Anticiklona. Područje visokog tlaka u atmosferi
Prije nekog vremena, prije pojave meteoroloških satelita, znanstvenici nisu mogli ni pomisliti da se godišnje u Zemljinoj atmosferi formira oko sto pedeset ciklona i šezdeset anticiklona. Prije su mnoge ciklone bile nepoznate, jer su nastajale na mjestima gdje nije bilo meteoroloških postaja koje bi mogle zabilježiti njihovu pojavu.
U troposferi, najnižem sloju Zemljine atmosfere, stalno se pojavljuju, razvijaju i nestaju vrtlozi. Neki od njih su tako mali i neprimjetni da prođu mimo naše pažnje, drugi su tako velikih razmjera i toliko snažno utječu na klimu Zemlje da ih je nemoguće zanemariti (to se prije svega odnosi na ciklone i anticiklone).
Cikloni su područja niski pritisak u Zemljinoj atmosferi, u čijem je središtu tlak znatno niži nego na periferiji. Anticiklona je, naprotiv, područje visokotlačni, koji najveće vrijednosti postiže u središtu. Nalazeći se iznad sjeverne hemisfere, cikloni se kreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i, pokoravajući se Coriolisovoj sili, pokušavaju ići udesno. Dok se anticiklona u atmosferi kreće u smjeru kazaljke na satu i skreće ulijevo (na južnoj Zemljinoj polutki sve se događa obrnuto).
Unatoč činjenici da su cikloni i anticikloni u svojoj suštini apsolutno suprotni vrtlozi, oni su snažno međusobno povezani: kada se pritisak smanjuje u jednom dijelu Zemlje, njegovo povećanje nužno je fiksirano u drugom. Također za ciklone i anticiklone postoji zajednički mehanizam koji pokreće strujanje zraka: nejednoliko zagrijavanje različitih dijelova površine i rotacija našeg planeta oko svoje osi.
Ciklone karakterizira oblačno, kišovito vrijeme s jakim udarima vjetra koji proizlaze iz razlike u atmosferskom tlaku između središta ciklone i njezinih rubova. Anticiklonu, naprotiv, ljeti karakterizira vruće, mirno, oblačno vrijeme s vrlo malo oborina, dok zimi postavlja vedro, ali vrlo hladno vrijeme.
zmijski prsten
Cikloni (grč. “zmijski prsten”) su ogromni vrtlozi, čiji promjer često može doseći i nekoliko tisuća kilometara. Nastaju u umjerenim i polarnim geografskim širinama, kada se tople zračne mase s ekvatora sudaraju sa suhim hladnim strujama koje se kreću s Arktika (Antarktike) i tvore granicu između njih, što se naziva atmosferska fronta.
Hladan zrak, pokušavajući nadvladati strujanje toplog zraka koje ostaje ispod, na nekom području potiskuje dio svog sloja natrag - i dolazi u koliziju s masama koje ga prate. Uslijed sudara, tlak između njih raste i dio toplog zraka koji se okrenuo natrag, popuštajući tlaku, odstupa u stranu, započinjući elipsoidnu rotaciju.
Ovaj vrtlog počinje zahvaćati susjedne slojeve zraka, povlači 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 tisuće km, a visina od 2 do 20 km.
Tamo gdje se kreće, vrijeme se dramatično mijenja, jer središte ciklone ima nizak tlak, unutar njega nedostaje zraka, a hladne zračne mase počinju pritjecati kako bi to nadoknadile. One potiskuju topli zrak prema gore gdje se hladi, a kapljice vode u njemu se kondenziraju i stvaraju oblake iz kojih padaju oborine.
Životni vijek vrtloga obično je od nekoliko dana do tjedana, ali u nekim regijama može trajati oko godinu dana: obično su to područja sniženi tlak(na primjer, islandski ili aleutski cikloni).
Vrijedno je napomenuti da za ekvatorijalna zona takvi vrtlozi nisu karakteristični, jer ovdje ne djeluje otklonska sila rotacije planeta, potrebna za vrtložno kretanje zračne mase.
Najjužniji, tropski ciklon, formira se ne bliže od pet stupnjeva od ekvatora i karakterizira ga manji promjer, ali veća brzina vjetra, često transformirajući se u uragan. Po podrijetlu postoje takve vrste ciklona kao što su umjereni vrtlog i tropski ciklon koji stvara smrtonosne uragane.
Tropski vrtlozi
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća tropski ciklon Bhola pogodio je Bangladeš. Iako je brzina i snaga vjetra bila mala i pripisana mu je tek treća (od pet) kategorija uragana, zbog ogromne količine oborina koje su pogodile zemlju, rijeka Ganges se izlila iz korita i poplavila gotovo sve otoke, odnijevši sva naselja s lica zemlje.
Posljedice su bile katastrofalne: tijekom divljanja stihije umrlo je od tristo do petsto tisuća ljudi.
Tropski ciklon mnogo je opasniji od vrtloga iz umjerenih geografskih širina: formira se tamo gdje temperatura površine oceana nije niža od 26 °, a razlika između pokazatelja temperature zraka prelazi dva stupnja, zbog čega se povećava isparavanje, povećava se vlažnost zraka, što pridonosi vertikalnom usponu zračnih masa.
