Vrste vazdušnih masa. Cikloni i anticikloni
Prije nekog vremena, prije pojave meteoroloških satelita, naučnici nisu mogli ni pomisliti da se svake godine u Zemljinoj atmosferi formira oko sto pedeset ciklona i šezdeset anticiklona. Ranije su mnogi cikloni bili nepoznati, jer su nastajali na mjestima gdje nije bilo meteoroloških stanica koje bi mogle zabilježiti njihov izgled.
U troposferi, najnižem sloju Zemljine atmosfere, vrtlozi se stalno pojavljuju, razvijaju i nestaju. Neki od njih su toliko mali i neprimjetni da prolaze pored naše pažnje, drugi su toliko velikih razmjera i toliko snažno utiču na klimu Zemlje da se ne mogu zanemariti (ovo se prvenstveno odnosi na ciklone i anticiklone).
Cikloni su područja nizak pritisak u Zemljinoj atmosferi, u čijem je središtu pritisak mnogo niži nego na periferiji. Anticiklon je, naprotiv, oblast visokog pritiska, koja u centru dostiže svoje najveće vrednosti. Nalazeći se iznad sjeverne hemisfere, cikloni se kreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i, slušajući Coriolisovu silu, pokušavaju ići udesno. Dok se anticiklon u atmosferi kreće u smjeru kazaljke na satu i skreće ulijevo (na južnoj Zemljinoj hemisferi sve se dešava obrnuto).
Unatoč činjenici da su cikloni i anticikloni u svojoj suštini apsolutno suprotni vrtlozi, oni su međusobno snažno povezani: kada se pritisak smanji u jednom dijelu Zemlje, njegovo povećanje je nužno fiksirano u drugom. Također za ciklone i anticiklone postoji zajednički mehanizam koji pokreće protok zraka: neujednačeno zagrijavanje različitih dijelova površine i rotacija naše planete oko svoje ose.
Ciklone karakteriše oblačnost, kišno vrijeme sa jakim udarima vjetra koji nastaju zbog razlike u atmosferskom pritisku između središta ciklona i njegovih rubova. Anticiklon, naprotiv, leti karakteriše toplo, mirno, oblačno vreme sa vrlo malo padavina, dok zimi postavlja vedro, ali veoma hladno vreme.
zmijski prsten
Cikloni (grč. "zmijski prsten") su ogromni vrtlozi, čiji prečnik često može doseći nekoliko hiljada kilometara. Nastaju u umjerenim i polarnim geografskim širinama, kada se tople zračne mase s ekvatora sudaraju s kretanjem prema suhim, hladnim tokovima sa Arktika (Antarktika) i formiraju granicu između njih, koja se naziva atmosferski front.
Hladan vazduh, pokušavajući da savlada tok toplog vazduha koji je ostao ispod, u nekom području potiskuje deo svog sloja unazad - i dolazi u koliziju sa masama koje ga prate. Kao rezultat sudara, pritisak između njih raste i dio toplog zraka koji se vratio nazad, popuštajući pritisku, odstupa u stranu, započinjući elipsoidnu rotaciju.
Ovaj vrtlog počinje da hvata susjedne slojeve zraka, uvlači ih u rotaciju i počinje se kretati brzinom od 30 do 50 km/h, dok se središte ciklona kreće manjom brzinom od njegove periferije. Kao rezultat toga, nakon nekog vremena, promjer ciklona je od 1 do 3 hiljade km, a visina od 2 do 20 km.
Tamo gdje se kreće, vrijeme se dramatično mijenja, budući da središte ciklona ima nizak pritisak, u njemu nedostaje zraka, a hladne zračne mase počinju da pritječu kako bi to nadoknadile. Oni potiskuju topli vazduh tamo gde se hladi, a kapljice vode u njemu se kondenzuju i formiraju oblake iz kojih padaju padavine.
Životni vijek vrtloga je obično od nekoliko dana do sedmica, ali u nekim regijama može trajati oko godinu dana: obično su to područja smanjen pritisak(na primjer, islandski ili aleutski cikloni).
Vrijedi napomenuti da za ekvatorijalna zona takvi vrtlozi nisu karakteristični, jer sila skretanja rotacije planete, neophodna za kretanje poput vrtloga, ovdje ne djeluje vazdušne mase.
Najjužniji, tropski ciklon, ne formira se bliže od pet stepeni od ekvatora i karakteriše ga manji prečnik, ali veća brzina vetra, koji se često pretvara u uragan. Po svom porijeklu, postoje takve vrste ciklona kao što su umjereni vrtlog i tropski ciklon koji stvara smrtonosne uragane.
Tropski vrtlozi
Sedamdesetih godina prošlog vijeka tropski ciklon Bhola pogodio je Bangladeš. Iako su brzina i jačina vjetra bile male i pripisana mu je tek treća (od pet) kategorija uragana, zbog ogromne količine padavina koje su pogodile zemlju, rijeka Gang se izlila iz korita i poplavila gotovo sva ostrva. , ispirući sva naselja sa lica zemlje.
Posljedice su bile katastrofalne: tokom divljanja stihije umrlo je od tri stotine do petsto hiljada ljudi.
