Hava kütlelerinin çeşitleri. Siklonlar ve antisiklonlar
Bir süre önce, meteorolojik uyduların ortaya çıkmasından önce, bilim adamları her yıl Dünya atmosferinde yaklaşık yüz elli siklon ve altmış antisiklonun oluştuğunu hayal bile edemiyorlardı. Daha önce pek çok siklon bilinmiyordu çünkü bunların oluşumunu kaydedebilecek meteoroloji istasyonlarının olmadığı yerlerde meydana geldiler.
Dünya atmosferinin en alt katmanı olan troposferde girdaplar sürekli olarak ortaya çıkar, gelişir ve kaybolur. Bunlardan bazıları dikkatimizden kaçacak kadar küçük ve fark edilemeyecek kadar büyük olup, bazıları ise göz ardı edilemeyecek kadar büyük ve Dünya iklimini etkilemektedir (bu öncelikle siklonlar ve antisiklonlar için geçerlidir).
Siklonlar alanlardır alçak basınç Dünya'nın atmosferinde, basıncın çevreye göre çok daha düşük olduğu merkezde. Antisiklon ise tam tersine merkezde en yüksek seviyelere ulaşan yüksek basınç alanıdır. Kuzey yarımkürede siklonlar saat yönünün tersine hareket eder ve Coriolis kuvvetine uyarak sağa doğru hareket etmeye çalışır. Antisiklon atmosferde saat yönünde hareket edip sola saparken (Dünyanın Güney Yarımküresinde her şey tam tersi olur).
Siklonlar ve antisiklonlar özünde kesinlikle zıt girdaplar olmasına rağmen, birbirleriyle güçlü bir şekilde bağlantılıdırlar: Dünyanın bir bölgesinde basınç azaldığında, artışı mutlaka başka bir bölgede kaydedilir. Ayrıca siklonlar ve antisiklonlar, hava akımlarının hareket etmesine neden olan ortak bir mekanizmaya sahiptir: yüzeyin farklı bölümlerinin eşit olmayan şekilde ısıtılması ve gezegenimizin kendi ekseni etrafında dönmesi.
Siklonlar bulutlu, yağmurlu hava siklonun merkezi ile kenarları arasındaki atmosferik basınç farkından kaynaklanan güçlü rüzgarlar.
Antisiklon ise yazın sıcak, rüzgarsız, parçalı bulutlu ve çok az yağışlı havayla karakterize edilirken, kışın açık ama çok soğuk bir havaya neden olur.
Siklonlar (gr. “yılan halkası”), çapı genellikle birkaç bin kilometreye ulaşabilen devasa girdaplardır. Ekvatordan gelen sıcak hava kütleleri, Kuzey Kutbu'ndan (Antarktika) kendilerine doğru hareket eden kuru, soğuk akımlarla çarpıştığında ve kendi aralarında atmosferik cephe adı verilen bir sınır oluşturduğunda, ılıman ve kutup enlemlerinde oluşurlar.
Soğuk hava, aşağıda kalan sıcak hava akışının üstesinden gelmeye çalışırken, bazı bölgelerde katmanının bir kısmını geri iter ve kendisini takip eden kütlelerle çarpışır. Çarpışma sonucunda aralarındaki basınç artar ve basınca boyun eğen sıcak havanın bir kısmı yana doğru saparak elipsoidal bir dönüş başlatır.
Bu girdap, yanındaki hava katmanlarını yakalayarak onları kendi etrafında döndürerek 30 ila 50 km/saat hızla hareket etmeye başlarken, siklonun merkezi çevresine göre daha düşük bir hızla hareket eder. Sonuç olarak, bir süre sonra siklonun çapı 1 ila 3 bin km, yüksekliği ise 2 ila 20 km arasında değişir.
Hareket ettiği yerde hava keskin bir şekilde değişir, siklonun merkezi düşük basınca sahip olduğundan, içinde hava eksikliği olur ve bunu telafi etmek için soğuk hava kütleleri içeri akmaya başlar. Sıcak havayı soğuduğu yere doğru iterler ve içindeki su damlacıkları yoğunlaşarak yağışların düştüğü bulutları oluşturur.
Bir girdabın ömrü genellikle birkaç günden haftaya kadardır, ancak bazı bölgelerde yaklaşık bir yıl da sürebilir: bunlar genellikle düşük tansiyon(örneğin, İzlanda veya Aleut siklonları).
şunu belirtmekte yarar var ekvator bölgesi Bu tür girdaplar tipik değildir, çünkü hava kütlelerinin girdap benzeri hareketi için gerekli olan gezegenin dönüşünün saptırma kuvveti burada hareket etmez.
En güneydeki tropikal kasırga, ekvatora beş dereceden daha yakın oluşmaz ve daha küçük bir çapa ancak daha yüksek rüzgar hızına sahiptir ve genellikle bir kasırgaya dönüşür. Kökenlerine göre, ölümcül kasırgalar üreten ılıman kasırga ve tropikal kasırga gibi kasırga türleri vardır.
Tropikal enlemlerin girdapları
1970'lerde tropikal kasırga Bhola Bangladeş'i vurdu. Rüzgar hızı ve kuvveti düşük olmasına ve yalnızca üçüncü (beş kasırgadan) kasırga kategorisine atanmasına rağmen, yere düşen büyük miktardaki yağış nedeniyle Ganj Nehri kıyılarından taştı ve neredeyse tüm adaları sular altında bırakarak sular altında kaldı. tüm yerleşim yerlerini yeryüzünden uzaklaştırın.
Sonuçlar felaketti: yaygın felaket sırasında üç yüz ila beş yüz bin kişi öldü.
Tropikal bir kasırga, ılıman enlemlerden gelen bir girdaptan çok daha tehlikelidir: okyanus yüzeyinin sıcaklığının 26 ° 'den düşük olmadığı ve hava sıcaklıkları arasındaki farkın iki dereceyi aştığı, bunun sonucunda buharlaşmanın arttığı, havanın nemi arttığında oluşur. hava kütlelerinin dikey yükselişine katkıda bulunan artışlar.
Böylece, okyanus yüzeyinin üzerinde ısınan ve nem kazanan yeni hacimlerdeki havayı yakalayan çok güçlü bir hava akımı ortaya çıkıyor. Gezegenimizin kendi ekseni etrafında dönmesi, havanın yükselmesine bir kasırganın girdap benzeri hareketini verir; bu hareket muazzam bir hızla dönmeye başlar ve çoğu zaman korkunç güçte kasırgalara dönüşür.
Tropikal bir kasırga yalnızca okyanus yüzeyinde 5-20 derece kuzey ve güney enlemleri arasında oluşur ve karaya çıktıktan sonra oldukça hızlı bir şekilde kaybolur. Boyutları genellikle küçüktür: çap nadiren 250 km'yi aşar, ancak kasırganın merkezindeki basınç son derece düşüktür (ne kadar düşük olursa rüzgar o kadar hızlı hareket eder, dolayısıyla siklonların hareketi genellikle 10 ila 30 m/s arasındadır, ve şiddetli rüzgarlar 100 m/s'yi aşıyor). Doğal olarak her tropikal kasırga ölüm getirmez.
Bu girdabın dört türü vardır:
- Rahatsızlık - 17 m/s'yi aşmayan bir hızda hareket eder;
- Depresyon - kasırganın hareketi 17 ila 20 m/s arasındadır;
- Fırtına - kasırganın merkezi 38 m/s'ye kadar bir hızla hareket eder;
- Kasırga - tropik bir kasırga 39 m/s'yi aşan bir hızla hareket eder.
Bu tür kasırganın merkezi, sakin havanın olduğu bir alan olan "fırtınanın gözü" adı verilen bir olguyla karakterize edilir. Çapı genellikle yaklaşık 30 km'dir, ancak tropikal bir kasırga yıkıcı ise yetmişe kadar ulaşabilir. Fırtınanın gözünde hava kütlelerinin daha fazlası vardır. sıcak sıcaklık ve girdabın geri kalanından daha az nem.
Burada genellikle sakinlik hakimdir, yağış aniden durur, gökyüzü açılır, rüzgar zayıflar, böylece tehlikenin geçtiğine karar veren, rahatlayan ve önlemleri unutan insanları aldatır. Tropikal bir kasırga her zaman okyanustan hareket ettiğinden, önüne büyük dalgalar sürükler ve kıyıya çarptıklarında her şeyi yolundan süpürür.
Bilim adamları, tropik siklonun her yıl daha tehlikeli hale geldiği ve aktivitesinin sürekli arttığı (bunun nedeni küresel ısınmadır) gerçeğini giderek daha fazla kaydediyorlar. Bu nedenle, bu kasırgalar yalnızca tropik enlemlerde bulunmaz, aynı zamanda onlar için yılın alışılmadık bir zamanında Avrupa'ya ulaşır: genellikle yaz sonu/sonbahar başında oluşurlar ve asla ilkbaharda meydana gelmezler.
Böylece, Aralık 1999'da Fransa, İsviçre, Almanya ve İngiltere, Lothar Kasırgası tarafından vuruldu; o kadar güçlüydü ki, sensörlerin ölçeğinin dışına çıkması veya çalışmaması nedeniyle meteorologlar onun görünümünü bile tahmin edemediler. "Lotar"ın yetmişten fazla kişinin ölümüne neden olduğu ortaya çıktı (bunlar çoğunlukla trafik kazaları ve düşen ağaçların kurbanıydı) ve yalnızca Almanya'da birkaç dakika içinde yaklaşık 40 bin hektar orman yok edildi.
Antisiklonlar
Antisiklon, merkezinde yüksek basınç ve çevresinde alçak basınç bulunan bir girdaptır. Soğuk hava kütlelerinin sıcak hava kütlelerini istila etmesiyle Dünya atmosferinin alt katmanlarında oluşur. Subtropikal ve subpolar enlemlerde bir antisiklon meydana gelir ve hareket hızı yaklaşık 30 km/saattir.
Antisiklon, siklonun tam tersidir: içindeki hava yükselmez, alçalır. Nemin olmaması ile karakterizedir. Bir antisiklon, kuru, açık ve rüzgarsız, yazın sıcak ve kışın ayaz havayla karakterize edilir. Gün içinde önemli sıcaklık dalgalanmaları da karakteristiktir (fark özellikle kıtalarda güçlüdür: örneğin Sibirya'da yaklaşık 25 derecedir). Bu, genellikle sıcaklık farkını daha az fark edilir hale getiren yağış eksikliğiyle açıklanmaktadır.
Girdapların isimleri
Geçen yüzyılın ortalarında antisiklonlara ve siklonlara isimler verilmeye başlandı: atmosferdeki kasırgalar ve siklon hareketleri hakkında bilgi alışverişinde bulunurken bunun çok daha uygun olduğu ortaya çıktı, çünkü kafa karışıklığını önlemeyi ve kasırga sayısını azaltmayı mümkün kıldı. hatalar. Kasırga ve antisiklonun her adının arkasında, girdap hakkında, atmosferin alt katmanındaki koordinatlarına kadar gizli veriler vardı.
Şunun veya bu siklonun ve antisiklonun adı hakkında nihai kararı vermeden önce, yeterli sayıda teklif dikkate alındı: bunların sayılar, alfabe harfleri, kuş isimleri, hayvan isimleri vb. ile belirtilmesi önerildi. o kadar kullanışlı ve etkili ki bir süre sonra tüm siklonlara ve antisiklonlara isimler verildi (ilk başta dişiydi ve yetmişli yılların sonlarında tropikal girdaplar erkek isimleriyle anılmaya başlandı).
2002'den bu yana, bir siklon veya antisiklon'u kendi adıyla adlandırmak isteyen herkese teklif veren bir hizmet ortaya çıktı. Zevk ucuz değil: Müşterinin adını alacak bir kasırganın standart fiyatı 199 avro, antisiklonlar ise 299 avro, çünkü antisiklonlar daha az sıklıkta meydana geliyor.
