Районы формирования циклонов и антициклонов


Циклон – область пониженного давления с минимумом в центре, характеризующаяся системой ветров, дующих в северном полушарии против часовой стрелки, а в южном полушарии – по часовой стрелке.

Антициклон – область повышенного атмосферного давления с максимумом в центре, характеризующаяся системой ветров, дующих в северном полушарии по часовой стрелке, а в южном полушарии – против часовой стрелки

 

Тропические циклоны

По большей части атмосферные возмущения возникают и внутри тропиков это слабые тропические депрессии. В некоторых редких случаях (примерно в одном из десяти) тропические возмущения усиливаются настолько, что сила ветра в них достигает 17 м/с и бЪлее. Диаметр такого возмущения — от сотни до нескольких сотен километров. Эти жестокие возмущения со штормовыми или ураганными ветрами носят название тропических циклонов. В зависимости от силы ветра их называют тропическими штормами или тропическими ураганами


Максимум тропических циклонов приходится на лето и осень данного полушария, когда внутритропическая зона конвергенции находится за пределами 5° от экватора, а поверхность океана особенно нагрета. Указанные условия — удаленность зоны конвергенции от экватора при высокой температуре воды отсутствуют в южном Атлантическом океане и на востоке южного Тихого океана; тропические циклоны здесь никогда не возникают.

Для развития циклона из первоначальной слабой депрессии нужна большая энергия неустойчивости воздушных масс и близость воздуха к насыщению. Именно неустойчивость стратификации и связанный с нею подъем насыщенного воздуха с выделением огромного количества тепла конденсации определяют кинетическую энергию циклона. Мощный подъем нагретого и влажного воздуха над большой площадью океана в возникшем возмущении является главной причиной развития сильного тропического циклона. Воздух в циклоне конвергирует и поднимается вверх, а в высоких слоях вытекает из циклона, что поддерживает в нем длительно существующий дефицит давления

Тропический циклон сначала перемещается в общем с востока на запад, т. е. в направлении общего переноса в тропической зоне. При этом он отклоняется к высоким широтам (например, в Северном полушарии движется к северо-западу) Если циклон в результате попадает на материк (например, Северной Америки или Азии) еще в тропиках, он быстро заполняется над сушей. Но если циклон достигает широт, близких к тропику (20—30°) над океаном, он огибает с запада субтропический антициклон и выходит из тропиков, меняя направление движения с северо-западного на северо-восточное.


Точка траектории, в которой перемещение циклона меняется с северо-западного на северо-восточное, называется точкой поворота. Типичная траектория тропического циклона, перемещающегося сначала внутри тропиков, а затем выходящего во внетропические широты, будет, таким образом, напоминать параболу с вершиной, обращенной к западу. Конечно, в отдельных случаях пути циклонов бывают очень разнообразными.

Районы возникновения тропических циклонов лежат между 20 и 5° широты в каждом полушарии Ближе 5° широты к экватору тропические циклоны наблюдаются исключительно редко, так как отклоняющая сила вращения Земли здесь слишком мала, чтобы могла развиться сильная циклоническая циркуляция: возникающие здесь разности давления должны быстро выравниваться

В указанных широтных зонах тропические циклоны развиваются только над морем. Над сушей они никогда не образуются, а если уже возникший тропический циклон попадает на сушу, он быстро заполняется в связи с увеличенным трением и соответствующим увеличением притока сухого континентального воздуха внутрь циклона в нижних слоях. По новейшим данным, полученным с помощью спутников, тропические циклоны Северной Атлантики могут возникать из слабых депрессий, образовавшихся


Скорость перемещения тропических циклонов внутри тропиков мала, всего 10—20 км/ч (не следует смешивать ее со скоростями ветра в циклоне!). При выходе циклона во внетропические широты она возрастает до обычных скоростей внетропических циклонов.