Tropski ciklon je mnogo opasniji od vrtloga iz umjerenih geografskih širina: formira se tamo gdje temperatura površine okeana nije niža od 26 °, a razlika između indikatora temperature zraka prelazi dva stepena, zbog čega se isparavanje povećava, povećava se vlažnost vazduha, što doprinosi vertikalnom porastu vazdušnih masa.
Tako se javlja vrlo snažan potisak, koji hvata nove količine zraka koji su se zagrijali i dobili vlagu nad površinom oceana. Rotacija naše planete oko svoje ose daje uzdizanje vazduha vrtložno kretanje ciklona, koji počinje da se rotira velikom brzinom, često se pretvarajući u uragane zastrašujuće snage.
Tropski ciklon se formira samo iznad površine okeana između 5-20 stepeni sjeverne i južne geografske širine, a kada dođe na kopno, prilično brzo nestaje. Njegove dimenzije su obično male: prečnik retko prelazi 250 km, ali je pritisak u centru ciklona izuzetno nizak (što je manji, to se vetar brže kreće, pa je kretanje ciklona obično od 10 do 30 m/s, a udari vjetra prelaze 100 m/s). Naravno, ne nosi svaki tropski ciklon smrt sa sobom.
Postoje četiri vrste ovog vrtloga:
- Poremećaj - kreće se brzinom koja ne prelazi 17m / s;
- Depresija - kretanje ciklona je od 17 do 20 m/s;
- Oluja - središte ciklona kreće se brzinom do 38m/s;
- Uragan - tropski ciklon kreće se brzinom većom od 39 m/s.
Središte ove vrste ciklona karakterizira fenomen kao što je "oko oluje" - područje mirnog vremena. Njegov promjer je obično oko 30 km, ali ako je tropski ciklon destruktivan, može doseći i do sedamdeset. Unutar oka oluje, vazdušne mase imaju više topla temperatura i nižu vlažnost nego u ostatku vrtloga.
Ovdje često vlada zatišje, padavine naglo prestaju na granici, nebo se razvedri, vjetar slabi, varajući ljude koji se, zaključivši da je opasnost prošla, opuštaju i zaboravljaju na mjere opreza. Budući da se tropski ciklon uvijek kreće od okeana, on tjera ogromne valove ispred sebe, koji, udarivši u obalu, pometu sve s puta.
Naučnici sve više bilježe činjenicu da svake godine tropski ciklon postaje sve opasniji i da se njegova aktivnost stalno povećava (to je zbog globalno zagrijavanje). Stoga se ovi cikloni ne javljaju samo u tropskim geografskim širinama, već i u Evropu stižu u netipično doba godine: obično se formiraju u kasno ljeto/ranu jesen i nikada se ne javljaju u proljeće.
Tako je u decembru 1999. godine Francusku, Švicarsku, Njemačku i Veliku Britaniju napao uragan Lotar, toliko moćan da meteorolozi nisu mogli ni predvidjeti njegovu pojavu zbog činjenice da su senzori ili prešli skalu ili nisu radili. "Lothar" je bio uzrok smrti više od sedamdeset ljudi (uglavnom su postali žrtve saobraćajnih nesreća i pada drveća), a samo u Njemačkoj je za nekoliko minuta uništeno oko 40 hiljada hektara šume.
Anticikloni
Anticiklon je vrtlog sa visokim pritiskom u centru i niskim pritiskom na periferiji. Nastaje u nižim slojevima Zemljine atmosfere kada hladne vazdušne mase nadiru toplije. Anticiklon nastaje u suptropskim i subpolarnim geografskim širinama, a njegova brzina kretanja je oko 30 km/h.
Anticiklon je suprotan ciklonu: zrak u njemu se ne diže, već se spušta. Karakterizira ga odsustvo vlage. Anticiklon karakteriše suho, vedro i mirno vrijeme, ljeti - vruće, mrazno - zimi. Karakteristične su i značajne temperaturne fluktuacije tokom dana (razlika je posebno jaka na kontinentima: na primjer, u Sibiru je oko 25 stepeni). To se objašnjava nedostatkom padavina, što obično čini temperaturnu razliku manje uočljivom.
Imena vrtloga
Sredinom prošlog stoljeća anticikloni i cikloni počeli su dobivati imena: to se pokazalo mnogo zgodnijim za razmjenu informacija o uraganima i kretanjima ciklona u atmosferi, jer je omogućilo izbjegavanje zabune i smanjenje broja greške. Iza svakog naziva ciklona i anticiklona bili su skriveni podaci o vrtlogu, sve do njegovih koordinata u nižoj atmosferi.
Prije donošenja konačne odluke o nazivu ovog ili onog ciklona i anticiklona, razmotren je dovoljan broj prijedloga: predloženo je da budu označeni brojevima, slovima abecede, imenima ptica, životinja itd. Ispostavilo se da je tako zgodno i efektivno što su nakon nekog vremena svi cikloni i anticikloni dobili imena (u početku su bili ženski, a kasnih sedamdesetih tropski vrtlozi su se počeli zvati i muškim imenima).
