Формирование атмосферных вихрей кратко

Обновлено: 05.07.2024

Циклоны и антициклоны – движущиеся в атмосфере вихри, достигают в диаметре 3 тысяч км, формируют погоду на значительных территориях. По механизму образования они схожи, разница между циклоном и антициклоном заключается во влиянии на климат.

Что такое циклон

Атмосферный вихрь, в центре которого формируется низкое давление, а воздушные потоки движутся от краев внутрь, называется циклон, сокращенно пишется буквой H. Когда на территорию надвигается циклональный центр, быстро падает атмосферное давление, перистая облачность сменяется плотными дождевыми тучами. На короткое время движение ветровых потоков затихает, воздух становится душным. После чего температура резко снижается, идет дождь.

Циклон из космоса

По региону формирования бывают следующие виды циклонов:

арктические;
формирующиеся в умеренных широтах;
тропические;
образующиеся в южных широтах за пределами тропиков.

По степени оставляемых разрушений выделяют несколько типов циклональной активности:

возмущения – воздух движется со скоростью до 15 м/с;
депрессии – 15-20 м/с;
штормы – 20-35 м/с;
ураганы – скорость превышает 35 м/с.

Мощный циклон, способный нести огромную энергию разрушения, формируется в тропиках. По диаметру он меньше вихрей, образующихся на территориях с умеренным климатом. Зарождается тропический циклон над хорошо прогреваемой поверхностью моря или океана на широте 5-25°.

Как образуются циклоны

Циклональный вихрь формируется, когда теплый фронт надвигается на холодную массу воздуха. Характерный признак – спиралевидное закручивание воздушного потока вверх: в северном полушарии против движения стрелки, в южном – наоборот.

Циклон проходит несколько стадий развития:

Начальное формирование потоков. Длится несколько суток.
Молодость – отмечается снижением давления в центре, установлением дождевой облачности.
Зрелость – подразумевает падение давления до минимальной отметки, предельное усиление ветра. Это может происходить и несколько часов, и пару суток.
Затухание – потеря энергии при продвижении с моря на берег.

Что такое антициклон

Вихрь, в центре которого давление повышается, а ветры устремляются к краям, в климатологии обозначается буквой B. В северном полушарии воздушный поток при спиралевидном закручивании стремится из тропосферных слоев вниз по движению стрелки, в южном – наоборот. Он давит на земную поверхность, тем самым создает в приземном слое высокое атмосферное давление. Преимущественные области формирования антициклонов – субарктика и субтропики.

Антициклоны бывают следующих видов:

Низкие – с преимущественно холодными воздушными потоками. В верхней тропосфере отсутствует высокое атмосферное давление, в нижней – изобары замкнутые.
Высокие – с преобладанием теплых воздушных масс. Область высокого атмосферного давления сохраняется на всей высоте тропосферы.

Как образуются антициклоны

Фактор образования антициклона такой же, как циклона, – холодный фронт напирает на теплую воздушную массу. Но движение воздуха менее активное, иногда даже замирает, в итоге над территорией надолго сохраняется ясная погода: в летние месяцы жаркая, в зимние – морозная. Причем на территориях, где царит континентальный климат, возможны значительные суточные колебания температуры.

Чем отличается циклон от антициклона

Рассмотрим по пунктам, в чем отличие антициклона от циклонального вихря.

