Types de masses d'air. Cyclones et anticyclones
Il y a quelque temps, avant l’avènement des satellites météorologiques, les scientifiques ne pouvaient même pas imaginer qu’environ cent cinquante cyclones et soixante anticyclones se formaient chaque année dans l’atmosphère terrestre. Auparavant, de nombreux cyclones étaient inconnus car ils se produisaient dans des endroits où il n'existait aucune station météorologique capable d'enregistrer leur apparition.
Dans la troposphère, la couche la plus basse de l'atmosphère terrestre, des vortex apparaissent, se développent et disparaissent constamment. Certains d’entre eux sont si petits et imperceptibles qu’ils échappent à notre attention, d’autres sont si vastes et ont une telle influence sur le climat de la Terre qu’ils ne peuvent être ignorés (cela s’applique principalement aux cyclones et aux anticyclones).
Les cyclones sont des zones basse pression dans l'atmosphère terrestre, au centre de laquelle la pression est bien plus faible qu'à la périphérie. Un anticyclone, au contraire, est une zone de haute pression qui atteint ses niveaux les plus élevés au centre. Au-dessus de l'hémisphère nord, les cyclones se déplacent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et, obéissant à la force de Coriolis, tentent de se déplacer vers la droite. Alors que l'anticyclone se déplace dans l'atmosphère dans le sens des aiguilles d'une montre et dévie vers la gauche (dans l'hémisphère sud de la Terre, tout se passe dans l'autre sens).
Malgré le fait que les cyclones et les anticyclones soient par essence des vortex absolument opposés, ils sont fortement interconnectés les uns aux autres : lorsque la pression diminue dans une région de la Terre, son augmentation est nécessairement enregistrée dans une autre. De plus, les cyclones et les anticyclones ont un mécanisme commun qui provoque le déplacement des courants d'air : un échauffement non uniforme de différentes parties de la surface et la rotation de notre planète autour de son axe.
Les cyclones sont caractérisés par des nuages, climat pluvieux avec de fortes rafales de vent résultant de la différence de pression atmosphérique entre le centre du cyclone et ses bords. Un anticyclone, au contraire, se caractérise en été par un temps chaud, sans vent, partiellement nuageux avec très peu de précipitations, tandis qu'en hiver, il provoque un temps clair mais très froid.
Bague Serpent
Les cyclones (gr. « anneau de serpent ») sont d'énormes vortex dont le diamètre peut souvent atteindre plusieurs milliers de kilomètres. Ils se forment sous les latitudes tempérées et polaires, lorsque les masses d'air chaud de l'équateur entrent en collision avec des courants secs et froids venant de l'Arctique (Antarctique) et forment une frontière entre elles, appelée front atmosphérique.
L'air froid, essayant de vaincre le flux d'air chaud restant en dessous, repousse dans certaines zones une partie de sa couche - et il entre en collision avec les masses qui le suivent. À la suite de la collision, la pression entre eux augmente et une partie de l’air chaud refoulé, cédant à la pression, est déviée sur le côté, entamant une rotation ellipsoïdale.
Ce vortex commence à capter les couches d'air qui lui sont adjacentes, les entraîne en rotation et commence à se déplacer à une vitesse de 30 à 50 km/h, tandis que le centre du cyclone se déplace à une vitesse inférieure à celle de sa périphérie. En conséquence, après un certain temps, le diamètre du cyclone varie de 1 à 3 000 km et sa hauteur de 2 à 20 km.
Là où il se déplace, le temps change brusquement, car le centre du cyclone a une basse pression, il y a un manque d'air à l'intérieur et des masses d'air froid commencent à affluer pour compenser. Ils déplacent l'air chaud vers le haut, où il se refroidit, et les gouttelettes d'eau qu'elles contiennent se condensent et forment des nuages d'où tombent les précipitations.
La durée de vie d'un vortex est généralement de plusieurs jours à quelques semaines, mais dans certaines régions, elle peut durer environ un an : ce sont généralement des zones Pression artérielle faible(par exemple, les cyclones islandais ou aléoutiens).
Il est à noter que pour zone équatoriale De tels vortex ne sont pas typiques, car la force de déviation de la rotation de la planète, nécessaire au mouvement vortex des masses d’air, n’agit pas ici.
Le cyclone tropical le plus au sud se forme à moins de cinq degrés de l'équateur et se caractérise par un diamètre plus petit, mais une vitesse de vent plus élevée, se transformant souvent en ouragan. Selon leur origine, il existe des types de cyclones tels que le cyclone tempéré et le cyclone tropical, qui génèrent des ouragans meurtriers.
Vortex des latitudes tropicales
Dans les années 1970, le cyclone tropical Bhola a frappé le Bangladesh. Bien que la vitesse et la force du vent aient été faibles et qu'on lui ait attribué seulement la troisième catégorie (sur cinq) d'ouragan, en raison de l'énorme quantité de précipitations tombées sur le sol, le Gange a débordé de ses rives et a inondé presque toutes les îles, lessivant éloignez toutes les colonies de la surface de la terre.
Les conséquences ont été catastrophiques : lors de la catastrophe généralisée, de trois cent à cinq cent mille personnes sont mortes.