Od 2002. godine pojavio se servis koji nudi svima koji žele da imenuju ciklon ili anticiklon svojim imenom. Zadovoljstvo nije jeftino: standardna cijena za ciklon da dobije ime kupca je 199 eura, a za anticiklon je 299 eura, jer se anticiklon ređe javlja.
vazdušne mase- to su velike vazdušne mase troposfere i niže stratosfere, koje se formiraju na određenoj teritoriji kopna ili okeana i imaju relativno ujednačena svojstva - temperaturu, vlažnost, prozirnost. Kreću se kao jedna jedinica iu istom pravcu u sistemu opšte cirkulacije atmosfere.
Zračne mase zauzimaju površinu od hiljada kvadratnih kilometara, njihova debljina (debljina) doseže do 20-25 km. Krećući se po površini različitih svojstava, zagrijavaju se ili hlade, vlažu ili postaju suši. Topla ili hladna vazdušna masa se naziva, koja je toplija (hladnija) od okoline. Postoje četiri zonska tipa vazdušnih masa u zavisnosti od oblasti formiranja: ekvatorijalne, tropske, umerene, arktičke (antarktičke) vazdušne mase (Sl. 13). Razlikuju se prvenstveno po temperaturi i vlažnosti. Sve vrste zračnih masa, osim ekvatorijalnih, dijele se na morske i kontinentalne, ovisno o prirodi površine na kojoj su se formirale.
Ekvatorijalna vazdušna masa se formira u ekvatorijalnim geografskim širinama, zoni niskog pritiska. Ima prilično visoke temperature i vlažnost blizu maksimuma, kako nad kopnom, tako i nad morem. Kontinentalna tropska zračna masa formira se u središnjem dijelu kontinenata u tropskim geografskim širinama. Ima visoku temperaturu, nisku vlažnost, visok sadržaj prašine. Morska tropska zračna masa formira se nad oceanima u tropskim geografskim širinama, gdje prevladavaju prilično visoke temperature zraka i primjećuje se visoka vlažnost.
Kontinentalna umjerena zračna masa se formira nad kontinentima u umjerenim geografskim širinama, dominira na sjevernoj hemisferi. Njegova svojstva se mijenjaju s godišnjim dobima. Lijepo ljeti toplota i vlažnosti, karakteristične su padavine. Zimi niske i ekstremno niske temperature i niska vlaga. Morska umjerena zračna masa formira se iznad okeana sa toplim strujama u umjerenim geografskim širinama. Ljeti je hladnije, zimi toplije i ima značajnu vlažnost.
Kontinentalna arktička (antarktička) vazdušna masa formirana je iznad leda Arktika i Antarktika, ima izuzetno niske temperature i niska vlažnost, visoka transparentnost. Morska arktička (antarktička) vazdušna masa se formira nad periodično smrznutim morima i okeanima, temperatura joj je nešto viša, vlažnost veća.
Vazdušne mase su u stalnom kretanju; kada se sretnu, formiraju se prelazne zone ili frontovi. atmosferski front- granična zona između dvije vazdušne mase različitih svojstava. Širina atmosferskog fronta doseže desetine kilometara. Atmosferski frontovi mogu biti topli ili hladni, u zavisnosti od toga kakav vazduh se kreće u teritoriju i šta se istiskuje (Sl. 14). Atmosferski frontovi se najčešće javljaju u umjerenim geografskim širinama, gdje hladan vazduh iz polarnih širina i toplih iz tropskih širina.
Prolazak fronta je praćen promjenama vremena. Topli front se kreće ka hladnom vazduhu. Povezuje se sa zagrijavanjem, nimbostratusnim oblacima, koji donose kišne padavine. Hladni front se pomera u stranu topli vazduh. Donosi obilne kratkotrajne obilne padavine, često sa olujnim vjetrovima i grmljavinom, i zahlađenjem.
Cikloni i anticikloni
U atmosferi, kada se sretnu dvije zračne mase, nastaju veliki atmosferski vrtlozi - cikloni i anticikloni. Oni su ravni vazdušni vrtlozi koji pokrivaju hiljade kvadratnih kilometara na visini od samo 15-20 km.
Ciklon- atmosferski vrtlog ogromnog (od stotina do nekoliko hiljada kilometara) prečnika sa smanjenim pritiskom vazduha u centru, sa sistemom vetrova od periferije ka centru u smeru suprotnom od kazaljke na satu na severnoj hemisferi. U središtu ciklona uočavaju se uzlazne struje zraka (slika 15). Kao rezultat uzlaznih strujanja zraka u središtu ciklona nastaju snažni oblaci i padavine padaju.
Ljeti, tokom prolaska ciklona, temperatura zraka opada, a zimi raste, počinje odmrzavanje. Približavanje ciklona uzrokuje oblačno vrijeme i promjenu smjera vjetra.
Tropski cikloni se javljaju u tropskim geografskim širinama od 5 do 25° na obje hemisfere. Za razliku od ciklona umjerenih geografskih širina, oni zauzimaju manje područje. Tropski cikloni nastaju nad toplom morskom površinom u kasno ljeto - ranu jesen i praćeni su snažnim grmljavinom, obilnim padavinama i olujnim vjetrovima, koji imaju ogromnu razornu moć.