Tako se pojavljuje vrlo jak potisak, koji zahvaća nove količine zraka koji su se zagrijali i navlažili preko površine oceana. Rotacija našeg planeta oko svoje osi daje dizanju zraka vrtložno kretanje ciklona, koji se počinje okretati velikom brzinom, često se pretvarajući u uragane zastrašujuće snage.
Tropski ciklon nastaje samo iznad površine oceana između 5-20 stupnjeva sjeverne i južne geografske širine, a jednom kada stigne na kopno, prilično brzo nestaje. Njegove su dimenzije obično male: promjer rijetko prelazi 250 km, ali je tlak u središtu ciklone izuzetno nizak (što je niži, to se vjetar brže kreće, pa je kretanje ciklona obično od 10 do 30 m/s, a udari vjetra prelaze 100 m/s). Naravno, svaki tropski ciklon ne nosi sa sobom smrt.
Postoje četiri vrste ovog vrtloga:
- Smetnja - kreće se brzinom ne većom od 17m / s;
- Depresija - kretanje ciklone je od 17 do 20 m/s;
- Oluja - središte ciklone kreće se brzinom do 38m/s;
- Uragan - tropski ciklon kreće se brzinom većom od 39 m/s.
Središte ove vrste ciklona karakterizira takav fenomen kao što je "oko oluje" - područje mirnog vremena. Promjer mu je obično oko 30 km, ali ako je tropski ciklon razoran, može doseći i sedamdeset. Unutar oka oluje, zračne mase imaju više topla temperatura a niža vlažnost nego u ostalom vrtlogu.
Ovdje često vlada zatišje, oborine naglo prestaju na granici, nebo se razvedri, vjetar oslabi, varajući ljude koji se, zaključivši da je opasnost prošla, opuste i zaborave na mjere opreza. Budući da se tropski ciklon uvijek kreće iz oceana, on pred sobom tjera goleme valove koji, udarivši u obalu, brišu sve s puta.
Znanstvenici sve više bilježe činjenicu da svake godine tropski ciklon postaje sve opasniji i njegova aktivnost u stalnom porastu (to je zbog globalno zatopljenje). Stoga se ovi cikloni ne pojavljuju samo u tropskim geografskim širinama, već također dosežu Europu u netipično doba godine: obično se formiraju u kasno ljeto/ranu jesen i nikada se ne pojavljuju u proljeće.
Tako je u prosincu 1999. Francusku, Švicarsku, Njemačku i Veliku Britaniju napao uragan Lothar, toliko snažan da meteorolozi nisu mogli ni predvidjeti njegovu pojavu zbog činjenice da su senzori ili otišli izvan skale ili nisu radili. "Lothar" je bio uzrok smrti više od sedamdeset ljudi (uglavnom su oni postali žrtve prometnih nesreća i pada drveća), a samo u Njemačkoj je u nekoliko minuta uništeno oko 40 tisuća hektara šume.
Anticiklone
Anticiklona je vrtlog s visokim tlakom u središtu i niskim tlakom na periferiji. Nastaje u nižim slojevima Zemljine atmosfere kada hladne zračne mase prodiru u toplije. Anticiklona nastaje u suptropskim i subpolarnim širinama, a brzina joj je oko 30 km/h.
Anticiklona je suprotna od ciklone: zrak u njoj se ne diže, već se spušta. Karakterizira ga odsutnost vlage. Anticiklonu karakterizira suho, vedro i mirno vrijeme, ljeti - vruće, mraz - zimi. Karakteristične su i značajne temperaturne fluktuacije tijekom dana (razlika je posebno jaka na kontinentima: na primjer, u Sibiru je oko 25 stupnjeva). To se objašnjava nedostatkom oborina, što obično čini temperaturnu razliku manje primjetnom.
Nazivi vrtloga
Sredinom prošlog stoljeća anticiklone i ciklone počele su dobivati imena: to se pokazalo mnogo prikladnijim pri razmjeni informacija o uraganima i ciklonskim kretanjima u atmosferi, jer je omogućilo izbjegavanje zabune i smanjenje broja pogrešaka. Iza svakog naziva ciklone i anticiklone krili su se podaci o vrtlogu, sve do njegovih koordinata u nižim slojevima atmosfere.
Prije donošenja konačne odluke o nazivu ove ili one ciklone i anticiklone, razmotren je dovoljan broj prijedloga: predloženo je da se označavaju brojevima, slovima abecede, imenima ptica, životinja itd. Pokazalo se tako zgodnim i učinkovitim da su nakon nekog vremena sve ciklone i anticiklone dobile imena (u početku su bile ženske, au kasnim sedamdesetim godinama tropske vrtloge su se počele zvati i muškim imenima).
