареал криолитозоны с постоянным антициклоном над ней.[ ...]
Климат Башкортостана в целом континентальный с холодной продолжительной зимой и теплым, часто сухим, жарким летом. Переходный сезон (весна и осень) короткий. Формирование климата происходит под воздействием Азиатского антициклона и циклонов, приходящих с Атлантики и южных морей. Преобладание в течение всего года антициклонической циркуляции обуславливает интенсивный прогрев воздуха летом и охлаждение его зимой. Резкие изменения в состоянии погоды связаны с вторжением арктических масс воздуха. Приходящие с Атлантического океана влажные массы воздуха зимой приносят тепло, летом - прохладу.[ ...]
Систему крупномасштабных воздушных течений над Землей называют общей циркуляцией атмосферы. Характерной ее особенностью является наличие фронтальных зон, разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами, и огромных вихрей - циклонов и антициклонов - порожденных движением этих масс. В зависимости от места формирования различают арктические (в южном полушарии - антарктические), полярные (умеренного пояса), тропические и экваториальные воздушные массы. На общую циркуляцию накладываются местные циркуляции - бризы (на побережьях), горно-долинные ветры, ледниковые ветры и др.[ ...]
Синоптические вихри. В атмосфере и в океане наблюдается исключительно большое разнообразие волновых и вихревых движений, что обусловлено влиянием сил различного происхождения на динамику атмосферы и океана. Синоптические вихри в атмосфере - циклоны и антициклоны - играют первостепенную роль в формировании погодных условий на больших территориях. Атмосферные синоптические вихри были обнаружены на картах погоды в середине XIX в., когда начались регулярные наблюдения за погодой. С того времени изучение пространственной структуры синоптических вихрей и основных физических механизмов их возникновения и развития находится в зоне постоянного внимания специалистов в области геофизической гидродинамики. В океане синоптические вихри обнаружены сравнительно недавно, в конце 60-х гг. XX в. во время проведения отечественных и международных научных программ по исследованию океана (эксперименты «Полигон-70», MODE - Mid-Ocean Dynamical Experiment, ПОЛИМОДЕ). Развитие представлений о механизмах возникновения синоптических вихрей достаточно подробно описано в литературе (Дымников, Филатов, 1990; Каменкович и др., 1982; Матвеев, 1991; Шакина, 1985).[ ...]
ТИПЫ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ по Вангенгейму. Основные Т. А. Ц. во внетропических широтах Северной Атлантики и Евразии - западный (0, восточный (Е), меридиональный (С). Первый характеризуется западным переносом в тропосфере, второй - восточным переносом или развитием устойчивого антициклона на материке, третий - сильным междуширотным обменом. Для каждого типа и для перехода от одного типа к другому установлены характерные разновидности макросиноптических процессов.[ ...]
Периодически в атмосфере образуются области пониженного давления с мощными воздушными потоками, перемещающимися по спирали к центру, которые называют циклонами. Для них характерно большое количество осадков и неустойчивая погода. Противоположные природные явления называют антициклонами. Они характеризуются устойчивой погодой, слабыми ветрами и в ряде случаев температурной инверсией. При антициклонах порой возникают неблагоприятные метеорологические условия, способствующие накоплению в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ.[ ...]
Глубинная циркуляция. Согласно расчетам по полю плотности и немногочисленным измерениям, циркуляция подповерхностных и промежуточных вод до глубины 1500 м и температуры около 3,5 °С в общем повторяет в ослабевающем с глубиной виде поверхностную циркуляцию (причем тропическая циркуляция затухает почти полностью, а субтропические антициклоны несколько смещаются в сторону полюсов). Она приводит к распространению промежуточных вод пониженной солености от полярных фронтов в субтропики и тропики и вод повышенной температуры в субполярные районы.[ ...]
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЕ МУССОНЫ. Муссоны на восточной окраине Азии, включая Советское При-морье, приморские районы Китая, Корею, Японию. В северной части района это - хорошо выраженные внетропические муссоны, в южной - тропические муссоны. Общие условия их возникновения: летом преобладание депрессий над Азией и сильно сдвинутый на север гавайский субтропический антициклон; зимой преимущественно антициклонический режим над восточной Азией и циклоническая деятельность над океаном в районе Камчатки и Японии. Преобладающее направление летнего муссона - южное и юго-восточное, зимнего - северо-западное и северное.[ ...]
