Стадии развития циклона кратко

Обновлено: 02.07.2024

Тропические циклоны в зависимости от интенсивности и жизненного цикла можно подразделить на 4 вида [23]:

1) тропическое возмущение (tropical disturbance). Слабо выраженный вихрь с небольшими скоростями ветра (менее 17 мс). На карте погоды отсутствуют замкнутые изобары. Вихрь прослеживается по сходимости линий тока;

2) тропическая депрессия (tropical depression). На карте погоды имеются 1—2 замкнутые изобары. Сила ветра достигает 7 баллов по шкале Бофорта (32—38 узлов, или 17—20 мс) (приложение 4);

3) тропический шторм (tropical storm). На карте погоды имеется более 2 замкнутых изобар, а сила ветра более 7 баллов. Верхний предел скорости ветра 73 узла (38 мс) ;

В жизненном цикле тропических циклонов можно выделить четыре основные стадии [40]:

1) стадия формирования (formative stade), которая начинается с возникновения циклонической циркуляции на восточной волне или в зоне конвергенции. Давление в центре циклона понижается до 990 мб, а циклоническая циркуляция распространяется до высоты 1,5—3,5 км (низкое барическое образование);

2) стадия развития (immaturity stade), или стадия молодого циклона. В этой стадии циклонический вихрь распространяется до высоты 5—6 км (иногда 9—10 км). Циклон начинает быстро углубляться, достигая своей максимальной интенсивности. Ветры

ураганной силы образуют вокруг центра циклона кольцо радиусом 40—50 км. Облачный массив приобретает спиралевидный характер. Облачные поля и зоны выпадения осадков в виде узких спиралевидных полос сходятся к центру циклона (смотреть статью под номером3);

3) зрелая стадия (stade of maturity). В данной стадии падение давления в центре циклона (тайфуна или урагана) и увеличение скорости ветра постепенно прекращаются. Циклоническая циркуляция расширяется по площади и распространяется по высоте. Область штормовых ветров и интенсивных ливней увеличивается в размерах.

Диаметр тропических циклонов в стадии развития и зрелой стадии может колебаться в широких пределах (от 60—70 до 1000 км).

За пределами тропиков, когда тайфуны и ураганы трансформируются во внетропические циклоны, диаметр их может увеличиться до 3000 км. Зона катастрофических ветров в тропических циклонах находится в пределах 20—200 км. По высоте тропический циклон распространяется до 16—18 км и достигает уровня тропической тропопаузы.

Тропический циклон напоминает собой высокую воронку с крутыми боками. Воронка вращается с громадной скоростью вокруг вертикальной оси циклона. В центре воронки движение воздуха направлено сверху вниз, а на границе воронки, наоборот,— снизу вверх. Диаметр воронки с высотой заметно увеличивается. У поверхности земли ширина ее в среднем равна 20 км, на высотах 2, 6, 8, 10 км соответственно 40, 100, 200 и 700 км [34].

Скорость ветра с высотой обычно уменьшается. Пространственная ось тропического циклона почти вертикальная. Глаз бури возникает в результате усиления циркуляции воздуха в тайфуне, при которой вблизи центра циклона может возникать противоградиент-ное выбрасывание воздуха.

Глаз бури в тайфуне, как уже сказано, представляет собой область затишья с ясным небом или тонким слоем низких облаков. Диаметр глаза бури обычно равен 15—60 км. Иногда он совершенно не виден с высотного самолета и на спутниковых фотографиях и обнаруживается только с помощью радиолокатора. В некоторых случаях при углублении тропических циклонов глаз бури может увеличиваться в размерах, достигая в поперечнике 100—200 км.

Глаз бури окружен стеной плотных конвективных облаков, мощно развивающихся за счет энергии, выделяющейся при конденсации и в результате конвергенции воздушных потоков в центральной части тайфуна. Вне глаза бури воздух быстро поднимается и водяной пар в нем конденсируется, что приводит к выпадению сильных ливневых дождей. Внутри глаза бури воздух опускается и нагревается в результате адиабатического сжатия. В нижних слоях атмосферы опускающийся воздух выбрасывается наружу центробежной силой и вовлекается в вихревое движение вокруг центра. Это приводит к еще большему втягиванию воздуха сверху. Поступающий снизу вверх водяной пар поддерживает данный циркуляционный механизм.

Образование очага тепла в районе глаза бури — последняя стадия преобразования тропического возмущения в зрелый циклон.

Над теплой водной поверхностью создаются наиболее благоприятные условия для поступления влаги снизу вверх. При смещении урагана на более холодную водную подстилающую поверхность или на сушу энергетические запасы в тропическом циклоне резко уменьшаются как за счет уменьшения поступления водяного пара, так и за счет увеличения сил турбулентного трения над сушей.

По данным метеорологических спутников было выявлено, что глаз бури в ранних стадиях развития циклона находится на периферии облачного массива. По мере превращения тропического циклона в тайфун (ураган) глаз бури сдвигается к центру циклона. Чем глубже тропический циклон, тем темнее становится глаз бури на спутниковых фотографиях облачности. В процессе заполнения тропического циклона центр барического образования смещается к краю облачного массива.

В нижних слоях тайфуна можно различить три циркуляционные зоны:

1) центральная зона — глаз бури, где скорость ветра невелика, но полный штиль наблюдается редко;

2) область максимальных ветров, скорость которых может достигать 100 мс;

3) от внешней границы возмущения до границы области максимальных ветров.

В нижнем трехкилометровом слое атмосферы наблюдается вток воздуха к центру циклона, обусловленный силами трения. В этом слое происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую.

Слой атмосферы 3—8 км характеризуется в основном циклоническим движением по касательной к изогипсе и сходимостью линий тока в тыловой части вихря. Выше 8 км до верхней границы тайфуна (12—16 км)—слой растекания. Скорость ветра в этом слое уменьшается, а циркуляция воздуха часто становится антициклонической.

По мере продвижения тропических циклонов в умеренные широты они постепенно утрачивают свои специфические свойства. При втягивании полярного фронта в систему тропического циклона появляется температурная асимметрия, сопровождающаяся наклоном вертикальной оси и расширением циклона по площади.

Затухание тропических циклонов происходит при перемещении на более холодную водную поверхность и при переходе на сушу.

Тропические циклоны в северном полушарии с момента их возникновения смещаются в западном и северо-западном направлении. Достигнув определенной точки, вблизи тропиков Рака и Козерога, они испытывают поворот и далее движутся к северу и северо-востоку (смотреть статью под номером4).

Тайфуны, возникающие на западе Тихого океана, вблизи Филиппинских островов, поворачивают к северу и северо-востоку, иногда

через Восточно-Китайское море они смещаются на Японию и Приморский край и могут проходить в более северные широты до Охотского моря и Камчатки; другая часть тайфунов перемещается на материк (на юг Китая и Индокитайский полуостров) (смотреть статью по номером4).

Тропические циклоны (ураганы) на востоке Тихого океана смещаются вдоль юго-западного побережья США. Тропические циклоны южной части Тихого океана от места своего зарождения сначала следуют на юго-запад, а затем на юг и юго-восток.

Ураганы Атлантического океана смещаются через Карибское море на юго-восток США и затем по материку Северной Америки к северо-востоку.

Часть циклонов проходит вдоль восточного побережья США или по средней части Атлантического океана к северу, изредка достигая даже Европы, Исландии и Гренландии.

Вначале ураган, как правило, перемещается на запад по экваториальной периферии субтропических антициклонов, затем возрастает составляющая движения в сторону полюса.

На западной периферии субтропического антициклона ураган достигает точки поворота, где составляющая движения к западу сменяется составляющей к востоку. В тех случаях, когда движение на запад сохраняется, вестиндские ураганы достигают восточного побережья США.

Циклоны, возникающие над Аравийским морем, смещаются на юг Аравийского полуострова, в Пакистан и на северо-запад Индии; циклоны Бенгальского залива — на Индию, Бангладеш и Бирму.

В начале лета (июнь) и в конце осени (октябрь) пути тайфунов лежат южнее Японии. Точка поворота располагается примерно на широте 16—18°.

С июля до октября тайфуны проникают в более северные широты. Их пути лежат над Японией, Японским и Восточно-Китайским морями, над Кореей и Китаем. Точка поворота находится вблизи тропиков.