 

Внетропические циклоны

 

Возникновение Подавляющее число циклонов умеренных широт возникает на главных атмосферных фронтах тропосферы, т. е. либо на полярном фронте, разделяющем тропический воздух и воздух умеренных широт, либо на арктическом фронте, разделяющем воздух умеренных широт и арктический воздух. В эволюции циклона выделяется ряд стадий.

Начальная стадия циклона — это стадия волны. Процесс зарождения циклонов можно рассматривать как возникновение на поверхности главного фронта огромных волн с длинами порядка 1000 км и более.. Возникшее волновое возмущение распространяется вдоль фронта в виде волны. Сама поверхность фронта и линия фронта у земной поверхности испытывают волнообразную деформацию. В начальной стадии развития циклон выглядит как волнообразное возмущение на к фронте, причем амплитуда возмущения мала по сравнению с длиной волны. С появлением волны теплый воздух начинает продвигаться к высоким широтам в сторону холодного воздуха в передней части волны, а холодный воздух — к низким широтам в сторону теплого воздуха в тыловой части. Как правило, возникает одна замкнутая изобара. Однако уже на небольшой высоте изобары над центром волны размыкаются и во фронтальной зоне, в которой развивается волна, они образуют лишь небольшой волнообразный прогиб


Облачная система фронтов в стадии волны, уплотняется у вершины волны. В передней части волны облачная система расширяется в сторону холодного воздуха, а ее границы как со стороны холодной воздушной массы, так и со стороны теплой воздушной массы волнообразно изгибаются в связи с тем, что в стадии волны воздушные течения во фронтальной зоне приобретают волнообразную форму.

Эволюция циклона продолжается обычно несколько суток. В первой половине своего существования циклон углубляется, во второй — заполняется и, наконец, исчезает (затухает).

В течение года во внетропических широтах каждого полушария возникают сотни циклонов самых разных размеров: от 1000 и до 2—3 тыс. км диаметром. Хорошо развитые циклоны могут одновременно захватывать несколько областей России или же несколько западноевропейских стран и определять режим погоды на такой огромной территории.

Вертикальное распространение (вертикальная мощность) циклона меняется по мере его развития. В первое время циклон заметно выражен лишь в нижней части тропосферы. Распределение температуры в первой стадии жизни циклона, как правило, асимметричное относительно центра. В передней части циклона с притоком воздуха из низких широт температуры повышены, в тыловой части с притоком воздуха из высоких широт понижены. При последующем развитии циклон становится высоким, т. е. замкнутые изобары обнаруживаются в нем и в верхней половине тропосферы. Температура воздуха в циклоне в общем понижается, а температурный контраст между передней и тыловой частью более или менее сглаживается: высокий циклон является в общем холодной областью тропосферы. Возможно и проникновение циклона в стратосферу.


Тропопауза над хорошо развитым циклоном прогнута вниз в виде воронки; сначала понижение тропопаузы наблюдается над холодной тыловой (западной) частью циклона, а потом, когда циклон становится холодным во всей своей области, снижение тропопаузы наблюдается над всем циклоном. Температура нижней стратосферы над циклоном при этом повышена.

Таким образом, в хорошо развитом высоком циклоне наблюдается над холодной тропосферой низко начинающаяся теплая стратосфера.

Центральные циклоны в Северном полушарии чаще всего образуются в северных частях Атлантического и Тихого океанов. На климатологических картах в этих районах отмечаются известные центру действия — Исландская и Алеутская депрессии.

и развитие антициклонов тесно связано с развитием циклонов. Это единый процесс, происходящий во фронтальной зоне, в результате которого в одном районе создается недостаток массы воздуха и возникает циклон, а в другом районе — избыток массы воздуха и возникает антициклон. Так же как и циклоны антициклоны в своем развитии проходят ряд стадий: это низкий — холодный подвижной антициклон, теплый высокий, так называемый блокирующий антициклон и разрушающийся антициклон Как правило, антициклон возникает в тылу холодного фронта, молодого циклона (в холодной воздушной массе).

