Vrste zračnih mas. Cikloni in anticikloni
Pred časom, pred pojavom meteoroloških satelitov, znanstveniki niso mogli niti pomisliti, da se v Zemljinem ozračju vsako leto oblikuje okoli sto petdeset ciklonov in šestdeset anticiklonov. Prej je bilo veliko ciklonov neznanih, ker so se pojavili tam, kjer ni bilo meteoroloških postaj, ki bi lahko zabeležile njihov pojav.
V troposferi, najnižji plasti Zemljine atmosfere, se vrtinci nenehno pojavljajo, razvijajo in izginjajo. Nekateri med njimi so tako majhni in neopazni, da gredo mimo naše pozornosti, drugi so tako obsežni in tako močno vplivajo na zemeljsko podnebje, da jih ni mogoče prezreti (predvsem to velja za ciklone in anticiklone).
Cikloni so območja nizek pritisk v zemeljski atmosferi, v središču katere je tlak precej nižji kot na obrobju. Anticiklon je, nasprotno, območje visokega tlaka, ki doseže najvišjo raven v središču. Medtem ko se nad severno poloblo cikloni gibljejo v nasprotni smeri urinega kazalca in se ob upoštevanju Coriolisove sile poskušajo premakniti v desno. Medtem ko se anticiklon v atmosferi premika v smeri urinega kazalca in se odmika v levo (na južni polobli Zemlje se vse dogaja obratno).
Kljub dejstvu, da so cikloni in anticikloni v svojem bistvu absolutno nasprotni vrtinci, so med seboj močno povezani: ko se tlak zmanjša v enem delu Zemlje, se njegovo povečanje nujno zabeleži v drugem. Tudi cikloni in anticikloni imajo skupen mehanizem, ki povzroča gibanje zračnih tokov: neenakomerno segrevanje različnih delov površja in vrtenje našega planeta okoli svoje osi.
Za ciklone je značilna oblačnost, deževno vreme z močnimi sunki vetra, ki izhajajo iz razlike v atmosferskem tlaku med središčem ciklona in njegovimi robovi. Za anticiklon je, nasprotno, poleti značilno vroče, brezvetrno, delno oblačno vreme z zelo malo padavinami, pozimi pa zaradi njega nastopi jasno, a zelo hladno vreme.
Kačji prstan
Cikloni (gr. »kačji obroč«) so ogromni vrtinci, katerih premer pogosto lahko doseže več tisoč kilometrov. Nastanejo v zmernih in polarnih zemljepisnih širinah, ko tople zračne mase z ekvatorja trčijo ob suhe, hladne tokove, ki se proti njim gibljejo z Arktike (Antarktike) in med seboj tvorijo mejo, ki ji pravimo atmosferska fronta.
Hladen zrak, ki poskuša premagati tok toplega zraka, ki ostaja spodaj, na nekem območju potisne del svoje plasti nazaj - in pride v trk z masami, ki mu sledijo. Zaradi trka se tlak med njima poveča in del toplega zraka, ki se obrne nazaj, se pod tlakom odkloni vstran in začne elipsoidno vrtenje.
Ta vrtinec začne zajemati plasti zraka, ki mejijo nanj, jih potegne v vrtenje in se začne premikati s hitrostjo od 30 do 50 km/h, medtem ko se središče ciklona premika z nižjo hitrostjo kot njegov obrobje. Posledično se čez nekaj časa premer ciklona giblje od 1 do 3 tisoč km, višina pa od 2 do 20 km.
Kjer se premakne, se vreme močno spremeni, saj ima središče ciklona nizek tlak, v njem primanjkuje zraka in začnejo pritekati hladne zračne mase, ki ga nadomestijo. Topel zrak izpodrivajo navzgor, kjer se ohladi, vodne kapljice v njem pa se zgostijo in tvorijo oblake, iz katerih padajo padavine.
Življenjska doba vrtinca je običajno od nekaj dni do tednov, v nekaterih regijah pa lahko traja približno eno leto: običajno so to območja nizek krvni tlak(na primer islandski ali aleutski cikloni).
Omeniti velja, da za ekvatorialno območje Takšni vrtinci niso značilni, saj odklonska sila rotacije planeta, ki je potrebna za vrtinčasto gibanje zračnih mas, tukaj ne deluje.
Najjužnejši, tropski ciklon, se ne oblikuje bližje ekvatorju kot pet stopinj in je značilen z manjšim premerom, a večjo hitrostjo vetra, ki se pogosto spremeni v orkan. Glede na njihov izvor obstajajo vrste ciklonov, kot sta zmerni ciklon in tropski ciklon, ki ustvarja smrtonosne orkane.
Vrtinci tropskih zemljepisnih širin
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je Bangladeš prizadel tropski ciklon Bhola. Čeprav sta bili hitrost in moč vetra nizki in so mu pripisali šele tretjo (od petih) kategorijo orkanov, je reka Ganges zaradi ogromne količine padavin, ki so padle na tla, prestopila bregove in poplavila skoraj vse otoke ter naplavila proč vsa naselja z obličja zemlje.
Posledice so bile katastrofalne: med divjočo katastrofo je umrlo od tristo do petsto tisoč ljudi.