Od 2002. godine pojavila se usluga koja svakome tko želi može nazvati ciklonu ili anticiklonu svojim imenom. Zadovoljstvo nije jeftino: standardna cijena za ciklonu na ime kupca je 199 eura, a anticiklona 299 eura, jer se anticiklona rjeđe pojavljuje.
zračne mase- to su velike zračne mase troposfere i donje stratosfere, koje se formiraju na određenom teritoriju kopna ili oceana i imaju relativno ujednačena svojstva - temperaturu, vlažnost, prozirnost. Kreću se kao jedna cjelina iu istom smjeru u sustavu opće cirkulacije atmosfere.
Zračne mase zauzimaju područje od tisuća četvornih kilometara, njihova debljina (debljina) doseže do 20-25 km. Krećući se po površini različitih svojstava, zagrijavaju se ili hlade, vlaže ili suše. Toplom ili hladnom se naziva zračna masa koja je toplija (hladnija) od svoje okoline. Postoje četiri zonalna tipa zračnih masa ovisno o područjima nastanka: ekvatorijalne, tropske, umjerene, arktičke (antarktičke) zračne mase (sl. 13). Razlikuju se prvenstveno po temperaturi i vlažnosti. Sve vrste zračnih masa, osim ekvatorijalnih, dijele se na pomorske i kontinentalne, ovisno o prirodi površine na kojoj su nastale.
Ekvatorska zračna masa nastaje u ekvatorijalnim širinama, zoni niskog tlaka. Ima dosta visoke temperature i vlažnost blizu maksimuma, kako nad kopnom tako i nad morem. Kontinentalna tropska zračna masa nastaje u središnjem dijelu kontinenata u tropskim širinama. Ima visoku temperaturu, nisku vlažnost, visok sadržaj prašine. Morska tropska zračna masa formira se iznad oceana u tropskim geografskim širinama, gdje prevladavaju prilično visoke temperature zraka i postoji visoka vlažnost.
Kontinentalna umjerena zračna masa formira se nad kontinentima u umjerenim geografskim širinama, dominira na sjevernoj hemisferi. Svojstva mu se mijenjaju s godišnjim dobima. Lijepo ljeti toplina i vlažnosti, oborine su tipične. Zimi niske i ekstremno niske temperature i niska vlažnost zraka. Morska umjerena zračna masa nastaje iznad oceana s toplim strujanjima u umjerenim geografskim širinama. Ljeti je hladnije, zimi toplije i ima značajnu vlažnost.
Kontinentalna arktička (antarktička) zračna masa formirana je iznad leda Arktika i Antarktika, ima izrazito niske temperature i niska vlažnost, visoka prozirnost. Morska arktička (antarktička) zračna masa formira se iznad povremeno zaleđenih mora i oceana, temperatura mu je nešto viša, vlažnost je viša.
Zračne mase su u stalnom kretanju, pri susretu nastaju prijelazne zone ili fronte. atmosferska fronta- granični pojas između dviju zračnih masa različitih svojstava. Širina atmosferske fronte doseže desetke kilometara. Atmosferske fronte mogu biti tople ili hladne, ovisno o tome kakav zrak ulazi u područje i što se istiskuje (slika 14). Najčešće se atmosferske fronte javljaju u umjerenim geografskim širinama, gdje hladan zrak iz polarnih širina i topli iz tropskih širina.
Prolazak fronte prati promjena vremena. Topla fronta kreće se prema hladnom zraku. Povezuje se sa zagrijavanjem, nimbostratusnim oblacima koji donose kišu. Hladna fronta kreće se prema toplom zraku. Donosi obilne kratkotrajne obilne oborine, često s olujnim vjetrom i grmljavinom, te zahlađenje.
Cikloni i anticikloni
U atmosferi pri susretu dviju zračnih masa nastaju veliki atmosferski vrtlozi – ciklone i anticiklone. Oni su ravni zračni vrtlozi koji pokrivaju tisuće četvornih kilometara na visini od samo 15-20 km.
Ciklon- atmosferski vrtlog ogromnog (od stotina do nekoliko tisuća kilometara) promjera sa smanjenim tlakom zraka u središtu, sa sustavom vjetrova od periferije do središta u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. U središtu ciklone opažaju se uzlazna strujanja zraka (slika 15). Uslijed uzlaznih zračnih struja u središtu ciklona nastaju snažni oblaci i dolazi do pada oborina.
Ljeti, tijekom prolaska ciklona, temperatura zraka opada, a zimi raste, počinje otapanje. Približavanje ciklone uvjetuje oblačno vrijeme i promjenu smjera vjetra.
Tropski cikloni javljaju se u tropskim širinama od 5 do 25° na obje hemisfere. Za razliku od ciklona umjerenih geografskih širina, oni zauzimaju manji prostor. Tropski cikloni javljaju se nad toplom morskom površinom u kasno ljeto - ranu jesen i praćeni su snažnim grmljavinskim nevremenom, obilnim oborinama i olujnim vjetrovima koji imaju ogromnu razornu moć.
U tihi ocean tropski cikloni nazivaju se tajfuni, u Atlantiku - uragani, uz obalu Australije - willy-willy. Tropski cikloni nose veliki broj energije iz tropskih geografskih širina prema umjerenim geografskim širinama, što ih čini važnom sastavnicom procesa globalne atmosferske cirkulacije. Zbog svoje nepredvidivosti, tropski cikloni su dati ženska imena(na primjer, "Katarina", "Julija" itd.).