IN pacifik tropski cikloni nazivaju se tajfuni, na Atlantiku - uragani, kod obala Australije - volja-volji. Tropski cikloni nose veliki broj energije od tropskih širina prema umjerenim širinama, što ih čini važnom komponentom globalnih atmosferskih cirkulacijskih procesa. Zbog njihove nepredvidivosti dati su tropski cikloni ženska imena(na primjer, "Catherine", "Juliet" itd.).
Anticiklon- atmosferski vrtlog ogromnog prečnika (od stotina do nekoliko hiljada kilometara) sa površinom visok krvni pritisak at zemljine površine, sa sistemom vjetrova od centra do periferije u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. U anticiklonu se uočava silazno strujanje vazduha.
I zimi i ljeti, anticiklonu karakterizira nebo bez oblaka i mirnoća. Tokom prolaska anticiklona, vrijeme je sunčano, vruće ljeti i veoma hladno zimi. Anticikloni se formiraju iznad ledenih pokrivača Antarktika, iznad Grenlanda, Arktika, iznad okeana u tropskim geografskim širinama.
Svojstva vazdušnih masa određena su područjima njihovog formiranja. Kada se presele sa mesta formiranja na druga, postepeno menjaju svoja svojstva (temperaturu i vlažnost). Zbog ciklona i anticiklona, toplina i vlaga se razmjenjuju između geografskih širina. Smjena ciklona i anticiklona u umjerenim geografskim širinama dovodi do oštrih promjena vremena.
Ciklon(iz grčkog. kyklon - kovitlajući se, vrteći se) je atmosferski vrtlog velikog (od stotina do nekoliko hiljada kilometara) prečnika sa smanjenim vazdušnim pritiskom u centru.
Ciklon nije samo suprotnost anticiklonu, oni imaju drugačiji mehanizam izgleda. Cikloni cijelo vrijeme i prirodno zbog rotacije Zemlje, zbog Coriolisove sile. Posljedica Brouwerovog aksioma o fiksnoj tački je prisustvo u atmosferi barem jednog ciklona ili anticiklona.
Vazduh u ciklonu cirkuliše suprotno od kazaljke na satu na severnoj hemisferi i u smeru kazaljke na satu na južnoj hemisferi. Osim toga, u slojevima zraka na visini od zemljine površine do nekoliko stotina metara vjetar ima pojam usmjeren prema središtu ciklona, duž baričkog gradijenta (u smjeru opadanja tlaka). Vrijednost pojma opada sa visinom.
Postoje dvije glavne vrste ciklona - ekstratropski I tropski(imaju posebne kvalitete i pojavljuju se još rjeđe).
Ekstratropski cikloni formiraju se u umjerenim ili polarnim geografskim širinama i imaju prečnik od hiljada kilometara u prvom razvoju, a do nekoliko hiljada u slučaju tzv. centralnog ciklona. Među ekstratropskim ciklonima izdvajaju se južni cikloni, koji se formiraju na južnoj granici umjerenih geografskih širina (mediteranska, balkanska, crnomorska, južnokaspijska itd.) i kreću se prema sjeveru i sjeveroistoku. Južni cikloni imaju kolosalne rezerve energije; posebno sa južnim ciklonima srednja traka Rusija i ZND povezuju se sa obilnijim padavinama, vjetrovima, grmljavinom, olujama i drugim vremenskim pojavama.
Tropski cikloni formiraju se u tropskim geografskim širinama i imaju najmanje dimenzije (stotine, povremeno - više od hiljadu kilometara), ali ogromne baričke gradijente i brzine vjetra koje dostižu olujne. Takve ciklone karakterizira i takozvano "oko oluje" - centralno područje promjera 20-30 km sa relativno vedrim i mirnim vremenom. Tropski cikloni se tokom svog razvoja mogu transformisati u ekstratropske. Ispod 8-10° sjeverne i južne geografske širine, cikloni se javljaju vrlo rijetko, a u određenoj blizini ekvatora uopće se ne pojavljuju.
mala Atmosferski pritisak u ciklonu pada na središte ciklona; raste prema periferiji, tj. horizontalni barički gradijenti su orijentisani od vanjske strane ciklona prema unutra. U dobro razvijenom ciklonu, pritisak u centru na nivou mora može da se smanji na 950-960 mbar (1 bar = 105 N/m2), au nekim slučajevima i na 930-920 mbar (sa prosečnim pritiskom na nivou mora od oko 1012 mbar).
Zatvorene izobare (trake jednakog pritiska) nepravilnog, ali općenito zaobljenog oblika, ograničavaju područje niskog tlaka (barička depresija) promjera od nekoliko stotina km na 2-3 tisuće km. U ovoj oblasti vazduh je u vrtložnom kretanju. U slobodnoj atmosferi, iznad graničnog sloja atmosfere (oko 1000 m), kreće se otprilike duž izobara, odstupajući od baričkog gradijenta pod uglom bliskim desnom, udesno na sjevernoj hemisferi i lijevo u južni (zbog utjecaja otklone Coriolisove sile i centrifugalne sile, koja nastaje pri kretanju duž krivolinijskih putanja).