 

Источник: megalektsii.ru

Определение циклона


Под циклоном принято поднимать обширный атмосферный вихрь, диаметр которого достигает нескольких тысяч километров. Такое явление связано с продвижением теплого фронта и наступлением нагретого воздуха на холодный. Особенностью таких циклонов является удлинение ветра от края такой воронки к её центру. Причём направление движения воздушных масс будет различаться в зависимости от географии зарождения этого природного явления.

В южном полушарии ветер движется по часовой стрелке, а в северной части — против. В центральной части циклона формируется зона с крайне низким давлением, с направленными вверх мощными воздушными потоками. Соответственно, воздух может быть теплым или холодным в зависимости от поры года.

В зависимости от их обозначения и места рождения, принято выделять несколько типов циклонов:

  • тропические;
  • возникающие в умеренном поясе;
  • арктические;
  • южные.

Мощные восходящие воздушные массы в центре циклона формируют плотную облачность, что приводит к появлению дождей, пасмурной погоды, порывистого ветра и гроз. При наступлении такого циклона быстро становится холодно. Интенсивность таких проявлений погоды будет зависеть от разницы давления.

В зимнее время года циклон приносит потепление и оттепель, а летом вызывает быстрое охлаждение воздуха. Диаметр такого облачного фронта, а также интенсивность понижения температуры может существенно различаться, причем наиболее ярко подобное проявляется в южных тропических регионах.


Стадии развития

Принято выделять несколько стадий развития циклона. На начальном этапе рождения происходит сбор воздушных потоков, что обычно занимает несколько суток. В период молодости циклона в его центре воронки падает давление, одновременно образуется плотное облачное кольцо. На стадии зрелости завершается падение атмосферного давления, достигает своего максимума скорость ветра, сам воздушный фронт начинает активно перемещаться. После перехода циклона на сушу с морского пространства происходит его затухание мощности, а так называемая циклорама имеет меньшую разность давления.

Циклоны могут приводить как к небольшой влажности и лёгкому ветру, так и штормам и ураганам. По силе воздействия принято выделять смущение, когда скорость ветра не превышает 15 метров в секунду, депрессию со скоростью воронки 20 метров в секунду, шторма — 25 метров и ураганы, в которых порывы могут достигать 35 метров в секунду.

Наиболее опасными считаются тропические шторма, сформированные над морскими пространствами в широтах от 5 до 25 градусов. Их характеристиками являются небольшие размеры и невероятная разрушительная сила. Соответственно, такие циклоны на схемах синоптиками указываются специальными буквами и могут обозначаться как ураганы или шторма.

Описание антициклонов


Антициклон представляет собой воздушный поток, который имеет определенную направленность ветра и высокое давление. Обычно такие явления формируются в полярных поясах и субтропиках, что отмечается при вторжении тёплых воздушных масс в холодный воздух. Скорость движения ветра в антициклоне обычно не превышает 40 км/ч, а общий диаметр составляет от 3 до 5 тысяч километров. Легко запомнить, что приход такого антициклона всегда сопровождается ясной солнечной погодой, а какой будет температура, зависит уже от места зарождения атмосферного фронта.

Принято различать несколько типов антициклонов:

  • высокие, в которых преобладают тёплые потоки воздуха и высокое давление;
  • низкие, которые характеризуются отсутствием в верхнем слое высокого атмосферного давления и отличаются холодными потоками воздуха.

Антициклоны несут безветренную, безоблачную погоду, при этом в зависимости от его типа может повышаться или понижаться температура. В теплый сезон в тропических районах может отмечаться кучевая облачность, при этом осадки бывают крайне редко.

Зимой антициклоны, которые имеют вид гигантской воронки, обычно приносят резкое похолодание, что объясняется их формированием над арктическими областями, а вот летом может отмечаться страшная жара за 35−40 градусов.


Основные отличия

Если говорить о сходстве циклонов и антициклонов, отмечают их характерную вихреобразную форму, а также влияние на обширных территориях на погодные условия. Оба этих атмосферных явления формируются обычно над океанской поверхностью, в тропиках и субтропиках.

Однако антициклоны могут также возникать и в приполярных областях, в последующем они приносят значительное похолодание и температуры на уровне минус 20−30 градусов. В зависимости от своего места рождения на карте, приход таких воздушных масс может означать тепло или холод.

Одним из отличий циклонов и антициклонов можно назвать скорость ветра. Если у последних воздушные массы движутся со скоростью не более 30−40 км/ч, то у тропических штормов скорость может составлять 60−100 км/ч и более. Основным отличием антициклонов и циклонов является распределение давления и направление вращения воздушных масс. В зависимости от сезона года, погода может быть как тёплой, солнечной и ясной, так и пасмурной, с низкой облачностью, сильным ветром и осадками.


Источник: nauka.club

Неравномерное нагревание подстилающей поверхности при участии отклоняющей силы вращения Земли может вызвать образование атмосферных вихрей.
Допустим, что замкнутый участок поверхности нагревается значительно сильнее, чем остальная поверхность. Очевидно, над таким участком возникнет восходящее движение воздуха, сопровождающееся растеканием (расходимостью) его наверху в стороны. Это приведет к появлению у поверхности замкнутой области пониженного давления с вихреобразным перемещением воздуха от периферии к центру. Вихревое поднятие в центре и растекание воздуха наверху обеспечивают отток приходящего с периферии воздуха и поддерживают низкое давление. Возникает восходящий атмосферный вихрь, существование которого возможно до тех пор, пока сохраняются причины, обеспечивающие отток воздуха наверху в стороны. Если отток прекращается, происходит заполнение воздухом области пониженного давления и выравнивание давления.
Можно также представить положение, при котором менее нагретый (охлаждающийся) участок окажется среди сравнительно теплой поверхности. В этом случае произойдет уплотнение воздуха, вызванный этим приток его наверху к центру и, как следствие, возникновение у поверхности замкнутой области повышенного давления с вихревым движением воздуха от центра к периферии (растекание). Место воздуха, ушедшего от центра, занимает воздух, опускающийся сверху. Возникает вихрь с нисходящим движением в центре. Если приток воздуха наверху прекращается, исчезают условия существования нисходящего вихря. Атмосферные вихри, обусловленные неравномерным нагреванием подстилающей поверхности, — явление не редкое, но, как правило, они имеют незначительные размеры и существуют недолго.
В атмосфере постоянно возникают, развиваются и исчезают вихри очень больших масштабов (диаметром от сотен до 2 тыс. км и более), называемые циклонами и антициклонами Роль этих вихрей в атмосферных процессах очень велика.
Циклоны — восходящие атмосферные вихри с сильно наклонной осью вращения, проявляющиеся у поверхности Земли замкнутой областью пониженного давления (барическим минимумом) с соответствующей системой ветров от периферии к центру (против часовой стрелки в северном полушарии).
Антициклоны — нисходящие атмосферные вихри с наклонной осью, проявляющиеся у поверхности Земли замкнутой областью повышенного давления (барическим максимумом) с соответствующей системой ветров, от центра к периферии (по часовой стрелке в северном полушарии). Вихри, образующиеся над неравномерно нагретой поверхностью, могут дать только первое представление о циклонах и антициклонах. В действительности структура циклонов и антициклонов значительно более сложная, а причины их образования еще окончательно не выяснены.