Un cyclone tropical est beaucoup plus dangereux qu'un vortex provenant de latitudes tempérées : il se forme là où la température de la surface de l'océan n'est pas inférieure à 26° et la différence entre les températures de l'air dépasse deux degrés, ce qui entraîne une augmentation de l'évaporation, de l'air l'humidité augmente, ce qui contribue à la montée verticale des masses d'air.
Ainsi, un très fort courant d'air apparaît, captant de nouveaux volumes d'air réchauffés et pris en humidité au-dessus de la surface de l'océan. La rotation de notre planète autour de son axe donne à l'air le mouvement vortex d'un cyclone, qui commence à tourner à une vitesse énorme, se transformant souvent en ouragans d'une force terrifiante.
Un cyclone tropical se forme uniquement à la surface de l’océan entre 5 et 20 degrés de latitude nord et sud, et une fois sur terre, il disparaît assez rapidement. Ses dimensions sont généralement petites : le diamètre dépasse rarement 250 km, mais la pression au centre du cyclone est extrêmement faible (plus le vent est faible, plus le vent se déplace vite, donc le mouvement des cyclones est généralement de 10 à 30 m/s, et les rafales de vent dépassent 100 m/s) . Naturellement, tous les cyclones tropicaux n’entraînent pas la mort.
Il existe quatre types de ce vortex :
- Perturbation – se déplace à une vitesse ne dépassant pas 17 m/s ;
- Dépression - le mouvement du cyclone est de 17 à 20 m/s ;
- Tempête - le centre du cyclone se déplace à une vitesse pouvant atteindre 38 m/s ;
- Ouragan – un cyclone tropical se déplace à une vitesse supérieure à 39 m/s.
Le centre de ce type de cyclone est caractérisé par un phénomène appelé « oeil du cyclone » - une zone de temps calme. Son diamètre est généralement d'environ 30 km, mais si un cyclone tropical est destructeur, il peut atteindre jusqu'à soixante-dix. Dans l’œil d’une tempête, les masses d’air ont plus température chaude et moins d'humidité que dans le reste du vortex.
Ici, le calme règne souvent : à la frontière, les précipitations s'arrêtent brusquement, le ciel s'éclaircit, le vent faiblit, trompant ainsi les gens qui, décidant que le danger est passé, se détendent et oublient les précautions. Comme un cyclone tropical part toujours de l'océan, il pousse devant lui d'énormes vagues qui, lorsqu'elles touchent la côte, balayent tout.
Les scientifiques constatent de plus en plus que chaque année le cyclone tropical devient plus dangereux et que son activité augmente constamment (cela est dû au réchauffement climatique). Par conséquent, ces cyclones se trouvent non seulement sous les latitudes tropicales, mais atteignent également l’Europe à une période de l’année atypique pour eux : ils se forment généralement à la fin de l’été/au début de l’automne et ne se produisent jamais au printemps.
Ainsi, en décembre 1999, la France, la Suisse, l’Allemagne et le Royaume-Uni ont été frappés par l’ouragan Lothar, si puissant que les météorologues ne pouvaient même pas prédire son apparition, car les capteurs étaient hors d’échelle ou ne fonctionnaient pas. "Lotar" s'est avéré être la cause de la mort de plus de soixante-dix personnes (principalement victimes d'accidents de la route et de chutes d'arbres), et rien qu'en Allemagne, environ 40 000 hectares de forêt ont été détruits en quelques minutes.
Anticyclones
Un anticyclone est un vortex au centre duquel règnent des hautes pressions et des basses pressions en périphérie. Il se forme dans les couches inférieures de l'atmosphère terrestre lorsque des masses d'air froid envahissent les couches plus chaudes. Un anticyclone se produit sous les latitudes subtropicales et subpolaires et sa vitesse de déplacement est d’environ 30 km/h.
Un anticyclone est à l'opposé d'un cyclone : l'air qu'il contient ne monte pas, mais descend. Il se caractérise par l'absence d'humidité. Un anticyclone se caractérise par un temps sec, clair et sans vent, chaud en été et glacial en hiver. Des fluctuations importantes de température au cours de la journée sont également caractéristiques (la différence est particulièrement forte sur les continents : par exemple, en Sibérie, elle est d'environ 25 degrés). Cela s'explique par le manque de précipitations, qui rend généralement la différence de température moins perceptible.
Noms des tourbillons
Au milieu du siècle dernier, les anticyclones et les cyclones ont commencé à recevoir des noms : cela s'est avéré beaucoup plus pratique pour échanger des informations sur les ouragans et les mouvements des cyclones dans l'atmosphère, car cela permettait d'éviter toute confusion et de réduire le nombre de les erreurs. Derrière chaque nom de cyclone et d'anticyclone se cachaient des données sur le vortex, jusqu'à ses coordonnées dans la couche inférieure de l'atmosphère.
Avant de prendre une décision définitive sur le nom de tel ou tel cyclone et anticyclone, un nombre suffisant de propositions ont été examinées : il a été proposé de les désigner par des chiffres, des lettres de l'alphabet, des noms d'oiseaux, d'animaux, etc. être si pratique et efficace qu'après un certain temps Au fil du temps, tous les cyclones et anticyclones ont reçu des noms (au début, ils étaient féminins, et à la fin des années 70, les vortex tropicaux ont commencé à être appelés par des noms masculins).
