Anticiklon. Območje visokega tlaka v atmosferi
Pred časom, pred prihodom 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, saj so nastali na mestih, kjer ni bilo meteoroloških postaj, ki bi lahko zabeležile njihov videz.
V troposferi, najnižji plasti Zemljine atmosfere, se vrtinci nenehno pojavljajo, razvijajo in izginjajo. Nekateri 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 (to velja predvsem za ciklone in anticiklone).
Cikloni so območja nizek pritisk v Zemljini atmosferi, v središču katere je tlak veliko nižji kot na obrobju. Nasprotno, anticiklon je območje visok pritisk, ki v središču doseže najvišje vrednosti. Nad severno poloblo se cikloni premikajo v nasprotni smeri urinega kazalca in v skladu s Coriolisovo silo poskušajo iti v desno. Medtem ko se anticiklon v ozračju premika v smeri urinega kazalca in odstopa v levo (na južni polobli Zemlje se vse dogaja obratno).
Kljub dejstvu, da so cikloni in anticikloni v svojem bistvu popolnoma nasprotni vrtinci, so med seboj močno povezani: ko se tlak v enem delu Zemlje zmanjša, je njegovo povečanje nujno fiksirano v drugem. Tudi za ciklone in anticiklone obstaja skupen mehanizem, zaradi katerega se zračni tokovi premikajo: neenakomerno segrevanje različnih delov površja in vrtenje našega planeta okoli svoje osi.
Za ciklone je značilna oblačnost, deževno vreme z močnimi sunki vetra, ki nastanejo zaradi razlike v atmosferskem tlaku med središčem ciklona in njegovimi robovi. Za anticiklon je nasprotno, poleti značilno vroče, mirno, oblačno vreme z zelo malo padavinami, pozimi pa postavlja jasno, a zelo hladno vreme.
kačji prstan
Cikloni (gr. "kačji prstan") so ogromni vrtinčki, katerih premer lahko pogosto doseže več tisoč kilometrov. Nastanejo v zmernih in polarnih zemljepisnih širinah, ko tople zračne mase z ekvatorja trčijo s premikom proti suhim hladnim tokovom z Arktike (Antarktike) in tvorijo med njimi mejo, ki se imenuje atmosferska fronta.
Hladen zrak, ki poskuša premagati tok toplega zraka, ki ostane spodaj, na nekem območju potisne del svoje plasti nazaj - in pride v trk z množicami, ki mu sledijo. Zaradi trka se tlak med njima poveča in del toplega zraka, ki se je obrnil nazaj, se pod pritiskom umakne v stran in začne elipsoidno vrtenje.
Ta vrtinec začne zajemati sosednje plasti zraka, jih vleče v vrtenje in se začne premikati s hitrostjo od 30 do 50 km / h, medtem ko se središče ciklona premika z nižjo hitrostjo od njegovega obrobja. Posledično je čez nekaj časa premer ciklona od 1 do 3 tisoč km, višina pa od 2 do 20 km.
Kjer se premika, se vreme močno spremeni, saj ima središče ciklona nizek tlak, v njem primanjkuje zraka in začnejo pritekati hladne zračne mase, da bi to nadomestile. Topel zrak potiskajo navzgor, kjer se ohladi, vodne kapljice v njem pa se kondenzirajo 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 zmanjšan pritisk(na primer islandski ali aleutski cikloni).
Omeniti velja, da za ekvatorialno območje takšni vrtinci niso značilni, saj odklonska sila vrtenja planeta, potrebna za vrtinčno gibanje, tu ne deluje zračne mase.
Najjužnejši, tropski ciklon, ne nastane bližje ekvatorju kot pet stopinj, zanj je značilen manjši premer, vendar večja hitrost vetra, ki se pogosto spreminja v orkan. Po svojem izvoru obstajajo vrste ciklonov, kot sta zmerni vrtinec in tropski ciklon, ki povzroča smrtonosne orkane.
Tropski vrtinci
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je tropski ciklon Bhola prizadel Bangladeš. Čeprav sta bili hitrost in moč vetra nizki in mu je bila dodeljena le tretja (od petih) kategorij orkana, je zaradi ogromne količine padavin, ki so prizadele zemljo, reka Ganges prestopila bregove in poplavila skoraj vse otoke. , ki odplakne vsa naselja z obličja zemlje.
Posledice so bile katastrofalne: med divjanjem elementov je umrlo od tristo do petsto tisoč ljudi.
Tropski ciklon je veliko bolj nevaren kot vrtinec iz zmernih zemljepisnih širin: nastane tam, kjer temperatura oceanske površine ni nižja od 26 °, razlika med indikatorji temperature zraka pa presega dve stopinji, zaradi česar se izhlapevanje poveča, zračna vlaga se poveča, kar prispeva k vertikalnemu dvigu zračnih mas.