Tropski ciklon je veliko bolj nevaren kot vrtinec iz zmernih zemljepisnih širin: nastane tam, kjer temperatura gladine oceana ni nižja od 26°, razlika med temperaturama zraka pa presega dve stopinji, zaradi česar se poveča izhlapevanje, zračna vlaga. poveča, kar prispeva k navpičnemu dvigu zračnih mas.
Tako se pojavi zelo močan prepih, ki zajame nove količine zraka, ki so se segrele in pridobile vlago nad gladino oceana. Vrtenje našega planeta okoli svoje osi daje dvigu zraka vrtinčasto gibanje ciklona, ki se začne vrteti z ogromno hitrostjo in se pogosto spremeni v orkane grozljive moči.
Tropski ciklon se oblikuje samo nad gladino oceana med 5-20 stopinjami severne in južne zemljepisne širine in ko pride na kopno, precej hitro izzveni. Njegove dimenzije so običajno majhne: premer redko presega 250 km, vendar je tlak v središču ciklona izredno nizek (nižje kot je, hitreje se giblje veter, zato je gibanje ciklonov običajno od 10 do 30 m/s, in sunki vetra presegajo 100 m/s). Seveda vsak tropski ciklon ne prinese s seboj smrti.
Obstajajo štiri vrste tega vrtinca:
- Motnja – premika se s hitrostjo, ki ne presega 17 m/s;
- Depresija - gibanje ciklona je od 17 do 20 m/s;
- Nevihta - središče ciklona se giblje s hitrostjo do 38 m/s;
- Hurikan - tropski ciklon se giblje s hitrostjo nad 39 m/s.
Za središče te vrste ciklona je značilen pojav, imenovan "oko nevihte" - območje mirnega vremena. Njegov premer je običajno okoli 30 km, če pa je tropski ciklon uničujoč, lahko doseže tudi sedemdeset. Znotraj očesa nevihte imajo zračne mase več topla temperatura in manj vlage kot v preostalem delu vrtinca.
Tu pogosto vlada zatišje, na meji padavine nenadoma prenehajo, nebo se zjasni, veter oslabi, s čimer zavede ljudi, ki se, ko se odločijo, da je nevarnost minila, sprostijo in pozabijo na previdnost. Ker se tropski ciklon vedno premika iz oceana, požene pred seboj ogromne valove, ki ob udarcu ob obalo pometejo vse s poti.
Znanstveniki vedno bolj beležijo dejstvo, da tropski ciklon vsako leto postaja vse bolj nevaren in njegova aktivnost nenehno narašča (to je posledica globalnega segrevanja). Zato te ciklone ne najdemo samo v tropskih zemljepisnih širinah, ampak dosežejo Evropo tudi v zanje netipičnem letnem času: običajno nastanejo pozno poleti/zgodaj jeseni in nikoli spomladi.
Tako je decembra 1999 Francijo, Švico, Nemčijo in Združeno kraljestvo prizadel tako močan orkan Lothar, da meteorologi niso mogli niti napovedati njegovega pojava, ker so senzorji zašli ali pa niso delovali. Lotar se je izkazal za vzrok smrti več kot sedemdesetih ljudi (večinoma so bili žrtve prometnih nesreč in padajočih dreves), samo v Nemčiji pa je bilo v nekaj minutah uničenih okoli 40 tisoč hektarjev gozda.
Anticikloni
Anticiklon je vrtinec, v središču katerega je visok tlak, na obrobju pa nizek tlak. Nastane v nižjih plasteh Zemljine atmosfere, ko hladne zračne mase vdirajo v toplejše. Anticiklon se pojavlja v subtropskih in subpolarnih širinah, njegova hitrost gibanja pa je okoli 30 km/h.
Anticiklon je nasprotje ciklona: zrak v njem se ne dviga, ampak spušča. Zanj je značilna odsotnost vlage. Za anticiklon je značilno suho, jasno in brezvetrno vreme, vroče poleti in mraz pozimi. Značilna so tudi znatna temperaturna nihanja čez dan (razlika je še posebej močna na celinah: na primer v Sibiriji je približno 25 stopinj). To je razloženo s pomanjkanjem padavin, zaradi česar je temperaturna razlika običajno manj opazna.
Imena vrtincev
Sredi prejšnjega stoletja so anticikloni in cikloni začeli dobivati imena: to se je izkazalo za veliko bolj priročno pri izmenjavi informacij o orkanih in ciklonskih gibanjih v ozračju, saj je omogočilo izogibanje zmedi in zmanjšanje števila napake. Za vsakim imenom ciklona in anticiklona so se skrivali podatki o vrtincu, vse do njegovih koordinat v spodnji plasti atmosfere.
Pred dokončno odločitvijo o imenu tega ali onega ciklona in anticiklona je bilo preučeno zadostno število predlogov: predlagano je bilo, da jih označimo s številkami, črkami abecede, imeni ptic, živali itd. biti tako priročen in učinkovit, da so čez nekaj časa vsi cikloni in anticikloni dobili imena (sprva so bili ženski, v poznih sedemdesetih pa so tropske vrtince začeli imenovati z moškimi imeni).