В низких широтах скорость движения тропических циклонов невелика, в среднем она составляет около 20 кмч. Вблизи точки поворота скорость движения еще меньше; после поворота на участке траектории, направленной к северо-востоку (северное полушарие), она возрастает до тех же значений, что и у внетропических циклонов (до 30—50 кмч).

При переходе на материк скорость движения тропических циклонов, как правило, резко уменьшается. Тропические циклоны обычно задерживаются горными хребтами вблизи побережья или отклоняются от них.

В первых трех стадиях (тропическая депрессия, тропический шторм, ураган) тропические циклоны северного полушария перемещаются, как правило, в западном и северо-западном направлении по юго-западной периферии субтропического антициклона.

Смотреть статью под номером4. Основные пути тропических циклонов—ураганов и тайфунов (по С. П. Хромову).

В стадии трансформации тропического циклона в полярно-фронтовой циклон (на широте 20—30°) тропические циклоны меняют направление движения на северное и затем на северо-восточное и восточное.

В связи с переходом на полярный фронт тропические циклоны попадают в зону юго-западных высотных потоков.

Оформление высотной барической ложбины к северо-западу от центра приземного циклона (тайфуна) обычно служит указанием на возможность поворота циклона к северо-востоку. Точка поворота в Атлантическом океане лежит в среднем на широте 28°, в Тихом океане — на широте около 20°. Чем ближе к экватору возник циклон, тем южнее будет его точка поворота.

В период максимальной повторяемости тропических циклонов районы их возникновения и точки поворота лежат значительно севернее среднего многолетнего положения.

Средняя продолжительность существования тайфунов составляет около 7 суток, а атлантических ураганов около 9 суток (в августе 12 суток). Наибольшая продолжительность жизни атлантических ураганов достигает 27—35 суток, а тайфунов северо-западной части Тихого океана — 18 суток.

Большое влияние на характер траектории движения циклона оказывает неоднородность подстилающей поверхности (наличие островов, рифов), а также неоднородность температуры поверхностного слоя воды (чередование очагов тепла и холода).

Имея прогностические карты барических полей за несколько последовательных сроков, можно определить траекторию движения гиперболической точки деформационного барического поля (по поверхности 700 или 500 мб), а тем самым и траекторию перемещения тропического циклона.

6. Погода в тропическом циклоне

Давление воздуха. В центральной части циклона давление воздуха колеблется в широких пределах (от 873 до 990 мб). Градиенты давления в тропических циклонах очень большие (до 1 мб на 1 км). Особенно сильное падение давления отмечается при подходе к центральной части циклона (глазу бури), после прохождения которой давление с такой же скоростью растет.

Из-за большой величины барического градиента все изобары (через 5 мб) в области тропического циклона технически невозможно провести. Обычно положение центра циклона на карте отмечается жирной точкой, а величина давления в центре проставляется за пределами циклона.

Если давление в центре циклона неизвестно, то его можно определить с помощью одной из следующих эмпирических формул:

Ветер. Максимальные скорости ветра у поверхности земли в области тропического циклона могут достигать 80—100 мс. Скорость ветра вблизи центра циклона очень небольшая и, как правило, находится в пределах 0—5 мс. С удалением от центра скорость увеличивается, достигая на некотором расстоянии максимальных значений (смотреть статью под номером5). Далее к периферии циклона скорость ветра снова уменьшается. Наиболее резкое возрастание скорости ветра наблюдается на границе глаза бури.

В движущемся тропическом циклоне в зрелой стадии в поле скорости ветра обычно наблюдается асимметрия. Самые сильные ветры возникают в правых квадрантах циклонов относительно направления их движения.

С высотой скорость ветра в тропическом циклоне убывает; до высоты поверхности 500 мб скорость ветра убывает весьма незначительно, выше этого уровня она уменьшается намного быстрее.

тропического циклона и его периферией. Данные, приводимые в табл. 4, получены с помощью формулы (1.7).

Темнература воздуха. В тропическом циклоне температура воздуха распределяется почти симметрично относительно его центра. Вне глаза бури температура примерно одинакова, внутри его — значительно выше. В зоне интенсивного выпадения осадков она несколько ниже, чем в окружающих районах. Зона увеличенных градиентов температуры обычно наблюдается на границе области, окружающей глаз бури.