Hava kütleleri- bunlar, belirli bir kara veya okyanus alanı üzerinde oluşan ve nispeten tekdüze özelliklere sahip olan - sıcaklık, nem, şeffaflık - troposferde ve alt stratosferde bulunan büyük hava kütleleridir. Sistem içerisinde tek birim halinde ve aynı yönde hareket ederler. genel dolaşım atmosfer.
Hava kütleleri binlerce kilometrekarelik bir alanı kaplar, kalınlıkları (kalınlıkları) 20-25 km'ye kadar ulaşır. Farklı özelliklere sahip bir yüzey üzerinde hareket ederek ısınırlar veya soğurlar, nemlenirler veya kururlar. Sıcak veya soğuk, çevresinden daha sıcak (soğuk) olan bir hava kütlesidir. Oluşum alanlarına bağlı olarak dört bölgesel hava kütlesi türü vardır: ekvator, tropikal, ılıman, arktik (Antarktika) hava kütleleri (Şekil 13). Öncelikle sıcaklık ve nem bakımından farklılık gösterirler. Ekvatoral olanlar hariç her türlü hava kütlesi, üzerinde oluştukları yüzeyin niteliğine bağlı olarak deniz ve karasal olarak ayrılır.
Ekvator hava kütlesi, bir alçak basınç kuşağı olan ekvator enlemlerinde oluşur. Hem karada hem de denizde oldukça yüksek sıcaklıklara ve maksimuma yakın neme sahiptir. Kıtasal tropik hava kütlesi, tropik enlemlerdeki kıtaların orta kesiminde oluşur. Yüksek sıcaklık, düşük nem ve yoğun toz içerir. Oldukça yüksek hava sıcaklıklarının hakim olduğu ve yüksek nemin meydana geldiği tropik enlemlerdeki okyanuslar üzerinde bir deniz tropikal hava kütlesi oluşur.
Kıtasal ılıman hava kütlesi, ılıman enlemlerdeki kıtalar üzerinde oluşur ve Kuzey Yarımküre'de hakimdir. Özellikleri mevsimlere göre değişir. Yaz oldukça yüksek sıcaklık ve nem, yağış tipiktir. Kışın düşük ve aşırı düşük sıcaklıklar ve düşük nem vardır. Ilıman enlemlerde ılık akıntılarla okyanuslar üzerinde bir deniz ılıman hava kütlesi oluşur. Yazın daha serin, kışın daha sıcaktır ve kayda değer nem oranına sahiptir.
Kıtasal Arktik (Antarktika) hava kütlesi, Arktik ve Antarktika'nın buzları üzerinde oluşur ve son derece düşük sıcaklıklar ve düşük nem, yüksek şeffaflık. Deniz Arktik (Antarktika) hava kütlesi periyodik olarak donan denizler ve okyanuslar üzerinde oluşur; sıcaklığı biraz daha yüksek ve nemi daha yüksektir.
Hava kütleleri sürekli hareket halindedir ve karşılaştıklarında geçiş bölgeleri veya cepheler oluşur. atmosferik cephe- farklı özelliklere sahip iki hava kütlesi arasındaki sınır bölgesi. Atmosfer cephesinin genişliği onlarca kilometreye ulaşıyor. Atmosfer cepheleri, bölgeye hangi havanın girdiğine ve neyin yer değiştirdiğine bağlı olarak sıcak veya soğuk olabilir (Şekil 14). Çoğu zaman, atmosferik cepheler ılıman enlemlerde meydana gelir. soğuk hava kutup enlemlerinden ve tropik enlemlerden sıcaktır.
Cephenin geçişine hava koşullarındaki değişiklikler eşlik ediyor. Sıcak cephe soğuk havaya doğru hareket eder. Isınma ve çiseleyen yağış getiren nimbostratus bulutlarıyla ilişkilidir. Soğuk cephe uzaklaşıyor sıcak hava. Genellikle fırtınalı rüzgarlar ve gök gürültülü sağanak yağışlarla birlikte kısa süreli yoğun yağışlar ve soğuk sıcaklıklar getirir.
Siklonlar ve antisiklonlar
Atmosferde, iki hava kütlesi karşılaştığında, büyük atmosferik girdaplar ortaya çıkar - siklonlar ve antisiklonlar. Yalnızca 15-20 km yükseklikte binlerce kilometre kareyi kaplayan düz hava girdaplarını temsil ediyorlar.
Siklon- Kuzey Yarımküre'de çevreden merkeze saat yönünün tersine bir rüzgar sistemi ile merkezde azaltılmış hava basıncına sahip devasa (yüzlerce ila birkaç bin kilometre) çapında atmosferik bir girdap. Siklonun merkezinde yükselen hava akımları gözlenmektedir (Şekil 15). Yükselen hava akımları sonucunda siklonların merkezinde güçlü bulutlar oluşur ve yağış meydana gelir.
Yaz aylarında siklonların geçişi sırasında hava sıcaklığı düşer, kışın yükselir ve çözülme başlar. Bir kasırganın yaklaşması bulutlu havaya ve rüzgar yönünün değişmesine neden olur.
Tropikal siklonlar, her iki yarımkürede de 5 ila 25° arasındaki tropikal enlemlerde meydana gelir. Ilıman enlemlerdeki siklonlardan farklı olarak daha küçük bir alanı kaplarlar. Tropikal kasırgalar yazın sonlarında - sonbaharın başlarında ılık deniz yüzeyinde ortaya çıkar ve bunlara güçlü fırtınalar, şiddetli yağışlar ve fırtına kuvvetli rüzgarlar eşlik eder ve muazzam yıkıcı güce sahiptirler.