Od leta 2002 se je pojavila storitev, ki ponuja vsem, ki želijo poimenovati ciklon ali anticiklon s svojim imenom. Užitek ni poceni: standardna cena za ciklon, ki ga poimenujemo po naročniku, je 199 evrov, anticiklon pa 299 evrov, saj so anticikloni redkejši.
Zračne mase- to so velike mase zraka v troposferi in spodnji stratosferi, ki se oblikujejo na določenem območju kopnega ali oceana in imajo relativno enotne lastnosti - temperaturo, vlažnost, preglednost. V sistemu se premikajo kot ena enota in v isto smer splošni krvni obtok vzdušje.
Zračne mase zavzemajo površino na tisoče kvadratnih kilometrov, njihova debelina (debelina) doseže do 20-25 km. Ko se premikajo po površini z različnimi lastnostmi, se segrevajo ali ohlajajo, vlažijo ali postanejo bolj suhe. Topla ali hladna je zračna masa, ki je toplejša (hladnejša) od okolice. Glede na območja nastanka obstajajo štiri conske vrste zračnih mas: ekvatorialne, tropske, zmerne, arktične (antarktične) zračne mase (slika 13). Razlikujejo se predvsem po temperaturi in vlažnosti. Vse vrste zračnih mas, razen ekvatorialnih, so glede na naravo površine, na kateri so nastale, razdeljene na morske in celinske.
Ekvatorialna zračna masa se oblikuje v ekvatorialnih širinah, pasu nizkega tlaka. Ima dokaj visoke temperature in vlažnost blizu maksimuma, tako nad kopnim kot nad morjem. Kontinentalna tropska zračna masa se oblikuje v osrednjem delu celin v tropskih širinah. Ima visoko temperaturo, nizko vlažnost in močan prah. Morska tropska zračna masa se oblikuje nad oceani v tropskih zemljepisnih širinah, kjer prevladujejo dokaj visoke temperature zraka in visoka vlažnost.
Celinska zmerna zračna masa se oblikuje nad celinami v zmernih širinah in prevladuje na severni polobli. Njegove lastnosti se spreminjajo z letnimi časi. Poletje je čisto toplota in vlažnosti so značilne padavine. Pozimi so nizke in ekstremno nizke temperature ter nizka vlažnost. Morska zmerna zračna masa se oblikuje nad oceani s toplimi tokovi v zmernih širinah. Poleti je hladnejše, pozimi toplejše in ima precejšnjo vlažnost.
Celinska arktična (antarktična) zračna masa se oblikuje nad ledom Arktike in Antarktike in ima izjemno nizke temperature in nizka vlažnost, visoka preglednost. Morska arktična (antarktična) zračna masa se oblikuje nad občasno zmrznjenimi morji in oceani, njena temperatura je nekoliko višja, njena vlažnost pa višja.
Zračne mase so v stalnem gibanju in ko se srečajo, nastanejo prehodna območja ali fronte. Atmosferska fronta- mejni pas med dvema zračnima masama z različnimi lastnostmi. Širina atmosferske fronte doseže več deset kilometrov. Atmosferske fronte so lahko tople in hladne, odvisno od tega, kakšen zrak se premika v območje in kaj se izpodriva (slika 14). Najpogosteje se atmosferske fronte pojavljajo v zmernih širinah, kjer se pojavljajo hladen zrak iz polarnih širin in toplo iz tropskih zemljepisnih širin.
Prehod fronte spremljajo spremembe vremena. Topla fronta se premika proti hladnemu zraku. Povezan je s segrevanjem in nimbostratusnimi oblaki, ki prinašajo padavine. Hladna fronta se odmika topel zrak. Prinaša močne kratkotrajne padavine, pogosto z nevihtami in nevihtami, ter nizke temperature.
Cikloni in anticikloni
V ozračju ob srečanju dveh zračnih mas nastanejo veliki atmosferski vrtinci – cikloni in anticikloni. Predstavljajo ravne vrtince zraka, ki pokrivajo tisoče kvadratnih kilometrov na nadmorski višini le 15-20 km.
Ciklon- atmosferski vrtinec velikega (od sto do več tisoč kilometrov) premera z zmanjšanim zračnim tlakom v središču, s sistemom vetrov od obrobja do središča v nasprotni smeri urinega kazalca na severni polobli. V središču ciklona opazimo naraščajoče zračne tokove (slika 15). Zaradi naraščajočih zračnih tokov se v središču ciklonov tvorijo močni oblaki in padavine.
Poleti, med prehodom ciklonov, se temperatura zraka zniža, pozimi pa se dvigne in začne se otoplitev. Približevanje ciklona povzroči oblačno vreme in spremembo smeri vetra.
Tropski cikloni se pojavljajo na tropskih zemljepisnih širinah od 5 do 25° na obeh poloblah. Za razliko od ciklonov zmernih zemljepisnih širin zasedajo manjše območje. Tropski cikloni nastanejo nad toplo morsko gladino pozno poleti - zgodaj jeseni in jih spremljajo močne nevihte, močne padavine in nevihtni vetrovi ter imajo ogromno uničujočo moč.