Засуха - длительный период сухой погоды, чаще при повышенной температуре, с отсутствием или крайне незначительным количеством осадков и как следствие недостатком влаги в почве и воздухе. Возникновению засухи способствуют: 1) недостаточное количество осадков осенью; 2) бесснежная зима с малым количеством снега; 3) неблагоприятные условия для впитывания влаги ранней весной; 4) малое количество осадков поздней весной и ранним летом. Начало засухи связывают с установлением антициклонов - малооблачной солнечной погоды без осадков.
Антициклон (от греч. anti - против, заместо; kyklon - кружащийся, крутящийся) - это область в атмосфере, характеризующаяся завышенным давлением воздуха в центре.
Ветер в антициклоне дует, огибая центр в Северном полушарии по часовой стрелке, в Южном - против часовой стрелки, образуя тем огромный вихрь.
Отличительной особенностью антициклонов является строго определенное направление ветра. Ветер ориентирован от центра к периферии антициклона, другими словами в направлении понижения давления воздуха.
Иной составляющей ветров в антициклоне является воздействие силы Кориолиса, обусловленной вращением Земли. В Северном полушарии это приводит к повороту передвигающегося потока на право. В Южном полушарии, соответственно, на лево. Вот поэтому ветер в антициклонах Северного полушария движется по направлению движения часовой стрелки, а в Южном - напротив. Для циклонов типично оборотное направление ветров.
В низком антициклоне, прохладном, изобары остаются замкнутыми исключительно в самых нижних километрах, а в средней тропосфере завышенное давление вообщем не находится; может быть также наличие над подобным антициклоном высотного циклона. Высочайший антициклон теплый и сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже в верхней тропосфере. Время от времени антициклон бывает многоцентровым.
На картах рассредотачивания давления антициклон представляется концентрическими замкнутыми изобарами (линиями равного давления) неверной, примерно округлой формы. Наивысшее давление - в центре антициклона и убывает к периферии.
Давление в центре антициклона на уровне моря увеличивается до 1020-1040 мбар, а время от времени (к примеру, зимой в Азии) - до 1080 мбар (при среднем давлении на уровне моря 1010-1015 мбар).
Антициклоны ежедневно развиваются в тропосфере (нижней части атмосферы) вместе с циклонами. И те и другие являются частями общей циркуляции атмосферы, создающими межширотный обмен воздуха. В направление года над каждым полушарием их появляется много сотен.
Длительность существования отдельного антициклона - немного суток, а время от времени и недель. Как и циклоны, антициклоны передвигаются в направлении общего переноса воздуха в тропосфере, т.е. с запада на восток, отклоняясь при всем этом к низким широтам.
Средняя скорость перемещения антициклона - около 30 км/ч в Северном полушарии и около 40 км/ч в Южном, однако часто антициклоны навечно воспринимает неподвижное состояние (блокирующий антициклон).
Блокирующий антициклон - фактически недвижный мощнейший антициклон, который обладает способностью не пропускать другие воздушные массы на занятую собой местность. Средний срок жизни подобного антициклона - от 3-х до 5 суток, только 1 % антициклонов дотягивает до 15 суток.
Но в 1972 году и 2010 году антициклон в летнее время (на Европейской местности Рф) существовал в обоих случаях фактически два месяца, вызвав чертовскую засуху и наисильнейшую жару, также лесные пожары (как закономерное явление).
Так же на Земле действуют неизменные антициклоны, это:
Выше так именуемого слоя трения, т.е. в среднем выше 1000 м, ветер в антициклоне дует практически по изобарам, однако в слое трения он существенно отклоняется от изобар наружу, у земной поверхности - на угол, близкий к 30°. Это растекание воздуха из области антициклона в нижнем слое сопровождается втеканием его в антициклон в вышележащих слоях атмосферы и неспешным опусканием - оседанием. При оседании воздух адиабатно греется и удаляется от состояния насыщения. Потому температура тропосферы в антициклоне повышена (только над самой поверхностью суши зимой она может быть очень низкой), облачность мала, осадки, чаше всего, отсутствуют. Ветры во внутренней части антициклона слабы, однако усиливаются к периферии.
По мере развития антициклона и увеличения в нем температуры вырастает и высота антициклона: замкнутые изобары обнаруживаются на все более больших уровнях в тропосфере и даже в нижней стратосфере. Стратосфера в антициклоне начинается на большей высоте, чем в циклоне, и температура ее понижена.
Признаки антициклона:
В летний период антициклон приносит горячую малооблачную погоду. В зимний период антициклон приносит сильные морозы, время от времени также вероятен морозный туман.
Принципиальной особенностью антициклонов является образование их на определенных участках. А именно, над ледовыми полями формируются антициклоны. И чем сильнее ледовый покров, тем посильнее выражен антициклон; вот поэтому антициклон над Антарктидой очень мощнейший, а над Гренландией маломощный, над Арктикой - средний по выраженности. Массивные антициклоны также развиваются в тропическом поясе.
Увлекательным примером резких конфигураций в формировании разных воздушных масс служит Евразия. В летнее время над ее центральными районами формируется область низкого давления, куда засасывается воздух с примыкающих океанов. Отдельно очень это проявляется в Южной и Восточной Азии: нескончаемая череда циклонов несет мокроватый теплый воздух вглубь континента.
Зимой ситуация резко изменяется: над центром Евразии формируется область высочайшего давления - Азиатский максимум, прохладные и сухие ветры из центра которого (Монголия, Тыва, Юг Сибири), расходящиеся по часовой стрелке, разносят холод прямо до восточных окраин континента и вызывают ясную, морозную, фактически бесснежную погоду на Далеком Востоке, в Северном Китае. В западном направлении антициклоны оказывают влияние наименее активно. Резкие понижения температуры вероятны только, в том случае центр антициклона переместится к западу от точки наблюдения, так как ветер меняет направление с южного на северный. Подобные процессы нередко наблюдаются на Восточно-Европейской равнине.
Первоисточники:
Дополнительно на сайт:
Циклон или антициклон – это определенная вихревая форма циркуляции атмосферы.
Циклон – это замкнутая изобарическая область с низким давлением в центре и увеличением давления от центра к периферии циклона.
Антициклон – это замкнутая изобарическая область с повышенным давлением в центре и снижением давления от центра к периферии антициклона.
По широтной зоне образования циклоны разделяют на внетропические и тропические, а антициклоны – на внетропические и субтропические.
Циклоны и антициклоны получают название по названию района возникновение или вхождения на территорию региона. Например, сибирский антициклон, среднеземноморский циклон и т. п.
Диаметр циклона составляет около 1000 км. Глубина внетропических циклонов (то есть давление в центре) колеблется от 950 до 1050 мб. Ветер у поверхности Земли в северном полушарии обращает вихрь против часовой стрелки, так как ветер направлен в сторону низкого давления. Температура в молодых циклонах распределенная неравномерно. По мере развития циклона температура выравнивается. В центральной части циклона наблюдается облачность и осадки. Поэтому обычно в циклонах погода плохая. В центральной части циклона происходит перемещение воздушных масс с запада на восток. Скорость перемещения составляет 30-50 км/ч. В северном полушарии движение воздуха осуществляется против часовой стрелки, в южном полушарии – по часовой стрелкой.
Диаметр антициклона около 2000 км. Давление в центре антициклона составляет 1020-1030 мб, иногда может достигать 1070 мб. В антициклоне ветер в северном полушарии вращает вихрь по часовой стрелке. В центральной части антициклона обычно малооблачная погода. В северном полушарии движение воздуха осуществляется по часовой стрелке, в южном полушарии – против часовой стрелки.
Циклоны и антициклоны разделяют на стационарные (которые перемещаются с скоростью меньшее 5 км/ч), малоподвижные (скорость движения 5-10 км/ч) и подвижные (скорость движения свыше 10 км/ч).
Возникновение, развитие и движение циклонов и антициклонов называют циклонической деятельностью. Она является важным звеном общей циркуляции атмосферы. Известно, что в тропической зоне Земли накапливается огромное количество тепловой энергии, а в полярных областях затрата тепла превышает ее поступление от Солнца. По этой причине, вследствие неравномерного поступления солнечной радиации на земную поверхность и ее поглощения над отдельным районами получаются большие градиенты температуры воздуха. Это вызывает образование фронтов.
