Mapa pásov atmosférického tlaku. Atmosférický tlak

Vzduchové hmoty neustále cirkulujú v atmosfére. Ich názvy zodpovedajú miestu na mape, kde vznikli. Existujú kontinentálne (vznikajúce nad pevninou) a morské (vznikajúce nad vodnou hladinou). Vyvíjajú tlak na zemský povrch a na všetky stvorenia, ktoré ho obývajú. Tento vplyv má inú silu. región znížený tlak v atmosfére je búrka alebo cyklón. To sa však týka meraní na povrchu, korelovaných s hladinou mora. V horách je charakteristická oblasť nízkeho tlaku normálny stav atmosféru. Toto je tu bežný jav.

Lucien Vidy si po 199 rokoch prihlásil patent na „anoroidný barometer“, čo je kovová kapsula v tvare harmoniky, v ktorej sa vzduch evakuuje a deformuje podľa tlakových zmien. Deformácie sa odrážajú na strelke, ktorá pozorovateľovi indikuje atmosférický tlak a robí tento barometer: číselník barometra.

Najprv sa tlak meral v milibaroch, potom v hektopascaloch. V prvom rade treba poznamenať, že atmosférický tlak, aby to bolo racionálne, musí byť meraný v určitej výške: v skutočnosti podľa vertikálneho profilu tlak klesá s rastúcou výškou, pretože hmotnosť vzduchu nad nami je menej dôležité.

Atmosférický tlak

Oblasť nízkeho tlaku v atmosfére je relatívnym ukazovateľom. Malo by sa to považovať za parameter meraný nad hladinou mora. V tomto prípade sa hodnota 765 mm považuje za normálnu. ortuťový stĺpec. Čím vyššia je výška meraní, tým nižšie sú vytvorené oblasti atmosférického tlaku. Na hranici snehových čiapok v horách sa tento ukazovateľ považuje za normálny pri hodnote 350 mmHg.

Treba si tiež uvedomiť, že 90 % atmosférického tlaku je sústredených v takmer prvých 15 kilometroch atmosféry. Inými slovami, tlak bude v nižších vrstvách klesať intenzívnejšie ako vo výške. Táto zmena však nie je lineárna. Na jej určenie existujú výpočty zohľadňujúce zmeny nadmorskej výšky a teploty. Zostup prebieha v malej nadmorskej výške ako vo vysokej.

Graf zmeny tlaku s nadmorskou výškou. Na lepšie pochopenie poveternostných systémov v globálnom meradle meteorológovia analyzujú zmeny barometrického tlaku na určenie tlaku vysoký tlak nad 25 hPa a priehlbiny s tlakom menším ako 25 hPa.

Z tohto dôvodu sa koncept oblastí nízkeho atmosférického tlaku zohľadňuje z hľadiska indikátora a okolitých vzdušných hmôt. Pre každú lokalitu, kde vznikli, určite vlastnosti ovplyvňujúci obeh. Definícia počasia v konkrétnom regióne vždy koreluje so štúdiom všetkých prírodných javov, ktoré sa v regióne vyskytujú.

V oblastiach strednej šírky je atmosférický tlak veľmi premenlivým parametrom. Pre analýzu meteorologickej situácie je základným prvkom tlakové pole. Každé pozorovanie globálneho tlaku sa vráti na hladinu mora, takže merania sú navzájom porovnateľné.

Potom graf izobarických čiar spájajúcich body s rovnaký tlak typicky 5 hPa v 5 hPa. Takto sa získa izobarické zobrazenie na vymedzenie zón nízky tlak a anticyklonálne zóny. Tlak môže byť reprezentovaný aj inou formou: „geopotenciály“. Okrem toho je praktickejšie vykresliť výšky tam, kde sa nachádzajú rovnaké tlaky, pretože by sa tlakové pole zobrazovalo v rôznych výškach.

Cirkulácia vzduchu

Tvorba oblastí nízkeho atmosférického tlaku vzduchu je spojená s procesom jeho cirkulácie.

Vyskytuje sa v dôsledku sklonu zemskej osi a heterogenity zahrievania planéty na rovníku a póloch.
Oblasť nízkeho atmosférického tlaku vzduchu vzniká v dôsledku vysoké teploty na rovníku. Pri zahrievaní sa rozširuje a stúpa. A vzhľadom na skutočnosť, že na póloch dochádza k spätnému pôsobeniu a dochádza k zvýšenému tlaku, vzduchové hmoty cirkulujú.

Čiary rovnakej výšky sa nazývajú izohypsy. Sú uvedené v dekamere 4 v 4 jednotkách. Tento typ zobrazenia sa zvyčajne používa na štandardné tlaky. Pre povrchovú topografiu 500 hPa je priemerná výška 556 priehrad. Pod touto hodnotou nájdeme v zóne relatívnu depresiu. Na druhej strane, ak sú hodnoty vyššie, nachádzame v pásme relatívnu anticyklónu.

Chcete sa dozvedieť viac o atmosférickom tlaku? V prípade otázok nás neváhajte kontaktovať prostredníctvom nášho. Najnižšia vrstva atmosféry sa nazýva troposféra. Pohybuje sa od 8 km na póloch do 16 km nad rovníkom. Hranica medzi troposférou a východnou tropopauzou, ohraničená teplotami, ktoré sa stabilizujú.

Navyše, ak sa v jednej oblasti vytvorí nízky tlak, potom sa v druhej nevyhnutne vytvorí zvýšený tlak.

Definícia cyklónu

Oblasťou nízkeho tlaku v atmosfére je cyklón. Prejavuje sa v podobe búrky či dokonca tornáda. V strede cyklónu je tlak oveľa nižší ako na okrajoch.