Anticiklona- atmosferski vrtlog ogromnog promjera (od stotina do nekoliko tisuća kilometara) s područjem visoki krvni tlak na Zemljina površina, sa sustavom vjetrova od centra prema periferiji u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. U anticikloni se opažaju silazni tokovi zraka.
I zimi i ljeti anticiklonu karakteriziraju nebo bez oblaka i tišina. Za vrijeme prolaska anticiklona vrijeme je sunčano, ljeti vruće, a zimi vrlo hladno. Anticiklone nastaju nad ledenim pločama Antarktika, nad Grenlandom, Arktikom, nad oceanima u tropskim geografskim širinama.
Svojstva zračnih masa određena su područjima njihova nastanka. Kada se presele sa svojih mjesta formiranja na druga, postupno mijenjaju svoja svojstva (temperaturu i vlažnost). Zbog ciklona i anticiklona dolazi do izmjene topline i vlage između geografskih širina. Promjena ciklona i anticiklona u umjerenim geografskim širinama dovodi do oštrih promjena vremena.
U predmetu geografije 8. razreda obrađuje 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.
Što su ciklone i anticiklone
Jedan od najzanimljivijih mehanizama su svojevrsne "zračne pumpe" - ogromni atmosferski vrtlozi, čija je glavna uloga formiranje vremena na velikim područjima zemljine površine.
Njihova visina je do 20 km, a promjer može doseći 4-5 tisuća km.
Riža. 1. Ogromni atmosferski vrtlog.
U ovom slučaju, ciklon je zračni vrtlog koji skuplja i izbacuje zrak prema gore iz vlastitog središta. Anticiklona, naprotiv, uvlači zrak iz gornjih slojeva atmosfere i distribuira ga blizu površine.
To je zato što je ciklon područje niskog tlaka, zrak juri tamo gdje je tlak najniži, odnosno u središte ciklona. Postoje uzlazne zračne struje.
TOP 1 članakkoji čitaju uz ovo
Anticiklona je atmosferski vrtlog karakteriziran visokim tlakom. Naprotiv, on “ubrzava” zračne mase iz svog središta, uvlačeći ih iz viših slojeva atmosfere. U njegovom središtu nastaju silazni tokovi koji se spiralno raspoređuju iz središta po zemljinoj površini.
U područjima se često stvaraju atmosferski vrtlozi atmosferske fronte, glavni razlog njihovog nastanka je rotacija Zemlje.
Riža. 2. Shema građe ciklona i anticiklona.
Slične pojave opažene su u atmosferi drugih planeta. Izvanzemaljska dugotrajna ciklona je Mala tamna pjega u atmosferi Neptuna, a anticiklona je Velika crvena pjega na Jupiteru.
Usporedba značajki atmosferskih vrtloga
Ciklone i anticiklone imaju obilježja različitosti i sličnosti. Njihove sličnosti su:
- vrtložna struktura;
- važnu ulogu u oblikovanju vremena u velikim regijama.
Na pojavu anticiklona utječe formiranje ciklona u blizini - višak zraka koji emitira vrtlog niskog tlaka nakuplja se i izaziva razvoj područja visokog tlaka, anticiklona.
Značajke razlika u atmosferskim vrtlozima prikazane su u tablici usporednih karakteristika:
|
Ciklon |
Anticiklona |
|
|
Mjesto formiranja |
Češće iznad oceana, može se formirati posvuda osim u ekvatorijalnom području, gdje Coriolisova sila povezana s rotacijom Zemlje ne djeluje |
U tropima, nad oceanima i nad ledenim poljima |
|
Veličina (promjer) |
||
|
Pokret |
Konstantna, brzina 30-60 km/h, tajfuni tropske oluje puno su brži |
Sjedeći ili ima brzinu od 20-40 km / h |
|
Pritisak |
U središtu - nisko, na periferiji se uzdiže |
Visoko u središtu, niže na periferiji |
|
Smjer vrtnje |
Na sjevernoj hemisferi rotiraju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a na južnoj hemisferi obrnuto. |
Na sjevernoj hemisferi rotacija je u smjeru kazaljke na satu, i obrnuto - na južnoj |
|
Donosi vrijeme |
vjetar, oblaci, oborine |
Vedro ili promjenjivo oblačno, bez vjetra, bez oborina |
Na sinoptičkim kartama slova se koriste za označavanje ciklona i anticiklona: H - označava područje niskog tlaka, B - područje visokog tlaka.
Riža. 3. Sinoptička karta.
Vrste ciklona i anticiklona
Postoji nekoliko vrsta ciklona, nazvanih prema mjestu nastanka:
- Arktik;
- umjerene geografske širine;
- južni izvantropski;
- tropski.
Većina ciklona koje prolaze kroz područje Rusije formiraju se iznad Atlantika, kreću se od zapada prema istoku i klasificiraju se kao arktički ili umjereni. To su veliki atmosferski vrtlozi.
