ВходЦикло-антициклоническая циркуляция. Циркуляция воздушных масс во внетропических широтах Утверждение о циркуляции воздушных
1. Подумайте, какой известный физико-географический объект объединяет такие страны как Россия, Туркмения, Иран, Казахстан, Азербайджан:
А) Уральские горы
Б) Кавказские горы
В) Каспийское море
Г) Прикаспийская низменность
2. 6. Самая низкая температура воздуха, зафиксированная на земном шаре, составляет –89,2ºС. Выберите место, где это могло быть:
а) Оймякон (Россия);
б) Северный полюс;
в) Антарктида (станция Восток);
г) о. Гренландия.
3. Заповедник «Долина гейзеров» находится…
а)на Камчатке
б)в Крыму
в)на Алтае
г)в Западной Сибири
4. Какой город России из приведенного списка НЕ является городом-миллионером?
5. Определите вариант, в котором республики расположены последовательно с запада на восток:
а)Калмыкия, Горный Алтай, Хакассия, Бурятия
б)Мордовия, Удмуртия, Карелия, Тува
в)Коми, Адыгея, Дагестан, Карелия
г)Бурятия, Татарстан, Башкирия, Калмыкия.
6. Какая амплитуда колебаний температур верная ?
а. 5° б. 10° в. 12° г. 20°
7. Выход смятого в складки кристаллического фундамента на древних платформах называется…
г)грабены
8. Какой буквой на карте России обозначена Архангельская область?
а)A б)B в)C г)D
9. Ознакомьтесь с картой, показанной на рисунке. На рисунках представлены варианты профиля рельефа местности, построенные на основе карты по линии А-В разными учащимися. Какой из профилей построен верно?
10. Выберите из предложенного списка озеро, которое имеет самую большую площадь водного зеркала:
а)Онежское
б)Ладожское
г)Телецкое
11. Выберите правильное утверждение о циркуляции воздушных масс по сезонам в субтропическом климатическом поясе:
а)зимой и летом господствуют тропические воздушные массы
б)зимой – умеренные воздушные массы, летом – тропические
в)зимой – тропические воздушные массы, летом – умеренные
г)зимой – тропические воздушные массы, летом – экваториальные
12. Выберите дерево, которое в Чехии является символом процветания, а в России – подделки.
Из его коры в старину получали луб, служащий сырьём для производства лаптей, прочных верёвок, рыболовных сетей, щёток. Из его древесины делают посуду, гармони, кадки, улья, корыта, фанеру. Цветки этого дерева отличаются медоносностью.
А) акация Б) берёза В) липа Г) олеандр Д) осина
13. Какой незамерзающий российский порт зовется «воротами в Арктику»?
а) Мурманск; б) Архангельск; в) Новороссийск; г) Магадан.
14. Как называется форма Земли?
а) Шар; б) Эллипсоид; в) Параболоид; г) Геоид
15. По описанию укажите название субъекта Российской Федерации. Этот субъект РФ имеет статус республики. Особенность освоения состоит в том, что на территории республики сформировались отдельные промышленные очаги, связанные главным образом с добычей полезных ископаемых. По запасам и добыче золота, алмазов, сурьмы эта республика занимает ведущее место в горнодобывающем комплексе РФ. Также велики запасы серебра, олова, свинца.
а) Адыгея;
б) Алтай;
в) Саха (Якутия);
г) Ингушетия
18. Почему города и поселки среднего и нижнего Поволжья, находящиеся на правобережье, стоят у самой реки, а населенные пункты левобережья, за редким исключением, расположены на один–два километра и далее от Волги?
19. Коммерсант – посредник, занимающийся покупкой и продажей легковых автомобилей, за минувший год совершил командировки в следующие города СНГ: , Екатеринбург, Запорожье, Ижевск, Москву, Находку, Нижний Новгород, Новосибирск, Санкт-Петербург, Тольятти. Какие операции (закупку или продажу) осуществлял коммерсант в каждом из городов? Назовите марки интересовавших его в каждом городе автомобилей?
20. Определите, какой тип погоды: циклональный, антициклональный или холодного фронта – отражен в следующих описаниях. По каким признакам вы его определили? В каких районах нашей страны и в какое время года наиболее распространены эти типы погоды?
А) Мороз и солнце; день чудесный!..
Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.
А. Пушкин
Б) Внезапно небо прорвалось
С холодным пламенем и громом,
И ветер начал вкривь и вкось
Качать сады за нашим домом.