Troposféra je najhustejšia zo štyroch vrstiev atmosféry a obsahuje až 75 % hmoty atmosféry, ktorá pozostáva najmä z dusíka a kyslíka s malými koncentráciami iných plynov. Takmer všetka vodná para alebo atmosférická vlhkosť sa nachádza v troposfére.

Troposféra je pokrytá tropopauzou, oblasťou, kde sú teploty stabilné. Potom začne teplota vzduchu v stratosfére stúpať. Toto zvýšenie teploty bráni veľkej konvekcii vzduchu za tropopauzou, a preto je väčšina klimatických javov, vrátane búrkových oblakov, cumulonimbu, obmedzená na troposféru. Toto je najviac narušená vrstva, neustále rozrušovaná vertikálnymi a horizontálnymi pohybmi. Vertikálna turbulencia je spôsobená blízkosťou zemského povrchu, ktorá určuje na jednej strane mechanické vztlaky a na druhej strane tepelné vzostupné prúdy.

Ak vznikol na severnej pologuli, pohyb vzdušných hmôt sa bude uskutočňovať proti cirkulácii v smere hodinových ručičiek. Na južnej strane planéty - naopak. posúva cyklón doprava a na juh doľava.

Oblasť nízkeho atmosférického tlaku, kde sa tvorí tornádo alebo búrka, sa spočiatku nachádza nad vodnou hladinou. Preto takýto prírodný úkaz so sebou prináša daždivé, zamračené počasie. Časté nárazy vetra sú spôsobené rozdielom tlaku v strede a na okraji cyklónu. Oblasť nízkeho atmosférického tlaku vzduchu vzniká letnými dažďami a ochladzovaním, v zime rozmrazovaním a snežením. V tomto prípade sa vzduch presúva z okraja cyklónu do jeho stredu, kde stúpa a ochladzuje sa.

Cirkulácia atmosféry závisí od kozmických, planetárnych a geografických faktorov a premieta sa do pohybov v zemepisnej dĺžke, zemepisnej šírke, vzostupne a zostupne. Vzduch je plyn s hmotnosťou. Tlak vzduchu je hmotnosť stĺpca vzduchu, ktorý sa rozprestiera od danej výšky až po vrchol atmosféry a táto váha je aplikovaná na všetky objekty na povrchu Zeme.

Meria sa barometrom vyvážením hmotnosti vzduchu ortuťou. Táto metóda je taká bežná, že tlak sa často vyjadruje ako výška stĺpca ortuti. Tlak možno merať v milimetroch alebo palcoch ortuti, alebo kilopascaloch, hektopascaloch alebo milibaroch.

Mechanizmus vzdelávania

Vír cyklónu sa nazýva „hadí prstenec“. Jeho priemer niekedy dosahuje niekoľko tisíc kilometrov. V miernych zemepisných šírkach sa vytvára oblasť nízkeho tlaku vzduchu. K tomu dochádza, keď sa teplý, vlhký vzduch prúdiaci od rovníka zrazí so studeným, suchým prúdením z pólov. Medzi týmito protikladmi sa objavuje hranica, nazývaná predná strana. Studený vzduch mierne odsúva teplú vrstvu nabok. Jeho hmoty na seba narážajú. Začína sa elipsoidný pohyb. Cyklón zachytáva blízke vrstvy vzduchu a pohybuje sa rýchlosťou až 50 km/h. Okraj sa otáča rýchlejšie ako stred. V závislosti od miesta výskytu sa niekedy vyskytujú veľmi silné búrky. Prinášajú skazu v nepredstaviteľnom rozsahu. Oblasťou nízkeho tlaku v atmosfére je tornádo. V jeho strede je nedostatok vzduchu. Studený vietor to vynahrádza. Prúdy teplého vzduchu sa posúvajú nahor, ochladzujú sa a vlhkosť kondenzuje do búrky. Očakávaná dĺžka života búrky je rôzna a závisí od geografie oblasti.

Zvýšenie tlaku vzduchu vo všeobecnosti priaznivo napomáha dobrému počasiu, naopak pokles tlaku je často spojený so zlým počasím a ak veľmi rýchlo klesne, t.j. 4 hPa alebo viac za posledných 6 hodín, búrka alebo blížiace sa búrky. Atmosférický tlak je životne dôležitým prvkom predpovede počasia, aj keď atmosférický tlak „poskytuje“ čas až 80 %, zostáva o 20 % dlhší ako ostatné prvky meteorológie.

Video o vysvetlení barometrického tlaku. Podľa pravidla Bute Bulletin povrchové vetry nefúkajú presne z tlakových výšok do depresií.

Zvýšenie tlaku vzduchu vo všeobecnosti priaznivo napomáha dobrému počasiu, naopak pokles tlaku je často spojený so zlým počasím a ak veľmi rýchlo klesne, t.j. 4 hPa alebo viac za posledných 6 hodín, búrka alebo blížiace sa búrky. Atmosférický tlak je dôležitým prvkom predpovede počasia, aj keď atmosférický tlak "poskytuje" čas až 80%, zostáva o 20% viac ako iné prvky meteorológie.

tropický vír

Víry tropických zemepisných šírok sú oveľa silnejšie ako cyklóny vznikajúce v miernych zemepisných šírkach.

V oblasti 5-20 stupňov južnej a severnej zemepisnej šírky nad hladinou oceánu podobne prirodzený fenomén. Tam, kde sa vytvorí oblasť nízkeho atmosférického tlaku, sa pohybujú vzduchové hmoty. V tropických cyklónoch je však niekedy veľmi vysoká. Dosahuje 10-30 m/s. Jeho stred sa nazýva „oko búrky“. Počasie je tu pokojné. Čím je širšia, tým je búrka ničivejšia. Zvyčajne je "oko búrky" 30 km, ale niekedy dosahuje 70 km. Globálne otepľovanie vedie k zvýšeniu sily tropických cyklónov. Samozrejme, existujú aj podobné bezvýznamnej sily.Silné búrky a hurikány však niekedy zasiahnu európske krajiny, Ameriku, kde zanechajú kolosálnu skazu s početnými obeťami.