Формирование циклонов и антициклонов объясняют волновыми движениями потоков воздуха в средних слоях тропосферы.
При отсутствий причин, нарушающих геострофическое равновесие (равенство сил барического градиента и отклоняющего действия вращения Земли), воздух на высоте двигается вдоль изобар в северном полушарии вправо от направления барического градиента. Нарушение условий геострофического равновесия, постоянно наблюдающееся в природе (влияние подстилающей поверхности), вызывает отклонение потоков воздуха от направления изобар. Отклоняясь, поток воздает избыток воздуха по одну сторону изобар и недостаток — по другую. В том месте, куда поток принес воздух, давление повышается и изобары, отклоняясь в сторону пониженного давления, очерчивают гребни высокого давления. В том месте, где возникает недостаток воздуха (следствие отклонения потока), изобары, отклоняясь в сторону повышенного давления, оконтуривают ложбины низкого давления. Направление изобар приобретает волнообразный характер (рис. 60, а). Смещение изобар в сторону пониженного давления выражено сильнее, и поэтому на гребнях изобары расходятся, а в ложбинах сближаются. Следуя по направлению изобар, поток двигается также волнообразно (подобно извивающемуся водному потоку). При незначительной скорости движения он или обтекает гребни и ложбины, или двигается вместе с ними. Быстро двигающийся поток воздуха, сохраняя скорость, по инерции растекается в той части волны, где изобары расходятся, и сжимается в той части, где изобары сближаются.
Все изменения, происходящие в потоке воздуха на высоте, заметно отражаются на изменении давления у поверхности. Под областью растекания воздуха (расходимости) давление на поверхность резко ослабевает, возникает замкнутая область пониженного давления с вихреобразным движением воздуха к центру. В центре области низкого давления воздух поднимается, компенсируя недостаток его наверху, вызванный растеканием. Так образуется в нижнем слое тропосферы циклон.
Под областью сходимости потока давление резко повышается, и здесь формируется замкнутая область повышенного давления, в которой воздух растекается от центра к периферии. Отток воздуха компенсируется его опусканием в центре из области сходимости воздушного потока наверху. Таким образом формируется антициклон.
Возникшие в приземном слое тропосферы циклоны и антициклоны продолжают существовать только до тех пор, пока наверху процессы оттока воздуха от области расходимости и притока в область сходимости изобар оказываются интенсивнее процессов оттока и притока воздуха в центрах вихрей внизу.
Развитие гребней высокого давления может привести к их обособлению и к превращению в замкнутую область высокого давления — в высотный антициклон. В результате развития ложбин низкого давления могут сформироваться высотные циклоны (рис. 60, б).
Высотные антициклоны и циклоны не располагаются непосредственно над приземными. Ho в результате того, что, двигаясь в одну сторону с ними при отсутствии трения, они обладают большей скоростью, через некоторое время происходит их смыкание. Приземный антициклон смыкается с располагающимся над ним высотным антициклоном, приземный циклон — с высотным циклоном. Высотные зоны сходимости и расходимости исчезают, вместе с тем исчезают и условия для существования приземных циклонов и антициклонов, и они постепенно ликвидируются.
Наиболее благоприятные условия возникновения волнового движения существуют в зоне атмосферного фронта, т. е. там, где на коротком расстоянии быстро изменяются температура и давление. Поэтому и образование циклонов и антициклонов приурочено к фронтальной зоне, к климатическим фронтам. В циклоне стекание воздуха с разных сторон к центру приводит к сближению теплых и холодных потоков и создает условия для сохранения и развития фронта, проходящего через центр циклона. Циклоны, за редким исключением (возникновение в результате местного перегрева), имеют фронтальную структуру. На схеме развития фронтального циклоид (рис. 61) в верхней из трех горизонтальных частей рисунка (а) показаны распределение давления и часть волны воздушного потока на высоте 4—6 км над земной поверхностью. В средней части рисунка (б), можно видеть соответствующее распределение давления, ветров, воздушных масс и разделяющих их фронтов вблизи земной поверхности. Нижняя часть рисунка (в) — вертикальный разрез по линии А — А через область развития циклона.
На первой (1) из пяти вертикальных частей рисунка мы видим положение, предшествующее появлению приземного циклона. Наверху — часть волны с расходящимся потоком. У земной поверхности — стационарный фронт, разделяющий холодный и теплый воздух.
Фронтальная плоскость наклонна в сторону холодного воздуха; на рисунке 1, в видно, что холодный воздух течет под теплым.
Возникновение приземного циклона (2) под областью расходимости воздушного потока вызывает изменение в приземном движении воздуха, направляющегося теперь к центру циклона (2, б) . В результате фронт изгибается, причем изгиб начинает перемещаться вдоль линии фронта в направлении движения верхнего воздушного потока. Участок фронта в передней части изгиба (волны) становится теплым фронтом (он перемещается в сторону холодного воздуха), в тыловой части — холодным фронтом (перемещается в сторону теплого воздуха). Переход холодного фронта в теплый совпадает с центром циклона (это положение отображено на рис. 2, в).
В начальной (волновой) стадии развития циклон обрисовывается у поверхности одной изобарой. В дальнейшем идет расширение циклона, увеличение занятой им площади и вовлечение в циклоническое вращательное движение более высоких слоев — до 2—3 км — во второй стадии развития циклона. Это стадия типичного молодого циклона (3, а, б, в), характеризующегося хорошо выраженным теплым сектором, ограниченным сходящимися под острым углом в центре циклона теплым и холодным участками фронта. Происходит постепенное сближение теплого и холодного фронтов в результате более быстрого продвижения последнего (холодный фронт догоняет теплый).