Циклоны и антициклоны могут быть фронтальными (получаются на фронтах) и нефронтальными . К нефронтальным циклонам относятся тропические и термические, которые возникают летом над сушей при сильном нагреве воздуха от подстилающей поверхности. Нефронтальные антициклоны чаще образуются зимой над сильно охлажденными континентами.
Внетропические циклоны в большинства случаев являются фронтальными. Внетропические фронтальные антициклоны обычно формируются в холодном воздухе и перемещаются за холодным фронтом в тыл циклонов.
В эволюции внетропических фронтальных циклонов условно выделяют три стадии:
- стадия возникновения . Начальным условием возникновения циклона есть движение воздушных масс по обе стороны фронта в противоположном направлении или в одном направлении, но с разными скоростями. При таком движении воздушных масс на каком-то участке прямолинейного фронта сначала происходит искривление линии фронта в виде волны. Воздушный поток в месте возникновения волны образовывает завихрение: часть холодного воздуха начинает вклиниваться под теплый воздух, а часть теплого воздуха натекает по наклонной поверхности на холодный воздух. При таком движении воздушных масс на стационарном фронте возникает два подвижных участка: холодный и теплый фронты, которые постоянно удлиняются. Появление вихревого движения воздуха сопровождается снижением давления в небольшой области, которая ограничена на синоптической карте одной замкнутой изобарой, кратной 5 гПа;
- стадия молодого циклона . Характеризуется образованием хорошо выраженного теплого сектора циклона, который расположен между холодным и теплым фронтом и системой нескольких замкнутых изобар. Так как скорость холодного фронта больше скорости теплого фронта, то спустя некоторое время проходит сужение теплого сектора, который сопровождается дальнейшим снижением давления в центре циклона;
- стадия максимального развития циклона . Падание давления в его центральной части прекращается, теплый сектор суживается, в тыловой части появляются вторичные холодные фронты. На этой стадии развития облачная система циклона приобретает четко выраженную спиралеобразную формы, при этом происходит смыкание облачных спиралей теплого и холодного фронтов (окклюдирование). Дальнейшее окклюдирование циклона приводит к вытеснению теплого воздуха вверх и исчезновение отдельно существовавших теплого и холодного фронтов. Близ поверхности земли он заполняется холодным воздухом, который в процессе дальнейшей эволюции циклона распространяется вверх. Масса воздуха увеличивается, поэтому возрастает давление в центре циклона;
- стадия заполнения . На этой стадии развития циклона фронты окклюзии размываются, поскольку циклон состоит из почти однородного воздуха, облачные системы деградируют, горизонтальные градиенты температуры и давления значительно уменьшаются, резко падает скорость ветра и в конце концов, циклон исчезает как самостоятельная барическая система возле земли, хотя на высоте он может прослеживаться еще на протяжении некоторого времени.
Существование циклона от начала окклюдирования до его полного исчезновения на синоптической карте происходит за 3-4 суток.
Возникновение и развитие антициклонов тесно связано с развитием циклонов. Практически это единый процесс: в одном районе создается дефицит массы воздуха, а в соседнем – избыток. Общим является и то, что развитие соседних циклонов и антициклонов связано с одной и той же высотной фронтальной зоной, но различными ее участками.
Антициклон- область повышенного давления с максимальным значением в центре. Изобары в антициклоне замкнуты. Изобарические поверхности повышаются от периферии к центру, т.е. имеют вид неправильного купола. Размеры антициклона сопоставимы с размерами циклонов, Антициклон также гигантский воздушный вихрь с циркуляцией в северном полушарии по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки.В антициклоне преобладают нисходящие движения воздуха и малооблачная погода.
По аналогии с циклонами антициклоны могут быть низкими, средними и высокими барическими системами, а также высотными образованиями, не прослеживающимися у поверхности земли. Они могут быть подвижными и стационарными, сформированными в холодной или относительно теплой воздушной массе.
Антициклоны проходят в своем развитии три стадии: молодой антициклон, максимально развитый и разрушающийся.
Молодой антициклон - образование низкое, не прослеживающееся на уровне поверхности 700гПа. Возникает он обычно в холодном воздухе из гребня высокого давления в тылу циклона и перемещается примерно с той же скоростью, что и находящийся впереди циклон. Давление в нем быстро растет, преобладает малооблачная погода без осадков и туманов.