Параметры	Циклон (H)	Антициклон (B)
Направление потока воздуха в северном полушарии	против движения стрелки вверх	по движению стрелки вниз
Центр вихря	область пониженного давления	область повышенного давления
Зона формирования над планетарной поверхностью	над морской и океанической акваторией во всех климатических поясах, помимо экваториального	над обширной акваторией в субполярных и субтропических поясах
Диаметр вихря	от нескольких сотен до 1000 км	максимум 3000 км
Погодные условия	формирование облачности, сильный ветер, летом дождливая, зимой снежная погода	рассеивание облачности, безветрие, летом жаркая, зимой морозная погода
Скорость движения воздушного потока	около 60 км/ч, ураганный ветер – до 200 км/ч	20-40 км/ч

Живут антициклоны и циклоны примерно равный отрезок времени: 3-10 суток. За этот период давление атмосферы постепенно выравнивается. Но есть регионы на планете, где отмечается длительное воздействие высокого или низкого давления: Алеутский и Исландский минимумы – области длительной циклональной активности, Азиатский и Южно-Индийский максимумы – зоны антициклональной активности.

Несмотря на различие между циклоном и антициклоном по влиянию на климат, между этими явлениями существует неразрывная связь. Когда на одной территории снижается давление, оно начинает возрастать в прилегающей области. Возникновению обоих явлений способствует неравномерное нагревание поверхности при вращении планеты вокруг своей оси.

Ещё некоторое время назад, до появления метеорологических спутников, учёные и подумать не могли, что в атмосфере Земли ежегодно образовывается около ста пятидесяти циклонов и шестидесяти антициклонов. Ранее многие циклоны были неведомы, поскольку возникали в местах, где не было метеорологических станций, которые смогли бы зафиксировать их появление.

Атмосферные вихри

В тропосфере, самом нижнем слое атмосферы Земли, беспрестанно появляются, развиваются и исчезают вихри. Одни из них настолько малы и незаметны, что проходят мимо нашего внимания, другие до того масштабны и настолько сильно влияют на климат Земли, что не считаться с ними нельзя (прежде всего это относится к циклонам и антициклонам).

Циклоны – это области низкого давления в атмосфере Земли, в центре которого давление значительно ниже, чем на периферии. Антициклон, наоборот, являет собою область высокого давления, которое достигает в центре своих наивысших показателей. Пребывая над северным полушарием, циклоны движутся против часовой стрелки и, подчиняясь силе Кориолиса, пытаются уйти вправо. Тогда как антициклон двигается в атмосфере по часовой стрелке и уклоняется в левую сторону (в Южном полушарии Земли всё происходит наоборот).

Несмотря на то, что циклоны и антициклоны – абсолютно противоположные по своей сути вихри, они прочно взаимосвязаны друг с другом: когда в одном регионе Земли давление уменьшается, в другом обязательно фиксируется его возрастание. Также для циклонов и антициклонов является общим механизм, который заставляет двигаться воздушные потоки: неоднородное нагревание разных участков поверхности и обороты нашей планеты вокруг своей оси.

Тайны Бермудского треугольника 12416 4.38 93

Циклоны характеризует облачная, дождливая погода с сильными порывами ветра, возникающими из-за разницы давления атмосферы между центром циклона и его краями. Антициклон, наоборот, в летнюю пору характеризуется жаркой, безветренной, малооблачной погодой с очень немногочисленными осадками, тогда как зимой благодаря ему устанавливается ясная, но очень холодная погода.

Кольцо змеи

Холодный воздух, пытаясь преодолеть оставшийся внизу тёплый воздушный поток, на каком-то участке оттесняет часть его слоя назад – и тот приходит в столкновение с массами, следующими за ним. В результате столкновения давление между ними повышается и часть повернувшего назад тёплого воздуха, уступая напору, отклоняется в сторону, начиная эллипсоидное вращение.

Этот вихрь начинает захватывать прилегающие к нему слои воздуха, втягивает их во вращение и начинает передвигаться на скорости от 30 до 50 км/ч, при этом центр циклона движется с меньшей скоростью, чем его периферия. В результате через некоторое время диаметр циклона составляет от 1 до 3 тыс. км, а высота – от 2 до 20 км.

Там, где он движется, резко меняется погода, поскольку центр циклона имеет низкое давление, внутри него наблюдается недостаток воздуха, и чтобы его восполнить, начинают поступать холодные воздушные массы. Они вытесняют тёплый воздух вверх, где он остывает, а находящиеся в нём капли воды конденсируются и образуют облака, из которых выпадают осадки.