Depuis 2002, un service est apparu qui propose à toute personne souhaitant nommer un cyclone ou un anticyclone par son nom. Le plaisir n'est pas bon marché : le prix standard pour un cyclone portant le nom d'un client est de 199 euros, et un anticyclone coûte 299 euros, car les anticyclones sont moins fréquents.
Masses d'air- ce sont de grandes masses d'air dans la troposphère et la basse stratosphère, qui se forment sur une certaine zone de terre ou d'océan et ont des propriétés relativement uniformes - température, humidité, transparence. Ils se déplacent comme une seule unité et dans la même direction dans le système diffusion générale atmosphère.
Les masses d'air occupent une superficie de milliers de kilomètres carrés, leur épaisseur (épaisseur) atteint 20 à 25 km. En se déplaçant sur une surface aux propriétés différentes, ils chauffent ou refroidissent, hydratent ou sèchent. Le chaud ou le froid est une masse d’air plus chaude (plus froide) que son environnement. Il existe quatre types zonaux de masses d'air selon les zones de formation : les masses d'air équatoriales, tropicales, tempérées, arctiques (Antarctique) (Fig. 13). Ils diffèrent principalement par la température et l'humidité. Tous les types de masses d'air, à l'exception des masses équatoriales, sont divisées en marines et continentales selon la nature de la surface sur laquelle elles se sont formées.
La masse d'air équatoriale se forme aux latitudes équatoriales, une ceinture de basse pression. Il présente des températures assez élevées et une humidité proche du maximum, tant sur terre que sur mer. La masse d'air tropicale continentale se forme dans la partie centrale des continents sous les latitudes tropicales. Il présente des températures élevées, une faible humidité et une forte poussière. Une masse d'air tropical marin se forme au-dessus des océans aux latitudes tropicales, où règnent des températures de l'air assez élevées et une humidité élevée.
La masse d'air continentale tempérée se forme sur les continents situés sous des latitudes tempérées et domine dans l'hémisphère Nord. Ses propriétés évoluent au fil des saisons. L'été est tout à fait chaleur et l'humidité, les précipitations sont typiques. En hiver, les températures sont basses, voire extrêmement basses, et l'humidité est faible. Une masse d'air marin tempéré se forme au-dessus des océans avec des courants chauds aux latitudes tempérées. Il fait plus frais en été, plus chaud en hiver et présente une humidité importante.
La masse d'air continentale de l'Arctique (Antarctique) se forme au-dessus des glaces de l'Arctique et de l'Antarctique et a une densité extrêmement élevée. basses températures et faible humidité, haute transparence. La masse d'air marin de l'Arctique (Antarctique) se forme sur des mers et des océans périodiquement gelés ; sa température est légèrement plus élevée et son humidité est plus élevée.
Les masses d'air sont en mouvement constant et lorsqu'elles se rencontrent, des zones de transition, ou fronts, se forment. Front atmosphérique- une zone frontière entre deux masses d'air aux propriétés différentes. La largeur du front atmosphérique atteint des dizaines de kilomètres. Les fronts atmosphériques peuvent être chauds ou froids selon l'air qui pénètre dans la zone et ce qui est déplacé (Fig. 14). Le plus souvent, les fronts atmosphériques se produisent sous les latitudes tempérées, où ils se produisent air froid des latitudes polaires et chaud des latitudes tropicales.
Le passage du front s'accompagne de changements de temps. Un front chaud se dirige vers l’air froid. Il est associé au réchauffement et aux nuages nimbostratus apportant des précipitations bruines. Le front froid s'éloigne air chaud. Il apporte de fortes précipitations à court terme, souvent accompagnées de bourrasques de vent et d'orages, et de températures froides.
Cyclones et anticyclones
Dans l'atmosphère, lorsque deux masses d'air se rencontrent, de grands vortex atmosphériques apparaissent : cyclones et anticyclones. Ils représentent des tourbillons d'air plats couvrant des milliers de kilomètres carrés à une altitude de seulement 15 à 20 km.
Cyclone- un vortex atmosphérique d'un diamètre énorme (de centaines à plusieurs milliers de kilomètres) avec une pression atmosphérique réduite au centre, avec un système de vents de la périphérie vers le centre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord. Au centre du cyclone, des courants d'air ascendants sont observés (Fig. 15). En raison de la montée des courants d'air, de puissants nuages se forment au centre des cyclones et des précipitations se produisent.
En été, lors du passage des cyclones, la température de l'air diminue, et en hiver elle augmente, et un dégel commence. L'approche d'un cyclone provoque un temps nuageux et un changement de direction du vent.
Les cyclones tropicaux se produisent à des latitudes tropicales comprises entre 5 et 25° dans les deux hémisphères. Contrairement aux cyclones des latitudes tempérées, ils occupent une superficie plus petite. Les cyclones tropicaux surviennent sur la surface chaude de la mer à la fin de l'été et au début de l'automne et sont accompagnés d'orages puissants, de fortes pluies et de vents violents, et ont un énorme pouvoir destructeur.