Завеса мутная дождя
Заволокла лесные дали -
Кромсая мрак и бороздя,
На землю молнии слетали.
А туча шла, гора горой!…
И всё раскалывалась высь,
Плач раздавался колыбельный,
И стрелы молний всё неслись
В простор тревожный, беспредельный.
Н. Рубцов
В) Осень! Летит по дорогам
Осени стужа и стон!
Каркает около стога
Стая озябших ворон.
Скользкой неровной тропою
В зарослях пасмурных ив
Лошадь идёт с водопоя,
Голову вниз опустив.
Мелкий, дремотный, без меры,
Словно из множества сит,
Дождик знобящий и серый
Всё моросит, моросит…
Н. Рубцов
ответы
1-в
2-а
3-а
4-б
5-а
6-в
7-в
8-а
9-г
10-б
11-б
12-в
13-а
14-г
15-в
тестовая часть оценивается по 1 баллу за правильный ответ
вопросы 16-18 оцениваются следующим образом
16-6б
17-10б
18-19б
16. в ответе присутствуют следующие компоненты:
Сила Кариолиса, вращение Земли вокруг своей оси 3б
крутизна склона и его разрушение, отклонение и подмыв правого берега в северном полушарии 3б Итого 6 баллов
16. В середине прошлого века русский академик Бэр объяснил размыв рекою одного берега и связанное с этим отступление речного русла с противоположной стороны, а также часто встречающуюся крутизну берегов вращением Земли вокруг оси. Эта сила еще называется силой Кориолиса (ускорением Кориолиса). Этим фактором объясняется то, что реки в северном полушарии отклоняются к правому берегу и сильнее подмывают его, а в южном – к левому.
Волга – река северного полушария, а, следовательно, крутой – правый берег. Некоторые селения, города на этом берегу неоднократно страдали от подмыва берега рекой. Города левого берега, возникшие на самом берегу Волги, в настоящее время находятся на значительном отдалении от реки.
17. Закупки автомобилей коммерсант проводил в городах, специализированных на : Запорожье («Запорожец») - 1б. Ижевск («Иж»)-1б, Нижний Новгород («Волга», или «ГАЗ»)-1б. Тольятти («Жигули», «Лада», или « ») 1б- и в городах, через которые производится ввоз зарубежных автомобилей на территорию СНГ: Находка (автомобили японского и корейского производства)-1б и Брест (автомобили европейского производства, прежде всего из Германии)-1б. В Новосибирске, городе-миллионере, экономическом центре Западной Сибири, коммерсант продавал автомобили-1б. В крупных межрегиональных центрах (Москве и Санкт - Петербурге), концентрирующих масштабную посредническую торговлю коммерсант мог производить как закупку,-1б так и продажу автомобилей различных марок. В Москве, в частности, он мог закупать производимые в столице автомобили «Москвич»-1б, а в Санкт – Петербурге – ввозимые морем шведские «вольво» и «сааб».-1б Итого -10б.
18. а) Антициклон-3б
б) холодный фронт-3б
в) циклон-3б
На Восточно – Европейской равнине приход циклонов в летние и осенние месяцы сопровождается понижением температуры и усилением осадков. Для центральной части области антициклона характерна ясная малооблачная погода, жаркая летом и морозная зимой. Прохождение холодного атмосферного фронта, когда холодный воздух вытесняет теплый в более высокие слои тропосферы, сопровождается развитием интенсивной облачности, шквалами, ливнями, грозами.-10б Итого 19 баллов
Когда речь идет о внетропической циркуляции, имеется в виду главным образом циркуляция в умеренных широтах. Если взять в целом области земного шара вне тропиков, то здесь всегда имеются районы, занятые арктическим (в Южном полушарии антарктическим) воздухом, образующим арктическую (антарктическую) воздушную массу (АВ). Большая часть средних широт занята воздушной массой умеренных широт (умеренная или полярная воздушная масса – УВ). Умеренная воздушная масса формируется в умеренных широтах. На юге, в субтропиках, всегда присутствуют тропические воздушные массы (ТВ), либо здесь формирующиеся, либо принесенные из тропиков. Воздушные массы (ВМ) в зависимости от характера подстилающей поверхности, над которой они формируются, делятся на континентальные и морские. Все ВМ существуют круглый год, хотя границы очагов их формирования испытывают сезонные смещения: летом к полюсам, зимой по направлению к тропикам. ВМ различаются по температуре, влажности и другим свойствам не только у земли, но и в свободной атмосфере. ВМ отделяются друг от друга узкими зонами перехода, называемыми главными фронтами . Арктический воздух отделяется от воздуха умеренных широт арктическим