Typy cyklónov

Oblasť nízkeho atmosférického tlaku vzduchu môže mať rôznu silu. Existujú 4 typy cyklónov:

  • Rušenie, ktoré je charakterizované pohybom vzduchu rýchlosťou najviac 17 m/s.
  • Depresia - rýchlosť je v rozmedzí 17-20 m/s.
  • Búrku nazývam cyklónom, ktorého stred sa pohybuje rýchlosťou až 38 m/s.
  • Ak pohyb „oka búrky“ presiahne 39 m/s, ide už o hurikán.

Toto je všeobecne akceptovaná klasifikácia. Príroda niekedy vrhá na ľudstvo „prekvapenia“ v podobe búrok, ktoré sú v netypických zemepisných šírkach nepredvídateľné svojou silou. Napríklad v roku 1999 otriasol západnou Európou silný hurikán Lothar. Meteorológovia to nemohli predvídať, pretože jeho obrovská sila viedla k tomu, že meradlá stratili váhu. Niektoré z nich ani nefungovali.

V dôsledku zúrivých živlov zomrelo viac ako 70 ľudí.

Názov vírov

Aby sa predišlo nejasnostiam v definícii cyklónov meteorológmi, oblasť nízkeho atmosférického tlaku sa začala nazývať každá svojím vlastným menom. Odrážali všetky jeho parametre, súradnice a rýchlosť pohybu. Bolo navrhnuté nazývať ich číslami a písmenami, menami vtákov a zvierat. Bolo veľmi populárne nazývať cyklóny ženské mená. Bolo to pohodlné a efektívne. Avšak koncom 70. rokov resp mužské mená boli použité na takéto účely. Takýto systém umožnil vyhnúť sa chybám a zmätkom pri výmene informácií o blížiacej sa búrke.

Po preskúmaní vyššie uvedených informácií môžeme konštatovať, že oblasťou nízkeho tlaku je cyklón. Prináša so sebou vlhké, zamračené počasie. Podľa sily sa rozlišujú menšie poruchy a desivé hurikány. Môžu priniesť menšie zhoršenie počasia aj extrémne veľké zničenie. Po pochopení mechanizmu ich výskytu možno pochopiť, prečo každý rok pribúda silných búrok a tornád, ktoré sa niekedy objavujú v oblastiach pre nich úplne nepredvídaných. Spôsobuje to globálne otepľovanie spôsobené ľudskou činnosťou na planéte.

PREDNÁŠKA 7

Zákony atmosférického tlaku. Barické centrá, ich vznik a vplyv na atmosférické procesy. Všeobecná cirkulácia atmosféry. Vietor: konštantný, premenlivý a miestny. Cyklóny. anticyklóny. Vzduchové hmoty, ich vlastnosti a rozdelenie. atmosférické fronty.

V atmosfére sa tvoria vzdušné prúdy rôznych mier. Môžu pokryť všetko Zem a vo výške - troposféra a spodná stratosféra, alebo ovplyvňujú iba obmedzenú oblasť územia. Prúdy vzduchu zabezpečujú prerozdelenie tepla a vlhkosti medzi nízkymi a vysokých zemepisných šírkach, priviesť vlhkosť hlboko do kontinentu. Podľa oblasti rozšírenia sa rozlišujú vetry všeobecnej atmosférickej cirkulácie (GCA), vetry cyklónov a anticyklón a miestne vetry. Hlavným dôvodom vzniku vetrov je nerovnomerné rozloženie tlaku po povrchu planéty.

Tlak. Atmosféra vyvíja tlak na zemský povrch. Tlak na každý cm 2 povrchu pri hladine mora je 1033,3 g. normálny atmosférický tlak - hmotnosť atmosférického stĺpca s prierezom 1 cm 2 na hladine oceánu pri 0 0 C na 45 0 zemepisnej šírky, je vyvážená ortuťovým stĺpcom 760 mm. Normálny atmosférický tlak je 760 mm Hg alebo 1013,25 mb. Tlak v SI sa meria v pascaloch (Pa): 1 mb=100Pa. Normálny atmosférický tlak je 1013,25 hPa. Najnižší tlak, aký bol kedy pozorovaný na Zemi (na úrovni mora), 914 mb (686 mm); najvyššia je 1067,1 mb (801 mm).

Tlak klesá s výškou, keď sa zmenšuje hrúbka nadložnej vrstvy atmosféry. Vzdialenosť v metroch, ktorú musí človek narásť alebo klesnúť, aby sa atmosférický tlak zmenil o 1 MB, sa nazýva tlakový stupeň . Barický stupeň vo výške 0 až 1 km je 10,5 m. Od 1 do 2 km - 11,9 m; vo výške 2-3 km - 13,5 m Hodnota barického kroku závisí od teploty: so zvýšením teploty sa zvyšuje o 0,4%. V teplom vzduchu je barický stupeň väčší, preto teplé oblasti atmosféry vo vysokých vrstvách majú väčší tlak ako studené. Vzájomný krok k barickému kroku. volal vertikálny barický gradient , je to zmena tlaku na jednotku vzdialenosti (100 m sa berie ako jednotka vzdialenosti).

Tlak sa mení v dôsledku pohybu vzduchu - jeho výstup z jedného miesta a prítok do druhého. Pohyb vzduchu je spôsobený zmenou hustoty vzduchu (g / cm 3), ktorá je výsledkom nerovnomerného zahrievania podkladového povrchu. Nad rovnako zahriatym povrchom vo vrstve vzduchu s výškou tlak rovnomerne klesá a izobarické povrchy - povrchy ťahané bodmi s rovnakým tlakom - budú navzájom rovnobežné aj s podložným povrchom. V oblasti zvýšeného tlaku sú izobarické plochy konvexné smerom nahor, v oblastiach zníženého tlaku smerom nadol. Na zemského povrchu tlak je zobrazený s izobara Čiary spájajúce body rovnakého tlaku. Rozloženie atmosférického tlaku na hladine oceánu, znázornené pomocou izobar, sa nazýva tzv barický reliéf.