İÇİNDE Pasifik Okyanusu Tropikal kasırgalara Atlantik'te tayfunlar denir - kasırgalar, Avustralya kıyılarında - ister istemez. Tropikal siklonlar taşıyor büyük sayı Tropikal enlemlerden ılıman enlemlere doğru enerji aktarımı, bu da onları önemli bir bileşen haline getiriyor küresel süreçler atmosferik dolaşım. Tahmin edilemezlikleri nedeniyle tropik siklonlar verilmiştir. kadın isimleri(örneğin, “Catherine”, “Juliet” vb.).
Antisiklon- büyük çaplı (yüzlerce ila birkaç bin kilometre arasında) bir alana sahip atmosferik bir girdap yüksek tansiyon en dünyanın yüzeyi Kuzey Yarımküre'de merkezden çevreye doğru saat yönünde bir rüzgar sistemi vardır. Antisiklonda aşağı doğru hava akımları gözlenmektedir.
Hem kışın hem de yazın antisiklon, bulutsuz bir gökyüzü ve sakin bir rüzgarla karakterize edilir. Antiksiklonların geçişi sırasında hava güneşli, yazın sıcak, kışın ise çok soğuk olur. Antisiklonlar Antarktika'nın buz tabakaları üzerinde, Grönland'da, Kuzey Kutbu'nda ve tropik enlemlerdeki okyanuslar üzerinde oluşur.
Hava kütlelerinin özellikleri oluşum alanlarına göre belirlenir. Oluştukları yerlerden başkalarına geçtiklerinde yavaş yavaş özelliklerini (sıcaklık ve nem) değiştirirler. Siklonlar ve antisiklonlar sayesinde enlemler arasında ısı ve nem alışverişi yapılır. Ilıman enlemlerde siklon ve antisiklonların değişmesi hava koşullarında ani değişikliklere neden olur.
Siklon(Yunanca'dan kiklon - dönen, dönen), merkezinde azaltılmış hava basıncına sahip, büyük (yüzlerce ila birkaç bin km) çapında atmosferik bir girdaptır.
Bir siklon, bir antisiklonun tam tersi değildir; farklı bir görünüm mekanizmasına sahiptirler. Her zaman kasırgalar ve doğal olarak Coriolis kuvveti sayesinde Dünya'nın dönmesi nedeniyle ortaya çıkar. Brouwer'in sabit bir nokta hakkındaki aksiyomunun bir sonucu, atmosferde en az 1 siklon veya antisiklon bulunmasıdır.
Bir siklondaki hava, Kuzey Yarımküre'de saat yönünün tersine, Güney Yarımküre'de ise saat yönünde dolaşır. Ek olarak, dünya yüzeyinden birkaç yüz metreye kadar yükseklikteki hava katmanlarında rüzgar, barik eğim boyunca (basıncın azalması yönünde) siklonun merkezine doğru yönlendirilmiş bir bileşene sahiptir. Terimin boyutu yükseklikle küçülür.
İki ana siklon türü vardır: tropikal olmayan Ve tropikal(özel nitelikleri vardır ve daha da az görülürler).
Ekstratropikal siklonlar ılıman veya kutupsal enlemlerde oluşurlar ve ilk gelişimlerinde bin kilometrelik bir çapa sahiptirler ve merkezi siklon adı verilen durumda birkaç bine kadar çıkabilirler. Tropikal olmayan siklonlar arasında, ılıman enlemlerin (Akdeniz, Balkan, Karadeniz, Güney Hazar, vb.) güney sınırında oluşan ve kuzeye ve kuzeydoğuya doğru hareket eden güney siklonları ayırt edilir. Güney kasırgalarının çok büyük enerji rezervleri vardır; özellikle güneydeki siklonlarla orta şerit Rusya ve BDT, daha yoğun yağışlar, rüzgarlar, fırtınalar, fırtınalar ve diğer hava olaylarıyla ilişkilidir.
Tropikal siklonlar tropikal enlemlerde oluşur ve en küçük boyutlara sahiptir (yüzlerce, bazen bin km'den fazla), ancak fırtına hızlarına ulaşan büyük basınç değişimlerine ve rüzgar hızlarına sahiptir. Bu tür kasırgalar aynı zamanda "fırtınanın gözü" olarak adlandırılan, nispeten açık ve sakin havaya sahip, 20-30 km çapında bir merkezi alan ile de karakterize edilir. Tropikal siklonlar kendi gelişimleri sırasında tropikal olmayan siklonlara dönüşebilirler. 8-10° kuzey ve güney enlemlerinin altında siklonlar çok nadir görülür ve ekvatorun yakın çevresinde hiç görünmezler.
Küçük atmosferik basınç bir kasırgada kasırganın merkezine düşer; çevreye doğru büyür, yani. yatay barik eğimler siklonun dışından içeriye doğru yönlendirilir. İyi gelişmiş bir siklonda deniz seviyesinde merkezdeki basınç 950-960 mbar'a (1 bar = 105 N/m2) ve bazı durumlarda 930-920 mbar'a (deniz seviyesinde ortalama basınç 100 mbar) düşebilir. yaklaşık 1012 mbar).
Düzensiz fakat genel olarak yuvarlatılmış bir şekle sahip kapalı izobarlar (eşit basınç bantları), birkaç yüz km'den 2-3 bin km'ye kadar bir çapa sahip düşük basınç alanını (barik depresyon) sınırlar. Bu bölgede hava girdap hareketi içerisindedir. Serbest bir atmosferde, atmosferin sınır katmanının üzerinde (yaklaşık 1000 m), yaklaşık olarak izobarlar boyunca hareket eder, basınç gradyanından düz bir çizgiye yakın bir açıyla, Kuzey Yarımküre'de sağa ve sola doğru sapar. Güney Yarımküre (Coriolis sapma kuvvetinin ve kavisli yörüngeler boyunca hareket ederken ortaya çıkan merkezkaç kuvvetinin etkisi nedeniyle).