DANS Océan Pacifique les cyclones tropicaux sont appelés typhons, dans l'Atlantique - ouragans, au large des côtes australiennes - bon gré mal gré. Les cyclones tropicaux transportent un grand nombre de l'énergie des latitudes tropicales vers les latitudes tempérées, ce qui en fait une composante importante processus mondiaux circulation atmosphérique. En raison de leur imprévisibilité, les cyclones tropicaux sont donnés prénoms féminins(par exemple, « Catherine », « Juliette », etc.).
Anticyclone- un vortex atmosphérique d'un diamètre énorme (de plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres) d'une superficie hypertension artérielleà la surface de la terre, avec un système de vents du centre vers la périphérie dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord. Des courants d'air descendants sont observés dans l'anticyclone.
En hiver comme en été, l'anticyclone se caractérise par un ciel sans nuages et un vent calme. Lors du passage des anticyclones, le temps est ensoleillé, chaud en été et très froid en hiver. Les anticyclones se forment sur les calottes glaciaires de l'Antarctique, sur le Groenland, l'Arctique et sur les océans des latitudes tropicales.
Les propriétés des masses d'air sont déterminées par les zones de leur formation. Lorsqu'ils se déplacent des lieux de leur formation vers d'autres, ils modifient progressivement leurs propriétés (température et humidité). Grâce aux cyclones et anticyclones, la chaleur et l’humidité s’échangent entre les latitudes. Le changement de cyclones et d'anticyclones sous les latitudes tempérées entraîne des changements brusques de temps.
Cyclone(du grec Kyklon - tourbillonnant, tournant) est un vortex atmosphérique de grand diamètre (de centaines à plusieurs milliers de km) avec une pression atmosphérique réduite au centre.
Un cyclone n’est pas seulement l’opposé d’un anticyclone ; ils ont un mécanisme d’apparition différent. Des cyclones tout le temps et naturellement résultent de la rotation de la Terre, grâce à la force de Coriolis. Une conséquence de l'axiome de Brouwer sur un point fixe est la présence dans l'atmosphère d'au moins 1 cyclone ou anticyclone.
L'air d'un cyclone circule dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère sud. De plus, dans les couches d'air situées à une hauteur de la surface terrestre jusqu'à plusieurs centaines de mètres, le vent a une composante dirigée vers le centre du cyclone, le long du gradient barique (dans le sens de la pression décroissante). La taille du terme se miniaturise avec la hauteur.
Il existe deux principaux types de cyclones : extratropical Et tropical(ils ont des qualités particulières et apparaissent encore moins fréquemment).
Cyclones extratropicaux se forment sous les latitudes tempérées ou polaires et ont un diamètre de mille kilomètres au premier développement, et jusqu'à plusieurs milliers dans le cas du cyclone dit central. Parmi les cyclones extratropicaux, on distingue les cyclones du sud, se formant à la frontière sud des latitudes tempérées (Méditerranée, Balkans, mer Noire, Caspienne méridionale, etc.) et se déplaçant vers le nord et le nord-est. Les cyclones du sud disposent d’énormes réserves d’énergie ; en particulier avec les cyclones du sud voie du milieu La Russie et la CEI sont associées à des précipitations, des vents, des orages, des grains et d'autres phénomènes météorologiques plus importants.
Cyclones tropicaux se forment sous les latitudes tropicales et ont les plus petites dimensions (centièmes, parfois plus de mille km), mais ont d'énormes gradients de pression et vitesses de vent, atteignant des vitesses de tempête. Ces cyclones sont également caractérisés par ce que l'on appelle « l'œil du cyclone », une zone centrale de 20 à 30 km de diamètre avec un temps relativement clair et calme. Les cyclones tropicaux peuvent se transformer en cyclones extratropicaux au cours de leur propre développement. En dessous de 8-10° de latitude nord et sud, les cyclones apparaissent très rarement et à proximité immédiate de l'équateur, ils n'apparaissent pas du tout.
Petit Pression atmosphérique dans un cyclone tombe sur le centre du cyclone ; il grandit vers la périphérie, c'est-à-dire les gradients bariques horizontaux sont orientés de l'extérieur du cyclone vers l'intérieur. Dans un cyclone bien développé, la pression au centre au niveau de la mer peut descendre jusqu'à 950-960 mbar (1 bar = 105 N/m2), et dans certains cas jusqu'à 930-920 mbar (avec une pression moyenne au niveau de la mer de environ 1012 mbar).
Des isobares fermées (bandes d'égale pression) de forme irrégulière mais généralement arrondie limitent une zone de basse pression (dépression barique) d'un diamètre de plusieurs centaines de km à 2 à 3 000 km. Dans cette zone, l’air est en mouvement tourbillonnaire. Dans une atmosphère libre, au-dessus de la couche limite atmosphérique (environ 1000 m), il se déplace approximativement le long des isobares, s'écartant du gradient de pression selon un angle proche d'une ligne droite, vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Hémisphère (en raison de l'influence de la force de déviation de Coriolis et de la force centrifuge, apparaissant lors du déplacement le long de trajectoires courbes).