Tlak atmosféry na zemský povrch, jeho rozloženie v priestore a zmena v čase je tzv barické pole . Oblasti vysokého a nízkeho tlaku, na ktoré sa delí barické pole, sa nazývajú tlakové systémy .

Medzi uzavreté barické systémy patria barické maximá (systém uzavretých izobár so zvýšeným tlakom v strede) a minimá (systém uzavretých izobár so zníženým tlakom v strede), otvorené barické systémy zahŕňajú barický hrebeň (pásmo vysoký krvný tlak od barického maxima vo vnútri poľa nízkeho tlaku), koryta (pásmo nízkeho tlaku od barického minima vo vnútri poľa vysokého tlaku) a sedla (otvorený systém izobár medzi dvoma barickými maximami a dvoma minimami). V literatúre existuje pojem "barická depresia" - pás nízkeho tlaku, vo vnútri ktorého môžu byť uzavreté barické minimá.

Tlak na zemský povrch je rozložený zonálne. Na rovník počas roka existuje pás nízkeho tlaku - rovníková depresia. V júli sa presúva na severnú pologuľu na 15-20 0 N, v decembri - na južnú, na 5 0 S. AT tropických zemepisných šírkach(medzi 35 0 a 20 0 oboch hemisfér) je tlak počas roka zvýšený ( tropické alebo subtropické barické výšky), v zime nad oceánmi a nad pevninou je súvislý pás vysokého tlaku (Azory a Havaj - SP; južný Atlantik, južný Tichomorie a juh Indie - 1022), v lete zvýšený tlak zostáva len nad oceánmi, nad pevninou tlak klesá, dochádza k tepelnej depresii (minimum Irano-Tara - 994 mb). AT miernych zemepisných šírkach Spoločný podnik tvorí v lete súvislý pás znížený tlak, barické pole je však nesymetrické: v SP je v miernych a subpolárnych šírkach nad vodnou hladinou celoročne pásmo nízkeho tlaku (antarktické minimum - do 984 mb); v SP v dôsledku striedania kontinentálnych a oceánskych sektorov sú barické minimá vyjadrené len v oceánoch (islandský a aleutský - tlak v januári 998 mb), v zime sa barické maximá objavujú nad kontinentmi v dôsledku silného ochladzovania povrchu. . AT polárnych zemepisných šírkach, tlak nad ľadovými príkrovmi Antarktídy a Grónska počas roka zvýšené.

Nazývajú sa stabilné oblasti vysokého a nízkeho tlaku, do ktorých sa v blízkosti zemského povrchu rozkladá barické pole centrá pôsobenia atmosféry . Sú územia, nad ktorými zostáva tlak konštantný počas celého roka (prevládajú tlakové systémy rovnakého typu, buď maximá alebo minimá); trvalé centrá pôsobenia atmosféry:

ekvatoriálna depresia;

Aleutská nízka (stredné zemepisné šírky SP);

Islandská nížina (mierne zemepisné šírky SP) - žľab nízkeho tlaku odstupuje od minima smerom k polárnemu kruhu medzi Nórskom a Svalbardom;

Zóna nízkeho tlaku miernych zemepisných šírok UP (Antarctic pás nízkeho tlaku);

Subtropické oblasti vysokého tlaku SP:

Azorská výsosť (severoatlantická výsosť)

Havajská vrchná (severná časť Tichého oceánu)

Južný Pacifik High (juhozápadne od Južnej Ameriky)

južný Atlantik (anticyklón svätej Heleny)

Južná indická horná oblasť (anticyklóna ostrova Maurícius)

Antarktická vysoká

Grónska vysoká.

Sezónne tlakové systémy sa tvoria v prípade, že tlak sezónne mení znamienko na opačné: namiesto barického maxima nastáva barické minimum a naopak. Medzi sezónne tlakové systémy patria:

Letná juhoázijská nížina so stredom okolo 30 0 N. (997 MB) a

Zimná ázijská hora so stredom nad Mongolskom (1036 mb)

Letná mexická nízka (severoamerická depresia) - 1012 mb a

Zimné maximá v Severnej Amerike a Kanade (1020 mb)

V SP letné (januárové) depresie nad Austráliou, Južná Amerika a Južná Afrika ustupujú v zime austrálskym, juhoamerickým a juhoafrickým anticyklónam.

Vietor. Horizontálny barický gradient. Pohyb vzduchu v horizontálnom smere sa nazýva vietor. Vietor sa vyznačuje rýchlosťou, silou a smerom. Rýchlosť vetra - vzdialenosť, ktorú vzduch prejde za jednotku času (m/s, km/h). Sila vetra - tlak vyvíjaný vzduchom na plochu 1 m 2 umiestnenú kolmo na pohyb. Sila vetra sa určuje v kg / m 2 alebo v bodoch na Beaufortovej stupnici (0 bodov - pokoj, 12 - hurikán).

Určuje sa rýchlosť vetra horizontálny barický gradient – zmena tlaku (pokles tlaku 1 mb) na jednotku vzdialenosti (100 km) v smere klesajúceho tlaku a kolmo na izobary. Okrem barometrického gradientu pôsobí na vietor rotácia Zeme, či Coriolisova sila, odstredivá sila a trenie.

Coriolisova sila odkláňa vietor doprava (v SP doľava) od smeru gradientu. Odstredivá sila pôsobí na vietor v uzavretých barických systémoch – cyklónach a anticyklónach. Smeruje pozdĺž polomeru zakrivenia trajektórie smerom k jej konvexnosti. Sila trenia vzduchu o zemský povrch vždy znižuje rýchlosť vetra. Trenie ovplyvňuje spodnú, 1000-metrovú vrstvu, tzv trecia vrstva. Pohyb vzduchu pri absencii trenia sa nazýva gradientný vietor. Gradientný vietor fúkajúci pozdĺž rovnobežných priamočiarych izobar sa nazýva geostrofické, pozdĺž krivočiarych uzavretých izobar – geocyklotrofný. Vizuálne znázornenie frekvencie výskytu vetrov v určitých smeroch je dané diagramom "Ruža vetra".

V súlade s barickým reliéfom existujú tieto veterné zóny:

1. rovníkový pás pokoja. Vetry sú pomerne zriedkavé (pretože prevládajú vzostupné pohyby silne ohriateho vzduchu);

2. pasátové zóny severnej a južnej pologule;

3. oblasti pokoja v anticyklónach subtropického vysokotlakového pásma; dôvodom je dominancia klesajúcich pohybov vzduchu;

4. v stredných zemepisných šírkach oboch hemisfér - pásma prevahy západných vetrov;

5. v cirkumpolárnych priestoroch vetry vejú od pólov smerom k barickým depresiám stredných zemepisných šírok, t.j. časté sú tu vetry s východnou zložkou.

Všeobecná atmosférická cirkulácia (GCA)- sústava prúdenia vzduchu v planetárnom meradle, pokrývajúca celú zemeguľu, troposféru a spodnú stratosféru. Uvoľňuje sa v atmosférickom obehu zonálne a meridionálne prevody. K zonálnym prevodom, ktoré sa vyvíjajú najmä v sublatitudinálnom smere, patria:

    západný transport, ktorý dominuje celej planéte v hornej troposfére a spodnej stratosfére;

    v dolnej troposfére v polárnych šírkach - východné vetry v miernych šírkach - západné vetry, v tropických a rovníkových šírkach - východné;

    tryskové prúdy vyvíjajúce sa nad frontálnymi zónami v hornej troposfére.

Medzi poludníkové presuny patria monzúny tropicko-ekvatoriálnych zemepisných šírok a extratropických zemepisných šírok.

OCCA vzniká vplyvom nerovnomerného rozloženia slnečného žiarenia, pôsobenia Coriolisovej sily a heterogenity podkladového povrchu.

Keď slnečné žiarenie dopadá na homogénnu nerotujúcu Zem v hornej časti troposféry, vzduch by sa pohyboval od rovníka k pólu blízko podkladového povrchu – od pólu k rovníku. V skutočnosti je vzduch na rovníku v povrchovej vrstve atmosféry veľmi teplý. Teplý a vlhký vzduch stúpa nahor, zväčšuje sa jeho objem a v hornej troposfére vzniká vysoký tlak. Na póloch sa vplyvom silného ochladzovania povrchových vrstiev atmosféry vzduch stláča, zmenšuje sa jeho objem a na vrchole klesá tlak. V dôsledku toho v horných vrstvách troposféry prúdi vzduch od rovníka k pólom. V dôsledku toho sa hmotnosť vzduchu na rovníku, a tým aj tlak na podložnom povrchu, zmenšuje a na póloch stúpa. A v povrchovej vrstve začína pohyb od pólov k rovníku. Záver: slnečné žiarenie tvorí meridionálnu zložku OCA.

Na homogénnu rotujúcu Zem pôsobí aj Coriolisova sila. V hornej časti Coriolisova sila vychyľuje tok v SP vpravo od smeru pohybu, t.j. zo západu na východ. V SP sa pohyb vzduchu odchyľuje doľava, t.j. opäť zo západu na východ. Preto je na vrchole (v hornej troposfére a dolnej stratosfére, v rozsahu nadmorskej výšky 10 až 20 km, tlak klesá od rovníka k pólom) zaznamenaný západný presun, ktorý sa pre celú Zem označuje ako celý. Vo všeobecnosti k pohybu vzduchu dochádza okolo pólov. V dôsledku toho Coriolisova sila tvorí zonálny transport OCA.

Pod podkladovým povrchom je pohyb zložitejší; jeho rozdelenie na kontinenty a oceány. Vytvára sa zložitý vzor hlavných prúdov vzduchu. Zo subtropických pásiem vysokého tlaku vzduchu prúdia prúdy vzduchu do rovníkovej depresie a do miernych zemepisných šírok. V prvom prípade sa vytvárajú východné vetry tropických rovníkových šírok. Nad oceánmi, vďaka konštantným barickým maximám, existujú po celý rok - pasáty - vetry z rovníkových periférií subtropických maxím, neustále fúkajúce len nad oceánmi; nad pevninou nie sú vysledované všade a nie vždy (zlomy sú spôsobené zoslabovaním subtropických anticyklón v dôsledku silného zahrievania a pohybu rovníkovej depresie do týchto zemepisných šírok). V SP majú pasáty severovýchodný smer, v SP - juhovýchodný. Pasáty oboch hemisfér sa zbiehajú blízko rovníka. V oblasti ich konvergencie (vnútrotropická zóna konvergencie) vznikajú silné vzostupné vzdušné prúdy, vznikajú kupovité oblaky a padajú prehánky.

Prúdenie vetra smerujúce do miernych zemepisných šírok z tropického pásma tlakovej výše západné vetry miernych zemepisných šírok. V zime sa zintenzívňujú, keď nad oceánom v miernych zemepisných šírkach rastú barické minimá, zvyšuje sa barický gradient medzi barickými minimami nad oceánmi a barickými maximami nad pevninou, a preto sa zvyšuje aj sila vetrov. V SP je smer vetra juhozápadný, v SP - severozápadný. Niekedy sa tieto vetry nazývajú anti-obchodné vetry, ale geneticky nesúvisia s pasátmi, ale sú súčasťou planetárneho západného transportu.

Východný transfer. Prevládajúce vetry v polárnych šírkach sú severovýchodné v SP a juhovýchodné vetry v SF. Vzduch sa pohybuje z polárnych oblastí vysokého tlaku smerom k oblasti nízkeho tlaku v miernych zemepisných šírkach. Východnú dopravu predstavujú aj pasáty tropických zemepisných šírok. V blízkosti rovníka pokrýva východný transport takmer celú troposféru a západný transport tu neexistuje.

Analýza zemepisných šírok hlavných častí OCA nám umožňuje rozlíšiť tri zónové otvorené prepojenia:

Polárne: v dolnej troposfére fúkajú východné vetry, vyššie fúkajú západné vetry;

Stredná väzba: v dolnej a hornej troposfére - západné vetry;

Tropické spojenie: v dolnej troposfére - východné vetry, hore - západný prenos.

Tropický článok cirkulácie sa nazýval Hadleyova bunka (autor najstaršej schémy OCA, 1735), mierny článok - Frerelova bunka (americký meteorológ). V súčasnosti je existencia buniek spochybňovaná (S.P. Khromov, B.L. Dzerdievsky), napriek tomu zmienka o nich zostáva v literatúre.

Tryskové prúdy sú vetry so silou hurikánu, ktoré fúkajú cez frontálne zóny v hornej troposfére a dolnej stratosfére. Výrazné sú najmä nad polárnymi frontami, rýchlosť vetra dosahuje 300-400 km/h kvôli veľkým tlakovým gradientom a riedkej atmosfére.

Meridionálne prenosy komplikujú systém OCA a zabezpečujú medzilatitudinálnu výmenu tepla a vlhkosti. Hlavné poludníkové transporty sú monzúnov - sezónne vetry, ktoré menia smer v lete a v zime na opačný. Prideliť tropické monzúny a extratropické.

tropické monzúny vznikajú v dôsledku tepelných rozdielov medzi letnou a zimnou hemisférou, rozdelenie pevniny a mora tento jav len umocňuje, komplikuje alebo stabilizuje. V januári sa v SP nachádza takmer neprerušený reťazec anticyklón: trvalé subtropické nad oceánmi a sezónne nad kontinentmi. Zároveň tam leží v SP posunutá rovníková depresia. V dôsledku toho sa vzduch presúva z SP do SP. V júli pri inverznom pomere barických systémov sa vzduch prenáša cez rovník z SP do SP. Tropické monzúny teda nie sú nič iné ako pasáty, ktoré v určitom pásme blízko rovníka nadobúdajú inú vlastnosť – sezónnu zmenu celkového smeru. Tropické monzúny si vymieňajú vzduch hemisféry a medzi pevninou a morom, najmä preto, že v trópoch je tepelný kontrast medzi pevninou a morom vo všeobecnosti malý. Celá oblasť rozšírenia tropických monzúnov leží medzi 20 0 N.S. a 150 S (tropická Afrika severne od rovníka, východná Afrika južne od rovníka; južná Arábia; Indický oceán až Madagaskar na západe a severná Austrália na východe; Hindustan, Indočína, Indonézia (bez Sumatry). Východná Čína; v Južnej Amerike - Kolumbia). Napríklad monzúnový prúd, ktorý pramení v anticyklóne nad severnou Austráliou a smeruje do Ázie, je v podstate nasmerovaný. Z jedného kontinentu na druhý; oceán v tomto prípade slúži len ako prechodné územie. Monzúny v Afrike sú výmenou vzduchu medzi suchou zemou toho istého kontinentu ležiacou na rôznych pologuliach a cez časť Tichého oceánu monzún fúka z oceánskeho povrchu jednej pologule na oceánsky povrch druhej.

Vo vzdelávaní extratropické monzúny Vedúcu úlohu hrá tepelný kontrast medzi pevninou a morom. Tu sa vyskytujú monzúny medzi sezónnymi anticyklónami a depresiami, z ktorých niektoré ležia na pevnine a iné na oceáne. Áno, zimné monzúny Ďaleký východ existuje dôsledok interakcie tlakovej výše nad Áziou (so stredom v Mongolsku) a trvalej aleutskej depresie; leto - dôsledok tlakovej výše nad severnou časťou Tichého oceánu a tlakovej níže nad extratropickou časťou ázijského kontinentu.

Extratropické monzúny sú najlepšie vyjadrené na Ďalekom východe (vrátane Kamčatky), v Okhotskom mori, Japonsku, na Aljaške a na pobreží Severného ľadového oceánu.

Jednou z hlavných podmienok prejavu monzúnovej cirkulácie je absencia cyklonálnej aktivity (nad Európou a Severnou Amerikou monzúnová cirkulácia pre intenzitu cyklonálnej aktivity nie je, je „smývaná“ západným transportom).

Vetry cyklónov a anticyklónov.

V atmosfére, keď sa stretnú dve vzduchové hmoty rozdielne vlastnosti neustále vznikajú veľké atmosférické víry – cyklóny a anticyklóny. Veľmi komplikujú schému OCA.

Cyklón - plochý vzostupný atmosférický vír, ktorý sa v blízkosti zemského povrchu prejavuje ako oblasť nízkeho tlaku, so systémom vetrov od periférie do stredu proti smeru hodinových ručičiek v SP a v smere hodinových ručičiek v SP.

Anticyklóna - plochý klesajúci atmosférický vír, ktorý sa prejavuje v blízkosti zemského povrchu ako oblasť vysokého tlaku, so systémom vetra od stredu k okraju v smere hodinových ručičiek v SP a proti smeru hodinových ručičiek v SP.

Víchrice sú ploché, pretože ich horizontálne rozmery sú tisíce kilometrov štvorcových a vertikálne 15-20 km. V strede cyklónu sú pozorované stúpajúce prúdy vzduchu, v anticyklóne - klesajúce.

Cyklóny sa delia na čelné, centrálne, tropické a tepelné depresie.

Čelné cyklóny vznikajú na arktických a polárnych frontoch: na arktickom fronte severného Atlantiku pri východnom pobreží Severnej Ameriky a pri Islande; na arktickom fronte v severnej časti Tichého oceánu pri východnom pobreží Ázie a pri Aleutských ostrovoch. Cyklóny zvyčajne existujú niekoľko dní, pohybujú sa zo západu na východ rýchlosťou asi 20-30 km/h. Vpredu sa objavuje séria cyklónov v sérii troch alebo štyroch cyklónov. Každý ďalší cyklón je v mladšom štádiu vývoja a postupuje rýchlejšie. Cyklóny sa predbiehajú, uzatvárajú, tvoria sa centrálne cyklóny- druhý typ cyklónu. V dôsledku neaktívnych centrálnych cyklónov sa nad oceánmi a v miernych zemepisných šírkach udržiava oblasť nízkeho tlaku.

Cyklóny pochádzajúce zo severu Atlantického oceánu sa presúvajú do západnej Európy. Najčastejšie prechádzajú cez Veľkú Britániu, Baltské more, Petrohrad a ďalej na Ural a západnú Sibír alebo cez Škandináviu, polostrov Kola a ďalej buď na Svalbard, alebo na severný okraj Ázie.

Cyklóny severného Pacifiku smerujú do severozápadnej Ameriky, ako aj do severovýchodnej Ázie.

Tropické cyklóny vznikajú na tropických frontoch najčastejšie medzi 5 a 20 0 s. a vy. sh., na rovníku je Coriolisova sila nulová a cyklóny sa netvoria. Vyskytujú sa nad oceánmi koncom leta a jesene, keď sa voda zohreje na teplotu 27-28 0 C. Mohutný vzostup teplého a vlhkého vzduchu vedie pri kondenzácii k uvoľneniu obrovského množstva tepla, ktoré určuje kinetickú energiu cyklónu a nízky tlak v strede. Cyklóny sa pohybujú z východu na západ pozdĺž rovníkovej periférie stálych barických maxím v oceánoch. Ak sa tropická cyklóna dostane do miernych zemepisných šírok, rozpína ​​sa, stráca energiu a ako extratropická cyklóna sa začína pohybovať zo západu na východ. Rýchlosť samotného cyklónu je malá (20-30 km / h), ale vetry v ňom môžu mať rýchlosť až 100 m / s. Najvyššia rýchlosť v hurikáne Ida bola 113 m/s.

Hlavné oblasti výskytu tropických cyklónov: východné pobrežie Ázie; severné pobrežie Austrálie; Arabské more; Bengálsky záliv; Karibské more a Mexický záliv. V priemere je tu asi 70 tropických cyklónov ročne s rýchlosťou vetra viac ako 20 m/s. Tropické cyklóny sa nazývajú tajfúny v Pacifiku, hurikány v Atlantiku a willy-willies pri pobreží Austrálie.

Tepelné depresie vznikajú na súši v dôsledku silného prehrievania povrchovej plochy, stúpania a šírenia vzduchu nad ňou. V dôsledku toho sa v blízkosti podkladového povrchu vytvorí oblasť s nízkym tlakom.

Anticyklóny sa delia na frontálne, subtropické anticyklóny dynamického pôvodu a stacionárne.

V miernych zemepisných šírkach, v chladnom vzduchu, frontálne anticyklóny, ktoré sa pohybujú v sérii od západu na východ rýchlosťou 20-30 km/h. Posledná záverečná anticyklóna sa dostáva do subtrópov, stabilizuje sa a formuje sa subtropická anticyklóna dynamického pôvodu. Patria sem trvalé barické maximá v oceánoch. Stacionárna anticyklóna sa vyskytuje nad pevninou v zime v dôsledku silného ochladzovania povrchu.

Anticyklóny vznikajú a neustále sa držia nad studenými povrchmi východnej Arktídy, Antarktídy a v zime východnej Sibíri. Keď sa v zime zo severu láme arktický vzduch, na celom území sa vytvorí tlaková níž Východná Európa a niekedy zachytáva západnú a južnú.

Každý cyklón je nasledovaný a pohybuje sa rovnakou rýchlosťou anticyklónom, ktorý zahŕňa všetky cyklónové série. Pri pohybe zo západu na východ sa cyklóny odchyľujú na sever a anticyklóny na juh v SP. Dôvod odchýlok sa vysvetľuje vplyvom Coriolisovej sily. V dôsledku toho sa cyklóny začínajú pohybovať na severovýchod a anticyklóny na juhovýchod. V dôsledku vetrov cyklónov a anticyklón dochádza k výmene tepla a vlhkosti medzi zemepisnými šírkami. V oblastiach vysokého tlaku prevláda prúdenie vzduchu zhora nadol - vzduch je suchý, nie sú žiadne mraky; v oblastiach nízkeho tlaku – zdola nahor – sa tvoria mraky, padajú zrážky. Zavedenie hmôt teplého vzduchu sa nazýva „vlny horúčav“. Pohyb tropických vzduchových hmôt do miernych zemepisných šírok spôsobuje v lete sucho a v zime silné topenia. Vnášanie arktických vzduchových más do miernych zemepisných šírok – „studené vlny“ – spôsobuje ochladenie.

miestne vetry- vetry, ktoré sa vyskytujú v obmedzených oblastiach územia v dôsledku vplyvu miestnych príčin. Medzi tunajšie vetry termálneho pôvodu patria prievany, horsko-údolné vetry, vplyvom reliéfu dochádza k tvorbe fénov a bóru.

vánok sa vyskytujú na brehoch oceánov, morí, jazier, kde dochádza k veľkým denným teplotným výkyvom. AT Hlavné mestá vytvoril sa mestský vánok. Počas dňa, keď je krajina silnejšie prehrievaná, dochádza nad ňou k pohybu vzduchu smerom nahor a k jeho prúdeniu zhora k chladnejšiemu. V povrchových vrstvách vietor fúka smerom k pevnine, ide o denný (morský) vánok. Nočný (pobrežný) vánok sa vyskytuje v noci. Keď sa pevnina ochladzuje viac ako voda a v povrchovej vrstve vzduchu vietor fúka z pevniny na more. Morské vánky sú výraznejšie, ich rýchlosť je 7 m/s, pásmo šírenia do 100 km.

Vetry horského údolia tvoria vetry svahov a skutočné vetry horských údolí a majú dennú periodicitu. Svahové vetry sú výsledkom rozdielneho zahrievania povrchu svahu a vzduchu v rovnakej nadmorskej výške. Cez deň sa vzduch na svahu viac ohrieva a vietor fúka hore svahom, v noci sa svah aj viac ochladí a vietor začína fúkať dolu svahom. Horsko-údolné vetry sú vlastne spôsobené tým, že vzduch v horskom údolí sa ohrieva a ochladzuje viac ako v rovnakej výške na susednej rovine. V noci vietor fúka smerom k rovinám, cez deň - smerom k horám. Svah smerujúci proti vetru sa nazýva náveterný svah a protiľahlý svah sa nazýva záveterný svah.

fén- teplý suchý vietor z vysokých hôr, často pokrytý ľadovcami. Vzniká v dôsledku adiabatického ochladzovania vzduchu na náveternom svahu a adiabatického ohrevu - na záveternom svahu. Najtypickejší foehn nastáva, keď prúd vzduchu OCA prekročí pohorie. Častejšie stretáva anticyklóna foehn, vzniká, ak sa nad hornatou krajinou nachádza tlaková níž. Fény sú najčastejšie v prechodných ročných obdobiach, ich trvanie je niekoľko dní (v Alpách je s fénom 125 dní ročne). V pohorí Tien Shan sa takéto vetry nazývajú kastek, v Stredná Ázia- Garmsil, v Skalistých horách - Chinook. Sušiče vlasov spôsobujú skorý rozkvet záhrad, topenie snehu.

Bora- studený vietor fúkajúci z nízkych hôr smerom k teplému moru. V Novorossijsku sa nazýva nord-ost, na polostrove Absheron sa nazýva nord. Na Bajkale - sarmoy, v údolí Rhony (Francúzsko) - mistral. Bora sa vyskytuje v zime, keď sa pred hrebeňom tvorí oblasť vysokého tlaku, na rovine, kde sa tvorí studený vzduch. Po prekročení nízkeho hrebeňa sa studený vzduch rúti vysokou rýchlosťou do teplého zálivu, kde je nízky tlak. Rýchlosť môže dosiahnuť 30 m / s, teplota vzduchu prudko klesne na -5 0 С.

Komu víry malého rozsahu vzťahovať tornáda a krvné zrazeniny (tornádo). Víry nad morom sa nazývajú tornáda, nad pevninou - krvné zrazeniny. Tornáda a krvné zrazeniny zvyčajne vznikajú na rovnakých miestach ako tropické cyklóny, v horúcom a vlhkom podnebí. Hlavným zdrojom energie je kondenzácia vodnej pary, pri ktorej sa uvoľňuje energia. Veľký počet tornád v Spojených štátoch je spôsobený príchodom vlhkého teplého vzduchu z Mexického zálivu. Víchrica sa pohybuje rýchlosťou 30-40 km/h, no rýchlosť vetra v nej dosahuje 100 m/s. Tromby sa zvyčajne vyskytujú jednotlivo, víchrice - v sérii. V roku 1981 sa pri pobreží Anglicka v priebehu piatich hodín vytvorilo 105 tornád.

Pojem vzdušných hmôt (VM). Analýza vyššie uvedeného ukazuje, že troposféra nemôže byť fyzikálne homogénna vo všetkých svojich častiach, je rozdelená (bez toho, aby prestala byť jednotná a celistvá) na vzdušných hmôt– veľké objemy vzduchu v troposfére a spodnej stratosfére, ktoré majú relatívne jednotné vlastnosti a ako celok sa pohybujú v jednom z prúdov OCA. Rozmery VM sú porovnateľné s časťami kontinentov, dĺžka je tisíce kilometrov, hrúbka 22-25 km. Územia, nad ktorými sa vytvárajú VM, sa nazývajú formačné centrá. Musia mať jednotný podkladový povrch (pevnina alebo more), určité tepelné podmienky a čas potrebný na ich vytvorenie. Podobné podmienky existujú v barických maximách nad oceánmi, v sezónnych maximách nad pevninou.

VM má typické vlastnosti iba v centre formácie, pri pohybe sa transformuje a získava nové vlastnosti. Príchod určitých VM spôsobuje prudké zmeny počasia neperiodického charakteru. Vo vzťahu k teplote podkladového povrchu sa VM delia na teplé a studené. Teplý VM sa presúva na studený podkladový povrch, prináša oteplenie, ale sám sa ochladzuje. Cold VM prichádza na teplý podkladový povrch a prináša chladenie. Podľa podmienok vzniku sa VM delia na štyri typy: rovníkové, tropické, polárne (vzduch miernych zemepisných šírok) a arktické (Antarktida). V každom type sa rozlišujú dva podtypy - morské a kontinentálne. Pre kontinentálny podtyp, vytvorený nad kontinentmi, sa vyznačuje veľkým teplotným rozsahom a nízkou vlhkosťou. morský podtyp Vzniká nad oceánmi, preto je jeho relatívna a absolútna vlhkosť zvýšená, teplotné amplitúdy sú oveľa menšie ako kontinentálne.