IN Tihi ocean tropski cikloni se imenujejo tajfuni, v Atlantiku - orkani, ob obali Avstralije - willy-willy. Tropski cikloni prenašajo veliko število energije iz tropskih zemljepisnih širin proti zmernim širinam, zaradi česar so pomembna sestavina globalnih procesov atmosfersko kroženje. Zaradi svoje nepredvidljivosti so podani tropski cikloni ženska imena(na primer "Catherine", "Juliet" itd.).
Anticiklon- atmosferski vrtinec velikega premera (od sto do nekaj tisoč kilometrov) s površino visok krvni pritisk pri zemeljsko površje, s sistemom vetrov od središča proti obrobju v smeri urinega kazalca na severni polobli. V anticiklonu opazimo padajoče zračne tokove.
Tako pozimi kot poleti je za anticiklon značilno nebo brez oblačka in miren veter. Med prehodom anticiklonov je vreme sončno, poleti vroče, pozimi pa zelo hladno. Anticikloni nastajajo nad ledenimi ploščami Antarktike, nad Grenlandijo, Arktiko in nad oceani v tropskih zemljepisnih širinah.
Lastnosti zračnih mas določajo območja njihovega nastanka. Ko se premaknejo iz krajev svojega nastanka v druge, postopoma spremenijo svoje lastnosti (temperaturo in vlažnost). Zahvaljujoč ciklonom in anticiklonom se izmenjujeta toplota in vlaga med zemljepisnimi širinami. Menjava ciklonov in anticiklonov v zmernih zemljepisnih širinah povzroči nenadne spremembe vremena.
Ciklon(iz grščine kyklon - vrtinčenje, vrtenje) je atmosferski vrtinec velikega (od sto do več tisoč km) premera z zmanjšanim zračnim tlakom v središču.
Ciklon ni samo nasprotje anticiklona, imata drugačen mehanizem pojavljanja. Cikloni ves čas in naravno nastanejo zaradi vrtenja Zemlje, zahvaljujoč Coriolisovi sili. Posledica Brouwerjevega aksioma o fiksni točki je prisotnost v ozračju vsaj 1 ciklona ali anticiklona.
Zrak v ciklonu kroži v nasprotni smeri urinega kazalca na severni polobli in v smeri urinega kazalca na južni polobli. Poleg tega ima veter v zračnih plasteh na višini od zemeljske površine do nekaj sto metrov komponento, usmerjeno proti središču ciklona, po baričnem gradientu (v smeri padanja tlaka). Velikost izraza se zmanjšuje z višino.
Obstajata dve glavni vrsti ciklonov - ekstratropsko in tropski(imajo posebne lastnosti in se pojavljajo še redkeje).
Ekstratropski cikloni nastanejo v zmernih ali polarnih širinah in imajo ob prvem razvoju premer tisoč kilometrov, v primeru tako imenovanega centralnega ciklona pa do več tisoč. Med zunajtropskimi cikloni ločimo južne ciklone, ki se oblikujejo na južni meji zmernih širin (Sredozemlje, Balkan, Črno morje, Južno Kaspijsko itd.) In se premikajo proti severu in severovzhodu. Južni cikloni imajo ogromne zaloge energije; zlasti z južnimi cikloni v srednji pas Rusijo in SND povezujejo močnejše padavine, vetrovi, nevihte, nevihte in drugi vremenski pojavi.
Tropski cikloni nastajajo v tropskih zemljepisnih širinah in imajo najmanjše dimenzije (stotinke, občasno več kot tisoč km), vendar imajo ogromne gradiente tlaka in hitrosti vetra, ki dosegajo nevihtne hitrosti. Za takšne ciklone je značilno tudi tako imenovano "oko nevihte" - osrednje območje 20-30 km čez razmeroma jasno in mirno vreme. Tropski cikloni se lahko v procesu lastnega razvoja spremenijo v ekstratropske. Pod 8-10° severne in južne zemljepisne širine se cikloni pojavljajo zelo redko, v neposredni bližini ekvatorja pa se sploh ne pojavijo.
majhna Atmosferski tlak v ciklonu pade na središče ciklona; raste proti periferiji, tj. horizontalni barični gradienti so usmerjeni od zunanjosti ciklona proti notranjosti. V dobro razvitem ciklonu lahko tlak v središču na morski gladini pade na 950-960 mbar (1 bar = 105 N/m2), v nekaterih primerih pa tudi na 930-920 mbar (s povprečnim tlakom na morski gladini približno 1012 mbar).
Zaprte izobare (pasovi enakega tlaka) nepravilne, a na splošno zaobljene oblike omejujejo območje nizkega tlaka (barična depresija) s premerom od nekaj sto km do 2-3 tisoč km. V tem območju je zrak v vrtinčnem gibanju. V prosti atmosferi se nad atmosfersko mejno plastjo (približno 1000 m) giblje približno vzdolž izobar, pri čemer odstopa od gradienta tlaka pod kotom blizu ravne črte, na severni polobli v desno in na južni v levo. Hemisfera (zaradi vpliva Coriolisove odklonske sile in centrifugalne sile, ki nastane pri gibanju po ukrivljenih trajektorijah).
