Anticiklona. Područje visokog tlaka u atmosferi
Prije nekog vremena, prije pojave meteoroloških satelita, znanstvenici nisu mogli ni pomisliti da se svake godine u Zemljinoj atmosferi stvori oko sto pedeset ciklona i šezdeset anticiklona. Ranije su mnoge ciklone bile nepoznate, jer su nastale na mjestima gdje nije bilo meteoroloških postaja 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 veliki i toliko snažno utječu na klimu Zemlje da se ne mogu zanemariti (to se prvenstveno 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 svoje najveće vrijednosti doseže 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 anticiklone u svojoj biti apsolutno suprotni vrtlozi, oni su međusobno snažno povezani: kada se tlak smanji u jednom području Zemlje, njegovo povećanje je nužno fiksirano u drugom. Također, za ciklone i anticiklone postoji zajednički mehanizam koji pokreće strujanja zraka: nejednoliko zagrijavanje različitih dijelova površine i rotacija našeg planeta oko svoje osi.
Ciklone karakterizira oblačnost, kišovito vrijeme s jakim udarima vjetra koji proizlaze iz razlike atmosferskog tlaka između središta ciklone i njegovih rubova. Anticiklonu, naprotiv, ljeti karakterizira toplo, 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 nekoliko tisuća kilometara. Nastaju u umjerenim i polarnim geografskim širinama, kada se tople zračne mase s ekvatora sudaraju s kretanjem prema suhim, hladnim strujama s Arktika (Antarktika) i tvore granicu između njih, koja se naziva atmosferska fronta.
Hladni zrak, pokušavajući prevladati topli zračni tok koji ostaje ispod, na nekom području potiskuje dio svog sloja natrag - i dolazi u koliziju s masama koje ga slijede. Kao rezultat sudara, tlak između njih raste i dio toplog zraka koji se vratio, popuštajući tlaku, odstupa u stranu, započinjujući elipsoidnu rotaciju.
Ovaj vrtlog počinje zahvaćati susjedne slojeve zraka, uvlači ih u rotaciju i počinje se kretati brzinom od 30 do 50 km/h, dok se središte ciklone kreće manjom brzinom od njegove periferije. Kao rezultat toga, nakon nekog vremena, promjer ciklone je od 1 do 3 tisuće km, a visina od 2 do 20 km.
Gdje se kreće, vrijeme se dramatično mijenja, budući da središte ciklone ima nizak tlak, u njemu nedostaje zraka, a hladne zračne mase počinju pritjecati kako bi to nadoknadile. Oni potiskuju topli zrak tamo gdje se hladi, a kapljice vode u njemu se kondenziraju i tvore 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 smanjeni tlak(na primjer, islandske ili aleutske ciklone).
Vrijedi napomenuti da za ekvatorijalna zona takvi vrtlozi nisu karakteristični, budući da ovdje ne djeluje sila skretanja rotacije planeta, neophodna za vrtložno kretanje zračne mase.
Najjužnija, tropska ciklona, ne formira se bliže od pet stupnjeva od ekvatora, a karakterizira je manji promjer, ali veća brzina vjetra, koji se često pretvara u uragan. Po svom 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 su brzina i jačina vjetra bile male te mu je dodijeljena tek treća (od pet) kategorija uragana, zbog ogromne količine padalina koja je pogodila zemlju, rijeka Ganges izlila se iz korita i poplavila gotovo sve otoke , ispirući 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: nastaje tamo gdje temperatura površine oceana nije niža od 26 °, a razlika između pokazatelja temperature zraka prelazi dva stupnja, zbog čega se isparavanje povećava, povećava se vlažnost zraka, što pridonosi vertikalnom porastu zračnih masa.
Tako se javlja vrlo jak potisak koji hvata nove količine zraka koji su se zagrijali i dobili vlagu nad površinom oceana. Rotacija našeg planeta oko svoje osi daje uzdizanje zraka vrtložno kretanje ciklona, koji se počinje rotirati velikom brzinom, često se pretvarajući u uragane zastrašujuće snage.