Sınır tabakasında rüzgar, sürtünme kuvvetinden dolayı az çok önemli ölçüde (yüksekliğe bağlı olarak) izobarlardan basınç gradyanına doğru sapar. Rüzgar, dünya yüzeyinde basınç gradyanı ile yaklaşık 60°'lik bir açı oluşturur; Havanın dönme hareketine havanın siklona doğru yönü eşlik eder. Mevcut şeritler siklonun merkezine doğru birleşen spiraller şeklini alır. Bir siklondaki rüzgar hızları, atmosferin bitişik bölgelerine göre daha güçlüdür; zaman zaman 20 m/s'nin (fırtına) ve hatta 30 m/s'nin (kasırga) üzerine çıkarlar.
Hava hareketinin artan bileşenleri nedeniyle, özellikle atmosferik cephelerin yakınında, siklonda bulutlu hava hakimdir. Tropikal olmayan enlemlerdeki yağışların büyük kısmı özellikle siklona düşer. Havanın girdap hareketi nedeniyle dünyanın farklı enlemlerinden farklı sıcaklıktaki hava kütleleri siklon bölgesine çekilir. Bu, siklonun sıcaklık asimetrisi ile ilişkilidir: farklı sektörlerinde hava sıcaklıkları farklıdır. Bu, özellikle troposferin ana cephelerinde (Arktik, Antarktik, kutup) meydana gelen hareketli siklonlar için geçerlidir. Ancak dünya yüzeyinin sıcak bölgelerinde (çöller, çöller) zayıf (“bulanık”) siklonlar gözlenir. iç denizler) - termal çöküntüler olarak adlandırılanlar - oldukça düzgün bir sıcaklık dağılımıyla hareketsizdir.
Yükseklik arttıkça siklon izobarları yavaş yavaş kapalı şekillerini kaybeder. Bu, siklonun gelişim aşamasına ve içindeki sıcaklığın dağılımına bağlı olarak farklı şekillerde gerçekleşir. Gelişimin ilk aşamasında, hareketli (ön) siklon troposferin yalnızca alt kısmını kaplar. Daha büyük gelişme aşamasında, siklon troposferin tüm yüksekliğine yayılabilir ve hatta alt stratosfere kadar uzanabilir. Termal çöküntüler her zaman alt troposferle sınırlıdır.
Mobil siklonlar genellikle atmosferde batıdan doğuya doğru hareket eder. Her bir durumda, hareketin yönü üst troposferdeki genel hava taşımacılığının yönüne göre belirlenir. Ters hareketler nadirdir. Bir kasırganın ortalama hareket hızı yaklaşık 30-45 km/saattir, ancak gelişimin ilk aşamalarında ayrı ayrı daha hızlı hareket eden (100 km/saat'e kadar) siklonlar vardır; son aşamada siklonlar uzun süre konum değiştirmeyebilir.
Bir kasırganın herhangi bir alandaki hareketi, yalnızca atmosfer basıncında ve rüzgarda değil, aynı zamanda sıcaklık ve nemde, bulutlulukta ve yağışta da keskin ve önemli yerel değişikliklere neden olur.
Mobil siklonlar genellikle troposferin daha önce ortaya çıkan ana cephelerinde, havanın ön tarafın her iki tarafına aktarılması sırasında oluşan dalga bozuklukları nedeniyle gelişir. Dengesiz ileri dalgalar büyür ve siklonik girdaplara dönüşür. Ön kısım boyunca hareket eden (genellikle enlem olarak uzatılmış), siklon sırayla onu deforme eder, meridyen rüzgar bileşenleri oluşturur ve böylece siklonun ön (doğu) kısmındaki sıcak havanın transferini kolaylaştırır. en yüksek enlemler ve siklonun arka (batı) kısmında alçak enlemlere kadar soğuk hava. Kasırganın güney kısmında, alt katmanlarda, sıcak ve soğuk cephelerle (genç bir kasırganın aşaması) sınırlanan, sıcak bir sektör oluşturulur. Daha sonra, soğuk ve sıcak cepheler kapandığında (siklon tıkanması), sıcak hava, soğuk hava tarafından dünyanın yüzeyinden en yüksek katmanlara itilir, sıcak sektör ortadan kaldırılır ve siklonda (tıkanmış) daha düzgün bir sıcaklık dağılımı oluşturulur. siklon aşaması). Bir siklonda kinetik enerjiye dönüşebilecek enerji kaynağı tükenir; kasırga kaybolur veya başka bir kasırgayla birleşir.
Ana cephede, genellikle birbiri ardına hareket eden birkaç siklondan oluşan bir dizi (aile) siklon gelişir. Serinin gelişiminin sonunda, henüz sönmemiş bireysel siklonlar birleşerek, tüm kalınlığı boyunca soğuk havadan oluşan geniş, hareketsiz, en derin ve en yüksek merkezi siklonu oluşturur. Eşit olarak kaybolur. Aynı zamanda siklonun oluşmasıyla aralarında merkezde yüksek basınçlı ara antisiklonlar belirir. Bireysel bir kasırganın tüm evrim süreci belirli sayıda gün sürer; bir dizi siklon ve merkezi bir siklon bir ila iki hafta sürebilir. Her yarıkürede, herhangi bir anda, birkaç ana cephe ve bunlarla ilişkili kasırga serileri bulmak mümkündür; Her yarım kürede yıllık siklonların toplam sayısı yüzlercedir.
Ana cephelerin oluşumunun ve öncü bozuklukların nispeten sürekli olarak meydana geldiği belirli enlemler ve alanlar vardır. Sonuç olarak, siklonların, antisiklonların ve serilerinin ortaya çıkma sıklığı ve hareketinde belirli coğrafi modeller vardır; sözde siklonik aktivitede. Ancak kara ve denizin, topoğrafyanın, orografinin ve diğer coğrafi nedenlerin siklonların ve antisiklonların oluşumu ve hareketi üzerindeki etkisi ve bunların etkileşimi, siklonik aktivitenin genel resmini çok karmaşık ve hızla değişen bir hale getiriyor. Siklonik aktivite enlemler arası hava, hareket, ısı ve su değişimine yol açar. önemli faktör Atmosferin genel dolaşımında.