U graničnom sloju, zbog sile trenja, vjetar manje ili više značajno (u zavisnosti od visine) odstupa od izobara prema baričkom gradijentu. Blizu zemljine površine, vjetar formira ugao od oko 60° sa baričkim gradijentom; smjer zraka unutar ciklona pridružuje se rotacijskom kretanju zraka. Trenutne trake imaju oblik spirala koje konvergiraju prema centru ciklona. Brzine vjetra u ciklonu su jače nego u susjednim područjima atmosfere; s vremena na vrijeme postižu više od 20 m/s (oluja) pa čak i više od 30 m/s (uragan).
U vezi sa uzlaznim komponentama kretanja zraka, posebno u blizini atmosferskih frontova, u ciklonu preovladava oblačno vrijeme. Većina padavina u ekstratropskim geografskim širinama pada direktno u ciklon. Zbog vrtložnog kretanja vazduha, vazdušne mase različitih temperatura sa različitih geografskih širina Zemlje uvlače se u područje ciklona. S tim je povezana temperaturna asimetrija ciklona: u njegovim različitim sektorima, temperature zraka su različite. Ovo se posebno odnosi na mobilne ciklone koji se javljaju na glavnim frontovima troposfere (Arktik, Antarktik, polarni). Postoje, međutim, slabe („zamućene“) ciklone nad toplim područjima zemljine površine (pustinje, unutrašnja mora) - takozvane termalne depresije - nepomične, s prilično ravnomjernom raspodjelom temperature.
Sa visinom izobare ciklona jednoliko gube svoj zatvoreni oblik. To se događa na različite načine, ovisno o stupnju razvoja ciklona i raspršenosti temperature u njemu. U početnoj fazi razvoja pokretni (prednji) ciklon obuhvata samo donji dio troposfere. U fazi većeg razvoja, ciklon se može proširiti na cijelu visinu troposfere, pa čak i u donju stratosferu. Termalne depresije su uvijek ograničene na donju troposferu.
Mobilni cikloni se kreću u atmosferi uglavnom od zapada prema istoku. U svakom pojedinačnom slučaju, smjer kretanja je određen smjerom ukupnog zračnog transporta u gornjoj troposferi. Pokreti unatrag su rijetki. Prosječna brzina ciklona je oko 30-45 km/h, međutim, postoje cikloni koji se kreću brže (do 100 km/h), posebno u početnim fazama razvoja; u završnoj fazi, cikloni možda neće mijenjati položaj dugo vremena.
Kretanje ciklona kroz bilo koje područje uzrokuje oštre i značajne lokalne (lokalne) promjene ne samo atmosferskog tlaka i vjetra, već i temperature i vlažnosti, oblačnosti i padavina.
Pokretni cikloni obično se razvijaju na glavnim frontovima troposfere koji su se pojavili ranije, kao talasni poremećaji tokom prijenosa zraka na obje strane fronta. Neuravnoteženi prednji valovi rastu i pretvaraju se u ciklonske vrtloge. Krećući se duž fronta (obično izduženog u geografskoj širini), ciklon ga zauzvrat deformiše, stvarajući meridijalne komponente vjetra i na taj način olakšavajući prijenos toplog zraka u frontalnom (istočnom) dijelu ciklona u najvišim geografskim širinama i hladnog vazduha u zadnjem (zapadnom) delu ciklona - do niskih geografskih širina. U južnom dijelu ciklona formira se tzv. topli sektor u nižim slojevima, ograničen toplim i hladnim frontovima (faza mladog ciklona). U sledećem, kada se hladni i topli front spoje (okluzija ciklona), topli vazduh se potiskuje hladnim vazduhom sa zemljine površine u najviše slojeve, topli sektor se eliminiše, a u ciklonu se uspostavlja ravnomernija raspodela temperature. (faza zatvorenog ciklona). Opskrba energijom koja se može transformirati u kinetičku energiju presušuje u ciklonu; ciklon nestaje ili se spaja sa drugim ciklonom.
Na glavnom frontu obično se razvija niz (porodica) ciklona, koji se sastoji od nekoliko ciklona koji se kreću jedan po jedan. Na kraju razvoja serije, pojedinačni cikloni koji još nisu izumrli, ujedinjujući se, formiraju širok, nepomičan, najdublji i najviši centralni ciklon, koji se sastoji od hladnog zraka u cijeloj svojoj debljini. Ujednačeno, bledi. Istovremeno, sa formiranjem ciklona, između njih se pojavljuju srednji anticikloni sa najvećim pritiskom u centru. Cijeli proces evolucije pojedinačnog ciklona traje određeni broj dana; niz ciklona i centralni ciklon mogu postojati jednu do dvije sedmice. U svakoj hemisferi, u svakom trenutku, moguće je pronaći nekoliko velikih frontova i povezanih serija ciklona; ukupan broj ciklona godišnje je stotine na svakoj hemisferi.
Postoje određene geografske širine i regije u kojima se formiranje glavnih frontova i prednjih poremećaja dešava relativno konstantno. Kao rezultat toga, postoje određeni geografski obrasci u učestalosti pojavljivanja i kretanja ciklona i anticiklona i njihovih serija, tj. u takozvanoj ciklonskoj aktivnosti. Ali efekti kopna i mora, topografije, orografije i drugih geografskih faktora na formiranje i kretanje ciklona i anticiklona i njihovu interakciju čine cjelokupnu sliku ciklonske aktivnosti vrlo složenom i brzom promjenom. Ciklonska aktivnost dovodi do međulatitudne razmjene zraka, impulsa, topline, vode, što ga čini važan faktor u opštoj cirkulaciji atmosfere.