Tropska ciklona nastaje samo iznad površine oceana između 5-20 stupnjeva sjeverne i južne geografske širine, a jednom kada dođe na kopno, prilično brzo blijedi. Njegove su dimenzije obično male: promjer rijetko prelazi 250 km, ali je tlak u središtu ciklone izrazito 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, ne donosi svaki tropski ciklon smrt sa sobom.
Postoje četiri vrste ovog vrtloga:
- Poremećaj - kreće se brzinom koja ne prelazi 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 tropska ciklona destruktivna, može doseći i do sedamdeset. Unutar oka oluje, zračne mase imaju više topla temperatura a niža vlažnost nego u ostatku vrtloga.
Ovdje često vlada zatišje, oborine naglo prestaju na granici, nebo se razvedri, vjetar slabi, varajući ljude koji, zaključivši da je opasnost prošla, opuste se i zaborave na mjere opreza. Budući da se tropska ciklona uvijek kreće s oceana, ona tjera ogromne valove ispred sebe, koji, udarivši u obalu, pometu sve s puta.
Znanstvenici sve više bilježe činjenicu da svake godine tropska ciklona postaje sve opasnija i njezina aktivnost stalno raste (to je zbog globalnog zatopljenja). Stoga se ove ciklone ne javljaju samo u tropskim geografskim širinama, već i do Europe stižu u doba godine koje je za njih netipično: obično nastaju u kasno ljeto/ranu jesen i nikad se ne javljaju u proljeće.
Tako je u prosincu 1999. godine 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 prešli skalu ili nisu radili. “Lothar” je bio uzrok smrti više od sedamdeset ljudi (uglavnom su postali žrtve prometnih nesreća i pada drveća), a samo u Njemačkoj u nekoliko minuta uništeno je 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, mrazno - zimi. Karakteristične su i značajne fluktuacije temperature 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 uočljivom.
Nazivi vrtloga
Sredinom prošlog stoljeća anticiklone i ciklone počele su dobivati imena: to se pokazalo mnogo prikladnijim za razmjenu informacija o uraganima i kretanjima ciklona u atmosferi, jer je omogućilo izbjegavanje zabune i smanjenje broja pogreške. Iza svakog naziva ciklone i anticiklone bili su skriveni podaci o vrtlogu, sve do njegovih koordinata u nižoj atmosferi.
Prije donošenja konačne odluke o nazivu ove ili one ciklone i anticiklone, razmatran je dovoljan broj prijedloga: predloženo je da budu označeni brojevima, slovima abecede, imenima ptica, životinja itd. Ispostavilo se da je tako zgodno i učinkovito što su nakon nekog vremena sve ciklone i anticiklone dobile imena (u početku su bile ženske, a kasnih sedamdesetih tropski vrtlozi počeli su se nazivati i muškim imenima).
Od 2002. godine pojavio se servis koji nudi svakome tko želi ciklonu ili anticiklonu nazvati svojim imenom. Zadovoljstvo nije jeftino: standardna cijena ciklone da dobije ime kupca je 199 eura, a anticiklona je 299 eura, jer se anticiklona javlja rjeđe.
zračne mase- to su velike zračne mase troposfere i niže stratosfere, koje nastaju nad određenim teritorijem kopna ili oceana i imaju relativno ujednačena svojstva - temperaturu, vlažnost, prozirnost. Kreću se kao jedna cjelina iu istom smjeru u sustavu općeg kruženja atmosfere.
Zračne mase zauzimaju površinu od tisuća četvornih 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 zračna masa se naziva, koja je toplija (hladnija) od svoje okoline. Postoje četiri zonska tipa zračnih masa ovisno o područjima nastanka: ekvatorijalne, tropske, umjerene, arktičke (antarktičke) zračne mase (slika 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 nastale.
Ekvatorijalna zračna masa nastaje u ekvatorijalnim širinama, zoni niskog tlaka. Ima prilično visoke temperature i vlažnost zraka 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 nad oceanima u tropskim geografskim širinama, gdje prevladavaju prilično visoke temperature zraka i bilježi se visoka vlažnost.