фронтом (АФ), воздух умеренных широт отделяется от тропического воздуха полярным фронтом (ПФ). Многолетние средние положения главных фронтов в разные сезоны называются климатологическими фронтами . Наиболее резко контраст метеорологических величин на АФ и ПФ заметен у земли. Здесь ширина переходной зоны от одной ВМ к другой составляет 10–20 км, поэтому у земли фронты изображаются фронтальными линиями. С высотой в свободной атмосфере области перехода от одной ВМ к другой расширяются и превращаются во фронтальной зоны. Существующий всегда в свободной атмосфере меридиональный контраст температуры (меридиональный градиент температуры) между экватором и полюсами складывается в основном именно из температурных градиентов во фронтальных зонах главных атмосферных фронтов. Поскольку границы между ВМ охватывают все полушарие, то и фронтальные зоны главных атмосферных фронтов имеют планетарный характер. Поэтому такие фронтальные зоны называются планетарными высотными фронтальными зонами (ПВФЗ). Воздушные массы, разделяющие их фронты, и, следовательно, фронтальные зоны в свободной атмосфере не остаются неподвижными: различия в температурах воздушных масс являются причиной существования горизонтальных градиентов давления, под действием которых воздушные массы и разделяющие их фронты непрерывно перемещаются.
При определенных контрастах температур и разности скоростей ветра по обе стороны от фронта на нем возникают неустойчивые фронтальные волны, амплитуда которых растет со временем. Такие неустойчивые волны дают начало циклонам и антициклонам. Основной особенностью атмосферной циркуляции во внетропических широтах и являются постоянное возникновение, развитие, перемещение, а затем разрушение крупномасштабных атмосферных возмущений − циклонов и антициклонов, называемое циклонической деятельностью (Хромов С.П., Петросянц М.А., 2006).
Циркуляция воздушных масс
Циркуляция атмосферы обусловлена неодинаковым нагреванием земной поверхности. Зональное распределение солнечной радиации в связи с шарообразной формой Земли и отклоняющая сила вращения Земли определяют зональный характер циркуляции. Африканский континент почти полностью находится в области тропической (пассатной и экваториально-муссонной) циркуляции. Площадь материка в южном полушарии почти в два раза меньше, чем в северном за счет обширного Гвинейского залива. Это вносит существенные различия в циркуляционные условия на западе и на востоке материка и в целом в климатические условия Северной и Южной Африки. Особенности географического положения материка, его горизонтального и вертикального расчленения влияют на особенности циркуляции. Циркуляция воздушных масс подчиняется распределению барических центров атмосферы.
Анализ барических карт Африки на уровне земной поверхности показывает, что основными барическими центрами материка, оказывающими влияние на особенности циркуляции, являются динамические субтропические антициклоны (Азорский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский) и полоса пониженного давления в экваториальной зоне (экваториальная депрессия). Их положение и интенсивность зависят от сезона года и характера подстилающей поверхности. Летом в северном полушарии барические центры смещаются к северу, а зимой - к югу.
Январь (зима в Северном полушарии, лето - в Южном). Над Африкой на уровне моря область высокого давления в виде отрога Азорского антициклона, очерчиваемого изобарой 1020 Гпа, занимает север материка. В южном полушарии полоса высокого давления над материком разрывается вследствие сильного прогрева в летние месяцы и образования термической депрессии с давлением в центре 1009 Гпа. Термическая депрессия представлена в виде глубокой ложбины приэкваториальной депрессии, расположенной над центральными районами континента непосредственно у экватора и имеющей давление в центре 1008 Гпа. Над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром наблюдается область пониженного давления (1010 Гпа), которая в основном является следствием влияния орографии, так как горный хребет, тянущийся вдоль Мадагаскара, служит значительным препятствием для пассатного потока. Область низкого давления наблюдается во все сезоны, но в январе она наиболее обширна. Это можно объяснить тем, что в январе здесь часто проходят циклоны.