Cikloni se pojavljuju ne samo u atmosferi Zemlje, već iu atmosferi drugih planeta. Na primjer, u atmosferi Jupitera se već dugi niz godina opaža takozvana Velika crvenkasta mrlja, koja je, po svemu sudeći, dugovječna anticiklona.
Primarni izvori:
Dodatak sajtu:
Vazdušna masa koja se kreće preko toplije donje površine naziva se hladno; kretanje preko hladnije donje površine - toplo; u toplotnoj ravnoteži sa okruženje - lokalni.
Vazdušna masa koja se formira na Arktiku naziva se arktički vazduh, koji je u cijeloj debljini jako ohlađen, ima nisku apsolutnu i visoku relativnu vlažnost, noseći sa sobom maglu i izmaglicu. Formiran u umjerenim geografskim širinama polarnog vazduha. Zimi su mase takvog vazduha po svojim svojstvima bliske Arktiku; ljeti je polarni zrak jako prašnjav i slaba vidljivost. Nastaje u suptropima i tropima tropski vazduh vrlo topao, prašnjav, karakteriziran visokom apsolutnom vlažnošću, često uzrokujući pojavu opalescencije (crvenkasto sunce i udaljeni objekti u plavoj izmaglici). Continental tropski vazduh je nestabilan tokom dana (konvekcija, vihori prašine i oluje, tornada). Vidljivost je smanjena.
Ekvatorijalni zrak općenito ima ista svojstva kao i tropski zrak, ali su neka od njih još izraženija.
Fronts. Tačka kontakta između dvije zračne mase sa različitim fizička svojstva, naziva se interfejs (prednji). Linija presjeka takve površine s donjom površinom (morskom ili kopnom) naziva se linija fronta. Fronte se dijele na pokretne i stacionarne.
Glavni arktički front odvaja arktički od polarnog vazduha; glavni polarni front - polarni zrak iz tropskih; glavni tropski front je tropski vazduh sa ekvatorijalnog.
topli front nastaje kada se topla vazdušna masa prelije na hladnu. Pritisak ispred takvog fronta opada. Cirusni oblaci u obliku "kandži" takođe služe kao preteča toplog fronta. Uočava se predfrontalna magla ispred toplog fronta. Prelazeći zonu toplog fronta, brod ulazi u široku traku jaka kiša ili snijeg sa smanjenom vidljivošću.
hladni front nastaje kada se hladne vazdušne mase zaglave pod toplim vazduhom. Dolazi sa "zidom" oblaka. Pritisak ispred prednje strane značajno opada. Prilikom susreta sa hladnim frontom, brod ulazi u zonu pljuskova, grmljavine, oluja i jakog mora. Međutim, ako klin hladnog zraka polako "siječe" tople mase, onda iza linije tako hladnog fronta brod ulazi u zonu obilnih padavina.
Prednja okluzija nastaje kada dvije mase zraka - topla i hladna - međusobno djeluju. Ako masa za pretjecanje ima temperaturu nižu od one ispred, tada se front naziva frontom hladne okluzije; ako masa za pretjecanje ima temperaturu veću od one ispred, to je topli front okluzije. Prolazeći frontove okluzije, brod može ući u uslove smanjene vidljivosti, padavina, jak vjetar praćeno uzbuđenjem.
Cikloni. Ciklon nastaje kao područje niskog tlaka na granici dviju zračnih masa različitih temperatura. Obično je to talasni poremećaj na prednjoj površini. Sa dužinom većom od 1000 km, talas postaje nestabilan i kažu da se ciklon "produbljuje": između hladnog i toplog fronta formira se sektor toplog vazduha jezičastog oblika. Daljim razvojem, hladni front, koji se kreće brže od toplog, sustiže ga; zatvaranje toplog i hladnog fronta eliminiše topli sektor, formirajući front okluzije.
Prečnik ciklona kreće se od nekoliko stotina do 5000 km; prosječna brzina putovanja 30-60 km/h. Pažljivo posmatranje oblaka, vetra, promena atmosferskog pritiska i temperature vazduha omogućavaju nam da izvučemo važne zaključke za navigaciju:
Ako se pojedinačni mali kumulusni oblaci kreću u istom smjeru kao i vjetar ispod, posmatrač je na začelju ciklona i može se očekivati poboljšanje vremena;
Ako se smjer kretanja oblaka ne poklapa sa smjerom vjetra ispod, posmatrač je ispred ciklona, a za jedan ili dva dana treba očekivati produžene padavine i promjene temperature (spuštanje ljeti i povećanje zimi);
Ako se vjetar pojača i njegov smjer se mijenja prema suncu, posmatrač sjeverne hemisfere (južne hemisfere) nalazi se u desnoj (lijevoj) polovini ciklona; ako se smjer rastućeg vjetra promijeni prema suncu, treba izvući obrnuti zaključak;
Ako se smjer vjetra ne promijeni, posmatrač se nalazi na putu centra ciklona i treba očekivati privremeno zatišje, a potom i pojačanje vjetra sa suprotne strane.