Kontinentalna umjerena zračna masa formira se nad kontinentima u umjerenim geografskim širinama, dominira na sjevernoj hemisferi. Svojstva se mijenjaju s godišnjim dobima. Lijepo ljeti toplina i vlažnosti, tipične su oborine. Zimi niske i ekstremno niske temperature i niska vlažnost zraka. Morska umjerena zračna masa nastaje iznad oceana s toplim strujama u umjerenim geografskim širinama. Ljeti je hladnije, zimi toplije i ima značajnu vlažnost.
Kontinentalna arktička (antarktička) zračna masa formirana je nad ledom Arktika i Antarktika, ima izuzetno niske temperature i niska vlažnost, visoka prozirnost. Morska arktička (antarktička) zračna masa nastaje nad povremeno smrznutim morima i oceanima, temperatura joj je nešto viša, vlažnost veća.
Zračne mase su u stalnom kretanju; kada se sretnu, nastaju prijelazne zone ili fronte. atmosferski front- granična zona između dviju zračnih masa različitih svojstava. Širina atmosferske fronte doseže desetke kilometara. Atmosferske fronte mogu biti tople i hladne, ovisno o tome kakav zrak ulazi u teritorij i što se istiskuje (slika 14.). Najčešće se atmosferske fronte javljaju u umjerenim geografskim širinama, gdje hladan zrak iz polarnih širina i toplo iz tropskih širina.
Prolazak fronte popraćen je promjenama vremena. Topla fronta se kreće prema hladnom zraku. Povezan je sa zagrijavanjem, nimbostratusnim oblacima, donoseći kišicu oborina. hladna fronta krećući se prema toplijem zraku. Donosi obilne kratkotrajne obilne oborine, često s olujnim vjetrom i grmljavinom, te zahlađenjem.
Cikloni i anticiklone
U atmosferi pri susretu dvije zračne mase 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 prema središtu u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. U središtu ciklone uočavaju se uzlazne zračne struje (slika 15.). Kao posljedica uzlaznih strujanja zraka u središtu ciklona nastaju snažni oblaci i padavine.
Ljeti, tijekom prolaska ciklona, temperatura zraka se smanjuje, a zimi raste, počinje odmrzavanje. Približavanje ciklone uzrokuje oblačno vrijeme i promjenu smjera vjetra.
Tropski cikloni javljaju se u tropskim geografskim širinama od 5 do 25° na obje hemisfere. Za razliku od ciklona umjerenih geografskih širina, oni zauzimaju manje područje. Tropske ciklone javljaju se nad toplom morskom površinom krajem ljeta - početkom jeseni i praćene su snažnim grmljavinom, obilnim oborinama i olujnim vjetrovima, koji imaju ogromnu razornu moć.
NA tihi ocean tropski cikloni nazivaju se tajfuni, na Atlantiku - uragani, uz obalu Australije - voljno. Tropski cikloni nose veliki broj energije od tropskih širina prema umjerenim širinama, što ih čini važnom komponentom globalnih procesa atmosferska cirkulacija. Zbog njihove nepredvidivosti dane su tropske ciklone ženska imena(na primjer, "Catherine", "Juliet" itd.).
Anticiklona- atmosferski vrtlog ogromnog promjera (od stotina do nekoliko tisuća kilometara) s površinom visoki krvni tlak na Zemljina površina, sa sustavom vjetrova od središta prema periferiji u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. U anticikloni se opaža silazno strujanje zraka.
I zimi i ljeti, anticiklonu karakterizira nebo bez oblaka i mirnoća. Tijekom prolaska anticiklona vrijeme je sunčano, ljeti vruće, a zimi vrlo hladno. Anticiklone nastaju nad ledenim pokrivačima Antarktika, nad Grenlandom, Arktikom, nad oceanima u tropskim geografskim širinama.
Svojstva zračnih masa određena su područjima njihovog nastanka. Kada se presele s mjesta nastanka na druga, postupno mijenjaju svoja svojstva (temperaturu i vlažnost). Zbog ciklona i anticiklona izmjenjuju se toplina i vlaga između geografskih širina. Promjena ciklona i anticiklona u umjerenim geografskim širinama dovodi do oštrih promjena vremena.