Dans la couche limite, le vent, en raison de la force de frottement, s'écarte plus ou moins significativement (selon la hauteur) des isobares vers le gradient de pression. A la surface de la Terre, le vent forme avec le gradient de pression un angle d'environ 60°, c'est-à-dire Le mouvement de rotation de l’air s’accompagne de la direction de l’air dans le cyclone. Les rayures actuelles prennent la forme de spirales convergeant vers le centre du cyclone. La vitesse du vent dans un cyclone est plus forte que dans les zones adjacentes de l’atmosphère ; de temps en temps, elles atteignent plus de 20 m/s (tempête) et même plus de 30 m/s (ouragan).
En raison des composantes ascendantes du mouvement de l'air, en particulier à proximité des fronts atmosphériques, le temps nuageux prévaut dans le cyclone. La majeure partie des précipitations aux latitudes extratropicales tombe spécifiquement sous forme de cyclone. En raison du mouvement vortex de l'air, des masses d'air de différentes températures provenant de différentes latitudes de la Terre sont attirées dans la région des cyclones. Ceci est lié à l'asymétrie de température du cyclone : dans ses différents secteurs les températures de l'air sont différentes. Cela s'applique particulièrement aux cyclones mobiles qui se produisent sur les principaux fronts de la troposphère (Arctique, Antarctique, polaire). Cependant, des cyclones faibles (« flous ») sont observés sur les zones chaudes de la surface terrestre (déserts, mers intérieures) - les dépressions dites thermiques - sont immobiles, avec une répartition de température assez uniforme.
Avec la hauteur, les isobares des cyclones perdent progressivement leur forme fermée. Cela se produit de différentes manières, en fonction du stade de développement du cyclone et de la dispersion de la température dans celui-ci. Au stade initial de développement, le cyclone (avant) en mouvement ne couvre que la partie inférieure de la troposphère. Au stade de développement supérieur, le cyclone peut se propager sur toute la hauteur de la troposphère et même s'étendre jusqu'à la basse stratosphère. Les dépressions thermiques sont toujours limitées à la basse troposphère.
Les cyclones mobiles se déplacent généralement dans l’atmosphère d’ouest en est. Dans chaque cas individuel, la direction du mouvement est déterminée par la direction du transport aérien général dans la haute troposphère. Les mouvements inverses sont rares. La vitesse moyenne de déplacement d'un cyclone est d'environ 30 à 45 km/h, cependant, il existe des cyclones qui se déplacent plus rapidement (jusqu'à 100 km/h), séparément dans les premiers stades de développement ; dans la phase finale, les cyclones peuvent ne pas changer de position pendant longtemps.
Le déplacement d'un cyclone à travers n'importe quelle zone provoque des changements locaux brusques et significatifs non seulement de la pression atmosphérique et du vent, mais également de la température et de l'humidité, de la nébulosité et des précipitations.
Les cyclones mobiles se développent généralement sur les principaux fronts de la troposphère apparus auparavant, sous forme de perturbations par les vagues lorsque l'air est transféré des deux côtés du front. Des vagues avant déséquilibrées se développent et se transforment en vortex cycloniques. En se déplaçant le long du front (généralement allongé en latitude), le cyclone le déforme à son tour, créant des composantes de vent méridionales et facilitant ainsi le transfert d'air chaud dans la partie frontale (est) du cyclone vers les latitudes les plus élevées et de l'air frais dans la partie arrière (ouest) du cyclone - jusqu'aux basses latitudes. Dans la partie sud du cyclone, un secteur dit chaud se crée dans les couches inférieures, limité par des fronts chauds et froids (stade d'un jeune cyclone). Ensuite, lorsque les fronts froid et chaud se ferment (occlusion du cyclone), l'air chaud est repoussé par l'air frais de la surface de la Terre vers les couches les plus élevées, le secteur chaud est éliminé et une dispersion de température plus uniforme s'établit dans le cyclone (occlusion). étape cyclonique). La réserve d'énergie capable de se transformer en énergie cinétique lors d'un cyclone s'épuise ; le cyclone disparaît ou fusionne avec un autre cyclone.
Sur le front principal, une série (famille) de cyclones se développe généralement, constituée de plusieurs cyclones se déplaçant les uns après les autres. À la fin du développement de la série, des cyclones individuels qui ne se sont pas encore éteints, s'unissant, forment un cyclone central large, immobile, le plus profond et le plus haut, constitué d'air frais sur toute son épaisseur. Uniformément, cela disparaît. Dans le même temps, avec la formation d'un cyclone, des anticyclones intermédiaires à haute pression au centre apparaissent entre eux. L'ensemble du processus d'évolution d'un cyclone individuel prend un certain nombre de jours ; une série de cyclones et un cyclone central peuvent durer une à deux semaines. Dans chaque hémisphère, à tout moment, il est possible de trouver quelques fronts majeurs et séries de cyclones associées ; le nombre total de cyclones par an s'élève à plusieurs centaines dans chaque hémisphère.
Il existe certaines latitudes et zones dans lesquelles la formation de fronts principaux et de perturbations principales se produit de manière relativement constante. En conséquence, il existe certaines tendances géographiques dans la fréquence d'apparition et de mouvement des cyclones et des anticyclones et de leurs séries, c'est-à-dire dans ce qu'on appelle l'activité cyclonique. Mais l'influence de la terre et de la mer, de la topographie, de l'orographie et d'autres raisons géographiques sur la formation et le mouvement des cyclones et des anticyclones et leur interaction rendent le tableau général de l'activité cyclonique très complexe et en évolution rapide. L'activité cyclonique entraîne des échanges interlatitudinaux d'air, de mouvement, de chaleur, d'eau, ce qui la rend facteur important dans la circulation générale de l'atmosphère.
Les cyclones apparaissent non seulement dans l’atmosphère terrestre, mais aussi dans l’atmosphère d’autres planètes. Par exemple, ce qu'on appelle l'énorme tache rougeâtre, qui est apparemment un anticyclone à longue durée de vie, est observé dans l'atmosphère de Jupiter depuis de nombreuses années.
Sources primaires:
En plus sur le site :
Une masse d’air se déplaçant sur une surface sous-jacente plus chaude est appelée froid; se déplaçant sur une surface sous-jacente plus froide - chaud;étant en équilibre thermique avec environnement - locale.
La masse d'air qui se forme dans l'Arctique s'appelle l'air arctique, qui est fortement refroidi dans toute son épaisseur, a une faible humidité absolue et une humidité relative élevée, entraînant avec elle des brouillards et de la brume. Sous les latitudes tempérées, il se forme air polaire. En hiver, les masses de cet air ont des propriétés proches de celles de l'air arctique ; En été, l'air polaire est très poussiéreux et la visibilité est réduite. Formation dans les régions subtropicales et tropicales air tropical très chaud, poussiéreux, caractérisé par une humidité absolue élevée, provoquant souvent des phénomènes d'opalescence (soleil rougeâtre et objets lointains dans une brume bleue). Continental l'air tropical est instable pendant la journée (convection, tourbillons de poussière et tempêtes, tornades). La visibilité est réduite.
Équatorial l'air a en général les mêmes propriétés que l'air tropical, mais certaines d'entre elles s'expriment dans une mesure encore plus grande.
Façades. Le point de contact entre deux masses d'air avec des propriétés physiques, s'appelle l'interface (avant). La ligne d'intersection d'une telle surface avec la surface sous-jacente (mer ou terre) est appelée ligne de front. Les fronts sont divisés en mobiles et fixes.
Le principal front arctique sépare l'air arctique de l'air polaire ; front polaire principal - air polaire des tropiques ; front tropical principal - air tropical de l'équatorial.
Avant-poste se produit lorsqu'une masse d'air chaud s'infiltre dans une masse d'air froid. La pression devant un tel front chute. Les cirrus en forme de « griffes » sont également annonciateurs d'un front chaud. Des brouillards préfrontaux sont observés devant le front chaud. Traversant la zone du front chaud, le navire se retrouve dans une large bande forte pluie ou de la neige avec une visibilité réduite.
Front froid se produit lorsque des masses d’air froid se coincent sous des masses d’air chaudes. Il avance avec un « mur » de nuages de pluie. La pression devant le front chute considérablement. Lorsqu'il rencontre un front froid, le navire se retrouve dans une zone d'averses, d'orages, de grains et de mer forte. Cependant, si un coin d'air froid « coupe » lentement les masses chaudes, alors derrière la ligne d'un front aussi froid, le navire se retrouve dans une zone de fortes précipitations.
Avant d'occlusion se produit lorsque deux masses d'air interagissent - chaude et froide. Si la masse qui dépasse a une température inférieure à celle du front, alors le front est appelé front d'occlusion froid ; si la masse qui dépasse a une température supérieure à celle qui la précède - le front d'occlusion chaude. En passant des fronts d'occlusion, le navire peut se retrouver dans des conditions de visibilité réduite, de précipitations, vent fort accompagné d'excitation.
Cyclones. Un cyclone est à l'origine une zone de basse pression à la limite de deux masses d'air de températures différentes. Il s'agit généralement d'une perturbation des vagues sur la surface frontale. D'une longueur de plus de 1000 km, la vague devient instable et le cyclone est dit « s'approfondir » : un secteur d'air chaud en forme de langue se forme entre les fronts froid et chaud. Avec un développement ultérieur, le front froid, se déplaçant plus rapidement que le front chaud, le rattrape ; la fermeture des fronts chauds et froids élimine le secteur chaud, formant un front d'occlusion.
Le diamètre du cyclone varie de plusieurs centaines à 5 000 km ; la vitesse de déplacement moyenne est de 30 à 60 km/h. Des observations minutieuses de la couverture nuageuse, du vent, des changements de pression atmosphérique et de la température de l'air nous permettent de tirer des conclusions importantes pour la navigation :
Si de petits cumulus isolés se déplacent dans la même direction que le vent en dessous, l'observateur se trouve à l'arrière du cyclone et on peut s'attendre à ce que le temps s'améliore ;
Si la direction du mouvement des nuages ne coïncide pas avec la direction du vent en dessous, l'observateur se trouve dans la partie avant du cyclone et dans un ou deux jours, il faut s'attendre à des précipitations prolongées et à des changements de température (baisse en été et augmentation en hiver);
Si le vent augmente et que sa direction change avec le soleil, l'observateur de l'hémisphère nord (hémisphère sud) se trouve dans la moitié droite (gauche) du cyclone ; si la direction du vent croissant change en direction du soleil, la conclusion opposée doit être tirée ;
Si la direction du vent ne change pas, l'observateur se trouve sur la trajectoire du centre du cyclone et doit s'attendre à une accalmie temporaire, puis à une augmentation du vent du côté opposé.
Cyclones tropicaux. Contrairement aux cyclones originaires des latitudes tempérées, les perturbations cycloniques qui se produisent entre les tropiques sont appelées cyclones tropicaux. Aux Antilles, on les appelle ouragans ; à l'est de l'Asie - typhons ; dans l'océan Indien - cyclones ; dans la partie sud de l'océan Indien - les lassos. Les cyclones tropicaux mesurent généralement moins de 100 à 300 milles de diamètre et un diamètre central de 20 à 30 milles. Le gradient de pression dans un cyclone tropical dépasse parfois 40 mb, et la vitesse du vent atteint 100 km/h, et ces indicateurs, contrairement aux cyclones des latitudes tempérées, persistent dans la quasi-totalité de la zone de l'ouragan (typhon, etc.).
Riz. 114.
L'un des signes de l'approche d'un typhon est l'apparition d'une houle venant d'une direction différente d'où souffle le vent ou soufflait auparavant. Les houles provoquées par le vent peuvent être détectées dès 400 à 600 milles du centre du typhon. Par la direction de la houle, on peut juger de la position du centre du typhon, et en changeant cette direction, on peut juger de la direction de son mouvement.
À l'approche du centre du typhon, la pression atmosphérique chute fortement, les cirrus sont remplacés par un amas de nuages d'averses ; Arrive un calme pré-orageux avec une chaleur suffocante. Ensuite, la température de l'air baisse rapidement et la pluie commence, se transformant en averse tropicale.
Un diagramme simplifié d'un cyclone tropical pour l'hémisphère nord est présenté sur la Fig. 114. Comme le montre la figure, les vents dans la zone du typhon sont déviés de la direction de son centre vers la droite de 60° en moyenne. Ainsi, pour un observateur dos au vent, le centre du typhon sera en avant, à environ 60° à gauche de la direction du vent. À mesure que le typhon s’approche du centre, l’angle de déviation du vent par rapport au rayon augmente et atteint 90° à proximité du centre. Au centre du typhon, des vents faibles et même des conditions calmes sont observés dans une mer agitée. Après avoir dépassé le centre du typhon (« l’œil du cyclone »), le vent s’intensifie très rapidement jusqu’à atteindre la force d’un ouragan. Des vents de force 12 persistent à 30-35 milles du centre ou plus. Puis il s’affaiblit progressivement. Ainsi, à une distance de 50 à 75 milles du centre du typhon, la force du vent est de 10 ; à une distance de 100 à 150 milles - 8 à 9 points. Et seulement à une distance de 200 à 250 milles, la force du vent diminue à 6 à 7 points. A l'aide du modèle d'un cyclone tropical (voir Fig. 114), il n'est pas difficile d'établir la position du navire par rapport à la trajectoire de déplacement du centre du cyclone tropical : si la direction du vent change dans le sens des aiguilles d'une montre, alors le la moitié droite du cyclone traverse le navire ; si la direction du vent change dans le sens inverse des aiguilles d'une montre - moitié gauche ; si la direction du vent ne change pas, le centre du cyclone. Ainsi,
Riz. 115.
Pour choisir la bonne trajectoire face à un cyclone tropical, vous devez être guidé par les règles suivantes :
1) lors d'une navigation dans l'hémisphère nord (Fig. 115, a) : lors du passage de la moitié droite d'un cyclone tropical, il faut s'allonger tribord amure (amener le vent sur la pommette droite) et maintenir ce cap jusqu'au le baromètre commence à monter ;
Lors du passage de la moitié gauche d'un cyclone tropical, il faut s'allonger tribord amure (amener le vent à l'arrière depuis la droite) et maintenir ce cap jusqu'à quitter la zone du cyclone tropical ; étant sur la trajectoire du centre d'un cyclone tropical, ils se couchent également sur tribord amure (Fig. 115, a) et tiennent le coup comme indiqué précédemment ;
2) en nageant hémisphère sud(Fig. 115,b) :
Lorsque vous passez la moitié gauche d'un cyclone tropical, tenez-vous au près sur bâbord amures, en maintenant le cap jusqu'à ce que le baromètre commence à monter ;
Lors du passage de la moitié droite d'un cyclone tropical, s'allonger sur le pataras bâbord et tenir comme indiqué précédemment ; sur la trajectoire d'un ouragan, amener également le vent dans le pataras bâbord et ainsi barrer jusqu'à quitter la zone cyclonique.
Anticyclones- les zones de haute pression atmosphérique sont, comme les cyclones, stationnaires et mobiles.
Un anticyclone pénétrant du nord apporte des températures plus basses, un temps clair et une bonne visibilité pendant la saison froide ; pendant la saison chaude, il y a des orages ; pendant la saison froide, l'anticyclone venant du sud apporte un temps nuageux prolongé ; par temps chaud - pluies avec orages et la nuit - rosée et brouillards au sol. Un signe clair d’un temps anticyclonique est une forte variation diurne de la température de l’air, de l’humidité et d’autres éléments météorologiques.