Продолжительность жизни вихря обычно составляет от нескольких дней до недель, но в некоторых регионах может просуществовать около года: обычно это области пониженного давления (например, Исландский или Алеутский циклоны).

Стоит заметить, что для экваториальной зоны подобные вихри не характерны, поскольку здесь не действует отклоняющая сила вращения планеты, необходимая для вихреобразного движения воздушных масс.

Самый южный, тропический циклон, формируется к экватору не ближе, чем в пяти градусах и характеризуется меньшим размером в диаметре, но более высокой скоростью ветра, нередко преобразовывающейся в ураган. По своему происхождению существуют такие типы циклонов, как вихрь умеренных широт и тропический циклон, порождающий смертоносные ураганы.

Вихри тропических широт

В семидесятых годах прошлого века тропический циклон Bhola обрушился на Бангладеш. Хотя скорость ветра, и сила была невелика и ему была присвоена лишь третья (из пяти) категория урагана, из-за огромного количества обрушившихся на землю осадков, вышедшая из берегов река Ганг затопила почти все острова, смыв все поселения с лица земли.

Последствия оказались катастрофичны: во время разгула стихии погибло от трёхсот до пятисот тысяч человек.

Тропический циклон гораздо опаснее вихря из умеренных широт: образуется он там, где температура океанической поверхности не ниже 26°, а разница между температурными показателями воздуха превышает два градуса, в результате чего усиливается испарение, влажность воздуха увеличивается, что способствует вертикальному поднятию воздушных масс.

Таким образом, появляется очень сильная тяга, захватывающая собой новые объёмы воздуха, которые нагрелись и набрали влажности над океанической поверхностью. Вращение нашей планеты вокруг своей оси придаёт подъёму воздуха вихреобразное движение циклона, который начинает вращаться на огромной скорости, нередко преобразовываясь в ураганы ужасающей силы.

Формируется тропический циклон лишь над океанической поверхностью между 5-20 градусами северной и южной широт, и оказавшись на суше, довольно быстро затухает. Размеры его обычно невелики: диаметр редко превышает 250 км, но вот давление центр циклона имеет чрезвычайно низкое (чем ниже, тем быстрее движется ветер, поэтому движение циклонов составляет обычно от 10 до 30 м/с, а порывы ветра превышают 100 м/с). Естественно, далеко не каждый тропический циклон несёт с собой гибель.

Существует четыре типа этого вихря:

Возмущение – движется со скоростью, не превышающей 17м/с;
Депрессия – движение циклона составляет от 17 до 20 м/с;
Шторм – центр циклона движется на скорости до 38м/с;
Ураган – движется тропический циклон на скорости, превышающей 39 м/с.

Здесь нередко царит штиль, на границе осадки резко прекращаются, небо проясняется, ветер ослабевает, обманывая этим людей, которые решив, что опасность миновала, расслабляются и забывают о мерах предосторожности. Поскольку тропический циклон всегда движется с океана, он гонит перед собой огромные волны, которые, обрушившись на побережье, сметают всё с пути.

Учёные всё чаще фиксируют тот факт, что каждым годом тропический циклон становится опаснее и его активность постоянно возрастает (связано это с глобальным потеплением). Поэтому эти циклоны встречаются не только в тропических широтах, но и доходят до Европы в нетипичное для них время года: обычно они формируются в конце лета/начале осени и никогда не бывают весной.

Антициклоны

Антициклоном называется вихрь, в центре которого высокое давление, на периферии – пониженное. Образовывается он в нижних слоях атмосферы Земли, когда холодные воздушные массы вторгаются в более тёплые. Возникает антициклон в субтропических и приполярных широтах, а скорость его передвижения составляет около 30 км/ч.