В следующей стадии (4, а, б, в) — стадии окклюзии — циклон достигает максимального развития, перед тем как начинает постепенно заполняться. Наверху оформляется центр низкого давления, смещенный по отношению к приземному центру несколько в сторону холодного воздуха. Холодный фронт все более приближается к теплому и наконец смыкается с ним (4, в), образуя сложный фронт окклюзии. Процесс этот начинается от центра, и теплый сектор постепенно сокращается. Теплый воздух, выжимаемый наверх холодным, уже не соприкасается с поверхностью. Циклон оказывается полностью в холодном воздухе (становится термически симметричным). Некоторое время после окклюцирования он еще может углубляться, а затем начинает заполняться. В последней стадии развития — стадии заполняющегося старого циклона — циклон становится холодным образованием, захватывающим значительную толщу атмосферы (до 2—6 км и более). Циклоническая циркуляция распространяется часто на высоту всей тропосферы. Отток воздуха наверху прекращается, падение давления приостанавливается, и циклон ликвидируется (б). Циклоны обычно существуют несколько суток, двигаясь чаще с запада на восток с некоторым отклонением к северу. Скорость движения циклонов разнообразна, обычно 20—40 км в час (около 700 км в сутки), в отдельных случаях — более 2000 км в сутки. В начале развития циклон движется быстрее, затем движение замедляется и он становится малоподвижным.
Иногда циклон, прошедший все стадии развития, не заполняется окончательно, а начинает снова углубляться (регенерирует). Это происходит в том случае, если в область старого циклона вторгаются новые порции холодного или теплого воздуха, создавая резкие температурные контрасты. Особенно благоприятно для регенерации циклона встречное движение теплого и холодного воздуха.