U kolegiju geografije 8. razreda izučava se niz tema o različitim procesima u atmosferi. Potrebno ih je 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 stvaranje vremena na velikim površinama zemljine površine.
Njihova visina je do 20 km, a njihov promjer može doseći 4-5 tisuća km.
Riža. 1. Divovski atmosferski vrtlog.
U ovom slučaju, ciklon je zračni vrtlog koji skuplja i izbacuje zrak prema gore iz vlastitog središta. Anticiklon, 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 ciklone. Postoje rastuće zračne struje.
TOP 1 članakkoji je čitao uz ovo
Anticiklon je atmosferski vrtlog karakteriziran visokim tlakom. Naprotiv, "ubrzava" zračne mase iz vlastitog središta, uvlačeći ih iz viših slojeva atmosfere. U njegovom središtu nastaju silazni tokovi koji se spiralno raspoređeni od središta po površini zemlje.
Atmosferski vrtlozi često nastaju u područjima atmosferskih frontova, glavni razlog njihovog nastanka je rotacija Zemlje.
Riža. 2. Shema strukture ciklone i anticiklone.
Slični se fenomeni opažaju i u atmosferi drugih planeta. Izvanzemaljska dugovječna ciklona je Mala tamna pjega u atmosferi Neptuna, a anticiklona je Velika crvena pjega na Jupiteru.
Usporedba značajki atmosferskih vrtloga
Cikloni i anticiklone imaju značajke razlike i sličnosti. Njihove sličnosti su:
- struktura vrtloga;
- važnu ulogu u oblikovanju vremena u velikim regijama.
Na pojavu anticiklone utječe stvaranje ciklona u blizini - višak zraka koji emitira niskotlačni vrtlog 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 svugdje osim u ekvatorijalnom području, gdje Coriolisova sila povezana s rotacijom Zemlje ne djeluje |
U tropima, nad oceanima i nad ledenim poljima |
|
Veličina (promjer) |
||
|
Pokret |
Konstantno, brzina 30-60 km/h, tropski olujni tajfuni su mnogo brži |
Sjedi ili ima brzinu od 20-40 km / h |
|
Pritisak |
U središtu - nisko, na periferiji se uzdiže |
Visoko u centru, niže na periferiji |
|
Smjer rotacije |
Na sjevernoj hemisferi rotiraju se 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 vrijeme |
vjetar, oblaci, oborine |
Vedro ili djelomično 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.
Riža. 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 teritorij Rusije formiraju se preko Atlantika, kreću se od zapada prema istoku i klasificiraju se kao arktički ili umjereni. To su veliki atmosferski vrtlozi.
Tropske ciklone su najopasnije - karakteriziraju ih relativno male veličine od samo stotine kilometara, anomalno nizak tlak u središtu i, posljedično, vrlo velike brzine vjetra, koje dosežu oluje. Upravo te ciklone uzrokuju najveća razaranja u obalnim zemljama Azije i Sjeverna Amerika. Nastaju samo iznad mora i brzo blijede pri prelasku na kopno.
Anticiklone i ciklone imaju prosječni životni vijek od 3-10 dana dok se atmosferski tlak ne izjednači. No, postoje i trajne koje postoje godinama, na primjer: islandska i aleutska ciklona, indijska i sibirska anticiklona.
Što smo naučili?
Stvaranje atmosferskih vrtloga ovisi o raspodjeli tlaka zraka u atmosferi i Coriolisovim silama koje nastaju tijekom rotacije Zemlje. Uz neke sličnosti, oni se međusobno mnogo razlikuju: rotiraju u različitim smjerovima, pružaju različito vrijeme i nastaju u različitim uvjetima.
Tematski kviz
Procjena izvješća
Prosječna ocjena: 4.1. Ukupno primljenih ocjena: 270.
Anticiklona
Anticiklona- povećana površina atmosferski pritisak sa zatvorenim koncentričnim izobarama na razini mora i s odgovarajućom raspodjelom vjetra. U niskoj anticikloni – hladno, izobare ostaju zatvorene samo u najnižim slojevima troposfere (do 1,5 km), a u srednjoj troposferi povišeni tlak uopće se ne otkriva; moguća je i prisutnost visinske ciklone iznad takve anticiklone.