На поверхности 850 мб температура воздуха в центре циклона выше окружающей примерно на 2—3°С, 700 мб — на 5—6° С, 500 мб — на 7—8° и на 300 мб — на 9—10° С.

В процессе углубления тропического циклона в его области происходит заметное повышение температуры. Наибольшее повышение температуры наблюдается в слое 700—200 мб с максимумом на уровне 700 мб. Таким образом, на изменение давления в центре циклона наибольшее влияние оказывает изменение температуры воздуха в средних и верхних слоях тропосферы.

Изменение температуры на высоте поверхностей 300 или 100 мб вносит вклад в изменение приземного давления, в 5 раз больший, чем на более низких уровнях атмосферы (900—700 мб).

В период трансформации тропического циклона во внетропический циклон в его области появляются значительные контрасты температуры воздуха в результате втягивания в систему циклона полярного фронта.

В тайфуне нет отчетливо выраженных линий разрыва в поле метеорологических элементов. Температура приводного слоя воздуха в тайфуне постепенно понижается от его периферии к центру. Разность температур воздуха во внешней и центральной частях тайфуна составляет в среднем около 2° С (табл. 5). Температура поверхностного слоя воды повышается по мере приближения центра тайфуна. Наибольшие разности между температурами воздуха я воды наблюдаются в центральных районах тайфуна. Вертикальные градиенты температуры в тайфуне имеют значения 0,5— 0,7° С100 м. Их величина несколько меньше в центре тайфуна. В зоне тропического фронта вертикальный градиент температуры, как правило, больше или равен 0,6° С100 м.

Тайфун при своем движении оказывает влияние на температуру поверхностного слоя океана. Во время прохождения тайфуна охлаждение водной поверхности может достигать 5° С, основной причиной чего является вертикальное турбулентное перемешивание воды, вызванное волнением.

Угол между направлением ветра и изобарой в среднем равен 30°. В северо-восточном квадрате тайфуна величина этого угла примерно равна 35—40°, а в юго-западном квадрате 20—25°.

Облачность и осадки. Смена облаков при приближении тропического циклона напоминает смену облаков при приближении теплого фронта в умеренных широтах. Вначале появляются перистые облака, за ними перисто-слоистые и высоко-кучевые. Затем начинают надвигаться мощные кучево-дождевые облака с ливневыми дождями, переходящие в темную стену грозовых облаков. В это время ураган приобретает полную силу: грозы сопровождаются очень сильными ливнями, а ветер достигает ураганной скорости. В связи с тем, что конвективная облачность представляет собой ячейки, между которыми наблюдается малооблачное пространство, сильные шквалы и заряды тропического ливня чередуются с периодами сравнительного их затихания. Вертикальная мощность облаков достигает 10—12 км, а иногда и больше, до тропопаузы (14—16 км).

При приближении к глазу бури наступает внезапное ослабление ветра, иногда до полного штиля, резкое просветление неба и прекращение дождя. В области глаза бури наблюдаются слоистые или высоко-кучевые облака с просветами голубого неба. После прохождения центра циклона ветер меняет направление на противоположное (по сравнению с передней частью). Спустя несколько часов ветры усиливаются до ураганных, вновь начинают выпадать мощные ливневые осадки, сопровождаемые грозами. При приближении к периферии циклона наблюдается уменьшение облачности и количества осадков и ослабление ветра.

По данным самолетных, радиолокационных и спутниковых наблюдений было обнаружено, что область тропического циклона не заполнена однородной массой облаков. Здесь обнаружены узкие, вытянутые полосы более плотной облачной массы в виде спиралей, сходящиеся к глазу бури. В промежутках между полосами наблюдается менее плотная область. Вдоль полос уплотненной облачности и дождя иногда может возникать ложный глаз бури. Были случаи, когда отмечались 2—4 ложных глаза бури.

Указанное явление может повлечь за собой ошибки в определении центра циклона.

Длина облачных полос колеблется от 50 до 400 км. Средняя ширина их составляет несколько километров, причем вблизи центра они уже, а к периферии — шире. Ширина пространства между полосами имеет примерно такие же значения. Число облачных полос в тропическом циклоне колеблется от 1 до 7.