В январе над территорией Северной Африки преобладающим воздушным потоком является северо-восточный пассат, или харматтан, обусловленный северной периферией Азорского антициклона. С северо-восточным пассатом на территорию поступает континентальный тропический воздух с очень низким влагосодержанием. В этот период в Северной Африке повсеместно сухой сезон. Харматтан иногда прорывается на побережье Гвинейского залива, вызывая здесь резкое уменьшение осадков. Однако это наблюдается редко. Как правило, Гвинейское побережье в январе находится под влиянием морского тропического воздуха (МТВ) - юго-западного муссона. Тем не менее, январь и здесь самый засушливый месяц в году. Дело в том, что юго-западный муссон отличается незначительной мощностью, и уже на высоте 1000-1500 м преобладают воздушные массы северо-восточного пассата. Поэтому зимние дожди выпадают только на склонах гор при благоприятной ориентации берега.
Крайний север материка в субтропическом поясе зимой находится под влиянием циклонов, образующихся на средиземноморской ветви полярного фронта.
На Сомалийский полуостров поступает в виде северо-восточного пассата сухой воздух из Аравии, вследствие чего на побережье осадки бывают не каждый год и лишь на Эфиопском нагорье отмечается в среднем два дня с осадками за месяц. Южнее Сомалийского полуострова северо-восточный пассат Аравии сливается с северо-восточным потоком, являющимся продолжением зимнего индийского муссона, но прошедшим большой путь над теплыми водами Индийского океана и потому достаточно увлажненным. Этот поток, пересекая экватор, проникает далеко в южное полушарие, образуя над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром зону конвергенции с юго-восточным индийским пассатом, а над восточным бассейном Конго - с южным атлантическим пассатом.
Вместе с юго-восточным индийским пассатом северо-восточные ветры приносят в январе на большую часть Южной Африки, за исключением юго-западного побережья, наибольшее в году количество осадков.
Юго-запад и запад Южной Африки находятся под воздействием восточной периферии Южно-Атлантического антициклона, то есть юго-восточных пассатов. Здесь в условиях низких температур холодного Бенгельского течения формируется ярко выраженная устойчивая стратификация воздушных масс, что препятствует конвекции и выпадению осадков в пустыне Намиб. Инверсионный слой располагается здесь уже на высоте 550 м и до высоты 1230 м температура повышается в среднем на 7°.
Июль (лето в Северном полушарии, зима - в Южном). Основным барическим центром к северу от экватора является область низкого атмосферного давления над Сахарой и Аравией (995 Гпа). Внутритропическая зона конвергенции пересекает Сахару с запада на восток под 20° с. ш. В это время вся северная часть Африки, вплоть до 20° с. ш., находится под влиянием северо-восточного пассата. На западе Сахары ветры дуют вдоль побережья: они, как возникающие на восточной периферии Азорского максимума, содержат мало водяных паров; кроме того, их сухость усиливается холодным Канарским течением .
Под влиянием муссонной циркуляции, связанной с барической депрессией над Сахарой, находятся полуостров Сомали и Эфиопское нагорье. Особенно обильные дожди выпадают на востоке нагорья, где они обусловлены орографией. В Южной Африке июль-август, почти повсеместно, - самые сухие месяцы, так как доминирующее значение имеет область высокого давления с центром над Преторией.
В июле, как и в январе, на атлантическом побережье Южной Африки в пустыне Намиб - сухо. Причины сухости этой территории те же, что и летом: формирование пассатной инверсии и неблагоприятные условия для внутримассовой конвекции.
Крайний юго-запад материка в это время находится под влиянием западного переноса воздуха и циклонов, образующихся на полярном фронте, что обусловливает зимний максимум осадков.
Анализ циркуляционных факторов климатообразования позволяет выделить несколько циркуляционных зон.
1. В субтропических поясах атмосферная циркуляция определяется перемещением субтропических антициклонов (Северо-Атлантического и Южно-Атлантического) и зимним положением полярного фронта. Здесь в течение года сменяется два типа воздушных масс - континентальный тропический и морской воздух умеренных широт - вносимый полярно-фронтовыми циклонами.
2. Зона пассатной циркуляции тропического пояса, где в течение всего года господствует континентальный тропический воздух, вносимый северо-восточным пассатом в северное полушарие и юго-восточным пассатом - в южное.
3. В субэкваториальных поясах наблюдается смена двух циркуляционных потоков - пассатов и экваториальных муссонов. Континентальный тропический воздух пассатов зимой северного полушария проникает далеко на юг вслед за смещением линии внутритропической конвергенции. Летом северного полушария экваториальный воздух юго-западного муссона проникает вплоть до 20° с. ш.
4. В экваториальном поясе в течение года преобладает экваториальная воздушная масса и конвективные токи воздуха.
Наряду с географической широтой важным климатообразующим фактором является циркуляция атмосферы, т. е. перемещение воздушных масс.
Воздушные массы - значительные объёмы воздуха тропосферы, который обладает определёнными свойствами (температура, влагосодержание), зависящими от особенностей района его формирования и движущиеся как единое целое.
Протяжённость воздушной массы может составлять тысячи километров, а вверх она может простираться до верхней границы тропосферы.
Воздушные массы по скорости перемещения разделяют на две группы: движущиеся и местные. Движущиеся воздушные массы в зависимости от температуры подстилающей поверхности делятся на теплые и холодные. Теплая воздушная масса - движущаяся на холодную подстилающую поверхность, холодная масса - движущаяся на более теплую поверхность. Местные воздушные массы - это воздушные массы, которые длительное время не меняют своё географическое положение. Они могут быть устойчивыми и неустойчивыми в зависимости от сезона, а также сухими и влажными.
Выделяют четыре основных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические). Кроме того, каждый из типов подразделяется на подтипы: морские и континентальные, различающиеся меж собой по влажности. Например, морская арктическая масса формируется над северными морями - Баренцевым и Белым морем, характеризуется, как и континентальная воздушная масса, но с немного повышенной влажностью (см. рис. 1).
Рис. 1. Район формирования арктических воздушных масс
Климат России формирует в той или иной степени все воздушные массы, за исключением экваториальной.
Рассмотрим свойства различных масс циркулирующих на территории нашей страны. Арктическая воздушная масса формируется преимущественно над Арктикой в полярных широтах, характеризуется низкими температурами зимой и летом. Ей присуща низкая абсолютная влажность и высокая относительная. Эта воздушная масса господствует круглый год в арктическом поясе, а зимой перемещается в субарктику. Умеренная воздушная масса формируется в умеренных широтах, где в зависимости от времени года изменяется температура: летом относительно высокая, зимой относительно низкая. По сезонам года от места формирования зависит и влажность. Эта воздушная масса господствует в умеренном поясе. Отчасти, на территории России преобладают тропические воздушные массы. Они формируются в тропических широтах и имеют высокую температуру. Абсолютная влажность зависит от места формирования, а относительная влажность обычно низкая (см. рис. 2).
Рис. 2. Характеристика воздушных масс
Прохождение различных воздушных масс на территории России обуславливает разницу в погодах. Например, все «волны холода» на территории нашей страны приходящие с севера, - это арктические воздушные массы, а на юг европейской части приходят тропические воздушные массы малой Азии или, иногда, с севера Африки (именно они приносят жаркую, сухую погоду).
Рассмотрим, как воздушные массы циркулируют по территории нашей страны.
Циркуляция атмосферы - это система движений масс воздуха. Различают общую циркуляцию атмосферы в масштабе всего земного шара и местную циркуляцию атмосферы над отдельными территориями и акваториями.
Процесс циркуляции воздушных масс обеспечивает территорию влагой, а также влияет на температуру. Воздушные массы перемещаются под действием центров атмосферного давления, а центры меняются в зависимости от времени года. Именно поэтому изменяются направления господствующих ветров, которые приносят на территорию нашей страны воздушные массы. Например, Европейская Россия и западные районы Сибири находятся под воздействием постоянных западных ветров. С ними поступают морские умеренные воздушные массы умеренных широт. Они формируются над Атлантикой (см. рис. 3).
Рис. 3. Движение морских умеренных воздушных масс
Когда ослабевает западный перенос, с северными ветрами приходит арктическая воздушная масса. Она приносит резкое похолодание, раннее осенние и поздние весенние заморозки (см. рис. 4).
Рис. 4. Движение Арктической воздушной массы
Континентальный тропический воздух на территорию азиатской части нашей страны приходит из Средней Азии или из Северного Китая, а в европейскую часть страны приходит с полуострова Малая Азия или даже с Северной Африки, но чаще такой воздух формируется на территории Северной Азии, Казахстана, Прикаспийской низменности. Эти территории лежат в умеренном климатическом поясе. Однако воздух над ними летом очень сильно прогревается и приобретает свойства тропической воздушной массы. Континентальная умеренная воздушная масса круглый год преобладает в западных районах Сибири, поэтому зима здесь ясная и морозная, а лето достаточно тёплое. Даже над Северным Ледовитым океаном в Гренландии бывают зимы теплее.