Tropski cikloni su najopasniji - karakteriziraju ih relativno male veličine od samo nekoliko stotina kilometara, anomalno nizak tlak u središtu i, posljedično, vrlo velike brzine vjetra koji dosežu oluje. Upravo ti cikloni uzrokuju najveća razaranja u obalnim zemljama Azije i Sjeverna Amerika. Nastaju samo nad morem i brzo blijede kada se presele na kopno.
Anticiklone i ciklone imaju prosječno trajanje od 3-10 dana dok se atmosferski tlak ne izjednači. No postoje i trajni koji postoje godinama, primjerice: islandska i aleutska ciklona, indijska i sibirska anticiklona.
Što smo naučili?
Nastanak atmosferskih vrtloga ovisi o rasporedu tlaka zraka u atmosferi i Coriolisovim silama koje nastaju tijekom rotacije Zemlje. Uz neke sličnosti, oni se mnogo razlikuju jedni od drugih: rotiraju u različitim smjerovima, pružaju različito vrijeme i nastaju u različitim uvjetima.
Tematski kviz
Evaluacija izvješća
Prosječna ocjena: 4.1. Ukupno primljenih ocjena: 270.
Anticiklona
Anticiklona- područje povećanog atmosferski pritisak sa zatvorenim koncentričnim izobarama na razini mora i s odgovarajućom raspodjelom vjetra. U niskoj anticikloni - hladnoći, izobare ostaju zatvorene samo u najnižim slojevima troposfere (do 1,5 km), au srednjoj troposferi se uopće ne detektira povišeni tlak; moguća je i prisutnost visinske ciklone iznad takve anticiklone.
Visoka anticiklona je topla i zadržava zatvorene izobare s anticiklonalnim kruženjem čak iu gornjoj troposferi. Ponekad je anticiklona multicentrična. Zrak u anticikloni na sjevernoj hemisferi kreće se oko središta u smjeru kazaljke na satu (to jest, odstupa od baričnog gradijenta udesno), na južnoj hemisferi - suprotno od kazaljke na satu. Za anticiklonu je karakteristično prevladavanje vedrog ili malo oblačnog vremena. Zbog hlađenja zraka sa zemljine površine u hladno doba godine i noću u anticikloni moguć je nastanak površinskih inverzija i niskih stratusnih oblaka (St) i magle. Ljeti je nad kopnom moguća umjerena dnevna konvekcija uz stvaranje kumulusa. Konvekcija sa stvaranjem kumulusa opaža se i kod pasata na periferiji suptropskih anticiklona okrenutih prema ekvatoru. Kada se anticiklona stabilizira na niskim geografskim širinama, nastaju snažne, visoke i tople suptropske anticiklone. Stabilizacija anticiklona također se događa u srednjim i polarnim širinama. Visoke, spore anticiklone koje ometaju opći zapadni prijenos srednjih geografskih širina nazivaju se blokirajuće anticiklone.
Sinonimi: područje visokog tlaka, područje visokog tlaka, barički maksimum.
Anticiklona doseže veličinu od nekoliko tisuća kilometara u promjeru. U središtu anticiklone tlak je obično 1020-1030 mbar, ali može doseći i 1070-1080 mbar. Kao i ciklone, anticiklone se kreću u smjeru općeg transporta zraka u troposferi, odnosno od zapada prema istoku, dok odstupaju prema niskim geografskim širinama. Prosječna brzina Kretanje anticiklone je oko 30 km/h na sjevernoj hemisferi i oko 40 km/h na južnoj hemisferi, ali često anticiklona poprima sedentarno stanje na duže vrijeme.
Znakovi anticiklone:
- Vedro ili djelomično oblačno vrijeme
- Nema vjetra
- Bez oborina
- Stabilan vremenski obrazac (ne mijenja se značajno tijekom vremena sve dok postoji anticiklona)
U ljetno razdoblje anticiklona donosi vruće, oblačno vrijeme. Zimi donosi anticiklona vrlo hladno, ponegdje je moguća i mrazna magla.
Zanimljiv primjer naglih promjena u formiranju raznih zračnih masa je Euroazija. Ljeti se iznad njegovih središnjih područja formira područje niskog tlaka, gdje se zrak usisava iz susjednih oceana. To je posebno izraženo u Jug I Istočna Azija: beskrajni niz ciklona nosi vlažan topli zrak duboko u kopno. Zimi se situacija dramatično mijenja: iznad središta Euroazije formira se područje visokog tlaka - azijska visoka, hladni i suhi vjetrovi iz čijeg središta ( Mongolija , Tuva, jug Sibir), divergirajući u smjeru kazaljke na satu, nose hladnoću do istočnih rubova kopna i uzrokuju vedro, mrazno vrijeme gotovo bez snijega na Daleki istok, u Sjevernom Kina. U zapadnom smjeru anticiklona djeluje slabije. Nagli padovi temperature mogući su samo ako se središte anticiklone pomakne zapadno od točke promatranja, jer vjetar mijenja smjer s juga na sjever. Slični se procesi često opažaju u Istočnoeuropska nizina.
Faze razvoja anticiklona
| Vjeruje se da ova stranica ili odjeljak krše autorska prava.