Количество осадков в тропических циклонах может быть самым различным. В среднем в тайфуне выпадает около 100 мм осадков за сутки. В отдельных случаях суточное количество осадков может превышать 1000 мм. Так, в одном из тайфунов, прошедших через Манилу, количество осадков за сутки достигло 1168 мм.

Волнение моря. Под действием ветра в области тропического циклона возникают волны значительной высоты. Чем мощнее циклон, тем больше период и высота волны. Максимальная высота волн достигает 10—15 м и более. Самые высокие волны наблюдаются вблизи глаза бури. Высота волн вблизи побережья, мысов, заливов, проливов в сильной степени зависит от траектории циклона. Для определения высоты волн вблизи мысов можно использовать следующую приближенную формулу.

Барические системы– это система распределения атмосферного давления у Земли, которая характеризуется определенным расположением изобар на синоптических картах. Различают следующие барические системы: - циклон, антициклон, ложбина, гребень, седловина.

Тема 4 Барические системы

Источниками холодных фронтов являются два постоянных антициклона над полюсами, обусловленные глобальной циркуляцией воздуха в атмосфере Земли.

- определение, виды барических систем;

- циклон, антициклон, ложбина, седловина, гребень, условия погоды;

- правило перемещения барических систем;

Совокупность барических систем называется барическим рельефом – топографическую впадину можно сравнить с областью пониженного давления, возвышенность – с областью повышенного давления.

Из - за непостоянства давления воздуха барические системы непрерывно перемещаются, меняя свои размеры, возникают, исчезают. Продолжительность жизни циклона, антициклона 7 – 10 дней.

Циклон (Н) –это барическая система с замкнутыми изобарами, с минимальным давлением в центре, с ветрами, дующими против часовой стрелки. Является областью сходимости приземных ветров. Погода в циклоне пасмурная, с осадками, сильными ветрами. В циклонах, особенно на фронтах, создаются условия для восходящих движений больших объемов воздуха, которые являются необходимым условием для образования облачных систем, занимающих большую часть тропосферы. Летом циклон приносит похолодание, зимой потепление.

Циклон образуется на стационарном фронте, который у земли имеет волнистый характер. При этом передняя часть волны образуется при натекании ТВ на ХВ, принимая характер ТФ, а тыловая часть принимает характер ХФ. Воздушные массы, двигаются вокруг гребня волны против часовой стрелки, давление падает и можно провести изобару, очерчивающую циклон. Это есть 1я стадия развития циклона – стадия волны. Погода здесь характеризуется усилением ветра, летом возникают грозы, шквалы.

2я стадия развития Молодой циклон. Здесь при перемещении волны давление продолжает падать и можно провести еще замкнутую изобару. Явно выражены передняя часть циклона, теплый сектор, тыл циклона.

3я стадия – Циклон максимального развития – с низким давлением в центре, несколькими замкнутыми изобарами. При движении молодого циклона давление падает, погода ухудшается, циклон углубляется.

4я стадия – заполнение (окклюдирование).Происходит смыкание фронтов ХФ и ТФ (окклюдирование), теплый сектор уменьшается, на место теплого воздуха приходит холодный. Давление в центре начинает расти, погода улучшается, циклон окклюдируется, стареет, останавливается, заполняется.

Циклон перемещается в сторону максимального падения давления параллельно изобарам теплого сектора, оставляя изобару с низким давлением слева.

По характеру погоды циклон делится на 3 части:

- передняя, теплый сектор, тыл циклона. Наиболее плохая погода в передней части циклона перед ТФ. Здесь наблюдается слоисто образная облачность, обложные осадки, метели, плохая видимость болтанка, обледенение.

Часть циклона между фронтами называется теплым сектором циклона. Здесь располагается теплый воздух, который является устойчивой ВМ со слоистыми, слоисто дождевыми облаками, осадками, туманами.

Более благоприятная погода в тыловой части циклона – за ХФ. ВМ здесь неустойчивая, образуются облака кучевообразных форм: кучевые, мощно кучевые, кучево-дождевые.