Tako se pojavi zelo močan potisk, ki zajema nove količine zraka, ki so se ogreli in pridobili vlago nad oceansko površino. Vrtenje našega planeta okoli svoje osi daje dvigu zraka vrtinčasto gibanje ciklona, ki se začne vrteti z veliko hitrostjo in se pogosto spreminja v orkane grozljive sile.
Tropski ciklon nastane le nad oceansko gladino med 5-20 stopinjami severne in južne zemljepisne širine in ko pride na kopno, dokaj hitro zbledi. Njegove dimenzije so običajno majhne: premer le redko preseže 250 km, vendar je tlak v središču ciklona izjemno nizek (nižji 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 prinaša smrti s seboj.
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 premika s hitrostjo do 38m/s;
- Orkan - tropski ciklon se premika s hitrostjo, ki presega 39 m/s.
Za središče te vrste ciklona je značilen pojav, kot je "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 je zračnih mas več toplo temperaturo in nižjo vlažnost kot v preostalem vrtincu.
Tu pogosto vlada mir, padavine na meji nenadoma prenehajo, nebo se zjasni, veter oslabi, zavaja ljudi, ki se, ko so se odločili, da je nevarnost minila, sprostijo in pozabijo na previdnostne ukrepe. Ker se tropski ciklon vedno premika iz oceana, poganja pred seboj ogromne valove, ki, ko zadenejo obalo, vse pometejo s poti.
Znanstveniki vse pogosteje beležijo dejstvo, da postaja tropski ciklon vsako leto nevarnejši in njegova aktivnost nenehno narašča (to je posledica globalnega segrevanja). Zato se ti cikloni ne pojavljajo le v tropskih zemljepisnih širinah, ampak dosežejo tudi Evropo v netipičnem letnem času: običajno nastanejo pozno poleti/zgodaj jeseni in se nikoli ne pojavijo spomladi.
Tako je decembra 1999 Francijo, Švico, Nemčijo in Združeno kraljestvo napadel orkan Lothar, tako močan, da meteorologi niso mogli niti predvideti njegovega videza, ker so senzorji bodisi presegli lestvico bodisi niso delovali. "Lothar" je bil vzrok smrti več kot sedemdeset ljudi (večinoma so postali žrtve prometnih nesreč in padajočih dreves), samo v Nemčiji pa je bilo v nekaj minutah uničenih približno 40 tisoč hektarjev gozda.
Anticikloni
Anticiklon je vrtinec z visokim tlakom v središču in nizkim tlakom na obrobju. Nastane v nižjih plasteh Zemljine atmosfere, ko mrzle zračne mase vdrejo v toplejše. Na subtropskih in subpolarnih širinah nastane anticiklon, njegova hitrost pa je približno 30 km/h.
Anticiklon je nasprotje ciklona: zrak v njem se ne dviga, ampak se spušča. Zanj je značilna odsotnost vlage. Za anticiklon je značilno suho, jasno in mirno vreme, poleti - vroče, zmrzal - 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 gibanjih ciklonov v ozračju, saj je omogočilo, da se izognemo zmedi in zmanjšamo število napake. Za vsakim imenom ciklona in anticiklona so bili skriti podatki o vrtincu, vse do njegovih koordinat v spodnji atmosferi.
Pred dokončno odločitvijo o imenu tega ali onega ciklona in anticiklona je bilo upoštevano zadostno število predlogov: predlagano je bilo, da bi jih označili s številkami, črkami abecede, imeni ptic, živali itd. Izkazalo se je, da je tako priročno in učinkovito, da so čez nekaj časa vsi cikloni in anticikloni dobili imena (na začetku so bili ženski, v poznih sedemdesetih pa so se tropski vrtinci začeli imenovati tudi moška imena).
Od leta 2002 se pojavlja storitev, ki ponuja vsakomur, ki želi ciklon ali anticiklon poimenovati po svojem imenu. Užitek ni poceni: standardna cena za ciklon za pridobitev imena stranke je 199 evrov, za anticiklon pa 299 evrov, saj se anticiklon pojavlja redkeje.
zračne mase- to so velike zračne mase troposfere in nižje stratosfere, ki nastanejo na določenem ozemlju kopnega ali oceana in imajo relativno enotne lastnosti - temperaturo, vlažnost, preglednost. Gibajo se kot ena enota in v isti smeri v sistemu splošnega kroženja atmosfere.
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 segrejejo ali ohladijo, navlažijo ali postanejo bolj suhi. Topla ali hladna zračna masa se imenuje, ki je toplejša (hladnejša) od svojega okolja. Glede na območja nastajanja 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, delimo na morske in celinske, odvisno od narave površine, na kateri so nastale.
Ekvatorialna zračna masa nastane na ekvatorialnih širinah, v območju nizkega tlaka. Ima precej visoke temperature in vlažnost blizu maksimalne, tako nad kopnim kot nad morjem. Kontinentalna tropska zračna masa nastaja v osrednjem delu celin v tropskih zemljepisnih širinah. Ima visoko temperaturo, nizko vlažnost, visoko vsebnost prahu. Morska tropska zračna masa se oblikuje nad oceani v tropskih zemljepisnih širinah, kjer prevladujejo precej visoke temperature zraka in je opaziti visoko vlažnost.
Kontinentalna zmerna zračna masa se oblikuje nad celinami v zmernih zemljepisnih širinah, prevladuje na severni polobli. Njegove lastnosti se spreminjajo z letnimi časi. Lepo poleti toplote in vlažnost, so značilne padavine. Pozimi nizke in ekstremno nizke temperature ter nizka vlažnost. Morska zmerna zračna masa se tvori nad oceani s toplimi tokovi v zmernih zemljepisnih širinah. Poleti je hladneje, pozimi topleje in ima znatno vlažnost.
Kontinentalna arktična (antarktična) zračna masa je nastala nad ledom Arktike in Antarktike, ima izjemno nizke temperature in nizka vlažnost, visoka preglednost. Morska arktična (antarktična) zračna masa se tvori nad občasno zamrznjenimi morji in oceani, njena temperatura je nekoliko višja, vlažnost višja.
Zračne mase so v stalnem gibanju; ko se srečajo, nastanejo prehodna območja ali fronte. atmosferska fronta- mejno območje med dvema zračnima masama z različnimi lastnostmi. Širina atmosferske fronte doseže več deset kilometrov. Atmosferske fronte so lahko tople ali hladne, odvisno od tega, kakšen zrak se premika na ozemlje in kaj se izpodriva (slika 14). Najpogosteje se atmosferske fronte pojavljajo v zmernih zemljepisnih širinah, kjer hladen zrak s polarnih zemljepisnih širin in toplo s tropskih zemljepisnih širin.
Prehod fronte spremljajo spremembe vremena. Topla fronta se premika proti hladnemu zraku. Povezan je s segrevanjem, nimbostratusnimi oblaki, ki prinašajo rosene padavine. hladna fronta premikanje proti toplejšemu zraku. Prinaša močne kratkotrajne močne padavine, pogosto s močnimi vetrovi in nevihtami ter ohladitev.
Cikloni in anticikloni
V ozračju, ko se srečata dve zračni masi, nastanejo veliki atmosferski vrtinci - cikloni in anticikloni. So ploski zračni vrtinci, ki pokrivajo na tisoče kvadratnih kilometrov na višini le 15-20 km.
Ciklon- atmosferski vrtinec ogromnega (od sto do nekaj tisoč kilometrov) premera z zmanjšanim zračnim tlakom v središču, s sistemom vetrov od obrobja do središča v nasprotni smeri urnega kazalca na severni polobli. V središču ciklona opazimo naraščajoče zračne tokove (slika 15). Zaradi naraščajočih zračnih tokov se v središču ciklonov oblikujejo močni oblaki in padavine.
Poleti se med prehodom ciklonov temperatura zraka zniža, pozimi pa se dvigne, začne se odmrzovanje. Približevanje ciklona povzroči oblačno vreme in spremembo smeri vetra.
Tropski cikloni se pojavljajo na tropskih zemljepisnih širinah od 5 do 25° na obeh hemisferah. Za razliko od ciklonov zmernih zemljepisnih širin zasedajo manjše območje. Tropski cikloni se nad toplim morskim površjem pojavljajo pozno poleti - zgodaj jeseni in jih spremljajo močne nevihte, močne padavine in nevihtni vetrovi, ki imajo ogromno uničujočo moč.
AT Tihi ocean tropski cikloni se imenujejo tajfuni, v Atlantiku - orkani, ob obali Avstralije - volja-hote. Tropski cikloni nosijo veliko število energije iz tropskih zemljepisnih širin proti zmernim zemljepisnim širinam, zaradi česar so pomembna sestavina globalnih procesov atmosfersko cirkulacijo. Zaradi njihove 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 površino, s sistemom vetrov od središča do obrobja v smeri urnega kazalca na severni polobli. V anticikloni opazimo padajoče tokove zraka.
Tako pozimi kot poleti je za anticiklon značilno nebo brez oblačka in mir. V času prehoda anticiklonov je vreme sončno, poleti vroče in pozimi zelo hladno. Anticikloni nastanejo nad ledenimi ploščami Antarktike, nad Grenlandijo, Arktiko, nad oceani v tropskih zemljepisnih širinah.