Visoka anticiklona je topla i zadržava zatvorene izobare s anticiklonskom cirkulacijom čak i u 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 baričkog gradijenta udesno), na južnoj hemisferi - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Anticiklonu karakterizira prevladavanje vedra ili malo oblačnog vremena. Zbog hlađenja zraka sa zemljine površine u hladnom godišnjem dobu i noću u anticikloni moguće je stvaranje površinskih inverzija i niskih stratusnih oblaka (St) i magle. Ljeti je nad kopnom moguća umjerena dnevna konvekcija s stvaranjem kumulusa. Konvekcija s stvaranjem kumulusnih oblaka uočava 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, sporo kretne anticiklone koje ometaju opći zapadni prijenos srednjih geografskih širina nazivaju se blokirajućim anticiklonama.
Sinonimi: područje visokog tlaka, područje visokog tlaka, barički maksimum.
Anticiklone dosežu veličinu od nekoliko tisuća kilometara u promjeru. U središtu anticiklone tlak je obično 1020-1030 mbar, ali može doseći 1070-1080 mbar. Poput ciklona, anticiklone se kreću u smjeru općeg transporta zraka u troposferi, odnosno od zapada prema istoku, pritom odstupajući 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 dugo poprimi sjedilačko stanje.
Znakovi anticiklone:
- Vedro ili djelomično oblačno vrijeme
- Nema vjetra
- Bez oborina
- Stabilan vremenski obrazac (ne mijenja se primjetno tijekom vremena sve dok postoji anticiklona)
NA ljetno razdoblje anticiklona donosi vruće, oblačno vrijeme. Zimi donosi anticiklona vrlo hladno, ponekad je moguća i mrazna magla.
Zanimljiv primjer naglih promjena u stvaranju raznih zračnih masa je Euroazija. Ljeti se nad njegovim središnjim područjima 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: područje visokog tlaka formira se nad središtem Euroazije - Visoka azijska, hladni i suhi vjetrovi iz čijeg središta ( Mongolija , Tuva, jug Sibir), razilazeći se u smjeru kazaljke na satu, prenose hladnoću do istočnih rubova kopna i uzrokuju vedro, ledeno, gotovo bez snijega vrijeme na Daleki istok, na sjeveru Kina. U zapadnom smjeru anticiklone utječu slabije. Oštri padovi temperature mogući su samo ako se središte anticiklone pomakne zapadno od točke promatranja, jer vjetar mijenja smjer s juga na sjever. Slični procesi se često opažaju u Istočnoeuropska ravnica.
Faze razvoja anticiklona
| Vjeruje se da ova stranica ili odjeljak krše autorska prava.
Njegov sadržaj vjerojatno je kopiran s www.iki.rssi.ru/books/2008astafieva.pdf bez gotovo nikakvih promjena. |
U životu anticiklone, kao i ciklone, postoji nekoliko faza razvoja:
1. Početni stadij (faza nastanka), 2. Stadij mlade anticiklone, 3. Stadij maksimalnog razvoja anticiklone, 4. Stadij uništenja anticiklone.
Najpovoljniji uvjeti za razvoj anticiklone nastaju kada se njezin površinski centar nalazi ispod stražnjeg dijela visinskog baričkog korita na AT500, u zoni značajnih horizontalnih nagiba geopotencijala (visinska frontalna zona). Učinak pojačanja je konvergencija izohipsa s njihovom ciklonskom zakrivljenošću izohipsa, koja se povećava uz tok. Ovdje dolazi do nakupljanja zračnih masa, što uzrokuje dinamički porast tlaka.
Tlak u blizini Zemlje raste kada se temperatura u gornjem sloju atmosfere smanji (hladna advekcija). Najveća advekcija hladnoće uočava se iza hladne fronte u stražnjem dijelu ciklone ili ispred jačajućih anticiklona, 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.
Na početku svog razvoja anticiklona obično ima izgled ostruge koja je nastala u stražnjem dijelu ciklone. Na visinama, anticiklonski vrtlozi početno stanje se ne prate. Stadij maksimalnog razvoja anticiklone karakterizira najveći pritisak u središtu. U posljednjoj fazi, anticiklona je uništena. Na površini Zemlje u središtu anticiklone tlak opada.
Početna faza razvoja anticiklone
U početnoj fazi razvoja površinska anticiklona nalazi se ispod stražnjeg dijela visinskog baričkog korita, a barički greben na visinama je pomaknut prema stražnjem dijelu u odnosu na površinski barički centar. Iznad površinskog središta anticiklone u srednjoj troposferi nalazi se gusti sustav konvergentnih izohipsa. (slika 12.7). Brzine vjetra iznad površinskog središta anticiklone i nešto desno u srednjoj troposferi dosežu 70-80 km/h. Termobarično polje pogoduje daljnjem razvoju anticiklone.
Prema analizi jednadžbe trenda vrtloga brzine ∂∂κκHtgmHHHHnsnnnsnns=++l(), ovdje ∂∂Ht>0 (∂Ω∂t<0): при наличии значительных горизонтальных градиентов геопотенциала (>0), dolazi do konvergencije izohipsa (H>0) s njihovom ciklonskom zakrivljenošću (>0), koja raste 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, povećava se tlak, uslijed čega se anticiklona pojačava.
Na površinskoj vremenskoj karti anticiklona je ocrtana jednom izobarom. Razlika tlaka između središta i periferije anticiklone je 5-10 mb. Na visini od 1-2 km anticiklonski vrtlog se ne otkriva. Područje dinamičkog porasta tlaka, zbog konvergencije izohipsa, proteže se na cijeli prostor koji zauzima površinska anticiklona.
Površinsko središte anticiklone nalazi se gotovo ispod termalnog korita. Izoterme Prosječna temperatura slojevi ispred površinskog središta anticiklone odstupaju od izohipse ulijevo, što odgovara hladnoj advekciji u donjoj troposferi. U stražnjem dijelu u odnosu na središte površine nalazi se toplinski greben i opaža se advekcija topline
Advektivno (toplinsko) povećanje tlaka u blizini zemljine površine pokriva prednju stranu anticiklone, gdje je hladna advekcija posebno uočljiva. U stražnjem dijelu anticiklone, gdje se odvija advekcija topline, opaža se advektivni pad tlaka. Nulta advekcijska linija koja prolazi kroz vrh dijeli ulazno područje UFZ na dva dijela: prednji dio, gdje se odvija hladna advekcija (povećanje advektivnog tlaka), i stražnji dio, gdje se odvija advekcija topline (advektivni pad tlaka).
Dakle, ukupno područje rasta tlaka pokriva središnji i prednji dio anticiklone. Najveći porast tlaka u blizini Zemljine površine (gdje se poklapaju područja advektivnog i dinamičkog porasta tlaka) bilježi se u prednjem dijelu anticiklone. U stražnjem dijelu, gdje je dinamički rast superponiran na advektivni pad (advekcija topline), ukupni rast u blizini Zemljine površine bit će oslabljen. Međutim, sve dok područje značajnog dinamičkog rasta tlaka zauzima središnji dio površinske anticiklone, gdje je promjena advektivnog tlaka jednaka nuli, doći će do porasta anticiklone koja je nastala.
Dakle, kao rezultat pojačanog dinamičkog porasta tlaka u prednjem dijelu ulaza UFZ, termobarično polje se deformira, što dovodi do stvaranja visinskog grebena. Ispod ovog grebena u blizini Zemlje formira se neovisno središte anticiklone. Na visinama gdje porast temperature uzrokuje porast tlaka, područje porasta tlaka pomiče se u stražnji dio anticiklone, prema području porasta temperature.
Stadij mlade anticiklone
Termobarično polje mlade anticiklone u općenito govoreći odgovara strukturi prethodne faze: barički greben na visinama u odnosu na površinsko središte anticiklone zamjetno je pomaknut prema stražnjem dijelu anticiklone, a iznad njenog prednjeg dijela nalazi se baričko korito.