V mejni plasti veter zaradi sile trenja bolj ali manj občutno (odvisno od višine) odstopa od izobar proti tlačnemu gradientu. Na zemeljskem površju tvori veter s tlačnim gradientom kot okoli 60°, tj. Rotacijsko gibanje zraka spremlja smer zraka v ciklon. Trenutni trakovi so v obliki spiral, ki se stekajo proti središču ciklona. Hitrosti vetra v ciklonu so močnejše kot v sosednjih območjih ozračja; občasno dosežejo več kot 20 m/s (burja) in celo več kot 30 m/s (orkan).
Zaradi vzpenjajočih se komponent gibanja zraka, predvsem v bližini atmosferskih front, v ciklonu prevladuje oblačno vreme. Glavnina padavin v ekstratropskih zemljepisnih širinah pade prav v ciklonu. Zaradi vrtinčnega gibanja zraka se v območje ciklona vlečejo zračne mase različnih temperatur z različnih zemljepisnih širin. To je povezano s temperaturno asimetrijo ciklona: v različnih sektorjih so temperature zraka različne. To še posebej velja za mobilne ciklone, ki se pojavljajo na glavnih frontah troposfere (Arktika, Antarktika, polarna). Vendar pa so šibki (»zamegljeni«) cikloni opazni nad toplimi območji zemeljske površine (puščave, celinska morja) - tako imenovane toplotne depresije - so nepremične, s precej enakomerno porazdelitvijo temperature.
Z višino ciklonske izobare postopoma izgubljajo zaprto obliko. To se zgodi na različne načine, odvisno od stopnje razvoja ciklona in od razpršitve temperature v njem. V začetni fazi razvoja premični (čelni) ciklon pokriva le spodnji del troposfere. Na stopnji večjega razvoja se lahko ciklon razširi na celotno višino troposfere in se razširi celo v spodnjo stratosfero. Toplotne depresije so vedno omejene na spodnjo troposfero.
Mobilni cikloni se na splošno premikajo skozi ozračje od zahoda proti vzhodu. V vsakem posameznem primeru je smer gibanja določena s smerjo splošnega zračnega prometa v zgornji troposferi. Povratna gibanja so redka. Povprečna hitrost gibanja ciklona je okoli 30-45 km/h, vendar obstajajo cikloni, ki se premikajo hitreje (do 100 km/h), ločeno v začetnih fazah razvoja; v končni fazi cikloni morda dolgo ne spremenijo položaja.
Gibanje ciklona skozi katero koli območje povzroči ostre in pomembne lokalne spremembe ne le atmosferskega tlaka in vetra, temveč tudi temperature in vlažnosti, oblačnosti in padavin.
Mobilni cikloni se običajno razvijejo na predhodno nastalih glavnih frontah troposfere kot valovne motnje, ko se zrak prenaša na obeh straneh fronte. Neuravnoteženi prednji valovi rastejo in se spreminjajo v ciklonske vrtince. Ciklon, ki se premika vzdolž fronte (običajno podolgovate v zemljepisni širini), jo deformira, ustvarja meridionalne komponente vetra in s tem olajša prenos toplega zraka v čelnem (vzhodnem) delu ciklona v najvišje zemljepisne širine in hladen zrak v zadnjem (zahodnem) delu ciklona - do nizkih zemljepisnih širin. V južnem delu ciklona se v nižjih plasteh ustvari tako imenovani topli sektor, omejen s toplimi in hladnimi frontami (stopnja mladega ciklona). Nato, ko se hladna in topla fronta zapreta (ciklonska okluzija), topel zrak potisne hladen zrak z zemeljskega površja v najvišje plasti, topli sektor se odpravi in v ciklonu se vzpostavi enakomernejša temperaturna disperzija (okluzija). ciklonska stopnja). Zaloga energije, ki se lahko pretvori v kinetično energijo v ciklonu, zmanjka; ciklon izzveni ali se združi z drugim ciklonom.
Na glavni fronti se navadno razvije niz (družina) ciklonov, sestavljen iz več ciklonov, ki se premikajo drug za drugim. Na koncu razvoja serije se posamezni cikloni, ki še niso izumrli, združijo in tvorijo širok, negiben, najgloblji in najvišji osrednji ciklon, sestavljen iz hladnega zraka po celotni debelini. Enakomerno izgine. Hkrati se z nastankom ciklona med njimi pojavijo vmesni anticikloni z visokim pritiskom v središču. Celoten proces evolucije posameznega ciklona traja določeno število dni; serija ciklonov in osrednji ciklon lahko trajata en do dva tedna. Na vsaki polobli je v danem trenutku mogoče najti nekaj večjih front in z njimi povezanih nizov ciklonov; skupno število ciklonov na leto je več sto na vsaki polobli.
Obstajajo določene zemljepisne širine in območja, kjer nastajanje glavnih front in vodilnih motenj poteka razmeroma nenehno. Posledično obstajajo določeni geografski vzorci v pogostosti pojavljanja in gibanja ciklonov in anticiklonov ter njihovih serij, t.j. v tako imenovani ciklonski aktivnosti. Toda zaradi vpliva kopnega in morja, topografije, orografije in drugih geografskih razlogov na nastanek in gibanje ciklonov in anticiklonov ter njihovega medsebojnega delovanja je celotna slika ciklonske dejavnosti zelo zapletena in se hitro spreminja. Ciklonsko delovanje vodi v medlatitudinalno izmenjavo zraka, gibanja, toplote vode, zaradi česar je pomemben dejavnik v splošnem kroženju ozračja.