Njegov je sadržaj vjerojatno kopiran s www.iki.rssi.ru/books/2008astafieva.pdf bez gotovo ikakvih promjena. |
U životu anticiklona, kao i ciklona, postoji nekoliko faza razvoja:
1. Početni stadij (stadij nastanka), 2. Stadij mlade anticiklone, 3. Stadij maksimalnog razvoja anticiklone, 4. Stadij destrukcije anticiklone.
Najpovoljniji uvjeti za razvoj anticiklone nastaju kada se središte njezine površine nalazi ispod stražnjeg dijela visinske barične doline na AT500, u zoni značajnih horizontalnih gradijenata geopotencijala (visinska frontalna zona). Pojačavajući učinak je konvergencija izohipsa s njihovom ciklonalnom zakrivljenošću izohipsi, koja se povećava duž toka. Ovdje dolazi do nakupljanja zračnih masa, što uzrokuje dinamički porast tlaka.
Tlak u blizini Zemlje raste kada se temperatura u gornjem sloju atmosfere smanjuje (hladna advekcija). Najveća advekcija hladnoće opaža se iza hladne fronte u pozadini ciklona ili ispred anticiklona koja se pojačavaju, gdje dolazi do advektivnog porasta tlaka i gdje se formira područje silaznih kretanja zraka.
Obično se faze pojave anticiklone i mlade anticiklone spajaju u jednu zbog malih razlika u strukturi termobaričkog polja.
Anticiklona na početku svog razvoja obično ima izgled ostruge koja je nastala u stražnjem dijelu ciklone. Na visinama anticiklonalni vrtlozi početno stanje ne prate se. Fazu maksimalnog razvoja anticiklone karakterizira najveći tlak u središtu. U posljednjoj fazi anticiklona je uništena. Na površini Zemlje u središtu anticiklone tlak opada.
Početna faza razvoja anticiklone
U početnom stadiju razvoja površinska anticiklona nalazi se ispod stražnjeg dijela visinskog baričnog korita, a barički greben na visinama pomaknut je unatrag u odnosu na površinski barički centar. Iznad središta površine anticiklone u srednjoj troposferi nalazi se gusti sustav konvergentnih izohipsi. (Slika 12.7). Brzine vjetra iznad središta površine anticiklone i nešto desno u srednjoj troposferi dosežu 70-80 km/h. Termobaričko polje pogoduje daljnjem razvoju anticiklone.
Prema analizi jednadžbe trenda vrtloga brzine ∂∂κκHtgmHHHHnsnnsnns=++l(), ovdje je ∂∂Ht>0 (∂Ω∂t<0): при наличии значительных горизонтальных градиентов геопотенциала (>0), dolazi do konvergencije izohipsi (H>0) s njihovom ciklonalnom zakrivljenošću (>0), koja se povećava duž toka (Hnnsκκs>0).
Pri takvim brzinama, u području konvergencije zračnih struja, dolazi do značajnog odstupanja vjetra od gradijenta (tj. kretanje postaje nestabilno). Razvijaju se silazna kretanja zraka, raste tlak, uslijed čega se pojačava anticiklona.
Na prizemnoj vremenskoj karti anticiklona je označena jednom izobarom. Razlika tlaka između centra i periferije anticiklone je 5-10 mb. Na visini od 1-2 km anticiklonalni vrtlog nije detektiran. Područje dinamičkog porasta tlaka, zbog konvergencije izohipsi, proteže se na cijeli prostor koji zauzima površinska anticiklona.
Površinsko središte anticiklone nalazi se gotovo ispod toplinske doline. Izoterme Prosječna temperatura slojevi ispred središta površine anticiklone odstupaju od izohipse ulijevo, što odgovara advekciji hladnoće u nižoj troposferi. Toplinski greben nalazi se u stražnjem dijelu u odnosu na središte površine i opaža se advekcija topline
Advektivno (toplinsko) povećanje tlaka u blizini zemljine površine pokriva prednji dio anticiklone, gdje je posebno izražena hladna advekcija. U stražnjem dijelu anticiklone, gdje se odvija advekcija topline, opaža se advektivni pad tlaka. Linija nulte advekcije koja prolazi kroz greben dijeli ulazno područje UFZ-a na dva dijela: prednji dio, gdje se odvija advekcija hladnoće (advektivni porast tlaka), i stražnji dio, gdje se odvija advekcija topline (advektivni pad tlaka).
Dakle, ukupno područje rasta tlaka pokriva središnji i prednji dio anticiklone. Najveće povećanje tlaka u blizini površine Zemlje (gdje se poklapaju područja advektivnog i dinamičkog porasta tlaka) bilježi se u prednjem dijelu anticiklone. U stražnjem dijelu, gdje se dinamički rast superponira na advektivni pad (toplinska advekcija), ukupni rast u blizini površine Zemlje će biti oslabljen. Međutim, sve dok područje značajnog dinamičkog porasta tlaka zauzima središnji dio površinske anticiklone, gdje je advektivna promjena tlaka jednaka nuli, doći će do porasta nastale anticiklone.