Lastnosti zračnih mas določajo območja njihovega nastanka. Ko se preselijo iz mesta nastanka na druga, postopoma spreminjajo svoje lastnosti (temperatura in vlažnost). Zaradi ciklonov in anticiklonov se med zemljepisnimi širinami izmenjujeta toplota in vlaga. Sprememba ciklonov in anticiklonov v zmernih zemljepisnih širinah vodi do ostrih sprememb vremena.
Pri predmetu geografije v 8. razredu se obravnavajo številne teme o različnih procesih v ozračju. Treba jih je preučevati in razumeti, saj razkrivajo vzroke in načine nastajanja in spreminjanja vremena, njegovo napovedovanje, ki je za vsakega človeka uporabno.
Kaj so cikloni in anticikloni
Eden najbolj zanimivih mehanizmov so nekakšne "zračne črpalke" - ogromni atmosferski vrtinci, katerih glavna vloga je nastanek vremena na velikih površinah zemeljske površine.
Njihova višina je do 20 km, njihov premer pa lahko doseže 4-5 tisoč km.
riž. 1. Velikanski atmosferski vrtinec.
V tem primeru je ciklon zračni vrtinec, ki zbira in izmeta zrak navzgor iz svojega središča. Anticiklon, nasprotno, črpa zrak iz zgornjih plasti atmosfere in ga razporeja blizu površine.
To je zato, ker je ciklon območje nizkega tlaka, zrak hiti tja, kjer je tlak najnižji, torej v središče ciklona. Naraščajo se zračni tokovi.
TOP 1 članekki berejo skupaj s tem
Anticiklon je atmosferski vrtinec, za katerega je značilen visok tlak. Nasprotno, "pospešuje" zračne mase iz svojega središča in jih črpa iz višjih plasti ozračja. V njegovem središču nastanejo padajoči tokovi, ki so spiralno razporejeni iz središča po zemeljski površini.
Atmosferski vrtinci se pogosto tvorijo na območjih atmosferskih front, glavni razlog za njihov nastanek je vrtenje Zemlje.
riž. 2. Shema zgradbe ciklona in anticiklona.
Podobne pojave opazimo v atmosferi drugih planetov. Nezemeljski dolgoživi ciklon je Mala temna pega v ozračju Neptuna, anticiklon pa Velika rdeča pega na Jupitru.
Primerjava značilnosti atmosferskih vrtincev
Cikloni in anticikloni imajo značilnosti razlike in podobnosti. Njihove podobnosti so:
- struktura vrtinčenja;
- pomembno vlogo pri oblikovanju vremena v velikih regijah.
Na pojav anticiklona vpliva nastanek ciklonov v bližini - presežek zraka, ki ga oddaja nizkotlačni vrtinec, se kopiči in izzove razvoj območja visokega tlaka, anticiklonov.
Značilnosti razlik v atmosferskih vrtincih 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 |
Konstantno, hitrost 30-60 km/h, tropski nevihtni tajfuni so veliko hitrejši |
Sedeči ali ima hitrost 20-40 km / h |
|
Pritisk |
V središču - nizko, na obrobju se dviga |
Visoko v središču, nižje na obrobju |
|
Smer vrtenja |
Na severni polobli se vrtijo v nasprotni smeri urinega kazalca, na južni polobli pa obratno. |
Na severni polobli je vrtenje v smeri urinega kazalca in obratno - na južni |
|
Prinaša vreme |
veter, oblaki, padavine |
Jasno ali delno oblačno, brez vetra, brez padavin |
Na sinoptičnih zemljevidih 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 kraju nastanka:
- arktika;
- zmerne zemljepisne širine;
- južni ekstratropski;
- tropski.
Večina ciklonov, ki potekajo skozi ozemlje Rusije, nastane nad Atlantikom, se premikajo od zahoda proti vzhodu in so razvrščeni kot arktični ali zmerni. To so veliki atmosferski vrtinci.
Najbolj nevarni so tropski cikloni - zanje so značilne razmeroma majhne velikosti le na stotine kilometrov, nenormalno nizek pritisk v središču in posledično zelo visoka hitrost vetra, ki doseže nevihte. Prav ti cikloni povzročajo največje uničenje v obalnih državah Azije in Severna Amerika. Pojavljajo se le 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 trajni, ki obstajajo že leta, na primer: islandski in aleutski cikloni, indijski in sibirski anticikloni.
Kaj smo se naučili?
Nastajanje atmosferskih vrtincev je odvisno od porazdelitve zračnega tlaka v atmosferi in Coriolisovih sil, ki nastanejo med vrtenjem Zemlje. Z nekaterimi podobnostmi se med seboj precej razlikujejo: vrtijo se v različnih smereh, zagotavljajo različno vreme in nastanejo v različnih pogojih.
Tematski kviz
Ocenjevanje poročila
Povprečna ocena: 4.1. Skupno prejetih ocen: 270.