Из-за сильного охлаждения над азиатской частью нашей страны в Восточной Сибири формируется область сильного охлаждения (область высокого давления - ). Его центр располагается в районах Забайкалья, республике Тыва и Северной Монголии. Очень холодный континентальный воздух растекается от него в разные стороны. Он распространяет свое влияние на огромные территории. Одно его направление - это северо-восток вплоть до Чукотского побережья, второе - на запад через Северный Казахстан и юг Русской (Восточно-Европейской) равнины примерно до 50ºс.ш. Устанавливается ясная и морозная погода с небольшим количеством снега. Летом из-за прогревания азиатский максимум (Сибирский антициклон) исчезает и устанавливается пониженное давление (см. рис. 5).
Рис. 5. Сибирский антициклон
Сезонное чередование областей высокого и низкого давления формирует на Дальнем Востоке муссонную циркуляцию атмосферы. Важно представлять себе, что, проходя по определённым территориям, воздушные массы могут изменяться в зависимости от свойства подстилающей поверхности. Этот процесс называется трансформацией воздушных масс . Например, арктическая воздушная масса, будучи сухой и холодной, проходя по территории Восточно-Европейской (Русской) равнине нагревается и в районе Прикаспийской низменности становится очень сухой и жаркой, что является причиной суховеев.
Азиатский максимум , или, как его называют, сибирский антициклон - это область повышенного давления, которая формируется над Центральной Азией и Восточной Сибирью. Проявляется зимой и образуется в результате выхолаживания территории в условиях огромных размеров и котловинного рельефа. В центральной части максимума над Монголией и Южной Сибирью давление в январе иногда достигает 800 мм рт. ст. Это самое высокое зафиксированное на земле давление. Зимой сюда простирается великий Сибирский антициклон, особенно устойчивый с ноября по март. Зима здесь такая безветренная, что при малой снежности ветви деревьев подолгу белеют от «нестряхиваемого» снега. Морозы уже с октября достигают -20… -30ºС, а в январе же нередко доходит до -60ºC. Средняя температура за месяц опускается до -43º, особенно холодно в низинах, где застаивается холодный тяжёлый воздух. При безветрии сильные морозы переносятся не так тяжело, но при -50º уже трудно дышится, наблюдаются низовые туманы. Такие морозы затрудняют посадку самолётов.
Список литературы
- География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
- В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
- Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012.
- В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.
- Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы ().
- Свойства воздушных масс, формирующих климат России ().
- Западный перенос воздушных масс ().
- Воздушные массы ().
- Циркуляция атмосферы ().
Домашнее задание
- Какой перенос воздушных масс господствует в нашей стране?
- Какими свойствами обладают воздушные массы, и от чего это зависит?
Полярная циркуляция
Пассатная циркуляция
Западный перенос
Благодаря зональному распределению тепла барический градиент в большей части тропосферы направлен по меридианам от экватора к полюсу. На вращающейся планете основная масса тропосферного воздуха переносится с запада на восток. Это – западный перенос воздушных масс. Он включает в умеренных широтах всю тропосферу, начиная от земной поверхности; в полярных широтах – верхнюю тропосферу, начиная от нижнего слоя норд-остов и зюйд-остов.
В низких широтах циркуляция воздуха обусловлена существованием экваториального минимума и тропических барических максимумов. Межширотные градиенты температур в жарком поясе невелики, поэтому и атмосферная циркуляция не так интенсивна, как в средних широтах.
Пассаты – ветры довольно устойчивого направления с ССЗ на ЮЮВ в северном полушарии и с ЮЮЗ на ССВ в южном полушариях, дующие из тропических барических максимумов в экваториальный минимум.
Пассатная полоса не сплошная и во времени пассаты не столь постоянны, как считалось раньше. Пассаты отчетливо выражены над океанами, над сушей прослеживаются не всегда достаточно отчетливо. Определенные перерывы вызываются ослаблением субтропических антициклонов.
В Арктике и Антарктике по термическим причинам образуются крупные барические максимумы. Разница между ними обусловлена характером подстилающих поверхностей – океана в Арктике и материка в Антарктике. В Арктику, особенно западную, с атлантическим водами проникают тепло и часто возникают циклоны. В Антарктике адвекции тепла не наблюдается, антициклон устойчив.