Антициклон является противоположностью циклона: воздух в нём не поднимается, а спускается. Для него характерно отсутствие влажности. Антициклон характеризуется сухой, ясной, и безветренной погодой, летом – жаркой, морозной – зимой. Также характерны значительные колебания температуры в течение суток (особенно сильна разница на континентах: например, в Сибири она составляет около 25 градусов). Объясняется это отсутствием осадков, которые обычно делают температурную разницу менее заметной.

Почему дует ветер? 12416 4.44 2

Наименования вихрей

В середине прошлого столетия, антициклонам и циклонам начали давать имена: это оказалось намного удобней при обмене информацией об ураганах и движениях циклонов в атмосфере, поскольку давало возможность избегать путаницы, и уменьшить количество ошибок. За каждым именем циклона и антициклона скрывались данные о вихре, вплоть до его координат в нижнем слое атмосферы.

Прежде чем принять окончательное решение о том, как называется тот или иной циклон и антициклон, было рассмотрено достаточное число предложений: их предлагали обозначать цифрами, буквами алфавитов, названиями птиц, животных и т. д. Это оказалось настолько удобно и эффективно, что через некоторое время все циклоны и антициклоны получили имена (вначале они были женскими, а в конце семидесятых тропические вихри начали называть и мужскими наименованиями).

С 2002 года появилась услуга, предлагающая любому желающему назвать циклон или антициклон своим именем. Удовольствие — это не из дешёвых: стандартная цена на то, чтобы имя заказчика получил циклон, стоит 199 евро, а антициклон – 299 евро, так как антициклон возникает реже.

Многие полагают, что воздух – прозрачное вещество, перемещающееся в хаотичном порядке. В действительности он формирует фронты, движущиеся над земной поверхностью, образующие воздушные вихри – циклоны и антициклоны. Данные вихри взаимосвязаны, но противоположны по воздействию на погодные условия.

Что такое циклон и как он образуется?

Циклон – обширный атмосферный вихрь, в диаметре достигающий от сотни до многих тысяч километров, связанный с движением теплого фронта (наступлением теплой воздушной массы на холодную). Ветры устремлены от краев в центр, движутся в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном – по часовой. В центральной зоне формируется низкое давление, воздушные потоки направлены вверх.

Восходящие воздушные массы формируют плотную облачность. Признаки циклонального процесса – пасмурная погода, дожди, сопровождающиеся грозами, порывистым ветром. В летний сезон циклон вызывает охлаждение воздуха, в зимний – оттепель.

По области возникновения выделяют виды циклонов:

арктические;
возникающие в умеренных поясах; ;
южные, возникающие вне тропических широт.

Отмечаются стадии развития циклона:

Начало. Сбор воздушных потоков занимает несколько суток.
Молодость. В центре падает давление. Появляется плотное облачное кольцо.
Зрелость. Завершается падение давления. Скорость ветра достигает максимального значения. Стадия существует от часа до нескольких суток.
Затухание. Происходит при перемещении циклона с морского пространства на сушу.

Для циклонов характерно разрушительное воздействие, его степень определяется интенсивностью вихревого потока. По силе действия выделяются типы:

возмущения (скорость воздушных масс не выше 15 м/с);
депрессия (до 20 м/с);
шторм (до 35 м/с);
ураган (выше 35 м/с).

Наиболее опасны мощные тропические циклоны, формирующиеся в широтах 5 – 25° над прогретым морским пространством. Они отличаются от вихрей умеренных поясов меньшими размерами (не превышают сотни километров), несут невероятную разрушительную силу. В центральной зоне давление экстремально низкое, формируются ветры со штормовой скоростью. В Тихоокеанских странах тропические вихри называются тайфуны, в Атлантических – ураганы.

Обычно циклоны существуют пару суток. Но в регионах со стабильным пониженным давлением фиксируются вихри, сохраняющие активность до 10 – 12 месяцев.

Что такое антициклон и как он развивается?