Anticiklon
Anticiklon- povečana površina zračni tlak z zaprtimi koncentričnimi izobari na morski gladini in z ustrezno porazdelitvijo vetra. V nizki anticikloni - mrazu izobare ostanejo zaprte le v najnižjih plasteh troposfere (do 1,5 km), v srednji troposferi pa povečanega tlaka sploh ne zaznamo; možna je tudi prisotnost višinskega ciklona nad tako anticiklonom.
Visoka anticiklona je topla in ohranja zaprte izobare z anticiklonsko cirkulacijo tudi v zgornji troposferi. Včasih je anticiklon multicentričen. Zrak v anticikloni na severni polobli se giblje okoli središča v smeri urinega kazalca (to je, odstopa od baričnega gradienta v desno), na južni polobli - v nasprotni smeri urinega kazalca. Za anticiklon je značilno, da prevladuje jasno ali rahlo oblačno vreme. Zaradi ohlajanja zraka z zemeljskega površja v hladnem obdobju in ponoči v anticikloni je možno nastajanje površinskih inverzij ter nizkih stratusnih oblakov (St) in megle. Poleti je nad kopnim možna zmerna dnevna konvekcija s tvorbo kumulusnih oblakov. Konvekcijo s tvorbo kumulusnih oblakov opazimo tudi pri pasatih na obrobju subtropskih anticiklonov, obrnjenih proti ekvatorju. Ko se anticiklon stabilizira na nizkih zemljepisnih širinah, nastanejo močni, visoki in topli subtropski anticikloni. Do stabilizacije anticiklonov pride tudi na srednjih in polarnih širinah. Visoki, počasi premikajoči se anticikloni, ki motijo splošni zahodni prenos srednjih zemljepisnih širin, se imenujejo blokirni anticikloni.
Sinonimi: območje visokega tlaka, območje visokega tlaka, barični maksimum.
Anticikloni v premeru dosežejo velikost nekaj tisoč kilometrov. V središču anticiklona je tlak običajno 1020-1030 mbar, lahko pa doseže 1070-1080 mbar. Tako kot cikloni se tudi anticikloni gibljejo v smeri splošnega transporta zraka v troposferi, to je od zahoda proti vzhodu, medtem ko odstopajo na nizke zemljepisne širine. Povprečna hitrost Gibanje anticiklona je približno 30 km/h na severni polobli in približno 40 km/h na južni polobli, pogosto pa anticiklon prevzame dolgo časa sedeče stanje.
Znaki anticiklona:
- Jasno ali delno oblačno vreme
- Brez vetra
- Brez padavin
- Stabilen vremenski vzorec (se sčasoma ne spremeni opazno, dokler obstaja anticiklon)
AT poletno obdobje anticiklon prinaša vroče, oblačno vreme. Pozimi prinese anticiklon zelo mrzlo, včasih je možna tudi mrzla megla.
Zanimiv primer nenadnih sprememb v tvorbi različnih zračnih mas je Evrazija. Poleti se nad njegovimi osrednjimi regijami oblikuje območje nizkega tlaka, kjer se zrak sesa iz sosednjih oceanov. To je še posebej izrazito pri jug in Vzhodna Azija: neskončni niz ciklonov nosi vlažen topel zrak globoko v celino. Pozimi se razmere dramatično spremenijo: nad središčem Evrazije se oblikuje območje visokega tlaka - Asian High, hladen in suh veter iz središča katerega ( Mongolija , Tuva, jug Sibirija), ki se razhajajo v smeri urinega kazalca, prenašajo mraz na vzhodno obrobje celine in povzročajo jasno, zmrzal, skoraj brez snega Daljnji vzhod, na severu Kitajska. V zahodni smeri anticikloni vplivajo manj intenzivno. Ostri padci temperature so možni le, če se središče anticiklona premakne zahodno od opazovalne točke, ker veter spreminja smer od juga proti severu. Podobne procese pogosto opazimo pri Vzhodnoevropska nižina.
Faze razvoja anticiklonov
| Ta stran ali razdelek naj bi kršil avtorske pravice.
Njegova vsebina je verjetno skoraj brez sprememb kopirana z www.iki.rssi.ru/books/2008astafieva.pdf. |
V življenju anticiklona, pa tudi ciklona, obstaja več stopenj razvoja:
1. Začetna faza (faza nastanka), 2. Faza mlade anticiklone, 3. Faza maksimalnega razvoja anticiklona, 4. Faza uničenja anticiklone.
Najugodnejši pogoji za razvoj anticiklona nastanejo, ko se njegovo površinsko središče nahaja pod zadnjim delom višinskega baričnega korita na AT500, v območju znatnih horizontalnih gradientov geopotenciala (višinska frontalna cona). Okrepitveni učinek je konvergenca izohips z njihovo ciklonsko ukrivljenostjo izohips, ki se povečuje vzdolž toka. Tu pride do kopičenja zračnih mas, kar povzroči dinamično povečanje tlaka.
