Что такое циклон? Действие и характеристика атмосферного циклона. Причины возникновения антициклонов
Антициклоны – область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с циркуляцией воздуха от центра по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном.
Давление в центре антициклона иногда достигает 1060– 1070 гПа (над Азией зимой), но обычно оно ниже. Нередко антициклон бывает многоцентровым. Горизонтальные барические градиенты в антициклонах, как правило, меньше, чем в циклонах. Это объясняется большими горизонтальными (до 4000 км) размерами антициклонов. Центральные части антициклонов характеризуются штилевой погодой. Однако в северной части Тихого океана антициклоны в осенне-зимний период могут иметь сильный (до штормового) ветер.
Различают промежуточные антициклоны между циклонами циклонических серий и заключительные между циклоническими сериями. Скорость перемещения подвижных антициклонов составляет обычно 30–40 км/ч. Перемещаясь в общем с запада на восток, антициклоны отклоняются (сепарируются от циклонов) к низким широтам. Обычно подвижный антициклон с холодной передней (восточной) периферией и теплой тыловой (западной)" частью, прогреваясь и усиливаясь, превращается со временем в теплый, высокий и малоподвижный антициклон. Этот процесс чаще всего происходит в низких широтах, где формируются мощные, высокие и теплые субтропические антициклоны. Стабилизация антициклонов происходит и в средних, и в высоких широтах.
В этом случае высокие блокирующие антициклоны нарушают общий западно-восточный перенос. Именно устойчивые, малоподвижные антициклоны являются наиболее важными очагами формирования воздушных масс.
Особенности строения антициклона.
В центре барического максимума имеется одна или несколько точек с наивысшим давлением. Обычно оно находится в пределах от 1000 до 1035 гПа. Были случаи, когда давление повышалось до 1080 гПа. Размеры барического максимума измеряются наибольшим расстоянием между точками, находящимися на внешней замкнутой изобаре. Наиболее часто это 2-3, но может быть и до 4-х и более тыс. км. Как правило, в антициклонах расстояния между изобарами больше, чем в циклонах. В центральных частях антициклонов барический градиент небольшой, в соответствии, скорости ветра там маленькие. Барические градиенты увеличиваются к периферии антициклона.
В отличие от циклонов, через центр антициклонов фронты на приземной карте не проходят. Как известно, антициклоны являются областями дивергенции воздушных течений. Воздух оттекает во все стороны от центра антициклона. Это исключает возможность сближения различных воздушных масс. Линия фронта может проходить лишь по окраине антициклона или пересекать его гребень приблизительно перпендикулярно оси гребня.
11. Стадии развития антициклона.
Возникновение и развитие антициклонов тесно связано с развитием циклонов, т.е. с процессом циклогенеза тесно связан и механизм развития антициклонов. По существу это единый процесс, связанный с длинными волнами на стационарном фронте.
Антициклоны зарождаются в гребнях сверхдлинных атмосферных волн на малоподвижном фронте. Анализ синоптических ситуаций показывает, что промежуточные антициклоны зарождаются в холодной воздушной массе за холодным фронтом последнего в серии циклона. В центральных частях антициклонов атмосферные фронты проходить не могут, хотя некоторая температурная асимметрия в них сохраняется. На перифериях антициклонов могут проходить линии атмосферных фронтов.
Заключительный антициклон в отличие от промежуточных, проходит все стадии развития: начальную (возникновения или зарождения), молодого антициклона, стадию максимального развития и стадию разрушения. В двух первых стадиях антициклон на приземной карте погоды представляет собой гребень за холодным фронтом, в центральной части которого появляются замкнутые изобары. Он является низким холодным барическим образованием. В его тыловой части наблюдается адвекция тепла, а в передней адвекция холода.