На периферии старых, уже заполняющихся циклонов на участке холодного фронта нередко возникают новые циклоны (называемые частными), перемещающиеся в том же направлении, в каком перемещается первоначальный циклон, но только несколько южнее. Новый циклон проходит те же стадии развития, что и первоначальный, но, конечно, отстает от него, т. е. является более молодым. На холодном фронте этого циклона может появиться еще один частный циклон, расположенный южнее. Так, на одном общем фронте последовательно возникает до трехчетырех циклонов. Такая взаимосвязанная и последовательно развивающаяся группа циклонов называется серией или семейством циклонов (рис. 62). Прохождение циклонической серии занимает в среднем 5—6 суток, но в отдельных случаях может продолжаться и значительно дольше (до 12 суток).
Сотни фронтальных циклонов существуют одновременно в каждом из полушарий, оказывая огромное влияние на погоду внетропических широт. В тропических широтах также возникают циклонические вихри, но совершенно иной структуры — тропические циклоны.
Между циклонами возникают подвижные антициклоны, перемещающиеся с циклонами в направлении движения ведущего потока.
В первой стадии развития молодой антициклон представляет собой сравнительно небольшой вихрь, обнаруживающийся до высоты 2—3 км. Во второй стадии — стадии максимального развития — в антициклоническое движение включаются все более и более высокие слои — до высоты 8—12 км. В третьей стадии — стадии разрушения — антициклон становится малоподвижным, происходит сближение нижней и верхней областей высокого давления, вызывающее разрушение антициклона.