Dakle, kao rezultat sve jačeg dinamičkog porasta tlaka u prednjem dijelu ulaza UFZ dolazi do deformacije termobaričkog polja, što dovodi do stvaranja visinskog grebena. Ispod ovog grebena u blizini Zemlje formira se samostalno središte anticiklone. Na visinama gdje porast temperature uzrokuje porast tlaka, područje porasta tlaka pomiče se u stražnji dio anticiklone, prema području porasta temperature.
Mladi stadij anticiklone
Termobaričko polje mlade anticiklone u u općim crtama odgovara strukturi prethodnog stupnja: barički greben na visinama u odnosu na površinsko središte anticiklone zamjetno je pomaknut u stražnji dio anticiklone, a iznad njezina prednjeg dijela nalazi se baričko korito.
Središte anticiklone u blizini Zemljine površine nalazi se ispod prednjeg dijela barskog grebena u zoni najveće koncentracije izohipsi koje konvergiraju duž toka, čija se anticiklonalna zakrivljenost smanjuje uz tok. Uz takvu strukturu izohipse najpovoljniji su uvjeti za daljnje jačanje anticiklone.
Konvergencija izohipsi iznad prednjeg dijela anticiklone pogoduje dinamičkom porastu tlaka. Ovdje se uočava i advekcija hladnoće, što također pogoduje advektivnom porastu tlaka.
Advekcija topline opaža se u stražnjem dijelu anticiklone. Anticiklona je toplinski asimetrična barična formacija. Termalni vrh nešto zaostaje za baričkim vrhom. Linije nulte advektivne i dinamičke promjene tlaka u ovoj fazi počinju konvergirati.
U blizini površine Zemlje primjećuje se povećanje anticiklona - ima nekoliko zatvorenih izobara. S visinom anticiklona brzo nestaje. Obično se u drugoj fazi razvoja ne uočava zatvoreno središte iznad površine AT700.
Stadij mlade anticiklone završava njezinim prelaskom u stadij maksimalnog razvoja.
Faza maksimalnog razvoja anticiklone
Anticiklona je snažna barična formacija s visokim tlakom u središtu površine i divergentnim sustavom površinskih vjetrova. Kako se razvija, vrtložna se struktura širi sve više i više (Sl. 12.8). Na visinama iznad središta površine još uvijek postoji gusti sustav konvergentnih izohipsi sa jaki vjetrovi i značajne temperaturne gradijente.
U nižim slojevima troposfere anticiklona se još uvijek nalazi u masama hladnog zraka. Međutim, kako je anticiklona ispunjena homogenim topli zrak na visinama se pojavljuje zatvoreni centar visokog tlaka. Kroz središnji dio anticiklone prolaze linije nulte advektivne i dinamičke promjene tlaka. To znači da je dinamički porast tlaka u središtu anticiklone prestao, a područje najvećeg porasta tlaka pomaknulo se na njezinu periferiju. Od ovog trenutka počinje slabljenje anticiklone.
Faza uništenja anticiklone
U četvrtoj fazi razvoja, anticiklona je visokobarična formacija s kvazivertikalnom osi. Zatvoreni centri visokog tlaka mogu se pratiti na svim razinama troposfere, koordinate visinskog središta praktički se podudaraju s koordinatama središta u blizini Zemlje (sl. 12.9).
Od trenutka jačanja anticiklone temperatura zraka u visinama raste. U anticiklonskom sustavu zrak se spušta, a samim tim se komprimira i zagrijava. U stražnjem dijelu anticiklone u njezin sustav ulazi topli zrak (toplinska advekcija). Kao rezultat kontinuirane advekcije topline i adijabatskog zagrijavanja zraka, anticiklona se ispunjava homogenim toplim zrakom, a područje najvećih horizontalnih temperaturnih kontrasta pomiče se prema periferiji. Iznad središta površine nalazi se toplinski centar.
Anticiklona postaje toplinski simetrična barična formacija. Sukladno smanjenju horizontalnih gradijenata termobaričkog polja troposfere, advektivne i dinamičke promjene tlaka u području anticiklone značajno su oslabljene.
Zbog divergencije zračnih struja u površinskom sloju atmosfere, tlak u anticiklonskom sustavu opada, te se on postupno urušava, što je u početnoj fazi razaranja uočljivije u blizini zemljine površine.
Neke značajke razvoja anticiklona
Evolucija ciklona i anticiklona značajno se razlikuje sa stajališta deformacije termobaričkog polja. Nastanak i razvoj ciklone prati nastanak i razvoj toplinskog korita, dok je anticiklona popraćen nastankom i razvojem termalnog grebena.
Zadnje faze razvoja baričnih formacija karakterizira kombinacija baričnih i toplinskih središta, izohipse i postaju gotovo paralelne, na visinama se može pratiti zatvoreno središte, a koordinate visinskih i površinskih središta praktički se podudaraju (govore o kvazivertikalnosti visinske osi barične formacije). Deformacijske razlike u termobaričkom polju tijekom nastanka i razvoja ciklone i anticiklone dovode do toga da se ciklona postupno ispunjava hladnim, a anticiklona toplim zrakom.