Tropski cikloni. Za razliku od ciklona koji potječu iz umjerenih geografskih širina, ciklonski poremećaji koji se javljaju između tropskih područja nazivaju se tropskim ciklonima. U Zapadnoj Indiji ih zovu uragani; istočno od Azije - od strane tajfuna; u Indijskom okeanu - cikloni; u južnom dijelu Indijskog okeana - laso. Tropski cikloni su obično kraći od 100-300 milja u prečniku sa središnjim dijelom od 20-30 milja u prečniku. Barični gradijent u tropskom ciklonu ponekad prelazi 40 mb, a brzina vjetra doseže 100 km / h, a ovi pokazatelji, za razliku od ciklona umjerenih geografskih širina, opstaju u gotovo cijelom području uragana (tajfun, itd.).
Rice. 114.
Jedan od znakova približavanja tajfuna je pojava talasa koji dolazi iz pogrešnog smjera iz kojeg je vjetar duvao ili duvao prije. Otok koji razvija vjetar može se otkriti već na udaljenosti od 400-600 milja od središta tajfuna. Po smjeru talasanja može se suditi o položaju središta tajfuna, a po promjeni ovog smjera može se suditi o smjeru njegovog kretanja.
Kako se centar tajfuna približava, atmosferski pritisak naglo opada, cirusni oblaci ustupaju mjesto hrpi oblaka pljuskova; vlada zatišje prije oluje sa zagušljivom vrućinom. Tada temperatura zraka naglo opada, počinje kiša koja se pretvara u tropski pljusak.
Pojednostavljeni dijagram tropskog ciklona za sjevernu hemisferu prikazan je na sl. 114. Kao što se može vidjeti sa slike, vjetrovi u području tajfuna odstupaju od smjera ka njegovom centru udesno u prosjeku za 60°. Stoga, za posmatrača koji stoji leđima okrenut vjetru, centar tajfuna će biti naprijed, otprilike 60° lijevo od smjera vjetra. Pri približavanju središtu tajfuna, ugao odstupanja vjetra od radijusa se povećava i dostiže 90° u neposrednoj blizini centra. U središtu tajfuna primjećuju se slab vjetar, pa čak i tišina uz uzburkano more. Nakon što prođe kroz središte tajfuna („oko oluje“), vjetar se vrlo brzo pojačava do uragana. Snaga vjetra 12 bodova održava se na udaljenosti od 30-35 milja od centra i više. Zatim postepeno slabi. Dakle, na udaljenosti od 50-75 milja od centra tajfuna, snaga vjetra je 10 bodova; na udaljenosti od 100-150 milja - 8-9 bodova. I samo na udaljenosti od 200-250 milja sila vjetra se smanjuje na 6-7 bodova. Koristeći model tropskog ciklona (vidi sliku 114), nije teško utvrditi položaj plovila u odnosu na putanju kretanja centra tropskog ciklona: ako se smjer vjetra promijeni u smjeru kazaljke na satu, tada desna polovina ciklona prolazi kroz posudu; ako se smjer vjetra promijeni u smjeru suprotnom od kazaljke na satu - lijeva polovina; ako se smjer vjetra ne promijeni - centar ciklona. Na ovaj način,
Rice. 115.
da biste odabrali pravi kurs pri susretu s tropskim ciklonom, morate se voditi sljedećim pravilima:
1) kada jedrite na sjevernoj hemisferi (Sl. 115, a): kada prolazite desnom polovinom tropskog ciklona, morate ležati na bočnom vjetru desnog jaha (donijeti vjetar u desnu jagodicu) i zadržati ovaj kurs dok barometar ne počne da raste;
Kada prolazite lijevom polovinom tropskog ciklona, potrebno je ležati na podupiraču desnog boka (donijeti vjetar na krmu desno) i držati ovaj kurs dok ne napustite zonu tropskog ciklona; budući da se nalaze na putu središta tropskog ciklona, oni također leže na naslonu desnog boka (Sl. 115, a) i drže se kako je ranije naznačeno;
2) prilikom kupanja južna hemisfera(Sl. 115,b):
Kada prođete lijevu polovicu tropskog ciklona, ostanite na lijevoj strani, držeći kurs dok barometar ne počne rasti;
Kada prođete desnu polovinu tropskog ciklona, lezite na lijevu podlogu i držite se kako je ranije naznačeno; dok ste na putu uragana, također vratite vjetar na stražnji oslonac lučkog lanca i tako vladajte do izlaska iz zone uragana.
Anticikloni- područja visokog atmosferskog pritiska su, poput ciklona, nepokretna i pokretna.
Anticiklon koji prodire sa sjevera donosi pad temperature, vedro vrijeme i dobru vidljivost u hladnoj sezoni; u toploj sezoni - grmljavine, anticiklon koji dolazi sa juga, u hladnoj sezoni donosi dugo oblačno vrijeme; po toplom vremenu - kiše sa grmljavinom, a noću - rosa i prizemna magla. Jasan znak anticiklonskog vremena je oštra dnevna varijacija temperature zraka, vlažnosti i drugih meteoroloških elemenata.
