Материал: shpory_po

Фронты окклюзии. Фронты окклюзии образуются в результате смыкания холодного и теплого фронтов и вытеснения теплого воздуха вверх. Процесс смыкания происходит в циклонах, где холодный фронт, перемещаясь с большой скоростью, настигает теплый. В образовании фронта окклюзии участвуют три воздушные массы — две холодные и одна теплая. Если холодная воздушная масса за хол-ым фронтом теплее, чем холодная масса перед фронтом, то она, вытесняя теплый воздух вверх, одновр. сама будет натекать на переднюю, более хол-ую массу. Такой фронт наз-ся теплой окклюзией. Если же воздушная масса за холодным фронтом холоднее воздушной массы перед теплым фронтом, то эта тыловая масса будет подтекать как под теплую, так и под переднюю холодную воздушную массу. Такой фронт называется холодной окклюзией. Фронты окклюзии в своем развитии проходят ряд стадий. Наиболее сложные условия погоды на фронтах окклюзии наблюдаются в начальный момент смыкания теплового и холодного фронтов. В этот период облачная система представляет собой сочетание облаков теплого и холодного фронтов. Осадки обложного характера начинают выпадать из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков, в зоне фронта они переходят в ливневые. Ветер перед теплым фронтом окклюзии усиливается, после его прохождения ослабевает и поворачивает вправо. Перед холодным фронтом окклюзии ветер усиливается до штормового, после его прохождения ослабевает и резко поворачивает вправо. По мере вытеснения теплого воздуха в более высокие слои фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьш., появляются безоблачные пространства. Слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высоко-слоистая — в высоко-кучевую и перисто-слоистая — в перисто-кучевую. Осадки прекращ. Прохождение старых фронтов окклюзии проявляется в натекании высоко-кучевой облачности 7—10 баллов. Условия плавания через зону фронта окклюзии в нач. стадии развития почти не отлич. от условий плавания при пересечении зоны теплого или холодного фронтов.

28. Географическое распределение атмосферного давления в январе и июне. Центры действия атмосферы: постоянные, сезонные. Влияние неравномерного распределения суши и моря приводит к тому, что в каждой зоне барическое поле распадается на отдельные ячейки, на отдель­ные обл. повыш. и пониж. давл. с замкну­тыми изобарами. Эти обл. носят название центров действия атм-ры. Одни из этих центров действия можно найти на климатологических картах всех месяцев года; эти центры на­зываются перманентными. Другие обнаруживаются на картах только зимних или только летних месяцев; их называют сезон­ными центрами действия. Январь. На январской карте (карта XXIX) хорошо раз­лич. экватор-ая депрессия с давлением ниже 1015 мб. Внутри этой депрессии имеются 3 отд-ые обл. пони­ж. давления с замкнутыми изобарами: над Южной Аме­рикой, Южной Африкой и Австралией и Индонезией. Давление в центрах этих обл. ниже 1010мб. Места с наиболее низким давлением в экваториаль­ной депрессии лежат в январе не на самом экваторе, а доста­точно далеко от него: примерно под 15° ю. ш. над прогретыми (здесь лето) материками южного полушария. По обе стороны от экваториальной депрессии обнаруж. субтропич. зоны выс. давления, кот., распадаются на отдельные субтропич. антициклоны с замкн. изобарами. Особенно хорошо выражены такие антициклоны над всеми тремя океанами южного полушария (с центрами 30—35° ю.ш. и с давлением в центре выше 1020мб); над материками, более теплыми, чем океаны, они замен. пониж. давлением. В сев. полушарии субтропич. антициклоны обнаруживаются над Атлан­тическим и Тихим океанами (замкнутые изобары 1020мб), где их центры также располагаются под 30—35° широты. Анти­циклон над северным Атлантическим океаном носит название азорского, над северным Тихим океаном — гонолульского. Над Азией в субтропич. и тропич. широтах давле­ние повышено. Но здесь нет самостоятельного суб­тропичю антициклона: Южная Азия занята южной частью огромного азиатского зимнего антициклона с центром в Мон­голии. В ум. и субполярных широтах юж. полушария, к югу от субтропич. антициклонов, находится почти сплош­ная зона низкого давления, однако все же с цен­трами внутри нее. В соотве-их широтах сев. полу­шария также обнаруживается низкое давление, но только над океанами. Это две океанические депрессии: исландская на севере Атлантического океана и алеутская на севере Тихого океана с давлением в центре ниже 1000 мб. Над материками Азии и С.Америки они заменяются зимними антицикло­нами: азиатским, о котором уже говорилось, и канадским. В азиатском антициклоне давление в центре выше 1035 мб, в канадском — выше 1020 мб. В полярных широтах давление повышено по сравнению с субполярными широтами. Хорошо выражена область вы­сокого давления над материком Антарктиды: антарктический антициклон. В сев. полушарии повышение давления в Арктическом бассейне незначительно. Только над ледяной Гренландией видна замкнутая изобара со значением 1000мб, обрисовывающая обл. сравнительно повыш. давления.