Središte anticiklone u blizini Zemljine površine nalazi se ispod prednjeg dijela baričkog grebena u zoni najveće koncentracije izohipsa koje konvergiraju duž toka, čija se anticiklonska zakrivljenost smanjuje uz tok. Kod takve izohipsne strukture najpovoljniji su uvjeti za daljnje jačanje anticiklone.
Konvergencija izohipsa iznad prednjeg dijela anticiklone pogoduje dinamičkom porastu tlaka. Ovdje se također opaža hladna advekcija, koja također pogoduje advektivnom povećanju tlaka.
U stražnjem dijelu anticiklone opaža se advekcija topline. Anticiklona je toplinski asimetrična barička formacija. Termički greben donekle zaostaje za baričkim grebenom. Linije nulte advektivne i dinamičke promjene tlaka u ovoj fazi počinju se približavati.
U blizini površine Zemlje bilježi se porast anticiklone - ima nekoliko zatvorenih izobara. S visinom anticiklona brzo nestaje. Obično se u drugoj fazi razvoja ne prati zatvoreno središte iznad površine AT700.
Stadij mlade anticiklone završava njezinim prijelazom u stadij maksimalnog razvoja.
Stadij maksimalnog razvoja anticiklone
Anticiklona je moćna barička formacija s visokim tlakom u središtu površine i divergentnim sustavom površinskih vjetrova. Kako se razvija, struktura vrtloga se širi sve više i više (slika 12.8). Na visinama iznad središta površine još uvijek postoji gusti sustav konvergirajućih izohipsa s jaki vjetrovi i značajni temperaturni gradijenti.
U nižim slojevima troposfere anticiklona se još uvijek nalazi u masama hladnog zraka. Međutim, kako je anticiklona ispunjena homogenim toplim zrakom, na visinama se pojavljuje zatvoreno središte visokog tlaka. Kroz središnji dio anticiklone prolaze linije nulte advektivne i dinamičke promjene tlaka. To ukazuje da je dinamički porast tlaka u središtu anticiklone prestao, a područje najvećeg porasta tlaka prešlo se na njezinu periferiju. Od ovog trenutka počinje slabljenje anticiklone.
Faza uništenja anticiklone
U četvrtoj fazi razvoja, anticiklona je visoka barička formacija s kvazi-vertikalnom osi. Zatvorena središta visokog tlaka mogu se pratiti na svim razinama troposfere, koordinate visinskog središta praktički se podudaraju s koordinatama središta blizu Zemlje (slika 12.9).
Od trenutka jačanja anticiklone temperatura zraka na visinama raste. U anticiklonskom sustavu zrak se spušta, te se, posljedično, komprimira i zagrijava. U stražnjem dijelu anticiklone topli zrak (advekcija topline) ulazi u njezin sustav. Kao rezultat kontinuirane advekcije topline i adijabatskog zagrijavanja zraka, anticiklona je ispunjena jednoličnim toplim zrakom, a područje najvećih horizontalnih temperaturnih kontrasta pomiče se na periferiju. Iznad središta površine nalazi se toplinski centar.
Anticiklona postaje termički simetrična barička formacija. Smanjenjem horizontalnih gradijenta termobaričkog polja troposfere značajno su oslabljene advektivne i dinamičke promjene tlaka u području anticiklone.
Zbog divergencije strujanja zraka u površinski sloj 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 bitno se razlikuje s gledišta termobaričke deformacije polja. Nastanak i razvoj ciklone prati nastanak i razvoj termalnog korita, dok anticiklona nastaje i razvija toplinski greben.
Posljednje faze razvoja baričkih formacija karakteriziraju se kombinacijom baričkih i termalnih centara, izohipse i postaju gotovo paralelne, zatvoreno središte se može pratiti na visinama, a koordinate visinskog i površinskog središta praktički se poklapaju (govori se o kvazi-vertikalnosti visinske osi baričke formacije). Deformacijske razlike u termobaričkom polju tijekom nastanka i razvoja ciklone i anticiklone dovode do toga da se ciklona postupno puni hladnim, a anticiklona toplim zrakom.