Kasırgalar yalnızca Dünya atmosferinde değil, diğer gezegenlerin atmosferlerinde de görülür. Örneğin, uzun ömürlü bir antisiklon olduğu anlaşılan Büyük Kırmızımsı Leke, Jüpiter'in atmosferinde uzun yıllardan beri gözlemlenmektedir.
Birincil kaynaklar:
Ayrıca sitede:
Daha sıcak bir yüzey üzerinde hareket eden hava kütlesine denir soğuk; alttaki daha soğuk bir yüzey üzerinde hareket etmek - ılık; ile termal dengede olmak çevre - yerel.
Kuzey Kutbu'nda oluşan hava kütlesine ne ad verilir? arktik hava, Kalınlığı boyunca güçlü bir şekilde soğutulan bu yapı, düşük mutlak ve yüksek bağıl neme sahiptir ve beraberinde sis ve pus getirir. Ilıman enlemlerde oluşur kutup havası. Kışın, bu tür hava kütleleri özellikleri bakımından Arktik havasına yakındır; Yaz aylarında kutup havası çok tozludur ve görüş mesafesi azalır. Subtropik ve tropik bölgelerde oluşan tropik havaçok sıcak, tozlu, yüksek mutlak nem ile karakterize edilir ve sıklıkla opaklık fenomenine (kırmızımsı güneş ve mavi bir pus içinde uzaktaki nesneler) neden olur. Kıtasal tropik hava gün boyunca dengesizdir (konveksiyon, toz şeytanları ve fırtınalar, kasırgalar). Görünürlük azalır.
Ekvator hava genel olarak tropik havayla aynı özelliklere sahiptir, ancak bazıları daha da büyük ölçüde ifade edilir.
Cepheler. Farklı özelliklere sahip iki hava kütlesinin temas noktası fiziksel özellikler, arayüz (ön) olarak adlandırılır. Böyle bir yüzeyin alttaki yüzeyle (deniz veya kara) kesişme çizgisine ön çizgi denir. Cepheler hareketli ve sabit olarak ayrılmıştır.
Ana Arktik cephe, Arktik havayı kutup havasından ayırır; ana kutup cephesi - tropikalden kutup havası; ana tropikal cephe - ekvatordan gelen tropikal hava.
Sıcak ön Sıcak hava kütlesi soğuk olanın üzerine süründüğünde meydana gelir. Böyle bir cephenin önündeki baskı düşüyor. “Pençe” şeklindeki sirüs bulutları da sıcak bir cephenin habercisidir. Sıcak cephenin ilerisinde prefrontal sisler gözleniyor. Sıcak cephe bölgesini geçen gemi kendisini geniş bir şeritte buluyor şiddetli yağmur veya görüş mesafesinin azaldığı kar.
Soğuk cephe soğuk hava kütlelerinin sıcak hava kütlelerinin altına sıkışması sonucu oluşur. Yağmur bulutlarından oluşan bir “duvar” ile ilerliyor. Cephenin önündeki baskı önemli ölçüde düşüyor. Soğuk bir cepheyle karşılaştığında gemi kendisini sağanak, fırtına, fırtına ve kuvvetli denizlerin olduğu bir bölgede bulur. Bununla birlikte, eğer bir soğuk hava kaması sıcak kütleleri yavaşça "keserse", o zaman böyle bir soğuk cephe hattının arkasında gemi kendisini yoğun yağışlı bir bölgede bulur.
Tıkanmanın ön kısmı iki hava kütlesinin (sıcak ve soğuk) etkileşime girmesiyle oluşur. Eğer sollayan kütle öndekinden daha düşük bir sıcaklığa sahipse, o zaman ön tarafa soğuk tıkanma cephesi adı verilir; sollayan kütlenin sıcaklığı öndekinden daha yüksekse - sıcak tıkanmanın önü. Tıkanma cephelerinden geçerken gemi kendisini görüş mesafesinin azalması, yağış, kuvvetli rüzgar heyecan eşlik ediyor.
Siklonlar. Siklon, farklı sıcaklıktaki iki hava kütlesinin sınırındaki düşük basınç bölgesi olarak ortaya çıkar. Genellikle bu ön yüzeydeki bir dalga bozukluğudur. 1000 km'den daha uzun bir uzunluğa sahip olan dalga kararsız hale gelir ve kasırganın "derinleştiği" söylenir: soğuk ve sıcak cepheler arasında dil şeklinde bir sıcak hava sektörü oluşur. Daha fazla gelişmeyle birlikte, sıcak cepheden daha hızlı hareket eden soğuk cephe ona yetişir; Sıcak ve soğuk cephelerin kapatılması sıcak sektörü ortadan kaldırarak bir tıkanma cephesi oluşturur.
Siklonun çapı birkaç yüz ila 5000 km arasında değişmektedir; ortalama seyahat hızı 30-60 km/saattir. Bulut örtüsü, rüzgar, atmosferik basınç ve hava sıcaklığındaki değişikliklere ilişkin dikkatli gözlemler, navigasyon için önemli sonuçlar çıkarmamızı sağlar:
İzole edilmiş küçük kümülüs bulutları aşağıdaki rüzgarla aynı yönde hareket ediyorsa, gözlemci kasırganın arkasındadır ve havanın iyileşmesi beklenebilir;
Bulutların hareket yönü aşağıdaki rüzgarın yönü ile örtüşmüyorsa, gözlemci kasırganın ön kısmındadır ve bir veya iki gün içinde uzun süreli yağış ve sıcaklıktaki değişiklikler (yaz aylarında azalan ve artan) beklenmelidir. kışın);
Rüzgarın şiddeti artar ve güneşle birlikte yönü değişirse, kuzey yarımküre (güney yarımküre) gözlemcisi siklonun sağ (sol) yarısında; artan rüzgarın yönü güneşe karşı değişiyorsa tam tersi bir sonuca varılmalıdır;
Rüzgar yönü değişmezse, gözlemci siklon merkezinin yolundadır ve geçici bir durgunluk ve ardından karşı taraftan rüzgarın artmasını beklemelidir.