Tlak v bližini Zemlje naraste, ko se temperatura v zgornji plasti ozračja zniža (hladna advekcija). Največjo advekcijo mraza opazimo za hladno fronto v zadnjem delu ciklona ali pred intenzivnimi anticikloni, kjer pride do advektivnega povečanja tlaka in kjer nastane območje padajočega gibanja zraka.
Običajno sta stopnji pojava anticiklona in mlade anticiklone združena v eno zaradi majhnih razlik v strukturi termobaričnega polja.
Na začetku svojega razvoja ima anticiklon običajno videz ostroga, ki je nastal v zadnjem delu ciklona. Na višinah se anticiklonski vrtinci začetna faza se ne spremljajo. Za stopnjo največjega razvoja anticiklona je značilen največji pritisk v središču. V zadnji fazi je anticiklon uničen. Na površini Zemlje v središču anticiklona se tlak zmanjša.
Začetna faza razvoja anticiklona
Na začetni stopnji razvoja se površinska anticiklona nahaja pod zadnjim delom višinskega baričnega korita, barični greben pa je na višinah pomaknjen zadaj glede na površinsko barično središče. Nad površinskim središčem anticiklona v srednji troposferi je gost sistem konvergirajočih izohips. (slika 12.7). Hitrosti vetra nad površinskim središčem anticiklona in nekoliko desno v srednji troposferi dosežejo 70-80 km/h. Termobarično polje spodbuja nadaljnji razvoj anticiklona.
Glede na analizo enačbe trenda vrtinca hitrosti ∂∂κκHtgmHHHHnsnnnsnns=++l(), tukaj ∂∂Ht>0 (∂Ω∂t<0): при наличии значительных горизонтальных градиентов геопотенциала (>0), pride do konvergence izohips (H>0) z njihovo ciklonsko ukrivljenostjo (>0), ki narašča vzdolž toka (Hnnsκκs>0).
Pri takih hitrostih na območju konvergence zračnih tokov pride do znatnega odstopanja vetra od gradienta (tj. gibanje postane nestabilno). Razvijajo se padajoča gibanja zraka, poveča se tlak, zaradi česar se anticiklon okrepi.
Na zemljevidu površinskega vremena je anticiklon označen z eno izobaro. Razlika v tlaku med središčem in obrobjem anticiklona je 5-10 mb. Na višini 1-2 km anticiklonski vrtinec ni zaznan. Območje dinamičnega povečanja tlaka se zaradi konvergence izohips razteza na celoten prostor, ki ga zaseda površinski anticiklon.
Površinsko središče anticiklona se nahaja skoraj pod termalnim koritom. Izoterme povprečna temperatura plasti pred površinskim središčem anticiklona odstopajo od izohipse v levo, kar ustreza hladni advekciji v spodnji troposferi. V zadnjem delu glede na središče površine se nahaja termični greben in opazimo advekcijo toplote
Advektivno (toplotno) povečanje tlaka v bližini zemeljskega površja pokriva sprednji del anticiklone, kjer je hladna advekcija še posebej opazna. V zadnjem delu anticiklona, kjer poteka advekcija toplote, opazimo advektivni padec tlaka. Črta ničelne advekcije, ki poteka skozi greben, deli vstopno območje UFZ na dva dela: sprednji del, kjer poteka hladna advekcija (povečanje advektivnega tlaka), in zadnji del, kjer poteka advekcija toplote (advektivni padec tlaka).
Tako skupno območje rasti tlaka pokriva osrednji in sprednji del anticiklona. Največji porast tlaka v bližini zemeljskega površja (kjer sovpadata območja advektivnega in dinamičnega povečanja tlaka) je opažen v sprednjem delu anticiklona. V zadnjem delu, kjer se dinamična rast prekriva z advektivnim potopom (toplotna advekcija), bo skupna rast blizu zemeljskega površja oslabljena. Dokler pa območje znatne dinamične rasti tlaka zavzema osrednji del površinske anticiklone, kjer je sprememba advektivnega tlaka enaka nič, bo prišlo do povečanja nastalega anticiklona.
Torej, zaradi intenzivnejšega dinamičnega povečanja tlaka v sprednjem delu dovoda UFZ, se termobarično polje deformira, kar vodi v nastanek visokogorskega grebena. Pod tem grebenom blizu Zemlje se oblikuje samostojno središče anticiklona. Na nadmorskih višinah, kjer zvišanje temperature povzroči zvišanje tlaka, se območje povečanja tlaka premakne na zadnji del anticiklone, proti območju dviga temperature.
Mlada anticiklonska faza
Termobarično polje mlade anticiklone v na splošno ustreza strukturi prejšnje stopnje: barični greben na višinah glede na površinsko središče anticiklone je opazno pomaknjen na zadnji del anticiklone, nad njegovim sprednjim delom pa se nahaja barično korito.