Cikloni se ne pojavljajo le v atmosferi Zemlje, ampak tudi v atmosferi drugih planetov. Na primer, tako imenovano Ogromno rdečkasto pego, ki je očitno dolgoživeč anticiklon, so v atmosferi Jupitra opazovali že vrsto let.
Primarni viri:
Dodatno na spletnem mestu:
Zračna masa, ki se giblje nad toplejšim spodnjim površjem, se imenuje hladno; premikanje po hladnejši podzemni površini - toplo; biti v toplotnem ravnovesju z okolju - lokalni.
Zračna masa, ki nastane na Arktiki, se imenuje arktični zrak, ki je močno ohlajen po vsej svoji debelini, ima nizko absolutno in visoko relativno vlažnost, kar prinaša meglo in meglico. V zmernih širinah nastane polarni zrak. Pozimi so mase takega zraka po svojih lastnostih blizu arktičnemu zraku; Poleti je polarni zrak zelo prašen in ima zmanjšano vidljivost. Nastaja v subtropih in tropih tropski zrak zelo vroče, prašno, za katero je značilna visoka absolutna vlažnost, ki pogosto povzroča pojav opalescence (rdečkasto sonce in oddaljeni predmeti v modri meglici). celinski tropski zrak je čez dan nestabilen (konvekcija, prašni hudiči in nevihte, tornadi). Vidljivost je zmanjšana.
Ekvatorialni zrak ima v splošnem enake lastnosti kot tropski zrak, le da so nekatere izražene še v večji meri.
Fronte. Stična točka dveh zračnih mas z različnimi fizične lastnosti, se imenuje vmesnik (spredaj). Linija presečišča takšne površine s podležečo površino (morje ali kopno) se imenuje frontna črta. Fronte delimo na mobilne in stacionarne.
Glavna arktična fronta loči arktični zrak od polarnega zraka; glavna polarna fronta - polarni zrak iz tropskega; glavna tropska fronta - tropski zrak z ekvatorija.
Topla sprednja stran nastane, ko se topla zračna masa priplazi na hladno. Tlak pred tako fronto pade. Kopasti oblaki v obliki "krempljev" so tudi znanilec tople fronte. Pred toplo fronto opazimo predfrontalno meglo. Ko prečka toplo čelno območje, se ladja znajde v širokem pasu močan dež ali sneg ob zmanjšani vidljivosti.
Hladna fronta nastane, ko se hladne zračne mase zagozdijo pod tople. Napreduje s »zidom« deževnih oblakov. Tlak pred sprednjo stranjo močno pade. Ob srečanju s hladno fronto se ladja znajde v območju ploh, neviht, neviht in močnega morja. Če pa klin hladnega zraka počasi "razreže" tople mase, potem se za linijo takšne hladne fronte ladja znajde v območju močnih padavin.
Sprednji del okluzije nastane pri medsebojnem delovanju dveh zračnih mas - tople in hladne. Če ima prehitevajoča masa nižjo temperaturo od tiste spredaj, se fronta imenuje hladna okluzijska fronta; če ima prehitevajoča masa višjo temperaturo od tiste spredaj - fronta tople okluzije. Ob prehodu okluzijskih front se lahko plovilo znajde v razmerah zmanjšane vidljivosti, padavin, močan veter spremlja vznemirjenje.
Cikloni. Ciklon nastane kot območje nizkega tlaka na meji dveh zračnih mas različnih temperatur. Običajno je to motnja valov na čelni površini. Z dolžino več kot 1000 km postane val nestabilen in ciklon naj bi se "poglobil": med hladno in toplo fronto nastane jezičasti sektor toplega zraka. Z nadaljnjim razvojem jo dohiti hladna fronta, ki se premika hitreje od tople; zaprtje tople in hladne fronte odpravi topli sektor in tvori okluzijsko fronto.
Premer ciklona je od nekaj sto do 5000 km; povprečna potovalna hitrost je 30-60 km/h. Natančna opazovanja oblačnosti, vetra, sprememb atmosferskega tlaka in temperature zraka nam omogočajo, da naredimo pomembne zaključke za navigacijo:
Če se posamezni majhni kumulusi premikajo v isti smeri kot veter spodaj, je opazovalec na zadnji strani ciklona in lahko pričakujemo, da se bo vreme izboljšalo;
Če se smer gibanja oblakov ne ujema s smerjo vetra spodaj, je opazovalec v sprednjem delu ciklona in je v enem ali dveh dneh pričakovati dolgotrajnejše padavine in spremembe temperature (nižanje poleti in naraščanje). v zimskem času);
Če veter narašča in se njegova smer spreminja s soncem, je opazovalec severne poloble (južna polobla) v desni (levi) polovici ciklona; če se smer naraščajočega vetra spremeni proti soncu, je treba sklepati nasprotno;
Če se smer vetra ne spremeni, je opazovalec na poti središča ciklona in naj pričakuje začasno zatišje, nato pa okrepitev vetra iz nasprotne smeri.