Антициклон (В)– это барическая система с замкнутыми изобарами, с максимальным давлением в центре и убыванием от центра к периферии. Является областью расходимости приземных ветров. Образование антициклона связано с оседанием холодного воздуха, а оседание связано с его нагреванием, высушиванием. Этот процесс приводит к рассеиванию облаков. В антициклоне погода бывает безоблачной, особенно в центре. Летом в дневные часы могут развиваться кучевые облака, а зимой образуются радиационные туманы и слоистые, слоисто – кучевые облака. Полет над туманом, облаками не представляет сложности, но затрудняется взлет и посадка. Если антициклон сформирован из разных ВМ, то между ними располагаются атмосферные фронты, наблюдающиеся на периферии антициклона. При неустойчивой и влажной ВМ в антициклоне в дневные часы может развиваться кучево-дождевая облачность.

Зимой антициклон приносит сильные морозы, при том более низкая температура будет в восточной части, летом ясную жаркую погоду. Перемещается антициклон в сторону максимального роста давления.

Ложбина – это узкая вытянутая полоса пониженного давления, расположенная на периферии циклона в сторону вытянутых изобар или между двумя антициклонами. Линия наиболее низкого давления, проходящая вдоль ложбины, называется осью ложбины. Она является областью сходимости приземных ветров с облачной погодой, осадками, сильными ветрами и зависит от характера фронта, который проходит через ложбину. Перемещается вместе с циклоном, вращаясь против часовой стрелки.

Гребень– это узкая вытянутая полоса повышенного давления, расположенная на периферии антициклона в сторону вытянутых изобар или между двумя циклонами. Является областью расходимости приземных ветров. Погода имеет антициклонический характер: - ясно, тихо, рано утром радиационные туманы. Перемещается вместе с антициклоном, вращаясь по часовой стрелке.

Тема 4 Барические системы

- определение, виды барических систем;

- циклон, антициклон, ложбина, седловина, гребень, условия погоды;

- правило перемещения барических систем;

По характеру погоды циклон делится на 3 части:

Циклоны в своём развитии проходят 4 стадии: стадия волны, молодой циклон, достигший максимального развития, заполняющийся циклон.

1.Стадия волны (рис.27) – стадия зарождения циклона. Как правило, волны возникают на малоподвижных фронтах. При образовании волны происходит следующее: на одном участке в тылу волны холодных воздух начинает перемещаться в сторону тёплого воздуха, образуя участок холодного фронта. На другом участке тёплый воздух перемещается в сторону холодного, образуя тёплый участок фронта.

Рис. 27. Начальная стадия развития циклона (стадия волны)

Волна начинает перемещаться по потоку, оставляя холодный воздух слева, а тёплый воздух – справа. У вершины волны перед тёплым фронтом вследствие адвекции тёплого воздуха давление начинает падать, за холодным, где наблюдается вторжение холодного воздуха, давление начинает расти. У вершины волны образуется область пониженного давления, появляется у земли замкнутая изобара. В зонах фронтов начинает формироваться облачность, зоны осадков, которые еще невелики.

Рис. 28. Вторая стадия развития циклона – молодой циклон

Молодой циклон (рис. 28) – на этой стадии циклон продолжает углубляться (т.е. давление в его центре падает). Циклоническая циркуляция распространяется на большие высоты, у земли циклон очерчивается несколькими изобарами, на фронтах оформляются четко его участки, облачные системы и зоны осадков распространяются на большей территории, чем в стадии волны. По высоте обнаруживается до 3 – 4 км. Продолжительность стадии около суток.

Циклон достигший стадии максимального развития ( рис.29) - давление в центре достигает наименьшего значения по сравнению с предыдущими стадиями.

Рис.29. Циклон, достигший максимального развития

Увеличивается площадь, занимаемая циклоном, возрастает число замкнутых изобар. Особенностью этой стадии является сближение и смыкание холодного фронта с тёплым фронтом, т.е. происходит окклюдирование циклона. Место, где начинается смыкание холодного фронта с тёплым фронтом, называется точкой окклюзии. Эта точка, по мере оккюдирования, всё более удаляется от центра циклона к его периферии. С момента окклюдирования в центре циклона прекращается падение и начинается рост давления. Область наибольшего падения давления сохраняется впереди точки окклюзии, а область роста – за точкой окклюзии. На этой стадии циклон прослеживается до высоты 5 км. Происходит уменьшение скорости его смещения. Продолжительность стадии может составлять несколько суток.