Июль. Экват-ая депрессия сместилась к северу и самое низкое давление в ней уже не в южном, а в сев. полушарии, где теперь лето.

Центры низкого давления над нагретыми материками сев. полушария далеко сместились на север: они располагаются 30-й па­раллелью как в Азии, так и в С.Америке. Эти части экват-ой депрессии, вышедшие над нагретыми матери­ками даже за пределы тропиков, назыв. летними депрес­сиями: южноазиатской и мексиканской. Зоны высокого давления в субтропиках также различимы. В южном полушарии, где теперь зима, субтропич. анти­циклоны захватывают в субтропиках и тропиках не только три океана, но и материки, кот. теперь холодны. Но в летнем сев. полушарии антициклоны остаются только над 2мя океанами (они смещаются дальше на север и усиливаются). Над материками же субтропи­ч. широт давление, в противоположность январю, понижено. Оно остается пониженным и в более высоких широтах. В ум-х и субполярных широтах сев. полушария океанические депрессии (гораздо менее глубокие, чем зимой) и депрессии над материками образуют непрерыв­ную субполярную зону низкого давления вокруг всего полу­шария. На север от нее давление растет, однако очень мало. В южном полушарии в июле, как и в январе, различают зону низкого давления в субполярных широтах и антициклон над Антарктическим материком. Итак, зональность в распределении давления нарушается тем, что давление повыш. над материками зимой и пониж. летом. Зимой над материками высокое давление обнаруж. даже в ум-х и субполярных широтах, где оно вообще по­нижено. Летом над материками давление пониж. даже в субтропич. зонах, где оно вообще повышено. Наличие рассмотренных центров действия на многолетних средних картах не должно приводить к заключению, что в тех или иных местах Земли круглый год или весь сезон распола­гается один и тот же устойчивый циклон или антициклон. В дей­ствительности циклоны и антициклоны в атм-ре достаточно быстро сменяются. Климатологические карты только позволяют заключить, что в одних местах Земли циклоны преобладают над антициклонами, и там на картах получаются центры действия с пониженным давлением (на севере Атлантиче­ского океана — исландская депрессия). В др. местах анти­циклоны наблюд. значительно чаще, чем циклоны, и на картах в таких местах получаются центры действия с повыш. давлением (как азорский антициклон в субтропиках Атлан­тич. океана). Над сев. Атлантич. океаном можно одно­временно наблюдать не один, а два отдельных субтропич. антициклона, а над северным Тихим океаном — даже три. Прежде полагали, что в полярных областях антициклоны держатся почти постоянно или, во всяком случае, настолько преобладают над циклонами, что на многолетних средних кар­тах там должны быть достаточно сильные центры действия с вы­соким давлением — полярные антициклоны. В Арктике преобладание антициклонов над циклонами совсем невелико, и потому на многолетних средних картах арктиче­ский антициклон обрисовывается очень слабо. И над матери­ком Антарктиды антициклоны не обладают таким исключитель­ным постоянством. Но все же антарк­тический антициклон в среднем выражен значительно лучше, чем антициклон арктический. Особую сложность в вопрос вносит большая высота самого материка Антарктиды над уровнем моря при очень низких приземных темп-ах воздуха над ледяной пов-ю. Приведение давления к ур. моря дает при этом завышенные результаты, не сравнимые со значе­ниями давления на ур. моря для океана и низменностей. Для того чтобы видеть, насколько давление над Антарктидой выше, чем над окруж. океаном, нужно составлять карты не для ур. моря, а для ур. 3—4 км, близкого к пов-ти материка (для изобарич. пов-ти 700 мб). Сред­ние месячные карты для пов-ти 700 мб обнаруживают на­личие антициклона над Восточной Антарктидой во все ме­сяцы года. В верхней тропосфере и в нижней стратосфере абсолютные изогипсы на средних картах, а значит, и изобары огибают весь Земной шар, конечно не совпадая вполне точно с широтными кругами; при этом они несколько изгибаются к низким широтам над теплыми материками. Только вблизи экватора еще обнаруживаются от­дельные антициклоны даже и в верхней тропосфере. Наи­более высокое давление будет вблизи экватора, наиболее низкое-над полярным районом. Правда, зимой в сев. полушарии наиболее низкое давление смещено от полюса к осо­бенно холодным северо-восточным частям Азии и С.Америки.