Tropski cikloni. Za razliko od ciklonov, ki izvirajo iz zmernih zemljepisnih širin, ciklonske motnje, ki se pojavljajo med tropskimi območji, imenujemo tropski cikloni. V Zahodni Indiji jih imenujejo orkani; vzhod Azije - tajfuni; v Indijskem oceanu - cikloni; v južnem delu Indijskega oceana - laso. Tropski cikloni so običajno manjši od 100 do 300 milj v premeru s premerom jedra od 20 do 30 milj. Tlačni gradient v tropskem ciklonu včasih presega 40 mb, hitrost vetra pa doseže 100 km / h, ti indikatorji pa za razliko od ciklonov zmernih zemljepisnih širin vztrajajo na skoraj celotnem območju orkana (tajfun itd.).
riž. 114.
Eden od znakov, da se bliža tajfun, je pojav valovanja, ki prihaja iz druge smeri, iz katere piha veter ali je pihal prej. Valove, ki jih poganja veter, je mogoče zaznati že 400 do 600 milj od središča tajfuna. Po smeri valovanja lahko sodimo o položaju središča tajfuna, s spremembo te smeri pa o smeri njegovega gibanja.
Ko se središče tajfuna približuje, atmosferski tlak močno pade, ciruse zamenja kopica plošnih oblakov; Prihaja prednevihtni zatišje z dušečo vročino. Nato temperatura zraka hitro pade in začne dež, ki se spremeni v tropski naliv.
Poenostavljen diagram tropskega ciklona za severno poloblo je prikazan na sl. 114. Kot je razvidno iz slike, so vetrovi na območju tajfuna odklonjeni od smeri njegovega središča v desno v povprečju za 60°. Zato bo za opazovalca, obrnjenega s hrbtom proti vetru, središče tajfuna spredaj, približno 60° levo od smeri vetra. Ko se tajfun približuje središču, se kot odklona vetra od polmera povečuje in v neposredni bližini središča doseže 90°. V središču tajfuna so v nevihtnem morju opazni šibki vetrovi in celo mirne razmere. Po prehodu središča tajfuna (»oko nevihte«) se veter zelo hitro okrepi do orkanske moči. Vetrovi moči 12 vztrajajo 30-35 milj od središča ali več. Nato postopoma oslabi. Torej, na razdalji 50-75 milj od središča tajfuna je moč vetra 10; na razdalji 100-150 milj - 8-9 točk. In šele na razdalji 200-250 milj se moč vetra zmanjša na 6-7 točk. Z uporabo modela tropskega ciklona (glej sliko 114) ni težko določiti položaja ladje glede na pot gibanja središča tropskega ciklona: če se smer vetra spremeni v smeri urinega kazalca, potem desna polovica ciklona gre skozi ladjo; če se smer vetra spremeni v nasprotni smeri urinega kazalca - leva polovica; če se smer vetra ne spremeni – središče ciklona. torej
riž. 115.
Če želite izbrati pravo pot ob srečanju s tropskim ciklonom, morate upoštevati naslednja pravila:
1) pri jadranju na severni polobli (slika 115, a): ko prečkate desno polovico tropskega ciklona, se morate uleči na desni bok (pripeljite veter v desno ličnico) in ohranite ta tečaj, dokler barometer začne naraščati;
Ko prečkate levo polovico tropskega ciklona, se morate uleči na desni bok (pripeljite veter v krmo z desne) in ohraniti to smer, dokler ne zapustite območja tropskega ciklona; ko so na poti središča tropskega ciklona, se prav tako uležejo na desni bok (slika 115, a) in se držijo, kot je navedeno prej;
2) pri plavanju Južna polobla(Slika 115, b):
Ko greste mimo leve polovice tropskega ciklona, lezite tesno na levo ladjo in ohranite smer, dokler barometer ne začne naraščati;
Ko greste mimo desne polovice tropskega ciklona, se ulezite na hrbtno stojalo in držite, kot je navedeno prej; ko ste na poti orkana, pripeljite veter tudi v hrbtni drog pristanišča in tako krmarite, dokler ne zapustite območja orkana.
Anticikloni- območja visokega atmosferskega tlaka so tako kot cikloni stacionarna in premična.
Anticiklon, ki prodira s severa, prinaša nižje temperature, jasno vreme in dobro vidljivost v hladnem obdobju; v topli sezoni so nevihte, anticiklon, ki prihaja z juga, prinaša dolgotrajno oblačno vreme v hladni sezoni; v toplem vremenu - deževje z nevihtami, ponoči pa rosa in megla na tleh. Jasen znak anticiklonskega vremena je ostro dnevno nihanje temperature zraka, vlažnosti in drugih meteoroloških elementov.
Naprej
Kazalo
Nazaj
Pri predmetu geografija v 8. razredu se obravnavajo številne teme o različnih procesih v ozračju. Treba jih je preučevati in razumeti, saj razkrivajo razloge in načine za nastanek in spreminjanje vremena, njegovo napovedovanje, kar je uporabne vrednosti za vsakega človeka.