Naprijed
Sadržaj
Nazad
U predmetu geografije 8. razreda izučava se niz tema o različitim procesima u atmosferi. Treba ih proučavati i razumjeti, jer otkrivaju uzroke i načine nastanka i promjene vremena, njegovo predviđanje, što je od praktične vrijednosti za svakog čovjeka.
Šta su cikloni i anticikloni
Jedan od najzanimljivijih mehanizama su svojevrsne "zračne pumpe" - ogromni atmosferski vrtlozi, čija je glavna uloga stvaranje vremena na velikim površinama zemljine površine.
Njihova visina je do 20 km, a njihov promjer može doseći 4-5 hiljada km.
Rice. 1. Džinovski atmosferski vrtlog.
U ovom slučaju, ciklon je zračni vrtlog koji sakuplja i izbacuje zrak prema gore iz vlastitog centra. Anticiklon, naprotiv, uvlači vazduh iz gornjih slojeva atmosfere i distribuira ga blizu površine.
To je zato što je ciklon područje niskog pritiska, vazduh juri tamo gde je pritisak najniži, odnosno u centar ciklona. Postoje rastuće vazdušne struje.
TOP 1 članakkoji je čitao uz ovo
Anticiklon je atmosferski vrtlog koji karakterizira visokog pritiska. Naprotiv, "ubrzava" vazdušne mase iz sopstvenog centra, uvlačeći ih iz viših slojeva atmosfere. U njegovom središtu se formiraju silazni tokovi, koji se spiralno raspoređeni od centra po površini zemlje.
Atmosferski vrtlozi se često formiraju u područjima atmosferski frontovi, glavni razlog njihovog nastanka je rotacija Zemlje.
Rice. 2. Šema strukture ciklona i anticiklona.
Slične pojave se primjećuju u atmosferi drugih planeta. Vanzemaljski dugovječni ciklon je Mala tamna mrlja u atmosferi Neptuna, a anticiklon je Velika crvena mrlja na Jupiteru.
Poređenje karakteristika atmosferskih vrtloga
Cikloni i anticikloni imaju karakteristike razlike i sličnosti. Njihove sličnosti su:
- struktura vrtloga;
- važnu ulogu u oblikovanju vremena u velikim regijama.
Na pojavu anticiklona utječe formiranje ciklona u blizini - višak zraka koji emituje vrtlog niskog tlaka akumulira se i izaziva razvoj područja visokog tlaka, anticiklona.
Karakteristike razlika u atmosferskim vrtlozima prikazane su u tabeli uporednih karakteristika:
|
Ciklon |
Anticiklon |
|
|
Mjesto formiranja |
Češće iznad okeana, može se formirati svuda osim u ekvatorijalnom području, gdje Coriolisova sila povezana s rotacijom Zemlje ne djeluje |
U tropima, preko okeana i preko ledenih polja |
|
Veličina (prečnik) |
||
|
Pokret |
Konstantno, brzina 30-60 km/h, tajfuni tropske oluje su mnogo brži |
Sjedi ili ima brzinu od 20-40 km/h |
|
Pritisak |
U centru - nisko, na periferiji se uzdiže |
Visoko u centru, niže na periferiji |
|
Smjer rotacije |
Na sjevernoj hemisferi rotiraju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, na južnoj hemisferi, obrnuto. |
Na sjevernoj hemisferi rotacija je u smjeru kazaljke na satu, i obrnuto - na južnoj |
|
Donosi vremenske prilike |
vjetar, oblaci, padavine |
Vedro ili promjenljivo oblačno, bez vjetra, bez padavina |
Na sinoptičkim kartama slova se koriste za označavanje ciklona i anticiklona: H - označava područje niskog tlaka, B - područje visokog tlaka.
Rice. 3. Sinoptička karta.
Vrste ciklona i anticiklona
Postoji nekoliko vrsta ciklona, nazvanih po mjestu nastanka:
- arktik;
- umjerene geografske širine;
- južni ekstratropski;
- tropski.
Većina ciklona koji prolaze kroz teritoriju Rusije formiraju se preko Atlantika, kreću se od zapada prema istoku i klasificiraju se kao arktički ili umjereni. To su veliki atmosferski vrtlozi.
Tropski cikloni su najopasniji - odlikuju ih relativno male veličine od samo stotine kilometara, anomalno nizak pritisak u centru i, posljedično, vrlo velike brzine vjetra koje dostižu olujne vjetrove. Upravo ti cikloni uzrokuju najveća razaranja u obalnim zemljama Azije i sjeverna amerika. Nastaju samo iznad mora i brzo blijedi kada se presele na kopno.
Anticikloni i cikloni imaju prosječni vijek trajanja od 3-10 dana dok se atmosferski tlak ne izjednači. Međutim, postoje i trajni koji postoje godinama, na primjer: islandski i aleutski cikloni, indijski i sibirski anticikloni.
Šta smo naučili?
Formiranje atmosferskih vrtloga zavisi od distribucije vazdušnog pritiska u atmosferi i Coriolisovih sila koje nastaju tokom rotacije Zemlje. Uz neke sličnosti, one se mnogo razlikuju jedna od druge: rotiraju u različitim smjerovima, pružaju različito vrijeme i javljaju se u različitim uvjetima.
Tematski kviz
Report Evaluation
Prosječna ocjena: 4.1. Ukupno primljenih ocjena: 270.