В слоях выше 20 км летом распределение давления меняется в связи с изменением меридионального распред. темп-ры. Над полюсом давление становится повышенным, т. е. околополюсная депрессия заменяется анти­циклоном.

29. Циркуляция в тропиках. Пассаты. Внутритропическая зона конвергенции. Тропические циклоны, их возникновение и распространение.

Пассаты, сходящиеся под большим углом к экваториальной ложбине, экваториальной зоне затишья, формируют внутритропическую Зону Конвергенции. Воздух поясов пассатов вынужден подниматься в ВЗК, развивая в экваториальной зоне большую неустойчивость. При этом теплый, влажный, морской воздух, охлаждаясь до его темп-ры конденсации, выделяет большое кол-во скрытой теплоты конденсации, развиваются мощные кучево-дождевые облака, грозы, сильные ливни. Эту зону назыв. экваториальной ложбиной, зоной схождения пассатов, внутритропич. фронтом. За счет сходимости воздуш. потоков конвекция в этой зоне усиливается и распростран. до больших высот по сравнению с зонами пассатов. Сильные восходящие движения приводят к образованию мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, кот. сопровождаются ливнями и грозами. Положение внутритропической зоны конвергенции на разных ее участках изменяется со временем, в достаточно широких пределах. Нередко ВЗК обостряется в узкий тропич. фронт, кот. проходит вдоль оси экватор. депрессии. В некоторых частях океанов во внутритропич. зоне конвергенции дуют достаточно сильные (5-10 м/с) западные ветры, отделенные от пассатов Сев. и Юж. Полуш-ий параллельными тропич. фронтами. Эти экватор. западные ветры наблюдаются в слое воздуха от ЗП до высоты нескольких кл. Ширина этой зоны достигает нескольких градусов широты. Западное направление ветра объясняется тем, что возле экватора ветер дует по барическому градиенту, кот. на больших участках экватора направлен с З на В.

а — схождение воздушных потоков в пассатной ВЗК;

б — схождение воздушных потоков в муссонной ВЗК;

в — экваториальная зона западных ветров

Тропические циклоны

Тропические циклоны образуются только над морем, между 10-15°с.ш. и ю.ш. Их диаметр около 250 км, с низким давлением в центре. Они возникают в тропич. широтах всех океанов, за исключ. юго-восточной части Тихого океана и Южной Атлантики. Перемещаются тропич. циклоны с востока на запад, но траектория их движения отклоняется в сторону высоких широт (в Северном полушарии они движутся к северо-западу). Это мощные вихри с сильными ветрами. Они вызывают сильнейшее волнение на море, большие разрушения на суше, приводят к человеческим жертвам. В завис-ти от интенсивности, тропич. циклоны называют: -тропич-ми возмущениями (15 м/с);

-тропической депрессией (скорость ветра - 16.-20 м/с;

-тропическим штормом (скорость ветра – 21-32 м/с; на синоптических картах обозначается “ TS”;

-ураганом (скорость ветра более 32 м/с.

Один и тот же циклон может изменять интенсивность от тропич. возмущения до урагана. Но не все тропич. циклоны достигают ураганной силы, большая часть их не выходит за пределы тропич. возмущения. Всего за год на земном шаре возникает 80 тропич. циклонов со штормовыми и ураганными ветрами. Максимум их приходится на лето и осень. Зимой их почти не бывает. На Дальнем Востоке их называют тайфунами; в северной части Атлантики - ураганами; в государствах Индийского полуострова - циклонами; в Австралии - вилли-вилли; в Океании - вилли-вау; на Филиппинах - Рагио.

1978 года тропич. циклоны, достигшие ураганной силы, называли женскими именами, а с 1978 - как женскими, так и мужскими. В Атлантике, кроме имени, каждый циклон имеет порядковый номер.

30. Циркуляция внетропич. широт. Циклоны и антициклоны. Погода в циклонах и антициклонах.

во внетропических широтах преобладает западный перенос воздуха, особенно хорошо выраженный в верхней тропосфере. Однако воздушные течения меняются в этих широтах часто и быстро в связи с циклонической деятельностью, и преобладающий западный перенос представляет собой только статистический результат совокупного действия возникающих атм-ых возмущений. Осн. особенностью атм-ой циркуляции во внетропич. зоне и в средних широтах, является интенсивная циклонич. деятельность. Циклонич. деятельность -постоянное возникновение, развитие и перемещение в атм-ре внетропич. широт крупномасштабных атм-ых возмущений с пониж. и повыш. давлением(циклонов и антициклонов). Все воздуш. течения крупного масшт. связ. во внетропич. шир-х с этими атм-ми возму-ми.

Преобладающий западный воздушный перенос воздуха, во внетропиче. зоне явл. результатом действия возникающих атм-ых возмущений. Т.е. под влиянием циклонической деят-ти направление возд-ых теч-ий в этих широтах часто меняют свои направ-я.

В теч. года во внетропич. зоне каждого полушария возникают сотни циклонов. Размеры внетропич. циклонов значительны, развитый циклон имеет в поперечнике 2-3 тыс. км. Верт-ая мощность циклона меняется по мере его развития. В первое время циклон заметно выражен лишь в нижней части тропосферы. Распределение темп-ры в нем асимметрично относительно центра. При послед. развитии циклон становится высоким, при этом темп-ра воздуха понижается, а темп-ый контраст между передней и тыловой частью сглаж-ся. Давление в центре циклона (глубина циклона) в начале его развития составляет 1000-1010мб. Вместе с углублением циклона растут и скорости ветра в нем. Ветры в глубоких циклонах сильные и иногда достигают штормовых скоростей. Особенно часто это бывает в циклонах юж. полушария. Жизнь циклона продолжается несколько суток, в первой половине своего существования циклон углубляется, во второй - заполняется и исчезает. В некоторых случаях существ-ие циклона оказывается более длительным, когда он объединяется с др., образуя одну общую область - центральный циклон. Центральные циклоны чаще всего образуются в сев. частях Атлант-го и Тихого океанов. Циклоны перемещаются в направлении общего переноса воздуха в средней и верхней тропосфере. Такой общий перенос воздуха чаще всего происходит с запада на восток, поэтому и циклоны чаще перемещаются с запада на восток. Но бывает и так, что высокие циклоны и антициклоны отклоняются от направления и перемещ. с большей составляющей к югу или северу. Скорость перемещения циклона на 20-30 % меньше скорости ведущего потока и составляет 30-40 км/час, достигая в отдельных случаях величин 80 км/час. В поздней стадии скорость его перемещения резко уменьшается.