Норд-осты Арктики не постоянны. Более того, на берегах Евразии и Америки выражена муссонная тенденция, указывающая на то, что над Северным Ледовитым океаном зимой давление ниже, чем над материками.
Зюйд-осты Антарктики, осуществляющие сток холодного воздуха с материка, устойчивы и очень сильны. Здесь находится «полюс ветров».
Выше слоя восточных ветров атмосфера подвержена западному переносу.
Таким образом, на Земле, кроме основного, западного, переноса есть и восточный перенос – движение воздуха с Востока на Запад. Он представлен пассатами тропических широт и ветрами полярных областей в нижней тропосфере.
В средних широтах наряду с западным переносом осуществляется циклоническая и антициклоническая циркуляция атмосферы. Она порождается действием не локальных центров, а всего термобарического поля Земли. Для внетропических широт решающим в данном случае оказывается наличие зон резких контрастов температур, приуроченных к Арктическому и Антарктическому фронтам. В них температура падает на 10-15 0 С и больше на 1000 км. Резкий температурный градиент вызван сближением холодного арктического воздуха и относительно теплого умеренного воздуха. Он поддерживается также теплыми (Гольфстрим и Куросиво) и холодными (Лабрадорское и Ойясио) океанскими течениями.
Взаимодействие холодного и теплого воздуха приводит к образованию огромных атмосферных вихрей – циклонов и антициклонов.
Циклон – это мощный, диаметром до 3 000 м и более, атмосферный вихрь с пониженным давлением (минимум в центре), с движением его вокруг центра против хода (в южном полушарии по ходу) часовой стрелки с ветреной, сырой, облачной и дождливой погодой.
Антициклон – это область повышенного атмосферного давления (максимум в центре) диаметром в несколько тысяч километров с нисходящими воздушными токами, слабыми ветрами на периферии, с сухой ясной погодой, летом жаркой, а зимой холодной.
Циклоны зарождаются в следующих трех местах земного шара:
1) на арктическом фронте Северной Атлантики близ восточных берегов Северной Америки и у Исландии;
2) на арктическом фронте в северной части Тихого океана близ восточных берегов Азии и у Алеутский островов;
3) на Антарктическом фронте в Южном океане.
Реже, преимущественно зимой, они возникают на умеренном фронте над океанами и еще реже над материками.
В высоту циклоны простираются до тропопаузы, а иногда и выше, до 20 км. Циклонические вихри довольно плоские – высота в 100-150 раз меньше диаметра. Это вполне согласуется с наклоном, шириной и протяженностью атмосферных фронтов. Скорость восходящих движений в среднем составляет 1-3 м/мин, тогда как скорость ветров достигает величины 500-1000 м/мин.
Распределение тепла, влаги, давления и ветра в циклоне диссиметрично.
Циклоны, зародившиеся на севере Атлантического океана, движутся в Западную Европу. Наиболее часто они проходят через Великобританию, Балтийское море, Санкт-Петербург и далее на Урал.
Северо-Тихоокеанские циклоны идут в Северо-Западную Америку, а также в Северо-Восточную Азию.
В южном полушарии полоса циклонов совпадает с направлением общего переноса воздуха в средней и верхней тропосфере – с западным переносом. Иногда пути их оказываются сильно выраженной южной или северной составляющей или идут даже с востока на запад (Камчатка, Лабрадор). В этих случаях циклоны следуют незональному верхнему переносу. В Восточной Азии на пути циклонов встречаются муссоны.
Скорость движения циклонов в среднем составляет 30-40 км/час или 700-900 км/сутки. Цикл развития циклона продолжается от 4 до 7 дней. За это время циклон проходит следующие стадии:
1) зарождение, когда циклоническим движением захватывается воздух только нижней тропосферы;
2) наибольшее углубление, когда благодаря выделению скрытой теплоты парообразования и адвекции холодных масс циклон захватывает всю тропосферу о вертикали и на значительной площади;
3) окклюзия, когда прекращается приток теплого воздуха и циклон затухает.
Циклоны – это не эпизодическое явление, а преобладающая в умеренных широтах синоптическая циркуляция. В Северной Атлантике, например, в течение года бывает до 1 000 циклонов. В целом же на Земле бывает до 15 000 циклонов и 7 000 антициклонов в год.