Фронта в антициклоне нет, воздушные течения, направляющиеся от центра, относят фронт на периферию. Обычно фронт окаймляет антициклон почти с трех сторон (это характерно для антициклона, лежащего между двумя циклонами). Фронтальная поверхность может прослеживаться на некоторой высоте и в центральной части антициклона в виде слабовыраженного инверсионного слоя (фронтальная инверсия).
Нисходящее движение воздуха в антициклоне, сопровождающееся адиабатическим нагреванием, приводит к появлению инверсии сжатия. Инверсия сжатия возникает вследствие того, что скорость снижения воздуха на более высоком уровне медленнее, чем на более низком (результат растекания воздуха в стороны в нижней части антициклона). На рисунке 63 даны числовые значения высот и температуры, показывающие образование инверсионного слоя. Верхняя граница слоя — a1 — снижается быстрее, чем нижняя — b1. В результате опускания они займут положение a1 и b2. (мощность слоя уменьшится от H1 до Н2). Граница a1 переместилась вниз на расстояние 2300 м, и температура воздуха при этом повысилась на 23° (1° на 100 м), граница b1 переместилась только на 1500 м, и соответственно температура стала выше на 15°. Если в слое a1 b1 на каждые 100 м высоты наблюдалось изменение температуры на 0,5, то в слое а2 b2 вертикальный температурный градиент составляет уже 1,5°.
Инверсионный слой, образовавшийся вследствие сжатия, препятствует образованию конвективных облаков. Поэтому в антициклоне осадки, как правило, выпадают редко. Только в нижнем слое в холодный период года и суток в связи с охлаждением поверхности возможно образование тумана и низких слоистых облаков, иногда под слоем инверсии возникают волнистые облака. В центре антициклона у земной поверхности обычны штили, на периферии могут быть ветры значительной силы.
Тропические циклоны — вихри, образующиеся вокруг центров пониженного давления в тропических широтах, между 5 и 20° в каждом полушарии. В экваториальной зоне, под широтами ниже 5° северной и южной широты, циклоническая циркуляция почти не возникает из-за слишком малого влияния отклоняющей силы вращения Земли. От циклонов вне тропических широт тропические циклоны отличаются меньшими размерами (диаметр при наибольшем развитии их не превосходит 1000 км) и значительно большей (от 50 до 120 м/сек) скоростью ветра. Скорость перемещения тропического циклона — 10—12 км в час.
Тропические циклоны захватывают всю тропосферу, распространяясь до высоты 15—18 км. Причины возникновения тропических циклонов еще недостаточно выяснены. Считают, что они могут образовываться в связи с термической неустойчивостью воздуха, богатого влагой. Быстрое поднятие такого воздуха сопровождается бурной конденсацией влаги и выделением огромного количества тепловой энергии. Быстрому поднятию воздуха способствует также центробежное выбрасывание его из центральной части циклона при малом притоке в приземном слое.
Подсчитано, что количество энергии, выделяющееся в тропическом циклоне диаметром около 700 км, составляет 150*10в18 эргов в секунду. Столько же энергии выделится при взрыве 5 таких атомных бомб, какая была сброшена на Хиросиму. За один час существования подобного циклона выделяется энергия, равная энергии 36 водородных бомб средней мощности.
Интересно, что во всей системе тропического циклона воздух поднимается и только в центре его существует нисходящее движение. Этим объясняется тот факт, что в центре тропического циклона («глаз бури» диаметром 18—55 км) тихо и можно видеть чистое небо, тогда как для всей системы типична ненастная погода с ураганными ветрами, сильными ливня)ми и грозами. Особенно характерны сильные ветры и ливневые осадки для зоны, непосредственно примыкающей к «глазу бури».
Существует несколько очагов наиболее частого зарождения тропических циклонов: в Атлантическом океане — Карибское море и Мексиканский залив, в Тихом океане — район Филиппинских островов и Южно-Китайского моря, в Индийском океане — Аравийское море, Бенгальский залив, район острова Маврикия.
Больше всего тропических циклонов возникает над Тихим океаном; у юго-восточных берегов Азии возникает в среднем 20 циклонов в год. Здесь их называют тайфунами («чрезвычайном ветром»). На втором месте по количеству тропических циклонов — Атлантический океан (местное название их на Антильских островах — ураганы) и на третьем— Индийский океан (местное название — орканы).
Образовавшиеся тропические циклоны в северном полушарии движутся сначала на северо-запад, затем, на широте 25—30°, поворачивают на северо-восток. Переходя в умеренные широты, тропические циклоны или затухают, или превращаются в мощные внетропические циклону.
Разрушительная сила тропических циклонов огромна. В сентябре 1961 г. циклон «Ненси», возникший вблизи Маршалловых островов, прошел вдоль Японских островов. Скорость ветра превышала 300 км/час, шли ливневые дожди. На своем пути тайфун разрушил более 450 тыс. домов, 400 мостов и дамб, погибло более 1500 и тяжело ранено свыше 2000 человек. Прибрежные районы были затоплены океанскими волнами. От Японских островов тайфун прошел в Охотском море и произвел разрушения на Южном Сахалине. «Ненси» — один из самых сильных тайфунов, наблюдавшихся за последние годы. Тропические циклоны меньшей силы наблюдаются ежегодно.
Смерчи, тромбы (маломасштабные вихри) — вихри с осью, близкой к вертикальной, диаметром от нескольких десятков метров (над водой) до нескольких сотен метров (над сушей). Воздух в таком вихре быстро вращается (со скоростью 50—100 м/сек), и одновременно весь вихрь перемещается со скоростью около 10—20 м/сек.
Вихрь может образовываться и над морем — смерч, и над сушей — тромб. Возникают смерчи (тромбы) при неустойчивом вертикальном равновесии атмосферы над перегретой поверхностью перед наступающим холодным воздухом в результате резкого поднятия теплого воздуха и сильного падения давления на некоторой высоте над земной поверхностью. В появившуюся разреженную область с очень низким давлением засасываются: сверху — облако, образовавшееся при быстром поднятии воздуха, снизу — вода, пыль и пр. В атмосфере видны две «воронки», соединенные, узкими концами на некоторой высоте над Землей. У поверхности Земли в центре вихря давление очень низкое.
Маломасштабные вихри обладают большой разрушительной силой. Они способны вырывать с корнями деревья, разрушать здания. Налетевший вихрь может «высосать» водоем вместе со всем его «населением», а затем где-то выпадут удивительные «осадки» из водорослей, рыб, лягушек. При прохождении вихря давление падает так быстро, что в зданиях могут вылететь стекла. Известны случаи, когда здание при этом полностью разрушалось. В Северной Америке, где тромбы очень часты, их называют торнадо. За год в США наблюдается в среднем около 150 торнадо, в некоторые годы количество их достигает 900. В Европе тромбы сравнительно редки.

Источник: racechrono.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.