Перемещение циклона приводит к изменениям погоды. При прохождении циклона усиливается ветер, меняется его направление. Если циклон проходит через данное место своей южной частью, ветер меняется с южного на юго-западный. Если циклон проходит своей северной частью, ветер меняется с юго-восточного на восточный, северо-восточный и северный. Таким образом, в передней (восточной) части циклона наблюдаются ветры с южной составляющей, в тыловой (западной) части - с северной составляющей. С этим связаны изменения темп-ры при прохождении циклона. Циклонические области характ-ся увеличенной облачностью и осадками. В передней части циклона осадки обложные, восходящего скольжения, выпадающие из облаков теплого фронта. В тыловой части осадки ливневые, из кучево-дождевых облаков, свойственных холодному фронту. В южной части циклона иногда наблюдаются моросящие осадки теплой воздушной массы. Приближение циклона можно заметить по падению давления и по первым облакам, появляющимся на западном горизонте. Это фронтальные перистые облака. За ними идут перисто-слоистые, затем более плотные высокослоистые и слоисто-дождевые. Потом, в тылу циклона, давление растет, и облачность принимает быстро меняющийся характер: кучево-дождевые облака часто сменяются прояснениями. Между циклонами развиваются подвижные антицикл. Их размеры и скорости движения примерно такие же, как и у циклонов. Направление движения определяется направлением ведущего потока. Происходит накопление антициклонов в субтропич. и тропических широтах. Зимой также происходит преимущественное развитие, накопление и усиление антициклонов над охлажденными материками ум. широт, особенно над Азией. Погода в антициклонах преобладает малооблачная и сухая. Только в нижних слоях в холодное время суток и года возможно образование туманов и низких слоистых облаков, связанных с охлаждением от ЗП. Мощных облачных толщ с выпад. обложных осадков в антициклонах не бывает. С течением времени темп-ра воздуха в антициклоне становится выше, исключением являются нижние слои антициклона зимой над сушей. При ясной погоде в антициклоне ЗП будет сильно выхолаживаться излучением, и от нее сильно будут сильно выхолаживаться и прилегающие слои воздуха. Барические градиенты и ветры во внутренних частях антициклонов слабы, у ЗП нередки штили, но на периферии антициклона ветры могут быть достаточно сильными. Внетропические муссоны. Над материками внетропич. широт зимний режим повыш. давления сменяется летним режимом пониж. давления. Это приводит к тому, что в некоторых районах преобладающие барические градиенты меняют свое направление от зимы к лету. Это приводит к изменениям в режиме ветра. В одном сезоне преобладают ветры одного направления, в противоп-ом сезоне преобладающее направление ветра сменится на против-ое или близкое к противоп-му. Такой режим ветра называется внетропич. муссоном. Эти муссоны хорошо выражены на восточном побережье Тихого океана. Зимой над Восточной Азией держатся устойчивые антициклоны, над морем возникают серии циклонов. Воздуш. течения над восточной окраиной Азии имеют преимущественно направление с С или СЗ. Это зимний муссон. Летом над Азией преобладает пониженное давление, а над прилегающими морями давление повышено. Устанавливается преобладание южных и юго-восточных ветров - летний муссон. Если зимний муссон имеет составляющую с суши на море, он связан с холодной и сухой погодой. Если летний муссон направлен с моря на сушу, он связан с пониж. темп-ры иосадками в муссонном районе.