Tropikal siklonlar. Ilıman enlemlerden kaynaklanan siklonların aksine, tropikler arasında meydana gelen siklonik rahatsızlıklara tropikal siklonlar denir. Batı Hint Adaları'nda bunlara kasırga denir; Asya'nın doğusunda - tayfunlar; Hint Okyanusunda - siklonlar; Hint Okyanusu'nun güney kesiminde - lassos. Tropikal siklonlar tipik olarak 100 ila 300 milden daha azdır ve çekirdek çapı 20 ila 30 mil arasındadır. Tropikal bir kasırgadaki basınç gradyanı bazen 40 mb'yi aşar ve rüzgar hızı 100 km / saate ulaşır ve bu göstergeler, ılıman enlemlerdeki siklonların aksine, kasırganın (tayfun vb.) neredeyse tüm alanında devam eder.
Pirinç. 114.
Yaklaşan bir tayfunun işaretlerinden biri, rüzgarın estiği veya daha önce estiği yönden farklı bir yönden gelen bir dalganın ortaya çıkmasıdır. Rüzgarın neden olduğu dalgalanmalar, tayfunun merkezinden 400 ila 600 mil kadar erken bir mesafede tespit edilebiliyor. Dalganın yönüne göre tayfunun merkezinin konumu yargılanabilir ve bu yön değiştirilerek hareketinin yönü yargılanabilir.
Tayfunun merkezi yaklaştıkça atmosferik basınç keskin bir şekilde düşer, sirrus bulutlarının yerini bir sağanak bulut yığını alır; Boğucu sıcakla birlikte fırtına öncesi bir sessizlik geliyor. Daha sonra hava sıcaklığı hızla düşer, yağmur başlar ve tropikal sağanak yağışa dönüşür.
Kuzey yarımküre için tropikal bir siklonun basitleştirilmiş bir diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 114. Şekilden de görülebileceği gibi tayfun bölgesindeki rüzgarlar merkez yönünden sağa ortalama 60° sapmaktadır. Bu nedenle sırtı rüzgara dönük bir gözlemci için tayfunun merkezi ileride, rüzgar yönünün yaklaşık 60° solunda olacaktır. Tayfun merkeze yaklaştıkça rüzgarın yarıçaptan sapma açısı artar ve merkeze yakın yerlerde 90°'ye ulaşır. Tayfunun merkezinde zayıf rüzgarlar ve hatta fırtınalı denizlerde sakin koşullar gözleniyor. Tayfunun merkezini ("fırtınanın gözü") geçtikten sonra rüzgar çok hızlı bir şekilde kasırga gücüne dönüşür. Kuvvetli 12 rüzgar merkezden 30-35 mil veya daha fazla uzaklıkta devam ediyor. Daha sonra yavaş yavaş zayıflıyor. Yani tayfunun merkezinden 50-75 mil uzakta rüzgar kuvveti 10; 100-150 mil mesafede - 8-9 puan. Ve ancak 200-250 mil mesafede rüzgar kuvveti 6-7 puana düşüyor. Tropikal bir siklon modelini kullanarak (bkz. Şekil 114), tropikal siklonun merkezinin hareket yoluna göre geminin konumunu belirlemek zor değildir: rüzgar yönü saat yönünde değişirse, o zaman siklonun sağ yarısı kabın içinden geçer; rüzgar yönü saat yönünün tersine değişirse - sol yarı; rüzgar yönü değişmezse - kasırganın merkezi. Böylece,
İncir. 115.
Tropikal bir kasırgayla karşılaştığınızda doğru rotayı seçmek için aşağıdaki kurallara uymanız gerekir:
1) kuzey yarımkürede seyrederken (Şekil 115, a): tropikal bir kasırganın sağ yarısını geçerken, sancak kontrasına uzanmanız (rüzgarı sağ elmacık kemiğine getirmeniz) ve bu rotayı barometre yükselmeye başlar;
Tropikal bir kasırganın sol yarısını geçerken, sancak istikametine uzanmanız (rüzgârı sağdan kıç tarafına getirmeniz) ve tropikal kasırga bölgesini terk edene kadar bu rotayı sürdürmeniz gerekir; Tropikal bir kasırganın merkezi yolunda olduklarından, aynı zamanda sancak kontrasına da uzanırlar (Şekil 115, a) ve daha önce belirtildiği gibi tutunurlar;
2) yüzerken güney yarımküre(Şekil 115, b):
Tropikal bir kasırganın sol yarısını geçerken, barometre yükselmeye başlayana kadar rotayı koruyarak iskele kontrasına yakın bir şekilde yatın;
Tropikal bir kasırganın sağ yarısını geçerken, iskele kontrasının arka tarafına yatın ve daha önce belirtildiği gibi tutun; Bir kasırga yolundayken, rüzgarı iskele istikametinin arka istikametine de getirin ve böylece kasırga bölgesini terk edene kadar yönlendirin.
Antisiklonlar- Yüksek atmosfer basıncına sahip alanlar, siklonlar gibi sabit ve hareketlidir.
Kuzeyden gelen bir antisiklon, soğuk mevsimde daha düşük sıcaklıklar, açık hava ve iyi görüş sağlar; sıcak mevsimde fırtınalar olur; güneyden gelen antisiklon, soğuk mevsimde uzun süreli bulutlu hava getirir; sıcak havalarda - gök gürültülü yağmurlar ve geceleri - çiy ve yer sisleri. Antisiklonik havanın açık bir işareti, hava sıcaklığı, nem ve diğer meteorolojik unsurlardaki keskin günlük değişikliklerdir.
İleri
İçindekiler
Geri
8.sınıf coğrafya dersinde atmosferdeki çeşitli süreçlere ilişkin birçok konu işlenmektedir. Her insan için pratik değeri olan havanın oluşumu ve değişiminin nedenlerini ve yöntemlerini, tahminini ortaya çıkardıkları için incelenmeleri ve anlaşılması gerekir.