Максимально развитый антициклон отличается относительной стабильностью давления в его центральной части. Простирается вверх до высоты 3-4км, а иногда прослеживается и в верхней тропосфере. В отдельных случаях высота их может достигать 12км и более. Горизонтальные размеры такого антициклона значительны – протяженность его длинной оси бывает несколько тысяч километров. Скорость перемещения заметно убывает по сравнению с молодым антициклоном. В центральной части максимально развитого антициклона формируется приземная и высотная инверсии (радиационная инверсия и инверсия сжатия). В антициклонах формированию слоев инверсии благоприятствуют нисходящие движения воздуха и растекание опускающегося воздуха по горизонтали. Могут появляться туманы и инверсионная облачность, хотя преобладает малооблачная погода без осадков.
Разрушающийся антициклон – характеризуется устойчивым повсеместным падением давления, развитием сначала на периферии, а затем и в центральной части облачности, общим постепенным ухудшением погоды. Как и в случае заполняющегося циклона, разрушающийся антициклон на высотах выражен обычно лучше, чем у поверхности земли.
На окраинах антициклонов наблюдаются условия погоды сходные с условиями погоды в примыкающих секторах соседних циклонов.
Северная окраина антициклона обычно связана с теплым сектором соседнего циклона. Здесь в холодное полугодие часто наблюдается сплошная и значительная облачность St и Sc, иногда наблюдаются слабые осадки из этих облаков или из системы As-Ns, связанной с атмосферным фронтом соседнего циклона. Нередко омечаются туманы. Летом в этом секторе антициклона иногда наблюдается небольшое количество облаков верхнего яруса, в дневные часы могут развиваться кучевые облака.
Западная окраина антициклона примыкает к передней части области низкого давления. Здесь могут проявиться первые признаки теплого фронта – облака Ci.
В холодное полугодие в этом секторе антициклона часто отмечаются St и Sc, которые могут достигать значительной вертикальной протяженности, если вдоль изобар с юга на север перемещается достаточно влажный, непрерывно охлаждающийся воздух. В таких случаях могут наблюдаться достаточно обширные зоны преимущественно слабых осадкой. Зона осадков перемещается вдоль изобар, огибает антициклон по часовой стрелке и претерпевает некоторые изменения.
В тех случаях, когда антициклон малоподвижен и существует длительное время (блокирующий антициклон), на его западной периферии часто накапливается несколько параллельных друг другу фронтов, создаются большие градиенты температуры и давления и наблюдаются сильные ветры.
Летом на западной окраине антициклона при высокой температуре воздуха и значительной влажности нередко наблюдаются грозы.
Южная окраина антициклона примыкает к северной части циклона. Поэтому здесь нередко наблюдаются облака верхнего яруса, а иногда и среднего яруса, причем зимой из As может выпадать снег. На южной окраине хорошо развитого антициклона зимой наблюдаются большие градиенты давления и сильные ветры, в таких случаях возникают метели и особые местные ветры (новороссийская бора).
Восточная окраина антициклона граничит с тыловой частью циклона. При неустойчивой воздушной массе здесь летом в дневное время образуются Cu и Cb, в последнем случае выпадают ливневые дожди. Зимой может наблюдаться безоблачная погода или несплошная Sc, которая образуется в результате растекания облаков Cb, а также в результате перемещения сюда подинверсионных облаков из северной части антициклона.
3.При передаче регулярных сводок погоды, транслирующихся только по своему аэродрому по каналам ОВЧ и не относящихся к передаче типа VOLMET, метеорологическая информация, включает:
а) ветер на высоте 100м и высоте круга, который передается после
сведений о ветре у земли;
б) закрытие облаками гор, сопок и других высоких препятствий;
в) информация о грозовых очагах по данным МРЛ с указанием
азимута, удаления, направления и скорости смещения;
г) курс посадки, состояние ВПП, коэффициент сцепления (при наличии
д) предупреждения о сдвиге ветра в зонах взлета и захода на посадку;
е) предупреждения о сильном, умеренном и слабом обледенении,
сильной и умеренной турбулентности в районе аэродрома.