Središče anticiklona blizu zemeljskega površja se nahaja pod sprednjim delom baričnega grebena v območju največje koncentracije izohips, ki se konvergirajo vzdolž toka, katerih anticiklonska ukrivljenost se ob toku zmanjšuje. Pri takšni izohipsni zgradbi so pogoji za nadaljnjo krepitev anticiklona najugodnejši.
Konvergenca izohips nad sprednjim delom anticiklona spodbuja dinamično povečanje tlaka. Tu se opazi tudi hladna advekcija, ki prav tako spodbuja advektivno povečanje tlaka.
V zadnjem delu anticiklona opazimo advekcijo toplote. Anticiklon je toplotno asimetrična barična tvorba. Termični greben nekoliko zaostaja za baričnim grebenom. Linije nič advektivnih in dinamičnih sprememb tlaka se na tej stopnji začnejo zbliževati.
V bližini površine Zemlje je opaziti povečanje anticiklona - ima več zaprtih izobar. Z višino anticiklon hitro izgine. Običajno se v drugi fazi razvoja zaprto središče nad površino AT700 ne zasledi.
Faza mlade anticiklone se konča s prehodom v stopnjo največjega razvoja.
Stopnja največjega razvoja anticiklona
Anticiklon je močna barična tvorba z visokim tlakom v središču površine in divergentnim sistemom površinskih vetrov. Ko se razvija, se vrtinčna struktura širi vse višje (slika 12.8). Na nadmorski višini nad središčem površine je še vedno gost sistem konvergirajočih izohips z močni vetrovi in znatnih temperaturnih gradientov.
V spodnjih plasteh troposfere se anticiklon še vedno nahaja v masah hladnega zraka. Ker pa je anticiklon napolnjen s homogenim toplim zrakom, se na višini pojavi zaprto središče visokega tlaka. Linije nič advektivnih in dinamičnih sprememb tlaka potekajo skozi osrednji del anticiklona. To kaže, da se je dinamično povečanje tlaka v središču anticiklona ustavilo, območje največjega povečanja tlaka pa se je premaknilo na njegovo obrobje. Od tega trenutka se začne oslabitev anticiklona.
Faza uničenja anticiklona
V četrti fazi razvoja je anticiklon visokobarična tvorba s kvazi navpično osjo. Zaprta središča visokega tlaka je mogoče zaslediti na vseh ravneh troposfere, koordinate višinskega središča praktično sovpadajo s koordinatami središča blizu Zemlje (slika 12.9).
Od trenutka krepitve anticiklona se temperatura zraka v višinah dvigne. V anticiklonskem sistemu se zrak spušča in se posledično stisne in segreje. V zadnji del anticiklone vstopa v njen sistem topel zrak (advekcija toplote). Zaradi stalne advekcije toplote in adiabatnega segrevanja zraka se anticiklon napolni z enakomernim toplim zrakom, območje največjih horizontalnih temperaturnih kontrastov pa se premakne na obrobje. Nad središčem površine je toplotno središče.
Anticiklon postane toplotno simetrična barična tvorba. Glede na zmanjšanje horizontalnih gradientov termobaričnega polja troposfere so advektivne in dinamične spremembe tlaka v območju anticiklona bistveno oslabljene.
Zaradi razhajanja zračnih tokov v površinski sloj atmosfere, se tlak v anticiklonskem sistemu zmanjša in ta postopoma propada, kar je v začetni fazi uničenja bolj opazno blizu zemeljske površine.
Nekatere značilnosti razvoja anticiklonov
Razvoj ciklonov in anticiklonov se bistveno razlikuje z vidika deformacije termobaričnega polja. Nastanek in razvoj ciklona spremlja nastanek in razvoj toplotnega korita, medtem ko anticiklon spremlja nastanek in razvoj toplotnega grebena.
Za zadnje stopnje razvoja baričnih formacij je značilna kombinacija baričnih in termičnih središč, izohips in postanejo skoraj vzporedne, na višinah je mogoče zaslediti zaprto središče, koordinate višinskega in površinskega središča pa se praktično ujemajo (govorijo o kvazi navpičnosti višinske osi barske formacije). Deformacijske razlike v termobaričnem polju med nastankom in razvojem ciklona in anticiklona vodijo do tega, da se ciklon postopoma napolni s hladnim zrakom, anticiklon pa s toplim zrakom.
Vsi nastajajoči cikloni in anticikloni ne gredo skozi štiri stopnje razvoja. V vsakem posameznem primeru lahko pride do takšnega ali drugačnega odstopanja od klasične slike razvoja. Barične tvorbe, ki se pojavljajo blizu površja Zemlje, pogosto nimajo pogojev za nadaljnji razvoj in lahko izginejo že na začetku svojega obstoja. Po drugi strani pa obstajajo situacije, ko se stara dušena barična tvorba ponovno rodi in aktivira. Ta proces se imenuje regeneracija baričnih formacij.