Ne prolaze sve nove ciklone i anticiklone kroz četiri stupnja razvoja. U svakom pojedinom slučaju može doći do jednog ili drugog odstupanja od klasične slike razvoja. Često baričke 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 baričkih formacija.
Ali ako različite ciklone imaju određeniju sličnost u fazama 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 ciklonskih sustava. Ponekad anticiklona može doseći značajan intenzitet, ali se takav razvoj uglavnom povezuje s ciklonskim razvojem u susjednim područjima.
S obzirom na strukturu i općenito ponašanje anticiklona, možemo ih podijeliti u sljedeće klase. (prema Khromov S.P.).
- Međuanticiklone su brzo pokretna područja visokog tlaka između pojedinih 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 . Razvija se na hladnom zraku.
- Završne anticiklone – završavaju razvoj niza ciklona koje se javljaju na istoj glavnoj fronti. Oni se također razvijaju unutar hladnog zraka, ali obično imaju nekoliko zatvorenih izobara i mogu imati značajne horizontalne dimenzije. Sklone su stjecanju sjedilačkog stanja kako se razvijaju.
- Stacionarne anticiklone umjerenih širina, t.j. dugotrajne niske pokretne 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).
- Subtropske anticiklone su dugotrajne anticiklone s niskim kretanjem koje se promatraju nad oceanskim površinama. Te se anticiklone povremeno pojačavaju prodorima polarnog zraka iz umjerenih širina s pokretnim završnim anticiklonama. U toploj sezoni suptropske anticiklone su dobro izražene na prosječnim mjesečnim kartama samo iznad oceana (zamućena područja niskog tlaka nalaze se iznad kontinenata). Tijekom hladne sezone, suptropske anticiklone imaju tendenciju spajanja s hladnim anticiklonama nad kontinentima.
- Arktičke anticiklone su manje-više stabilna područja visokog tlaka u arktičkom bazenu. Oni su hladni, pa je njihova vertikalna moć ograničena na donju troposferu. U gornjem dijelu troposfere zamjenjuju se polarnom depresijom. Hlađenje s donje površine igra važnu ulogu u stvaranju arktičkih anticiklona; lokalne su anticiklone.
Visina do koje se proteže anticiklona ovisi o temperaturnim uvjetima u troposferi. Pokretne i završne anticiklone imaju niske temperature u nižim slojevima atmosfere i temperaturnu asimetriju u gornjim slojevima. Spadaju u srednje ili niskobarične formacije.
Visina stacionarnih anticiklona umjerenih širina raste kako se stabiliziraju, praćeno zagrijavanjem atmosfere. Najčešće su to visoke anticiklone sa zatvorenim izohipsama u gornjoj troposferi. Zimske anticiklone nad vrlo hladnom zemljom, kao što je Sibir, mogu biti niske ili srednje, budući da je donja troposfera ovdje vrlo hladna.
Subtropske anticiklone su visoke - troposfera u njima je topla.
Arktičke anticiklone, koje su uglavnom termalne, niske su.
Često visoke tople i spore anticiklone koje se razvijaju u srednjim geografskim širinama dulje vrijeme (od tjedan dana ili više) stvaraju makrorazmjerne poremećaje u zonskom transportu i odstupaju od putanje pokretnih ciklona i anticiklona od smjera zapad-istok. Takve anticiklone nazivamo blokirajućim anticiklonama. Središnje ciklone zajedno s blokirajućim anticiklonama određuju smjer glavnih strujanja opće cirkulacije u troposferi.
Visoke i tople anticiklone, odnosno hladne ciklone su centri topline i hladnoće u troposferi. U područjima između ovih centara stvaraju se nove frontalne zone, pojačavaju se temperaturni kontrasti i ponovno se pojavljuju atmosferski vrtlozi koji prolaze kroz isti životni ciklus.
Geografija stalnih anticiklona
- Antarktička visoka
- Bermuda High
- havajska anticiklona
- Grenlandska anticiklona
- Visoki Sjeverni Pacifik
- South Atlantic High
- South Indian High
- South Pacific High