Kaj so cikloni in anticikloni
Eden najbolj zanimivih mehanizmov so nekakšne "zračne črpalke" - atmosferski vrtinci ogromne velikosti, katerih glavna vloga je oblikovanje vremena na velikih območjih zemeljske površine.
Njihova višina je do 20 km, premer pa lahko doseže 4-5 tisoč km.
riž. 1. Ogromen atmosferski vrtinec.
V tem primeru je ciklon zračni vrtinec, ki zbira in vrže zrak navzgor iz svojega središča. Anticiklon, nasprotno, črpa zrak iz zgornjih plasti atmosfere in ga porazdeli blizu površine.
To se zgodi zato, ker je ciklon območje nizkega tlaka, zrak hiti tja, kjer je tlak najnižji, to je v središče ciklona. Tam nastanejo naraščajoči zračni tokovi.
TOP 1 članekki berejo skupaj s tem
Anticiklon je atmosferski vrtinec, za katerega je značilno visok pritisk. Nasprotno, "pospešuje" zračne mase iz svojega središča in jih vleče iz višjih plasti ozračja. V njegovem središču nastajajo padajoči tokovi, ki se spiralno širijo iz središča in se razporedijo po zemeljski površini.
Na območjih pogosto nastanejo atmosferski vrtinci atmosferske fronte, glavni razlog za njihov nastanek je vrtenje Zemlje.
riž. 2. Shema zgradbe ciklona in anticiklona.
Podobne pojave opažamo v ozračju drugih planetov. Nezemeljski dolgoživi ciklon je Mala temna pega v atmosferi Neptuna, anticiklon pa Velika rdeča pega na Jupitru.
Primerjava značilnosti atmosferskih vrtincev
Cikloni in anticikloni imajo razlike in podobnosti. Njihove podobnosti so:
- vrtinčna struktura;
- pomembno vlogo pri oblikovanju vremena v velikih regijah.
Na pojav anticiklona vpliva nastanek ciklonov v bližini - presežek zraka, ki ga izpušča nizkotlačni vrtinec, se kopiči in izzove razvoj območja visokega tlaka, anticiklonov.
Razlike med atmosferskimi vrtinci so predstavljene v tabeli primerjalnih značilnosti:
|
Ciklon |
Anticiklon |
|
|
Kraj nastanka |
Pogosteje nad oceani se lahko tvori povsod, razen v ekvatorialnem območju, kjer Coriolisova sila, povezana z vrtenjem Zemlje, ne deluje |
V tropih, nad oceani in nad ledenimi polji |
|
Velikost (premer) |
||
|
Premikanje |
Konstantna, hitrost 30-60 km/h, tropski nevihtni tajfuni so veliko hitrejši |
Neaktiven ali ima hitrost 20-40 km/h |
|
Pritisk |
V središču je nizek, na obrobju visok |
Visoko v središču, nizko na obrobju |
|
Smer vrtenja |
Na severni polobli se vrtijo v nasprotni smeri urinega kazalca, na južni polobli pa v nasprotni smeri urinega kazalca. |
Na severni polobli se vrti v smeri urinega kazalca, na južni polobli pa obratno. |
|
Prinaša vreme |
Veter, oblaki, padavine |
Jasno ali spremenljivo oblačno, mirno, brez padavin |
Na sinoptičnih kartah se črke uporabljajo za označevanje ciklonov in anticiklonov: H - pomeni območje nizkega tlaka, B - območje visokega tlaka.
riž. 3. Sinoptični zemljevid.
Vrste ciklonov in anticiklonov
Obstaja več vrst ciklonov, poimenovanih po mestu nastanka:
- Arktika;
- zmerne zemljepisne širine;
- južno ekstratropsko;
- tropski.
Večina ciklonov, ki prehajajo ozemlje Rusije, nastanejo nad Atlantikom, se premikajo od zahoda proti vzhodu in so razvrščeni kot arktični ali zmerni. To so atmosferski vrtinci velike površine.
Najbolj nevarni so tropski cikloni - zanje so značilne razmeroma majhne velikosti le nekaj sto kilometrov, nenormalno nizek tlak v središču in zato zelo visoke hitrosti vetra, ki dosegajo hitrost nevihte. Prav ti cikloni povzročajo največje uničenje v obmorskih državah Azije in Severna Amerika. Pojavijo se samo nad morjem in hitro zbledijo, ko se preselijo na kopno.
Anticikloni in cikloni imajo povprečno življenjsko dobo 3-10 dni, dokler se atmosferski tlak ne izenači. Obstajajo pa tudi stalni, ki obstajajo že leta, na primer: islandski in aleutski ciklon, indijski in sibirski anticiklon.
Kaj smo se naučili?
Nastanek atmosferskih vrtincev je odvisen od porazdelitve zračnega tlaka v ozračju in Coriolisovih sil, ki nastanejo med vrtenjem Zemlje. Kljub nekaterim podobnostim se med seboj v marsičem razlikujejo: vrtijo se v različne smeri, zagotavljajo različno vreme in nastajajo v različnih pogojih.
Test na temo
Ocena poročila
Povprečna ocena: 4.1. Skupaj prejetih ocen: 270.