Če pa imajo različni cikloni bolj natančno podobnost v stopnjah razvoja, potem imajo anticikloni v primerjavi s cikloni veliko večje razlike v razvoju in obliki. Pogosto se anticikloni pojavljajo kot počasni in pasivni sistemi, ki zapolnjujejo prostor med veliko bolj aktivnimi ciklonskimi sistemi. Včasih lahko anticiklon doseže precejšnjo intenzivnost, vendar je tak razvoj večinoma povezan s ciklonskim razvojem na sosednjih območjih.
Glede na strukturo in splošno obnašanje anticiklonov jih lahko razdelimo v naslednje razrede. (po Khromov S.P.).
- Vmesni anticikloni so hitro premikajoča se območja visokega tlaka med posameznimi cikloni iste serije, ki nastanejo na isti glavni fronti – večinoma so videti kot grebeni brez zaprtih izobar ali z zaprtimi izobarami v vodoravnih dimenzijah istega reda kot premikajoči se cikloni. . Razvija se na hladnem zraku.
- Končni anticikloni - zaključek razvoja serije ciklonov, ki se pojavljajo na isti glavni fronti. Razvijajo se tudi znotraj hladnega zraka, vendar imajo običajno več zaprtih izobar in imajo lahko pomembne horizontalne dimenzije. Ko se razvijejo, ponavadi pridobijo sedeče stanje.
- Stacionarni anticikloni zmernih zemljepisnih širin, t.j. dolgotrajni, počasi premikajoči se anticikloni v arktičnem ali polarnem zraku, katerih horizontalne dimenzije so včasih primerljive s precejšnjim delom celine. Običajno so to zimski anticikloni nad celinami in so predvsem posledica razvoja anticiklonov druge stopnje (redkeje prvega).
- Subtropski anticikloni so dolgotrajni nizko premikajoči se anticikloni, opaženi nad oceanskimi površinami. Te anticiklone občasno okrepijo vdori polarnega zraka iz zmernih zemljepisnih širin z mobilnimi končnimi anticikloni. V topli sezoni so subtropski anticikloni na povprečnih mesečnih zemljevidih dobro izraziti le nad oceani (zamegljena območja nizkega tlaka se nahajajo nad celinami). V hladni sezoni se subtropski anticikloni združijo s hladnimi anticikloni nad celinami.
- Arktični anticikloni so bolj ali manj stabilna območja visokega tlaka v arktičnem bazenu. So hladni, zato je njihova navpična moč omejena na spodnjo troposfero. V zgornjem delu troposfere jih nadomesti polarna depresija. Hlajenje s spodnje površine ima pomembno vlogo pri nastajanju arktičnih anticiklonov; so lokalni anticikloni.
Višina, do katere sega anticiklon, je odvisna od temperaturnih razmer v troposferi. Mobilni in končni anticikloni imajo nizke temperature v spodnjih plasteh atmosfere in temperaturno asimetrijo v zgornjih. Spadajo v srednje ali nizke barične formacije.
Višina stacionarnih anticiklonov zmernih zemljepisnih širin se povečuje, ko se stabilizirajo, spremlja pa se segrevanje ozračja. Najpogosteje so to visoki anticikloni z zaprtimi izohipsami v zgornji troposferi. Zimski anticikloni nad zelo mrzlo deželo, na primer nad Sibirijo, so lahko nizki ali srednji, saj so spodnje plasti troposfere tukaj zelo hladne.
Subtropski anticikloni so visoki - troposfera v njih je topla.
Arktični anticikloni, ki so predvsem toplotni, so nizki.
Pogosto visoki topli in počasi premikajoči se anticikloni, ki se razvijajo v srednjih zemljepisnih širinah dlje časa (približno en teden ali več), povzročajo makrorazsežne motnje v conskem transportu in odmikajo poti mobilnih ciklonov in anticiklonov iz smeri zahod-vzhod. Takšni anticikloni se imenujejo blokirni anticikloni. Centralni cikloni skupaj z blokirnimi anticikloni določajo smer glavnih tokov splošnega kroženja v troposferi.
Visoki in topli anticikloni oziroma hladni cikloni so središča toplote in mraza v troposferi. V območjih med temi središči nastajajo nova frontalna cona, krepijo se temperaturni kontrasti in ponovno se pojavljajo atmosferski vrtinci, ki gredo skozi isti življenjski cikel.
Geografija stalnih anticiklonov
- Antarktično visoko
- Bermuda High
- Havajski anticiklon
- Grenlandski anticiklon
- North Pacific High
- Južni Atlantik High
- South Indian High
- South Pacific High