Область роста давления у поверхности земли охватывает центральную и переднюю части антициклона. Эти факторы (адвекция тепла и холода, и рост давления) способствуют продолжению антициклогенеза. В стадии максимального развития антициклон у поверхности земли очерчивается уже несколькими замкнутыми изобарами. При этом, в первых трех стадиях антициклон перемещается с ведущим потоком на восток. Антициклоны в северном полушарии отклоняются к югу (в южном полушарии – к северу). Они вторгаются в более низкие широты в тылу циклонов за холодными фронтами. Сначала это перемещение довольно быстрое, но по мере старения антициклон уменьшается.
Вихревые движения очень характерны для атмосферы. Среди многих непрерывно возникающих и затухающих вихрей особенно выделяются своими грандиозными размерами циклоны и антициклоны. Диаметр антициклона может достигать нескольких тысяч километров. Большой циклон способен кратковременно охватить сразу почти всю Европу. Ежегодно над ее территорией проносится до сотни серий циклонов, которые активно влияют на состояние погоды.
Циклон охвачен системой круговых ветров. Воздух в таком вихре перемещается по спирали вокруг центра и медленно к нему приближается, двигаясь в Северном полушарии против часовой стрелки с некоторым отклонением в нижнем слое к центру, а в Южном полушарии - по часовой стрелке с таким же отклонением в нижнем слое. Так как в центре скапливаются большие массы теплого влажного воздуха, значительная его часть несется вверх, где оно охлаждается, в результате чего образуются облака высокой плотности, выпадают осадки продолжительный типа. Когда давление в центре начинает расти, циклон разрушается.
В антициклоне давление падает от центра к периферии, соответственно и ветры дуют так же, но отклоняясь в Северном полушарии вправо (то есть по часовой стрелке), а в Южной - влево от своего первоначального направления. Для антициклона характерны нисходящие движения воздуха, в результате чего он нагревается и выходит из состояния насыщения водяным паром. Поэтому в области антициклона наблюдается ясное или малооблачная погода.
В формировании циклонов и антициклонов можно выделить три стадии: возникновение, развитие и старение. Продолжительность каждой стадии - 1-2 суток. Чаще всего циклоны возникают и развиваются в местах встречи течений теплого и холодного воздуха, которые движутся в противоположных направлениях. Проковзуючы один относительно другого, эти потоки с разными температурами и плотностями воздуха создают волны на фронтальной поверхности, напоминает дугу, свернутую вогнутостью в сторону теплого воздуха. Отрезок этой дуги, расположенный в передней, восточной части циклона, является теплым фронтом, западная же часть, расположенная в тыловой части циклона, является холодным фронтом. Под влиянием барических возмущений возникают слабые ветры.
Следующая стадия характеризуется дальнейшим углублением разницы в давлении между центром и периферией барической системы. Ветры усиливаются. Восходящие движения воздуха проявляются с наибольшей интенсивностью и часто достигают верхней тропосферы. Поэтому в передней части циклона формируется значительный облачный покров, а в зоне теплого фронта выпадают обложные осадки.
На заключительной стадии циклон заполняется холодным воздухом. Это происходит в результате адвекции холодного воздуха, а также его охлаждения при восходящем движении. Циклон завершается окклюзией, то есть его угасанием и разрушением системы облаков. Активные процессы протекают только на периферии, где могут возникнуть новые вихревые образования. Циклоны в основном идут сериями, при этом каждый последующий циклон проходит несколько южнее предыдущего.
Иначе происходит формирование антициклона. В начальной стадии их развития фронта расположены далеко друг от друга. Впоследствии между ними, в нейтральной зоне, антициклон становится мощной барического системой с высоким давлением в центре, в результате чего воздух отсюда растекается на периферию. На место воздуха, разошлось в приземном слое, опускается воздуха из высших слоев атмосферы. При опускании такой воздух попадает под большее давление, сжимается и нагревается. В результате этого процесса облака, если они были, рассеиваются. Поэтому в антициклоне устанавливается солнечная погода: сухая и жаркая летом и с морозами зимой. Ночью в антициклоне становится довольно прохладно из-за отсутствия на небе облачного покрова, не способствует сохранению тепла. Днем в связи с нагревом земной поверхности неутомимым солнцем, особенно летом, возникают вертикальные потоки теплого влажного воздуха (конвекция), в результате чего могут образоваться легкие облака. Иногда, при очень сильной конвекции внезапно проходят грозы, но они длятся недолго.