Siklonlar ve antisiklonlar nelerdir
En ilginç mekanizmalardan biri bir tür “hava pompalarıdır” - ana rolü dünya yüzeyinin geniş alanları üzerinde havanın oluşması olan muazzam büyüklükteki atmosferik girdaplar.
Yükseklikleri 20 km'ye kadar, çapları ise 4-5 bin km'ye ulaşabiliyor.
Pirinç. 1. Devasa bir atmosferik girdap.
Bu durumda siklon, havayı kendi merkezinden toplayıp yukarıya doğru fırlatan bir hava girdabıdır. Antisiklon ise tam tersine, atmosferin üst katmanlarından havayı çeker ve yüzeye yakın bir yere dağıtır.
Bunun nedeni, siklonun düşük basınçlı bir alan olması, havanın basıncın en düşük olduğu yere, yani siklonun merkezine doğru akmasıdır. Orada yükselen hava akımları oluşur.
EN İYİ 1 makalebununla birlikte okuyanlar
Bir antisiklon, aşağıdakilerle karakterize edilen atmosferik bir girdaptır: yüksek basınç. Tam tersine, hava kütlelerini kendi merkezinden “hızlandırır” ve onları atmosferin daha yüksek katmanlarından çeker. Merkezinde, merkezden spiral çizen ve dünya yüzeyine dağıtılan aşağı doğru akışlar oluşur.
Atmosfer girdapları sıklıkla bölgelerde oluşur atmosferik cepheler Oluşumlarının ana nedeni Dünya'nın dönmesidir.
Pirinç. 2. Bir siklon ve antisiklonun yapısının şeması.
Diğer gezegenlerin atmosferinde de benzer olaylar gözlemleniyor. Dünya dışı uzun ömürlü kasırga, Neptün'ün atmosferindeki Küçük Karanlık Noktadır ve antisiklon, Jüpiter'deki Büyük Kırmızı Noktadır.
atmosferik girdapların özelliklerinin karşılaştırılması
Siklonlar ve antisiklonların farklılıkları ve benzerlikleri vardır. Benzerlikleri şunlardır:
- girdap yapısı;
- geniş bölgelerde hava oluşumunda önemli rol oynar.
Bir antisiklonun görünümü, yakındaki siklonların oluşumundan etkilenir - düşük basınçlı bir girdap tarafından atılan fazla hava birikir ve yüksek basınçlı bir antisiklon alanının gelişimini tetikler.
Atmosferik girdaplar arasındaki farklar karşılaştırmalı özellikler tablosunda sunulmaktadır:
|
Siklon |
Antisiklon |
|
|
Oluşum yeri |
Daha sıklıkla okyanusların üzerinde, Dünya'nın dönüşüyle ilişkili Coriolis kuvvetinin etki etmediği ekvator bölgesi dışında her yerde oluşabilir. |
Tropik bölgelerde, okyanusların üzerinde ve buz sahalarının üzerinde |
|
Boyut (çap) |
||
|
Hareket |
Sabit, hız 30-60 km/saat, tropikal fırtına tayfunları çok daha hızlıdır |
Aktif değil veya 20-40 km/saat hıza sahip |
|
Basınç |
Merkezde düşük, çevrede yüksek |
Merkezde yüksek, çevrede alçak |
|
Dönüş yönü |
Kuzey Yarımküre'de saat yönünün tersine, Güney Yarımküre'de ise saat yönünün tersine dönerler. |
Kuzey Yarımküre'de dönüş saat yönünde, Güney Yarımküre'de ise tam tersidir. |
|
Havayı getirir |
Rüzgar, bulutlar, yağış |
Açık veya parçalı bulutlu, sakin, yağış yok |
Sinoptik haritalarda siklonları ve antisiklonları belirtmek için harfler kullanılır: H - düşük basınç alanı, B - yüksek basınç alanı anlamına gelir.
Pirinç. 3. Sinoptik harita.
Siklon ve antisiklon türleri
Adını oluşum yerinden alan çeşitli siklon türleri vardır:
- Arktik;
- ılıman enlemler;
- güney ekstratropikal;
- tropikal.
Rusya topraklarından geçen kasırgaların çoğu Atlantik üzerinde oluşuyor, batıdan doğuya doğru hareket ediyor ve arktik veya ılıman olarak sınıflandırılıyor. Bunlar geniş alanlı atmosferik girdaplardır.
Tropikal siklonlar en tehlikeli olanlardır; yalnızca yüzlerce kilometrelik nispeten küçük boyutlarla, merkezde anormal derecede düşük basınçla ve dolayısıyla fırtına hızlarına ulaşan çok yüksek rüzgar hızlarıyla karakterize edilirler. Asya'nın kıyı ülkelerinde en büyük yıkıma neden olan bu kasırgalardır. Kuzey Amerika. Yalnızca deniz üzerinde görünürler ve karaya çıktıklarında hızla kaybolurlar.
Antisiklonlar ve siklonların atmosfer basıncı eşitlenene kadar ortalama 3-10 gün ömrü vardır. Bununla birlikte, yıllarca var olan kalıcı olanlar da vardır; örneğin: İzlanda ve Aleut kasırgaları, Hint ve Sibirya antisiklonları.
Ne öğrendik?
Atmosfer girdaplarının oluşumu, atmosferdeki hava basıncının dağılımına ve Dünya'nın dönüşü sırasında ortaya çıkan Coriolis kuvvetlerine bağlıdır. Bazı benzerliklere rağmen, birçok yönden birbirlerinden farklıdırlar: Farklı yönlerde dönerler, farklı hava koşulları sağlarlar ve farklı koşullarda ortaya çıkarlar.
Konuyla ilgili deneme
Raporun değerlendirilmesi
Ortalama derecelendirme: 4.1. Alınan toplam puan: 270.