Ne prolaze sve ciklone i anticiklone u nastajanju kroz četiri faze razvoja. U svakom pojedinačnom slučaju može doći do jednog ili drugog odstupanja od klasične slike razvoja. Često barične formacije koje se pojavljuju u blizini površine Zemlje nemaju uvjete za daljnji razvoj i mogu nestati već na početku svog postojanja. S druge strane, postoje situacije kada se stara prigušena barička formacija ponovno rađa i aktivira. Taj se proces naziva regeneracija baričnih tvorevina.
Ali ako različite ciklone imaju određeniju sličnost u stupnjevima razvoja, onda anticiklone, u usporedbi s ciklonima, imaju mnogo veće razlike u razvoju i obliku. Nerijetko se anticiklone pojavljuju kao tromi i pasivni sustavi koji ispunjavaju prostor između puno aktivnijih ciklonalnih sustava. Ponekad anticiklona može doseći značajniji intenzitet, no takav razvoj uglavnom je povezan s ciklonalnim razvojem u susjednim područjima.
S obzirom na strukturu i općenito ponašanje anticiklona možemo ih podijeliti u sljedeće klase. (prema Khromovu S.P.).
- Srednje anticiklone su brzo pokretna područja povišenog tlaka između pojedinačnih ciklona iste serije, koja nastaju na istoj glavnoj fronti - većinom izgledaju kao grebeni bez zatvorenih izobara, ili sa zatvorenim izobarama u horizontalnim dimenzijama istog reda kao i pokretne ciklone. Razvijati na hladnom zraku.
- Završne anticiklone - završavaju razvoj niza ciklona koje se javljaju na istoj glavnoj fronti. Također se razvijaju unutar hladnog zraka, ali obično imaju nekoliko zatvorenih izobara i mogu imati značajne horizontalne dimenzije. Sklone su poprimiti sjedilački položaj kako se razvijaju.
- Stacionarne anticiklone umjerenih geografskih širina, tj. dugotrajne, spore anticiklone u arktičkom ili polarnom zraku, čije su horizontalne dimenzije ponekad usporedive sa značajnim dijelom kopna. Obično su to zimske anticiklone nad kontinentima i uglavnom su rezultat razvoja anticiklona drugog reda (rjeđe prvog).
- Suptropske anticiklone su dugotrajne anticiklone niskog kretanja koje se promatraju iznad oceanskih površina. Te se anticiklone povremeno pojačavaju prodorima polarnog zraka iz umjerenih geografskih širina s pokretnim završnim anticiklonama. U toploj sezoni suptropske anticiklone dobro su izražene na prosječnim mjesečnim kartama samo nad oceanima (zamućena područja niskog tlaka nalaze se iznad kontinenata). Tijekom hladne sezone suptropske anticiklone imaju tendenciju spajanja s hladnim anticiklonama nad kontinentima.
- Arktičke anticiklone su više ili manje stabilna područja visokog tlaka u Arktičkom bazenu. Hladni su, pa je njihova vertikalna moć ograničena na nižu troposferu. U gornjem dijelu troposfere zamjenjuje ih polarna depresija. Hlađenje s temeljne površine igra važnu ulogu u formiranju arktičkih anticiklona; one su lokalne anticiklone.
Visina do koje se prostire anticiklona ovisi o temperaturnim prilikama u troposferi. Pokretne i konačne anticiklone imaju niske temperature u nižim slojevima atmosfere i temperaturnu asimetriju u gornjim slojevima. Spadaju u srednje ili niskobarične formacije.
Visina stacionarnih anticiklona umjerenih geografskih širina raste kako se stabiliziraju, što je praćeno zagrijavanjem atmosfere. Najčešće su to visoke anticiklone sa zatvorenim izohipsama u gornjoj troposferi. Zimske anticiklone nad vrlo hladnom zemljom, na primjer, nad Sibirom, mogu biti niske ili srednje, jer su niži slojevi troposfere ovdje vrlo hladni.
Suptropske anticiklone su visoke - troposfera u njima je topla.
Arktičke anticiklone, koje su uglavnom toplinske, niske su.
Često visoke tople i spore anticiklone koje se razvijaju u srednjim geografskim širinama stvaraju makrorazmjerne poremećaje u zonskom transportu na dulje vrijeme (reda tjedan ili više) i skreću putanje pokretnih ciklona i anticiklona iz smjera zapad-istok. Takve anticiklone nazivamo blokirajućim anticiklonama. Središnje ciklone zajedno s blokirajućim anticiklonama određuju smjer glavnih tokova opće cirkulacije u troposferi.
Visoke i tople anticiklone odnosno hladne ciklone središta su topline i hladnoće u troposferi. U područjima između tih centara stvaraju se nove frontalne zone, pojačavaju temperaturni kontrasti i ponovno se pojavljuju atmosferski vrtlozi koji prolaze kroz isti životni ciklus.
Geografija stalnih anticiklona
- Antarktičko visoko
- Bermudski visoki
- Havajska anticiklona
- Grenlandska anticiklona
- Visoki sjeverni Pacifik
- South Atlantic High
- Južnoindijski visoki
- South Pacific High