Антициклоны, в отличие от циклонов, перемещаются медленно, в среднем со скоростью 25 км / ч и часто подолгу могут задерживаться на одном месте. Чаще всего антициклоны надвигаются на нашу страну зимой с северо-запада, а летом - с юго-запада. Только сибирские антициклоны приходят к нам в холодное время с востока.
Характерная особенность большей части районов умеренных широт - частое чередование циклонов и антициклонов. Это обусловливает постоянное изменение ясной и облачной погоды, направления ветра, значительные колебания температуры и, как следствие, кратковременные потепления и похолодания. В отдельные годы создаются такие условия, что в одних и тех же районов чаще обычного поступают, например, антициклоны. В таких случаях они на некоторый период будто застаиваются. Если это случается летом, воздух в них быстро нагревается и высушивается. Так постепенно возникает недостаток влаги в почве, которая со временем может перерасти в засуху.
В умеренных широтах циклоны перемещаются преимущественно с запада на восток. Теплый влажный воздух таких циклонов поступает из Атлантического океана. Холодный воздух заходит в их тыл с северных части акватории или полярных районов. Нередко циклоны перемещаются в умеренных широт из субтропиков. Теплый воздух таких циклонов имеет очень высокую температуру и вызывает значительное потепление не только зимой, а и летом.
Циклоны почти всегда находятся в движении. Скорость их перемещения может быть разной, уменьшаясь по мере старения циклона. Чаще всего они движутся со скоростью 30-40 км / ч, проходя за сутки 1000-1500 км и более. Иногда они несутся со скоростью легкового автомобиля. Бывают случаи, когда циклон, достаточно быстро двигался, вдруг замедляется и становится малоподвижным. По мере приближения центра циклона давление воздуха снижается - "барометр падает", предвещая осадки. Но если влажность недостаточна или температура воздуха высокая, барометр может и "ошибиться".
Ветры в циклонах иногда достигают ураганной силы. Чаще всего это наблюдается над северными районами Атлантики и Тихого океана, а также на северо-западе Европы, где циклоны развиваются очень интенсивно. Такие циклоны приносят иногда большой ущерб хозяйству и населению, потому что они сопровождаются очень сильными ливнями, метелями, бурей, наводнением. Так, в сентябре 1997 года под влиянием их длительного действия на реке Висле произошла крупнейшая наводнение, в результате чего погибли более ста человек. В Украине особенно свирепствовали циклоны в июне 1969 года. В Карпатах за сутки выпала месячная норма осадков, что привело к резкому повышению уровня воды в реках Днестр, Прут, Случь. Много бед и вреда в регионе вызвали некоторые циклоны и в последующие годы.
Еще более известны, чем огромные циклоны умеренных широт, тропические циклоны, хотя они значительно уступают своим размерам. Причина их развития - мощная энергия, которая попадает в воздух при конденсации в нем огромной массы водяного пара, содержащегося в тропосфере низких широт. Они зарождаются над океаном между 5 и 20 ° широты и движутся с востока на запад, а затем (в Северном полушарии) возвращают на северо-запад, север и северо-восток.
Разрушительное действие тропических циклонов чрезвычайно велика. Скорость ветра достигает 250 км / ч, а иногда и больше. При такой скорости ветер способен переносить массивные вещи на значительные расстояния. Даже современным кораблям трудно бороться с тропическими ураганами, поэтому они спешат заранее избежать встречи с ними.
Тропические циклоны в зависимости от района их зарождения получают разные названия. Тихоокеанские циклоны называют тайфунами, в Северной Атлантике - ураганами, в Индии - циклонами, в Австралии - вилли-вилли. Есть еще Вест-Индской ураганы, ураганы Зеленого Мыса и тому подобное.
Каждому тропическом урагана для удобства их учета принято давать человеческие имена. По международной договоренности с 1953 г.. Тропические циклоны Северного полушария, достигали штормовой силы (скорость ветра 17 м / с), получали женскую собственное название. Первый ураган в новом календарном году называли Анжела, Алиса, Абби или иным именем, но оно обязательно начиналось с буквы "А". Согласно БУРЯ была уже на букву "Б" (например, Бетти, Бетси, Бренда и т.п.), и так далее по алфавиту. В Южном полушарии им присваивали по такому же принципу мужские имена. В восьмидесятых годах увенчалась успехом "кампания за равноправие" и ураганам стали давать везде на планете как женские так и мужские имена. Кроме этого, существует правило исключать из употребления на несколько лет название каждого наиболее жестокого урагана.
Тропический циклон охватывает тропосферу до высоты 8-12 км. Особенностью его строения является наличие "глаза" бури (зона невозмутимого покоя размером от 5 до 200 км в центре урагана), которая связана с нисходящим движением воздуха. Резкое усиление ветров на периферии обусловлено интенсивным поднятием воздуха и температурными контрастами. Чем ярче выражено "глаз", то есть чем меньше облачность и высокая температура (примерно на 6-12 ° С) по сравнению с температурой окружающего воздуха, тем "безбашенные" ураган (тайфун).
Разрушительные ураганы бушуют ежегодно. Всего на земном шаре за год наблюдается в среднем не менее 70 тропических циклонов с штормовыми и ураганными ветрами, из них около 20 тайфунов - в Тихом океане. Жителям тропиков приходится всегда быть готовыми к встрече со страшной силой циклона. Подсчитано, что среди всех метеорологических катастроф на тропические ураганы и вызванные ими наводнения приходится до 80% человеческих жертв. Тропические циклоны (тайфуны) вместе с землетрясениями и извержениями вулканов делят печальную славу самых ужасных природных бедствий на Земле.
Все циклоны и антициклоны вместе взятые выполняют большую работу по горизонтали и вертикали перемещения больших масс воздуха. Этот процесс очень важен для перераспределения тепла и осадков на земном шаре. Да, именно многочисленным циклонам обязана Европа тем, что ее зимы не такие суровые, как на этих же широтах в Северной Америке, а влажность летом в основном достаточно для выращивания различных культурных растений. Атмосферные вихри определяют формирование и резкие изменения погоды, особенно в умеренных и полярных широтах. Теплый воздух переносится циклонами далеко на север, а массы холодного воздуха зимних антициклонов, наоборот, к югу.
Изменения погоды, которые возникают под действием циклонов и антициклонов, имеют большое значение для сельского хозяйства, авиации, морского транспорта и многих других отраслей. Поэтому многим людям небезразлично, где и когда возникают эти огромные атмосферные вихри, которые причины их формирования и развития, куда и с какой скоростью они перемещаются, как долго продлится их существования и др. На основе изучения этих явлений совершенствуются методы и повышается достоверность прогноза погоды, а население различных регионов земного шара заблаговременно оповещается о ее возможных изменениях.
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.
Воздух играет крайне важную роль в жизни не только человека, но и всей планеты. Атмосферные явления изучались учеными с начала веков и продолжают активно исследоваться сегодня. Стоит сказать, что, на самом деле, — это не просто сплошное непрозрачное вещество, он разделяется на массы и фронты, которые, перемещаясь над различными частями , играют ключевую роль в формировании воздушных вихрей. Рассмотрим, что такое циклон и антициклон, их главные различия.
Вконтакте
Циклон
Циклон представляет собой воздушный массив, который имеет форму вихря, гигантского по своему диаметру (от 100 до многих 1000 км). Для циклона характерно пониженное давление и перемещение воздушных потоков по часовой стрелке или против, в центре, по различным направлениям, зависящим от полушария, в котором действует вихрь.
Циклон от антициклона отличается процессом образования. Первый имеет естественную природу возникновения: планета Земля вращается, из-за чего воздух вокруг нее движется и образует вихри. Рассматривая физику возникновения этих явлений, можно выделить две главных теории в формировании воздушного потока:
- сила Кориолиса;
- теорема о неподвижной точке.
Благодаря этим теориям можно объяснить появление подобных вихрей в земно-воздушно пространстве и также в атмосферах других .
Виды
Существует два основных вида вихрей, отличающихся своими характеристиками.
Внетропические
Характерны для полярных или умеренных климатических поясов . Их диаметр обычно начинается с 1000 км при возникновении и несколькими тысячами в конце. Они, в свою очередь, подразделяются на:
- южные – они характерны для умеренных климатических поясов, точнее их южных частей. К ним можно отнести циклоны на Балканах, Средиземноморье и Черноморском побережье;
- северные;
- северо-восточные.
Из них только южные несут в себе колоссальное количество энергии, которая выливается обычно в сильные осадки, ветра, грозовые штормы и другие неприятные природные явления.
Внетропический циклон
Тропические
Возникают только над тропическими поясами и отличаются малыми размерами . Их диаметр обычно исчисляется несколькими сотнями км (реже свыше 1000 км), но при этом для них свойственны сильные ветра. Из-за этого они часто становятся буревыми и отличаются «глазом бури» - это центральная часть вихря, которая в диаметре около 30 км, в которой сохраняется ясная погода без ветров и осадков.
Важно ! и ближайшая территория к нему представляют собой территорию, на которой никогда не возникают подобные природные явления.
Циклон – это низкое давление в атмосфере и все, что оно за собой влечет. Метеорологи могут своевременно предсказывать скорое наступление такого воздушного вихря. Какую погоду приносит циклон: с ливнями и разрушительными бурями, но теплая температура воздуха при этом сохраняется.
Тропический циклон
Антициклон
Что такое антициклон – это часть воздушных потоков, в которых наблюдается высокое давление и движение ветра в определённых направлениях. Выделяется такая область тем, что ветер направляется по часовой стрелке на территории верхнего полушария и против — на нижнем.
Антициклоны делятся на два типа:
- низкие - это преимущественно холодные потоки воздуха, в которых до 1,5 км тропосферы присутствуют изобары замкнутые, а выше и вовсе не наблюдается высокого давления;
- высокие - в таких воздушных массах воздух теплый и высокое давление присутствует по всей задействованной тропосфере. В таких вихрях может быть несколько главных центров.
Антициклон – это погода ясная, без облаков. Причем могут образовываться низко расположенные слоистые облака и туманы с морозами по ночам осенью-зимой, а летом — кучевые облака и отсутствие осадков, что часто приводит к возникновению лесных пожаров. Такие вихри не превышают нескольких тысяч километров в диаметре и двигаются с запада на восток со скоростью 30-40 км/ч, склоняясь к низким широтам.
Признаки присутствия антициклона следующие:
- ясное небо;
- малое количество облаков или их отсутствие;
- нет ветра и дождя со снегом;
- солнечная стабильная погода.
Образование подобных воздушных потоков над участками, почва которых покрыта льдом, отражается на их силе и характеристиках. Так, над Антарктидой он будет чрезвычайно сильным, а над Гренландией уже гораздо слабее. То же самое касается и тропического климата.
Антициклон
Сравнение
Сама приставка анти- указывает на то, что антициклон – это атмосферное явление, противоположное циклону по своим характеристикам. Если циклон — это низкое атмосферное давление, то антициклон — высокое. Это самое существенное различие, коренным образом меняющее погоду на территории под этими вихрями. Их отличие состоит в разных движениях воздушных потоков. Чем они еще отличаются.
Характеристика циклона и антициклона предоставлена ниже.
| Характеристика | Циклон | Антициклон |
| Давление | Низкое в центре вихря | Повышенное в том же месте |
| Размеры | Диаметр может быть в 300-5000 км. | До 4000 км в самом широком месте. |
| Скорость движения (км/ч) | В среднем 30-60. | В среднем 20-40 или же вовсе малоподвижные. |
| Характерные места | Возникают по всей территории земного шара, кроме экватора. | Возникают преимущественно над сушей, покрытой ледяным слоем (Антарктида или Арктика). |
| Причины возникновения | Естественное движение Земли вокруг своей оси.
Появление дефицита воздушной массы. |
Появление циклона.
При переизбытке воздушной массы. |
| Вращение воздуха | Воздух направляется от окраины к центру.
Что касается его направления, то в Северном полушарии он двигается против часовой стрелки, а в Южном, наоборот, по часовой стрелке. |
Как и в целом, движение воздуха в данном вихре обратно: воздух направляется от центра к окраинам вихря, а направление его также зависит от полушария:
Северное — по часовой стрелке; Южное – против часовой стрелки. |
| Направление движения воздуха | Восходящее | Нисходящее |
| Погода | Данное природное явление характеризуется высокой вероятностью осадков и порывами сильного ветра.
На небе образуются густые облака, а погода в целом будет пасмурной и влажной, но не холодной. Летом часто идут дожди, а зимой – снег или дождь, но без морозов. |
Несет с собой сухую погоду, для которой не характерны ветра или облака. Обычно летом сухая малооблачная погода, без осадков, а зимой – холодно и морозно. |
Таким образом, приближение циклона говорит о том, что надвигается погода с разрушительными последствиями: сильные ливни, ветра и снежные бури. На небе будет множество облаков и туч, сильные порывы ветра. В целом погода будет отличаться нестабильностью. В отличии от таких вихрей, антициклоны принесут стабильность: установится спокойная погода, безветрие и безоблачность, будет тепло на протяжении длительного срока.
Что этот вопрос лидирует среди вопросов, которые задают синоптикам. Давно собирался написать пост про это.
Помню, в детской повести про 38 попугаев была глава о том, что кто-то испортил погоду, а вот кто - там не объясняется, и четверо друзей-животных спихивают вину друг на друга. Так как же ответить, если ребёнок спрашивает, кто испортил погоду? Своим детям я отвечаю так: "Погоду испортил циклон. А починил - антициклон". Наверное, у многих знания о том, что означают эти слова, на этом и заканиваются. Да я и сам совсем недавно разобрался, почему именно они влияют на погоду именно так. И ещё, почему в атмосфере существуют именно такие образования.
Если сильно не усложнять, то картинка, которая многое объясняет, может выглядеть примерно так:
Обычно при описании циклона упор делают на то, что вращение воздуха в нём происходит против часовой стрелки (если в северном полушарии посмотреть на него сверху). На мой взгляд, гораздо интереснее посмотреть на него сбоку, как изображено на рисунке. В нижнем слое атмосферы воздух в циклон как бы втягивается, затем он поднимается вверх, а наверху - растекается. В этом смысле грозовое облако - это уменьшенная модель циклона, так как движение воздуха в вертикальной плоскости происходит в нём так же. И даже растекание воздуха наверху можно проследить по "наковальне". Антициклон называется так не зря, потому что он действительно является абсолютным антиподом циклона. В нём наверху воздух движется к центру, в центральной части опускается, и потом у земли растекается в стороны.
Так вот, то, что воздух в циклоне поднимается вверх, а в антициклоне опускается вниз - и есть то главное, что делает погоду. Восходящие движения воздуха приводят к тому, что он охлаждается, его влажность увеличивается, и далее образуются облака, и из них начинают выпадать осадки. А нисходящие движения, наоборот, приводят к тому, что воздух прогревается, становится суше, и облака расходятся. Вот такое нехитрое объяснение. Но после него остаётся ещё несколько вопросов.
1. Причём здесь атмосферное давление, и почему в циклоне оно понижено, а в антициклоне - повышено?
На этот простой вопрос я долго не мог ответить, но недавно пришёл к выводу, что давление - это просто побочный фактор, следствие вертикальных движений. Включите пылесос и направьте его на стену. Очевидно, поток воздуха будет создать избыточное давление. Точно так же происходит в антициклоне. Воздух движется к земле и давит на неё. А в циклоне - наоборот.
2. Что заставляет воздух двигаться в вертикальной плоскости?
Когда циклон или антициклон существуют уже давно, воздух движется так, потому что на него давит с боков другой воздух, и надо куда-то деваться. Но в момент зарождения циклона пусковым механизмом является то, что воздух внизу оказывается теплее и, следовательно, легче, чем воздух наверху. Точнее, он должен быть теплее не по абсолютным значениям, а температура с высотой должна падать быстрее, чем в неком равновесном (адиабатическом) распределении. Тогда возникает сила, поднимающая воздух вверх, как в воздушном шарике. А дальше на его место приходит воздух сбоку, и процесс пошёл. Самые хорошие условия для возникновения циклона возникают на атмосферных фронтах: там как раз соприкасаются разные по температуре воздушные массы. Стоит одному фрагменту фронта в силу каких-то причин "поехать" в одну сторону, а соседнему - в другую, как образуется "волна", которая потом превращается в молодой циклон.
3. Какую роль тут играет вращение Земли?
Вращение Земли влияет на вращение воздуха в горизонтальной плоскости. Если бы Земля не вращалась, циклоны и антициклоны не смогли бы устойчиво существовать, так как возникшие перепады давления быстро бы выровнялись, и всё. Но, так как Земля вращается, на воздух действует сила Кориолиса, направленная перпендикулярно направлению его движения. Она равна нулю на экваторе, поэтому там циклонов и не бывает. Сила Кориолиса заставляет воздух в циклонах закручиваться, и это поддерживает и его движение в вертикальной плоскости.
4. Почему таких образований только два? Почему не может быть, кроме циклонов и антициклонов, ещё чего-то третьего?
Потому что существуют только два варианта: в вертикальной плоскости либо восходящие движения, либо нисходящие, а в горизонтальной - либо движение по часовой стрелке, либо против часовой. Третьего не дано.
5. Чего на Земле больше: циклонов или антициклонов?
В каждый момент всё по-разному, в среднем циклонов больше, но зато они в среднем меньше по площади.
6. Почему циклоны и антициклоны любят образовываться в одних и тех же местах?
На Земле есть места, особо благоприятные для развития барических образований того или иного типа. Например, северная Атлантика - характернейшее место образования циклонов. Там есть всё для этого: с одной стороны - тёплое течение, а с другой - ледники Гренландии. А в более южных широтах в Атлантике почти всегда находится антициклон: его поддерживают и циклоны на севере, и холодное течение.
7. Почему зимой циклоны приносят тёплую погоду, а антициклоны - холодную, а летом - наоборот?
За ответ на этот вопрос я получил 5+/5+ по географии в школе:) Главный фактор тут - это облачность. Зимой облачность сама по себе ограничивает мороз, не даёт земле остыть за долгую ночь. А летом, наоборот, облачность не даёт солнцу нагреть землю. Плюс к этому, конкретно у нас ещё и воздух в циклонах зимой приходит чаще всего с океана, и он более тёплый.
8. Почему иногда бывает всё наоборот: прекрасная погода в циклоне, и мрак в антициклоне?
Потому что природа устроена гораздо сложнее, чем та схема, которую я нарисовал. Например, зимой в антициклоне может быть инверсия, когда воздух внизу холоднее, чем наверху, и образуется сплошная облачность, из которой могут даже выпадать моросящие осадки. А в каких-то частях циклона, например, за холодным фронтом, воздух может не подниматься, а опускаться. Разные циклоны так же не похожи друг на друга, как разные девушки:) Погода никогда не повторяется, и потому за ней так интересно наблюдать.