Avant
Table des matières
Dos
Dans le cours de géographie de 8e année, un certain nombre de sujets sont étudiés sur divers processus dans l'atmosphère. Ils doivent être étudiés et compris, car ils révèlent les raisons et les méthodes de formation et de changement du temps, sa prévision, qui a une valeur pratique pour chaque personne.
Que sont les cyclones et les anticyclones
L'un des mécanismes les plus intéressants est une sorte de "pompe à air" - des vortex atmosphériques de taille énorme, dont le rôle principal est la formation du temps sur de vastes zones de la surface terrestre.
Leur hauteur peut atteindre 20 km et leur diamètre peut atteindre 4 000 à 5 000 km.
Riz. 1. Un vortex atmosphérique géant.
Dans ce cas, un cyclone est un vortex d’air qui collecte et projette l’air vers le haut depuis son propre centre. Un anticyclone, au contraire, aspire l’air des couches supérieures de l’atmosphère et le distribue près de la surface.
Cela se produit parce qu'un cyclone est une zone de basse pression, l'air se précipite là où la pression est la plus basse, c'est-à-dire vers le centre du cyclone. Des courants d’air ascendants s’y forment.
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Un anticyclone est un vortex atmosphérique caractérisé par haute pression. Au contraire, il « accélère » les masses d’air depuis son propre centre, les attirant depuis les couches supérieures de l’atmosphère. En son centre se forment des flux descendants qui partent du centre en spirale et se répartissent sur la surface de la Terre.
Des vortex atmosphériques se forment souvent dans des zones fronts atmosphériques, la principale raison de leur formation est la rotation de la Terre.
Riz. 2. Schéma de la structure d'un cyclone et d'un anticyclone.
Des phénomènes similaires sont observés dans l’atmosphère d’autres planètes. Un cyclone extraterrestre à longue durée de vie est la petite tache sombre dans l'atmosphère de Neptune, et un anticyclone est la grande tache rouge sur Jupiter.
Comparaison des caractéristiques des vortex atmosphériques
Les cyclones et les anticyclones présentent des différences et des similitudes. Leurs similitudes sont :
- structure tourbillonnaire;
- rôle important dans la formation du temps sur de vastes régions.
L'apparition d'un anticyclone est influencée par la formation de cyclones à proximité - l'excès d'air émis par un vortex à basse pression s'accumule et provoque le développement d'une zone dehaute pression, des anticyclones.
Les différences entre les tourbillons atmosphériques sont présentées dans le tableau des caractéristiques comparatives :
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Cyclone |
Anticyclone |
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Lieu de formation |
Le plus souvent au dessus des océans, elle peut se former partout sauf dans la région équatoriale, où la force de Coriolis associée à la rotation de la Terre n'agit pas. |
Sous les tropiques, au-dessus des océans et des champs de glace |
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Taille (diamètre) |
||
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Mouvement |
Constante, vitesse 30-60 km/h, les typhons de tempête tropicale sont beaucoup plus rapides |
Inactif ou a une vitesse de 20 à 40 km/h |
|
Pression |
Au centre c'est bas, à la périphérie c'est haut |
Haut au centre, bas en périphérie |
|
Direction de rotation |
Dans l’hémisphère nord, ils tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, dans l’hémisphère sud, ils tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. |
Dans l’hémisphère nord, la rotation se fait dans le sens des aiguilles d’une montre et vice versa dans l’hémisphère sud. |
|
Apporte la météo |
Vent, nuages, précipitations |
Clair ou partiellement nuageux, calme, pas de précipitations |
Sur les cartes synoptiques, des lettres sont utilisées pour désigner les cyclones et les anticyclones : H - désigne une zone de basse pression, B - une zone de haute pression.
Riz. 3. Carte synoptique.
Types de cyclones et anticyclones
Il existe plusieurs types de cyclones, nommés d'après le lieu de formation :
- Arctique;
- latitudes tempérées ;
- extratropical méridional;
- tropical.
La plupart des cyclones traversant le territoire de la Russie se forment au-dessus de l'Atlantique, se déplacent d'ouest en est et sont classés comme arctiques ou tempérés. Ce sont des vortex atmosphériques de grande surface.
Les cyclones tropicaux sont les plus dangereux - ils se caractérisent par des tailles relativement petites, de seulement quelques centaines de kilomètres, une pression anormalement basse au centre et donc des vitesses de vent très élevées, atteignant des vitesses de tempête. Ce sont ces cyclones qui causent les plus grandes destructions dans les pays côtiers d'Asie et Amérique du Nord. Ils n'apparaissent qu'au-dessus de la mer et disparaissent rapidement lorsqu'ils se déplacent vers la terre.
Les anticyclones et les cyclones ont une durée de vie moyenne de 3 à 10 jours jusqu'à ce que la pression atmosphérique s'égalise. Cependant, il en existe aussi des permanents qui existent depuis des années, par exemple : les cyclones islandais et aléoutiens, les anticyclones indiens et sibériens.
Qu'avons-nous appris ?
La formation des tourbillons atmosphériques dépend de la répartition de la pression atmosphérique dans l'atmosphère et des forces de Coriolis qui surviennent lors de la rotation de la Terre. Malgré certaines similitudes, ils diffèrent les uns des autres à bien des égards : ils tournent dans des directions différentes, offrent des conditions météorologiques différentes et surviennent dans des conditions différentes.
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