Антициклон – это воздушный поток, характеризующийся высоким давлением, определенной направленностью ветра (по часовой стрелке в Северном полушарии, против – в Южном). Формируется в субтропиках и приполярных поясах в нижних атмосферных слоях при образовании холодного фронта (вторжении холодной воздушной массы в теплую). Воздух движется со скоростью 30 – 40 км/ч. Диаметр не превышает 5 тысяч километров.

Антициклоны делятся на:

низкие – с преобладающими холодными потоками воздуха, замкнутыми изобарами в приземной части тропосферы, отсутствием области высокого атмосферного давления в верхнем тропосферном слое;
высокие – с преобладающими теплыми воздушными потоками, высоким давлением на протяжении тропосферы (возможно возникновение нескольких центров).

Антициклоны несут ясную погоду, безветренную, малооблачную и безоблачную. Зимой и осенью возможно появление слоистой облачности, ночных морозов, в теплый сезон – кучевой облачности без осадков.

Чем отличается циклон от антициклона?

Сходство циклонов и антициклонов заключается в:

вихреобразной форме;
значимости для формирования погодных условий на обширных территориях.

Разница между явлениями кардинальная, что видно в нижеприведенной таблице.

циклон	антициклон
область образования	обычно над океанами во всех широтах, кроме экваториальных (на экваторе сила Кориолиса не действует)	над океанической поверхностью в субтропиках и приполярных областях
диаметр	от сотен до многих тысяч километров	несколько тысяч километров
перемещение	непрерывное со скоростью до 60 км/ч (у тропических штормов скорость значительно выше)	скорость невысокая, до 40 км/ч
давление	центральное – низкое, повышается к краю	центральное – высокое, снижается к краю
направленность вращения относительно полушарий	в Северном против часовой стрелки, в Южном по часовой	в Северном по часовой стрелке, в Южном против
погодные изменения	пасмурность, сильный ветер, осадки	низкая облачность, безветрие, отсутствие осадков
различия на синоптических картах	Н – зона низкого давления	В – зона высокого давления

Циклоны имеют множество отличий от антициклонов, однако явления тесно связаны. При снижении атмосферного давления в одной области оно непременно растет в соседней. Для циклональных и антициклональных потоков един механизм возникновения: неоднородность нагревания земной поверхности при осевом вращении планеты.

Плоский атмосферный вихрь очень большого размера с низким давлением воздуха в центре называется циклоном .

Диаметр циклона может колебаться от \(100\) до \(1000\) километров, а высота — всего лишь \(15\)–\(20\) км. Воздух циркулирует внутри циклона от края к центру по часовой стрелке в Южном полушарии, а в Северном — против часовой стрелки. В центре циклона воздух поднимается вверх. Здесь зарождаются мощные облака и выпадают атмосферные осадки.

Циклон несёт пасмурную погоду и изменяет направление ветра. Зимой при движении циклона температура воздуха растёт, а летом понижается.

В тропиках над тёплой океанической поверхностью формируются тропические циклоны . Они отличаются разрушительным штормовым ветром, мощной грозой и обильными осадками. Тропические циклоны также могут вызвать большие волны на поверхности моря, приливы и торнадо. Больше всего от них страдают прибрежные территории и острова.

В Австралии тропический циклон называют вилли-вилли, в Атлантическом океане — ураганом, в Тихом океане — тайфуном.

Плоский атмосферный вихрь очень большого размера с высоким давлением воздуха в центре называется антициклоном .

В антициклоне воздух циркулирует от центра к краю против часовой стрелки в Южном полушарии, а в Северном — по часовой стрелке. В центре антициклона воздух опускается вниз. Антициклон приносит безоблачную погоду и безветрие. При движении антициклона погода становится солнечной, зимой очень холодно, а летом жарко. Антициклоны возникают над Арктикой и Антарктикой, а также в тропиках над океаном.

Читайте также: