أي خطوط عرض لها ضغط جوي مرتفع ثابت. الضغط الجوي. رياح الأعاصير والأعاصير المضادة

يتذكر

• هل يمكنك وزن الهواء؟ كيف يتغير وزن الهواء عند تسخينه وتبريده؟ لماذا تأتي الحرارة من الشمس سطح الأرضموزعة حسب خط العرض الجغرافي؟

لماذا يضغط الغلاف الجوي على سطح الأرض.تجذب الأرض كل الأشياء عليها: النباتات ومياه الأنهار والبحيرات والمحيطات وكذلك هواء الغلاف الجوي. تضغط الأجسام الجذابة بقوة مختلفة على سطح الأرض.

الضغط الجويهي القوة التي يضغط بها الهواء على سطح الأرض وجميع الأشياء الموجودة عليه.

لكل سنتيمتر مربعيضغط الغلاف الجوي على السطح بقوة مقدارها 1 كجم 33 جم ، ويتكيف الناس ، مثل الكائنات الحية الأخرى ، مع هذا الضغط. نحن لا نشعر به ، لأنه يوازنه الضغط الموجود داخل الجسم.

كيف يتم قياس الضغط الجوي.يتم قياس ضغط الهواء بجهاز خاص - مقياس الضغط. يمكن أن يكون جهاز البارومترات مختلفًا (الشكل 97). أدق البارومترات هو الزئبق. في نفوسهم ، يتم تحديد الضغط الجوي من خلال ارتفاع عمود الزئبق (مم). لذلك ، فإن وحدة قياس الضغط الجوي الأكثر شيوعًا هي المليمتر. عمود الزئبق(مم زئبق).

أرز. 97. مقياس اللاسائلية

كيف ولماذا يتغير الضغط.يختلف ضغط الهواء على أجزاء مختلفة من سطح الأرض. أولاً ، يعتمد ذلك على الارتفاع المطلق للتضاريس. كلما ارتفع مستوى سطح البحر في المنطقة ، انخفض الضغط (الشكل 98) ، حيث انخفض عمود الهواء الذي يضغط على السطح. لكل 10.5 متر صعود ، ينخفض ​​الضغط في طبقة التروبوسفير بمقدار 1 ملم زئبق. فن.

أرز. 98. ضغط الهواء يتغير مع الارتفاع

أوجد الارتفاع النسبي للتل إذا كان الضغط عند سفحه 750 مم زئبق. الفن ، وفي الجزء العلوي - 744 ملم زئبق. فن.

في الصيف ، ترتفع درجة حرارة الأرض بسرعة ، ويتشكل ضغط منخفض فوقها. في المحيط ، تسخن المياه بشكل أبطأ. يكون الهواء فوقه في الصيف أبرد منه فوق الأرض ، والضغط أعلى. في الشتاء ، تبرد الأرض بسرعة ، وينشأ ضغط مرتفع فوقها. يطلق المحيط الحرارة ببطء. أكثر من ذلك في الشتاء حرارةالهواء والضغط المنخفض.

في الطبقات العليا من طبقة التروبوسفير ، وأكثر من ذلك في طبقة الستراتوسفير ، يكون الضغط منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن لأي شخص أن يكون هناك. بالفعل على ارتفاع 3000 متر فوق مستوى سطح البحر ، يشعر الناس بالسوء.

ثانيًا ، حتى في نفس المكان ، يتغير الضغط الجوي باستمرار مع تغير درجة حرارة الهواء. عند تسخينه ، يتمدد الهواء ويصبح أخف وزنًا ويضغط على السطح بقوة أقل. عندما يبرد ، يتقلص ، ويصبح أثقل ، ويزداد الضغط.

ثالثًا ، طبيعة سطح الأرض تؤثر على توزيع الضغط. أجزائه المختلفة: الأرض أو المحيط ، الغابة أو الصحراء - تسخن وتبرد بطرق مختلفة. لذلك ، في نفس الوقت ، يختلف الضغط عليهم (الشكل 99).

أرز. 99. تدفئة وتبريد الأرض والمحيطات

توزيع الضغط على سطح الأرض.كما تعلم بالفعل ، تنخفض درجة حرارة الهواء من خط الاستواء إلى القطبين. بالقرب من خط الاستواء ، يسخن الهواء ويتوسع ويرتفع. لذلك ، يتم تشكيل ضغط منخفض. حول القطبين بسبب درجات الحرارة المنخفضةالهواء ثقيل. ينخفض ​​ويصبح الضغط عالياً (الشكل 100).

أرز. 100. الضغط الجوي: أ - في خطوط العرض الاستوائية. ب - في خطوط العرض القطبية الشمالية

أسئلة ومهام

1. أين يكون الضغط الجوي أكبر - عند مستوى سطح البحر أم في أعماق منجم أم على قمة جبل؟
2. كيف الضغط يعتمد على درجة حرارة الهواء؟
3. كيف يتغير الضغط فوق اليابسة وفوق المحيط في الصيف والشتاء؟
4. لماذا ينخفض ​​الضغط الجوي على طول خط الاستواء وأعلى عند القطبين؟

المحاضرة 7

قوانين الضغط الجوي. مراكز الباريك وأصلها وتأثيرها على عمليات الغلاف الجوي. الدوران العام للغلاف الجوي. الرياح: ثابتة ومتغيرة ومحلية. الأعاصير. المضاد. الكتل الهوائية وخصائصها وتوزيعها. الجبهات الجوية.

تتشكل تيارات الهواء بمقاييس مختلفة في الغلاف الجوي. يمكنهم تغطية كل شيء أرض، وفي الارتفاع - طبقة التروبوسفير والستراتوسفير السفلى ، أو تؤثر فقط على مساحة محدودة من الإقليم. تضمن التيارات الهوائية إعادة توزيع الحرارة والرطوبة بين خطوط العرض المنخفضة والعالية وتحمل الرطوبة إلى أعماق القارة. وفقًا لمنطقة التوزيع ، تتميز رياح الدوران الجوي العام (GCA) ورياح الأعاصير والأعاصير المضادة والرياح المحلية. السبب الرئيسي لتكوين الرياح هو التوزيع غير المتكافئ للضغط على سطح الكوكب.

ضغط.يمارس الغلاف الجوي ضغطًا على سطح الأرض. يبلغ الضغط على كل سم 2 من السطح عند مستوى سطح البحر 1033.3 جم. الضغط الجوي العادي - وزن عمود الغلاف الجوي بمقطع عرضي يبلغ 1 سم 2 عند مستوى المحيط عند 0 0 درجة مئوية عند خط عرض 45 0 ، ويوازنه بعمود من الزئبق يبلغ 760 مم. الضغط الجوي الطبيعي 760 ملم زئبق أو 1013.25 ميغا بايت. يقاس الضغط في النظام الدولي للوحدات بالباسكال (Pa): 1 ميغابايت = 100 باسكال. الضغط الجوي العادي هو 1013.25 hPa. أقل ضغط لوحظ على الأرض (عند مستوى سطح البحر) ، 914 ميجابايت (686 مم) ؛ أعلى 1067.1 ميجابايت (801 مم).

يتناقص الضغط مع الارتفاع ، حيث يتناقص سمك الطبقة العلوية من الغلاف الجوي. تسمى المسافة بالأمتار التي يجب أن يرتفعها المرء أو ينخفض ​​حتى يتغير الضغط الجوي بمقدار 1 ميغابايت مرحلة الضغط . الخطوة الباريكية على ارتفاع من 0 إلى 1 كم هي 10.5 م ، من 1 إلى 2 كم - 11.9 م ؛ على ارتفاع يتراوح بين 2-3 كم - 13.5 مترًا ، وتعتمد قيمة الخطوة الباريكية على درجة الحرارة: مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد بنسبة 0.4 ٪. في الهواء الدافئ ، تكون الخطوة الباريكية أكبر ، وبالتالي فإن المناطق الدافئة من الغلاف الجوي في الطبقات العالية لها ضغط أكبر من المناطق الباردة. مقلوب الخطوة الباريكية. مُسَمًّى التدرج العمودي الباري ، هذا هو التغير في الضغط لكل وحدة مسافة (يتم أخذ 100 متر كوحدة للمسافة).

يتغير الضغط نتيجة حركة الهواء - تدفقه من مكان وتدفقه إلى مكان آخر. حركة الهواء ناتجة عن تغير في كثافة الهواء (جم / سم 3) ، ناتج عن التسخين غير المتكافئ للسطح السفلي. فوق سطح ساخن بالتساوي في طبقة من الهواء مع ارتفاع ، ينخفض ​​الضغط بشكل موحد و الأسطح متساوية الضغط - الأسطح المرسومة من خلال نقاط بنفس الضغط - ستكون موازية لبعضها البعض والسطح السفلي. في منطقة الضغط المتزايد ، تكون الأسطح متساوية الضغط محدبة لأعلى ، في مناطق الضغط المنخفض ، إلى الأسفل. يظهر الضغط على سطح الأرض باستخدام خط تساوي الضغط الجوي خطوط تربط نقاط ضغط متساوية. يسمى توزيع الضغط الجوي على مستوى المحيط ، الذي يصور باستخدام الأيزوبار الإغاثة من الباروك.

يسمى ضغط الغلاف الجوي على سطح الأرض وتوزيعه في الفضاء والتغير في الزمن حقل باريك . تسمى مناطق الضغط المرتفع والمنخفض التي ينقسم إليها الحقل الباري أنظمة الضغط .

تشمل أنظمة الباريك المغلقة (baric maxima) (نظام من خطوط متساوية مغلقة مع زيادة الضغط في المركز) والحد الأدنى (نظام من أعمدة متساوية مغلقة مع ضغط منخفض في المركز) ، وتشمل أنظمة الباريك المفتوحة حافة باريكية (شريط) ضغط دم مرتفعمن الحد الأقصى داخل الميدان انخفاض الضغط) ، وحوض (نطاق ضغط منخفض من حد أدنى باريك داخل حقل ضغط متزايد) ، وسرج (نظام مفتوح من خطوط متساوية بين اثنين من أقصي باريك وحد أدنى من الحد الأدنى). في الأدبيات ، هناك مفهوم "الاكتئاب الباري" - حزام من الضغط المنخفض ، يمكن بداخله أن يكون هناك حد أدنى مغلق.

يتم توزيع الضغط على سطح الأرض حسب المناطق. على خط الاستواءخلال العام يوجد حزام ضغط منخفض - الاكتئاب الاستوائي.في يوليو ، ينتقل إلى نصف الكرة الشمالي عند 15-20 0 شمالًا ، في ديسمبر - إلى الجنوب ، عند 5 0 جنوبًا. في خطوط العرض الاستوائية(بين 35 0 و 20 0 لكلا نصفي الكرة الأرضية) يزداد الضغط خلال العام ( ارتفاعات باريكية استوائية أو شبه استوائية) ، في فصل الشتاء فوق المحيطات وعلى اليابسة ، هناك حزام مستمر من الضغط المرتفع (الأزور وهاواي - SP ؛ جنوب المحيط الأطلسي وجنوب المحيط الهادئ وجنوب الهند - 1022) ، في الصيف يبقى الضغط المتزايد فقط فوق المحيطات ، فوق اليابسة ينخفض ​​الضغط ، وهناك انخفاض حراري (الحد الأدنى لإيرانو تارا - 994 ميغا بايت). في خطوط العرض المعتدلةيشكل المشروع المشترك حزامًا مستمرًا في الصيف انخفاض الضغط، ومع ذلك ، فإن المجال الباري غير متماثل: في SP ، في خطوط العرض المعتدلة وشبه القطبية ، هناك نطاق من الضغط المنخفض فوق سطح الماء على مدار العام (الحد الأدنى في القطب الجنوبي - حتى 984 ميغابايت) ؛ في SP ، بسبب تناوب القطاعات القارية والمحيطية ، يتم التعبير عن الحدود الدنيا للباراك فقط في المحيطات (الأيسلندية والألوتية - الضغط في يناير 998 ميجابايت) ، في فصل الشتاء ، تظهر الحدود القصوى للبار فوق القارات بسبب التبريد القوي للسطح . في خطوط العرض القطبية، الضغط فوق المسطحات الجليدية في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند خلال العام مرتفع.

تسمى المناطق المستقرة ذات الضغط المرتفع والمنخفض ، والتي ينقسم فيها الحقل الباريكي بالقرب من سطح الأرض مراكز عمل الغلاف الجوي . هناك مناطق يظل الضغط عليها ثابتًا طوال العام (تسود أنظمة الضغط من نفس النوع ، إما الحد الأقصى أو الحد الأدنى) ؛ مراكز العمل الدائمة للغلاف الجوي:

انخفاض استوائي

الألوشيان المنخفض (خطوط العرض المعتدلة من SP) ؛

منخفض أيسلندي (خطوط العرض المعتدلة من SP) - ينطلق حوض منخفض الضغط من الحد الأدنى باتجاه الدائرة القطبية الشمالية بين النرويج وسفالبارد ؛

منطقة الضغط المنخفض لخطوط العرض المعتدلة (حزام القطب الجنوبي ذو الضغط المنخفض) ؛

مناطق الضغط العالي شبه الاستوائية SP:

جزر الأزور (أعالي شمال الأطلسي)

مرتفعات هاواي (مرتفع شمال المحيط الهادئ)

مرتفع جنوب المحيط الهادئ (جنوب غرب أمريكا الجنوبية)

جنوب المحيط الأطلسي المرتفع (إعصار سانت هيلانة)

أعالي جنوب الهند (إعصار جزيرة موريشيوس)

أنتاركتيكا عالية

مرتفع جرينلاند.

أنظمة الضغط الموسمية تتشكل في حالة تغير الضغط الموسمي إشارة إلى العكس: بدلاً من الحد الأقصى للباريك ، يحدث الحد الأدنى من الضغط والعكس صحيح. تشمل أنظمة الضغط الموسمية:

قاع جنوب آسيا الصيفي مع مركز حوالي 30 0 شمالًا. (997 ميجابايت) و

مركز الشتاء الآسيوي المرتفع فوق منغوليا (1036 ميغابايت)

الصيف المكسيكي المنخفض (منخفض أمريكا الشمالية) - 1012 ميغابايت و

قمم الشتاء في أمريكا الشمالية وكندا (1020 ميغابايت)

في المنخفضات SP ، الصيف (يناير) فوق أستراليا ، أمريكا الجنوبيةوجنوب إفريقيا تفسح المجال في الشتاء للأعاصير الأسترالية وأمريكا الجنوبية وجنوب إفريقيا.

رياح. التدرج الأفقي الباريكي.تسمى حركة الهواء في الاتجاه الأفقي بالرياح. تتميز الرياح بالسرعة والقوة والاتجاه. سرعة الرياح - المسافة التي يقطعها الهواء لكل وحدة زمنية (م / ث ، كم / س). قوة الرياح - الضغط الذي يمارسه الهواء على موقع مساحته ١ م ٢ متعامد مع الحركة. يتم تحديد قوة الرياح بالكيلو جرام / م 2 أو بالنقاط على مقياس بوفورت (0 نقطة - الهدوء ، 12 - الإعصار).

يتم تحديد سرعة الرياح التدرج الأفقي الباريكي - تغير في الضغط (هبوط ضغط 1 ميغا بايت) لكل وحدة مسافة (100 كم) في اتجاه تناقص الضغط وعمودي على خطوط متساوية الضغط. بالإضافة إلى التدرج البارومتري ، فإن دوران الأرض ، أو قوة كوريوليس ، تعمل قوة الطرد المركزي والاحتكاك على الريح.

تعمل قوة كوريوليس على تحويل الريح إلى اليمين (في SP إلى اليسار) من اتجاه التدرج. تعمل قوة الطرد المركزي على الرياح في أنظمة الضغط المغلقة - الأعاصير والأعاصير المضادة. يتم توجيهه على طول نصف قطر انحناء المسار نحو التحدب. تعمل قوة احتكاك الهواء على سطح الأرض دائمًا على تقليل سرعة الرياح. يؤثر الاحتكاك على الطبقة السفلى ، التي يبلغ طولها 1000 متر ، والتي تسمى طبقة احتكاك. تسمى حركة الهواء في حالة عدم الاحتكاك ريح متدرجة. تسمى الرياح المتدرجة التي تهب على طول خطوط متساوية الخطوط متوازية جيوستروفى، على طول خطوط متساوية الأضلاع مغلقة منحنية - جيوسيكلوستروفيك. يوضح الرسم البياني تمثيلًا مرئيًا لتكرار حدوث الرياح في اتجاهات معينة "وردة الريح".

وفقًا للتخفيف من الضغط ، توجد مناطق الرياح التالية:

1. الحزام الاستوائي للهدوء. الرياح نادرة نسبيًا (حيث تسود الحركات الصعودية للهواء شديد الحرارة) ؛

2. مناطق الرياح التجارية في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي.

3. مناطق الهدوء في الأعاصير المضادة للحزام الضغط العالي شبه الاستوائي ؛ السبب هو هيمنة الحركات الهوائية الهابطة ؛

4. في خطوط العرض الوسطى لنصفي الكرة الأرضية - مناطق سيطرة الرياح الغربية ؛

5. في المساحات القطبية ، تهب الرياح من القطبين نحو المنخفضات الهوائية لخطوط العرض الوسطى ، أي الرياح مع مكون شرقية شائعة هنا.

الدورة الجوية العامة (GCA)- نظام يتدفق الهواء على نطاق كوكبي ، ويغطي الكرة الأرضية بأكملها وطبقة التروبوسفير والستراتوسفير السفلى. أطلق في الدوران الجوي تحويلات مناطق وزوال.تشمل عمليات النقل النطاقية التي تتطور بشكل أساسي في الاتجاه تحت الأفقي ما يلي:

النقل الغربي ، الذي يهيمن على الكوكب بأكمله في طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير السفلى ؛

في طبقة التروبوسفير السفلى في خطوط العرض القطبية - الرياح الشرقية في خطوط العرض المعتدلة - الرياح الغربية ، في خطوط العرض الاستوائية والاستوائية - الرياح الشرقية ؛

التيارات النفاثة تتطور فوق المناطق الأمامية في طبقة التروبوسفير العليا.

تشمل عمليات نقل الزوال الرياح الموسمية لخطوط العرض الاستوائية الاستوائية وخطوط العرض خارج المدارية.

يتكون OCCA تحت تأثير التوزيع غير المتكافئ للإشعاع الشمسي ، وعمل قوة كوريوليس ، وعدم تجانس السطح الأساسي.

عندما يضرب الإشعاع الشمسي أرضًا متجانسة غير دوارة في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير ، سينتقل الهواء من خط الاستواء إلى القطب بالقرب من السطح السفلي - من القطب إلى خط الاستواء. في الواقع ، يكون الهواء عند خط الاستواء في الطبقة السطحية للغلاف الجوي دافئًا جدًا. يرتفع الهواء الدافئ والرطب ويزداد حجمه وينشأ ضغط مرتفع في طبقة التروبوسفير العليا. في القطبين ، بسبب التبريد القوي للطبقات السطحية للغلاف الجوي ، يتم ضغط الهواء ، ويقل حجمه ، وفي الجزء العلوي ينخفض ​​الضغط. وبالتالي ، في الطبقات العليا من طبقة التروبوسفير ، هناك تدفق للهواء من خط الاستواء إلى القطبين. نتيجة لهذا ، فإن كتلة الهواء عند خط الاستواء ، وبالتالي الضغط على السطح السفلي ، تتناقص وتزداد عند القطبين. وفي الطبقة السطحية تبدأ الحركة من القطبين إلى خط الاستواء. الخلاصة: يشكل الإشعاع الشمسي مكون الزوال من OCA.

على أرض دوارة متجانسة ، تعمل قوة كوريوليس أيضًا. في الجزء العلوي ، تعمل قوة كوريوليس على تحويل التدفق في SP إلى يمين اتجاه الحركة ، أي من الغرب إلى الشرق. في SP ، تنحرف حركة الهواء إلى اليسار ، أي مرة أخرى من الغرب إلى الشرق. لذلك ، في الجزء العلوي (في الجزء العلوي من التروبوسفير والستراتوسفير السفلي ، في نطاق الارتفاع من 10 إلى 20 كم ، ينخفض ​​الضغط من خط الاستواء إلى القطبين) ، ويلاحظ انتقال غربي ، ويلاحظ للأرض بأكملها على أنها جميع. بشكل عام ، تحدث حركة الهواء حول القطبين. وبالتالي ، تشكل قوة كوريوليس النقل النطاقي لـ OCA.

تحت السطح السفلي ، تكون الحركة أكثر تعقيدًا ؛ تقسيمها إلى قارات ومحيطات. يتم تشكيل نمط معقد من التيارات الهوائية الرئيسية. من أحزمة الضغط العالي شبه الاستوائية ، تتدفق التيارات الهوائية إلى المنخفض الاستوائي وإلى خطوط العرض المعتدلة. في الحالة الأولى ، تتشكل رياح شرقية من خطوط العرض الاستوائية الاستوائية. فوق المحيطات ، بفضل الحدود القصوى الثابتة ، فهي موجودة على مدار السنة - الرياح التجارية - رياح الأطراف الاستوائية من الحد الأقصى شبه الاستوائي ، تهب باستمرار فقط فوق المحيطات ؛ فوق الأرض ، لا يتم تتبعها في كل مكان وليس دائمًا (تحدث الفواصل بسبب إضعاف الأعاصير المضادة شبه الاستوائية بسبب التسخين القوي وحركة المنخفض الاستوائي إلى خطوط العرض هذه). في SP ، الرياح التجارية لها اتجاه شمالي شرقية ، في SP - جنوبية شرقية. تتقارب الرياح التجارية لنصفي الكرة الأرضية بالقرب من خط الاستواء. في منطقة التقارب (منطقة التقارب داخل المدارية) ، تنشأ تيارات هوائية صاعدة قوية ، وتتشكل السحب الركامية ، وتنخفض الأمطار.

يتجه تدفق الرياح إلى خطوط العرض المعتدلة من المنطقة الاستوائية لأشكال الضغط العالي رياح غربية من خطوط العرض المعتدلة. تتكثف في الشتاء ، مع نمو الحد الأدنى من الباريك فوق المحيط في خطوط العرض المعتدلة ، يزداد التدرج الباري بين الحدود الدنيا الباريكية فوق المحيطات والحد الأقصى للباريك فوق الأرض ، وبالتالي تزداد قوة الرياح أيضًا. في SP - اتجاه الرياح هو الجنوب الغربي ، في SP - الشمال الغربي. تسمى هذه الرياح أحيانًا بالرياح المضادة للتجارة ، ولكنها لا ترتبط وراثيًا بالرياح التجارية ، ولكنها جزء من النقل الكوكبي الغربي.

التحويل الشرقي. الرياح السائدة في خطوط العرض القطبية شمالية شرقية في جنوب شرق وجنوب شرق. يتحرك الهواء من المناطق القطبية ذات الضغط العالي نحو منطقة الضغط المنخفض لخطوط العرض المعتدلة. يتم تمثيل النقل الشرقي أيضًا من خلال الرياح التجارية لخطوط العرض الاستوائية. بالقرب من خط الاستواء ، يغطي النقل باتجاه الشرق طبقة التروبوسفير بأكملها تقريبًا ، ولا يوجد نقل غربًا هنا.

يسمح لنا تحليل خطوط العرض للأجزاء الرئيسية من OCA بالتمييز بين ثلاث روابط مفتوحة للمنطقة:

قطبي: رياح شرقية تهب على طبقة التروبوسفير السفلى ، والرياح الغربية تهب في الأعلى.

رابط معتدل: في التروبوسفير السفلي والعليا - رياح غربية ؛

الارتباط الاستوائي: في طبقة التروبوسفير السفلى - الرياح الشرقية ، فوق - الانتقال إلى الغرب.

كان الرابط الاستوائي للدوران يسمى خلية هادلي (مؤلف مخطط OCA الأقدم ، 1735) ، الرابط المعتدل - خلية فريريل (عالم أرصاد جوية أمريكي). في الوقت الحاضر ، تم التشكيك في وجود الخلايا (S.P. Khromov ، B.L. Dzerdievsky) ، ومع ذلك ، لا يزال ذكرها في الأدبيات.

التيارات النفاثة هي رياح بقوة الإعصار تهب فوق المناطق الأمامية في طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير السفلي. تظهر بشكل خاص فوق الجبهات القطبية ، حيث تصل سرعة الرياح إلى 300-400 كم / ساعة بسبب تدرجات الضغط الكبيرة والجو المخلخل.

تؤدي عمليات النقل من خط الطول إلى تعقيد نظام OCA وتوفر تبادلًا بينيًا للحرارة والرطوبة. وسائل النقل الرئيسية هي الرياح الموسمية - الرياح الموسمية التي تغير اتجاهها صيفا وشتاء إلى عكس ذلك. تخصيص الرياح الموسمية الاستوائيةو خارج المداري.

الرياح الموسمية الاستوائيةبسبب الاختلافات الحرارية بين نصفي الكرة الأرضية الصيفي والشتوي ، فإن توزيع الأرض والبحر يعزز هذه الظاهرة أو يعقدها أو يثبت استقرارها. في يناير ، توجد سلسلة متواصلة تقريبًا من الأعاصير المضادة في SP: شبه استوائية دائمة فوق المحيطات ، وموسمية فوق القارات. في نفس الوقت ، تحول منخفض استوائي هناك يكمن في SP. نتيجة لذلك ، يتم نقل الهواء من SP إلى SP. في يوليو ، مع وجود نسبة عكسية لأنظمة الباريك ، يتم نقل الهواء عبر خط الاستواء من SP إلى SP. وبالتالي ، فإن الرياح الموسمية الاستوائية ليست سوى رياح تجارية ، والتي في نطاق معين بالقرب من خط الاستواء تكتسب خاصية مختلفة - تغيير موسمي في الاتجاه العام. تبادل الهواء بين الرياح الموسمية الاستوائية نصفي الكرة الأرضية، وبين الأرض والبحر ، خاصة وأن التباين الحراري بين اليابسة والبحر في المناطق المدارية صغير بشكل عام. تقع المنطقة الكاملة لتوزيع الرياح الموسمية الاستوائية بين 20 0 شمالاً. و 15 0 ج (إفريقيا الاستوائية شمال خط الاستواء ، شرق إفريقيا جنوب خط الاستواء ؛ جنوب الجزيرة العربية ؛ المحيط الهندي إلى مدغشقر في الغرب وإلى شمال أستراليا في الشرق ؛ هندوستان ، الهند الصينية ، إندونيسيا (بدون سومطرة). شرق الصين ؛ في أمريكا الجنوبية - كولومبيا). على سبيل المثال ، يتم توجيه تيار الرياح الموسمية ، الذي ينشأ في إعصار مضاد فوق شمال أستراليا ويذهب إلى آسيا ، في جوهره. من قارة إلى أخرى. المحيط في هذه الحالة يخدم فقط كمنطقة وسيطة. الرياح الموسمية في أفريقيا هي تبادل الهواء بين الأرض الجافة من نفس القارة الواقعة في نصفي الكرة الأرضية المختلفين ، وعلى جزء من المحيط الهادئ ، تهب الرياح الموسمية من السطح المحيطي لنصف الكرة الأرضية إلى السطح المحيطي للآخر.

في التعليم الرياح الموسمية خارج المداريةالدور الرئيسي يلعبه التباين الحراري بين البر والبحر. هنا تحدث الرياح الموسمية بين الأعاصير الموسمية والمنخفضات ، بعضها يقع في البر الرئيسي والبعض الآخر على المحيط. نعم ، الرياح الموسمية الشتوية الشرق الأقصىهناك نتيجة لتفاعل الإعصار المضاد فوق آسيا (المتمركز في منغوليا) والاكتئاب الأليوتيان الدائم ؛ الصيف - نتيجة إعصار مضاد فوق الجزء الشمالي من المحيط الهادئ ومنخفض فوق الجزء خارج المداري من القارة الآسيوية.

من الأفضل التعبير عن الرياح الموسمية خارج المدارية في الشرق الأقصى (بما في ذلك كامتشاتكا) وبحر أوخوتسك واليابان وألاسكا وساحل المحيط المتجمد الشمالي.

أحد الشروط الرئيسية لظهور دوران الرياح الموسمية هو عدم وجود نشاط إعصاري (لا يوجد دوران للرياح الموسمية فوق أوروبا وأمريكا الشمالية بسبب كثافة النشاط الإعصاري ، يتم "جرفها" بواسطة النقل الغربي).

رياح الأعاصير والأعاصير المضادة.

في الغلاف الجوي ، عندما تلتقي كتلتان هوائيتان خصائص مختلفةالدوامات الكبيرة في الغلاف الجوي - الأعاصير والأعاصير المضادة - تنشأ باستمرار. أنها تعقد بشكل كبير مخطط OCA.

إعصار - دوامة جوية صاعدة مسطحة ، والتي تظهر بالقرب من سطح الأرض كمنطقة ذات ضغط منخفض ، مع نظام رياح من المحيط إلى المركز عكس اتجاه عقارب الساعة في SP واتجاه عقارب الساعة في SP.

أنتيكلون - دوامة جوية متناقصة مسطحة ، تظهر بالقرب من سطح الأرض كمنطقة ذات ضغط مرتفع ، مع نظام رياح من المركز إلى المحيط في اتجاه عقارب الساعة في SP وعكس اتجاه عقارب الساعة في SP.

الزوابع مسطحة ، حيث تبلغ أبعادها الأفقية آلاف الكيلومترات المربعة ، والأبعاد الرأسية تتراوح من 15 إلى 20 كم. في وسط الإعصار ، لوحظت تيارات هوائية صاعدة ، في الإعصار المضاد - الهابط.

تنقسم الأعاصير إلى المنخفضات الأمامية والمركزية والاستوائية والحرارية.

الأعاصير الأماميةتتشكل على الجبهتين القطبية والقطبية: على الجبهة القطبية الشمالية لشمال المحيط الأطلسي بالقرب من الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية وبالقرب من أيسلندا ؛ على الجبهة القطبية الشمالية في الجزء الشمالي من المحيط الهادئ بالقرب من الساحل الشرقي لآسيا وبالقرب من جزر ألوشيان. توجد الأعاصير عادة لعدة أيام ، وتتحرك من الغرب إلى الشرق بسرعة حوالي 20-30 كم / ساعة. تظهر سلسلة من الأعاصير الحلزونية في المقدمة ، في سلسلة من ثلاثة أو أربعة أعاصير. كل إعصار تالٍ في مرحلة أصغر من التطور ويتحرك بشكل أسرع. الأعاصير تتفوق على بعضها البعض ، قريبة ، تتشكل الأعاصير المركزية- النوع الثاني من الأعاصير. بسبب الأعاصير المركزية غير النشطة ، يتم الحفاظ على منطقة ذات ضغط منخفض فوق المحيطات وفي خطوط العرض المعتدلة.

تتجه الأعاصير التي تنشأ في شمال المحيط الأطلسي نحو أوروبا الغربية. غالبًا ما يمرون عبر المملكة المتحدة وبحر البلطيق وسانت بطرسبرغ ثم إلى جبال الأورال وسيبيريا الغربية أو عبر الدول الاسكندنافية وشبه جزيرة كولا وإلى سفالبارد أو الضواحي الشمالية لآسيا.

أعاصير شمال المحيط الهادئ تذهب إلى شمال غرب أمريكا ، وكذلك شمال شرق آسيا.

الأعاصير المداريةتتشكل على الجبهات الاستوائية في أغلب الأحيان بين 5 و 20 0 ثانية. وأنت. sh. ، عند خط الاستواء ، تكون قوة كوريوليس صفرًا ولا تتشكل الأعاصير. تحدث فوق المحيطات في نهاية الصيف والخريف ، عندما يتم تسخين المياه إلى درجة حرارة 27-28 درجة مئوية.ارتفاع قوي في الهواء الدافئ والرطب يؤدي إلى إطلاق كمية هائلة من الحرارة أثناء التكثيف ، يحدد الطاقة الحركية للإعصار والضغط المنخفض في المركز. تتحرك الأعاصير من الشرق إلى الغرب على طول المحيط الاستوائي للحد الأقصى الدائم للباريك في المحيطات. إذا وصل الإعصار المداري إلى خطوط العرض المعتدلة ، فإنه يتمدد ويفقد الطاقة ، وكإعصار خارج المداري ، يبدأ في التحرك من الغرب إلى الشرق. سرعة الإعصار نفسه صغيرة (20-30 كم / ساعة) ، لكن سرعة الرياح فيه يمكن أن تصل إلى 100 م / ث. كانت أعلى سرعة في إعصار إيدا 113 م / ث.

المناطق الرئيسية لحدوث الأعاصير المدارية: الساحل الشرقي لآسيا ؛ الساحل الشمالي لأستراليا؛ البحر العربي؛ خليج البنغال؛ البحر الكاريبي وخليج المكسيك. في المتوسط ​​، هناك حوالي 70 إعصارًا استوائيًا سنويًا مع سرعة رياح تزيد عن 20 م / ث. تسمى الأعاصير المدارية بالأعاصير في المحيط الهادئ ، والأعاصير في المحيط الأطلسي ، والأعاصير قبالة سواحل أستراليا.

المنخفضات الحراريةتنشأ على الأرض بسبب ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض ، وارتفاع وانتشار الهواء فوقها. نتيجة لذلك ، تتشكل منطقة ذات ضغط منخفض بالقرب من السطح السفلي.

تنقسم الأضداد إلى أعاصير أمامية وشبه استوائية ذات أصل ديناميكي وأخرى ثابتة.

في خطوط العرض المعتدلة ، في الهواء البارد ، الأضداد الأمامية ،التي تتحرك بالتسلسل من الغرب إلى الشرق بسرعة 20-30 كم / ساعة. يصل آخر إعصار مضاد نهائي إلى المناطق شبه الاستوائية ، ويستقر ويتشكل إعصار شبه استوائي من أصل ديناميكي.وتشمل هذه الحدود القصوى الدائمة على المحيطات. إعصار ثابتيحدث فوق اليابسة في الشتاء نتيجة التبريد القوي لمساحة السطح.

تنشأ الأعاصير وتستقر بثبات على الأسطح الباردة في القطب الشمالي الشرقي والقارة القطبية الجنوبية وفي الشتاء الشرقي سيبيريا. عندما ينفجر هواء القطب الشمالي من الشمال في الشتاء ، يتم إنشاء إعصار مضاد على الكل أوروبا الشرقيةوأحيانًا يلتقط الغرب والجنوب.

يتبع كل إعصار ويتحرك بنفس السرعة بواسطة إعصار مضاد ، والذي يتضمن أي سلسلة إعصارية. عند الانتقال من الغرب إلى الشرق ، تنحرف الأعاصير إلى الشمال ، وتنحرف الأعاصير المضادة إلى الجنوب في SP. يفسر سبب الانحرافات بتأثير قوة كوريوليس. نتيجة لذلك ، تبدأ الأعاصير في الانتقال إلى الشمال الشرقي ، والأعاصير المضادة إلى الجنوب الشرقي. بسبب رياح الأعاصير والأعاصير المضادة ، هناك تبادل للحرارة والرطوبة بين خطوط العرض. في المناطق ذات الضغط العالي ، يسود تدفق الهواء من أعلى إلى أسفل - الهواء جاف ، ولا توجد غيوم ؛ في مناطق الضغط المنخفض - من الأسفل إلى الأعلى - تتشكل السحب ، وهطول الأمطار. إدخال كتل الهواء الدافئ يسمى "موجات الحرارة". تسبب حركة الكتل الهوائية الاستوائية إلى خطوط العرض المعتدلة الجفاف في الصيف وذوبان الجليد القوي في الشتاء. يؤدي إدخال الكتل الهوائية في القطب الشمالي إلى خطوط العرض المعتدلة - "الموجات الباردة" - إلى التبريد.

الرياح المحلية- الرياح التي تحدث في مناطق محدودة من الإقليم نتيجة لتأثير أسباب محلية. تشمل الرياح المحلية ذات الأصل الحراري النسائم ورياح الوادي الجبلي وتأثير الارتياح يتسبب في تكوين foehns والبورون.

النسماتتحدث على شواطئ المحيطات والبحار والبحيرات ، حيث توجد تقلبات كبيرة في درجات الحرارة اليومية. في مدن أساسيهتشكلت نسمات المدينة. في النهار ، عندما يتم تسخين الأرض بقوة أكبر ، تحدث حركة تصاعدية للهواء فوقها وتدفقها من الأعلى باتجاه البرودة. في الطبقات السطحية ، تهب الرياح باتجاه الأرض ، وهذا نسيم نهاري (بحر). نسيم الليل (الساحلي) يحدث في الليل. عندما تبرد الأرض أكثر من الماء ، وفي الطبقة السطحية من الهواء ، تهب الرياح من الأرض إلى البحر. نسمات البحر أكثر وضوحًا ، سرعتها 7 م / ث ، نطاق الانتشار يصل إلى 100 كم.

رياح الوادي الجبليتشكل رياح المنحدرات ورياح الوادي الجبلي الفعلية ولها دورية يومية. تنتج الرياح المنحدرة عن التسخين المختلف لسطح المنحدر والهواء عند نفس الارتفاع. خلال النهار ، يسخن الهواء على المنحدر أكثر وتهب الرياح أعلى المنحدر ، وفي الليل يبرد المنحدر أيضًا وتبدأ الرياح في هبوب المنحدر. في الواقع ، ترجع رياح الوادي الجبلي إلى حقيقة أن الهواء في الوادي الجبلي يسخن ويبرد أكثر من نفس الارتفاع في السهل المجاور. في الليل تهب الرياح باتجاه السهول ، نهارًا - نحو الجبال. يُطلق على المنحدر المواجه للريح اسم منحدر مواجه للريح ، ويسمى المنحدر المعاكس منحدر اتجاه الريح.

.مجفف شعر- رياح جافة دافئة من الجبال العالية ، غالبًا ما تكون مغطاة بالأنهار الجليدية. ينشأ بسبب التبريد الثابت للهواء على منحدر مواجه للريح والتدفئة الثابتة للحرارة - على منحدر الريح. يحدث foehn الأكثر شيوعًا عندما يعبر تيار الهواء OCA سلسلة جبال. في كثير من الأحيان يجتمع anticyclone foehn ، يتشكل إذا كان هناك إعصار مضاد فوق بلد جبلي. تكون مجففات الشعر أكثر شيوعًا في المواسم الانتقالية ، ومدتها عدة أيام (في جبال الألب ، هناك 125 يومًا مع مجففات الشعر في السنة). في جبال Tien Shan ، تسمى هذه الرياح kastek ، في آسيا الوسطى- جارمسيل ، في جبال روكي - شينوك. تتسبب مجففات الشعر في ازدهار الحدائق مبكرًا وذوبان الثلوج.

بورا- رياح باردة تهب من الجبال المنخفضة باتجاه البحر الدافئ. في نوفوروسيسك يطلق عليها اسم نورد أوست ، في شبه جزيرة أبشيرون تسمى نورد. في بايكال - سارموي ، في وادي الرون (فرنسا) - ميسترال. يحدث بورا في الشتاء ، عندما تتشكل منطقة من الضغط العالي أمام التلال ، في السهل ، حيث يتشكل الهواء البارد. بعد عبور سلسلة من التلال المنخفضة ، يندفع الهواء البارد بسرعة عالية نحو خليج دافئ ، حيث يكون الضغط منخفضًا. يمكن أن تصل السرعة إلى 30 م / ث ، وتنخفض درجة حرارة الهواء بشكل حاد إلى -5 0 درجة مئوية.

ل دوامات صغيرة الحجميتصل الأعاصيرو جلطات دموية (تورنادو). تسمى الدوامات فوق البحر الأعاصير ، على اليابسة - جلطات دموية. عادة ما تنشأ الأعاصير والجلطات الدموية في نفس الأماكن مثل الأعاصير المدارية ، في مناخ حار ورطب. المصدر الرئيسي للطاقة هو تكثيف بخار الماء ، حيث يتم إطلاق الطاقة. يرجع عدد كبير من الأعاصير في الولايات المتحدة إلى وصول الهواء الدافئ الرطب من خليج المكسيك. تتحرك الزوبعة بسرعة 30-40 كم / ساعة ، لكن سرعة الرياح فيها تصل إلى 100 م / ث. عادة ما تحدث الجلطة منفردة ، والزوابع - في سلسلة. في عام 1981 ، تشكلت 105 أعاصير قبالة سواحل إنجلترا في غضون خمس ساعات.

مفهوم الكتل الهوائية (VM).يوضح تحليل ما ورد أعلاه أن طبقة التروبوسفير لا يمكن أن تكون متجانسة ماديًا في جميع أجزائها ، فهي مقسمة (دون التوقف عن كونها مفردة وكاملة) إلى الكتل الهوائية- كميات كبيرة من الهواء في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير السفلى ، والتي لها خصائص موحدة نسبيًا وتتحرك ككل في أحد تيارات OCA. أبعاد VM قابلة للمقارنة بأجزاء من القارات ، الطول آلاف الكيلومترات ، السماكة 22-25 كم. تسمى المناطق التي تتشكل عليها أجهزة VM بمراكز التكوين. يجب أن يكون لها سطح تحتها موحد (أرض أو بحر) ، وظروف حرارية معينة والوقت اللازم لتكوينها. توجد ظروف مماثلة في الحدود القصوى فوق المحيطات ، في الحدود القصوى الموسمية فوق اليابسة.

يمتلك VM خصائص نموذجية فقط في مركز التكوين ؛ عندما يتحرك ، فإنه يتحول ، ويكتسب خصائص جديدة. يؤدي وصول بعض الأجهزة الافتراضية إلى تغيرات مفاجئة في الطقس ذات طبيعة غير دورية. فيما يتعلق بدرجة حرارة السطح السفلي ، يتم تقسيم VM إلى دافئ وبارد. ينتقل جهاز VM الدافئ إلى سطح بارد تحته ، ويجلب الاحترار ، لكنه يبرد نفسه. يأتي البارد VM إلى السطح الدافئ السفلي ويجلب التبريد. وفقًا لظروف التكوين ، يتم تقسيم VMs إلى أربعة أنواع: استوائي ، استوائي ، قطبي (هواء خطوط العرض المعتدلة) والقطب الشمالي (أنتاركتيكا). في كل نوع ، يتم تمييز نوعين فرعيين - بحري وقاري. ل نوع فرعي قاري، التي تشكلت فوق القارات ، تتميز بنطاق درجة حرارة كبير ورطوبة منخفضة. النوع البحرييتشكل فوق المحيطات ، وبالتالي ، تزداد رطوبته النسبية والمطلقة ، واتساع درجات الحرارة أقل بكثير من اتساع القارات.