Рис.30. Заполняющийся циклон

Заполняющийся циклон (рис.30) – это последняя стадия развития циклона, теперь он представляет собой обширную область относительно холодного воздуха. В циклоне остаётся только фронт окклюзии, как раздел между холодным воздухом передней и тыловой частями циклона. Иногда возникают вторичные холодные фронта. Большую часть захватывает область роста давления. Это указывает на его заполнение. Число замкнутых изобар постепенно уменьшается. Но, несмотря на заполнение у земли, на высотах он продолжает углубляться и достигает максимального развития. Его высотный центр располагается в верхней тропосфере и примерно над приземным центром. Практически циклон становится малоподвижным

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.

Воздушные массы в атмосфере непостоянны, на них воздействуют циклоны и антициклоны, которые приводят как к густой облачности, так и к ясному небу. Изучение этих вопросов позволит понять способы и причины изменения погоды. Высоко в атмосфере образуются огромные воздушные вихри, которые формируют облачность и шторма на большой площади земной поверхности.

Определение циклона

Под циклоном принято поднимать обширный атмосферный вихрь, диаметр которого достигает нескольких тысяч километров. Такое явление связано с продвижением теплого фронта и наступлением нагретого воздуха на холодный. Особенностью таких циклонов является удлинение ветра от края такой воронки к её центру. Причём направление движения воздушных масс будет различаться в зависимости от географии зарождения этого природного явления.

В южном полушарии ветер движется по часовой стрелке, а в северной части — против. В центральной части циклона формируется зона с крайне низким давлением, с направленными вверх мощными воздушными потоками. Соответственно, воздух может быть теплым или холодным в зависимости от поры года.

В зависимости от их обозначения и места рождения, принято выделять несколько типов циклонов:

тропические;
возникающие в умеренном поясе;
арктические;
южные.

Мощные восходящие воздушные массы в центре циклона формируют плотную облачность, что приводит к появлению дождей, пасмурной погоды, порывистого ветра и гроз. При наступлении такого циклона быстро становится холодно. Интенсивность таких проявлений погоды будет зависеть от разницы давления.

В зимнее время года циклон приносит потепление и оттепель, а летом вызывает быстрое охлаждение воздуха. Диаметр такого облачного фронта, а также интенсивность понижения температуры может существенно различаться, причем наиболее ярко подобное проявляется в южных тропических регионах.

Стадии развития

Принято выделять несколько стадий развития циклона. На начальном этапе рождения происходит сбор воздушных потоков, что обычно занимает несколько суток. В период молодости циклона в его центре воронки падает давление, одновременно образуется плотное облачное кольцо. На стадии зрелости завершается падение атмосферного давления, достигает своего максимума скорость ветра, сам воздушный фронт начинает активно перемещаться. После перехода циклона на сушу с морского пространства происходит его затухание мощности, а так называемая циклорама имеет меньшую разность давления.

Циклоны могут приводить как к небольшой влажности и лёгкому ветру, так и штормам и ураганам. По силе воздействия принято выделять смущение, когда скорость ветра не превышает 15 метров в секунду, депрессию со скоростью воронки 20 метров в секунду, шторма — 25 метров и ураганы, в которых порывы могут достигать 35 метров в секунду.

Наиболее опасными считаются тропические шторма, сформированные над морскими пространствами в широтах от 5 до 25 градусов. Их характеристиками являются небольшие размеры и невероятная разрушительная сила. Соответственно, такие циклоны на схемах синоптиками указываются специальными буквами и могут обозначаться как ураганы или шторма.

Описание антициклонов

Антициклон представляет собой воздушный поток, который имеет определенную направленность ветра и высокое давление. Обычно такие явления формируются в полярных поясах и субтропиках, что отмечается при вторжении тёплых воздушных масс в холодный воздух. Скорость движения ветра в антициклоне обычно не превышает 40 км/ч, а общий диаметр составляет от 3 до 5 тысяч километров. Легко запомнить, что приход такого антициклона всегда сопровождается ясной солнечной погодой, а какой будет температура, зависит уже от места зарождения атмосферного фронта.

Принято различать несколько типов антициклонов:

высокие, в которых преобладают тёплые потоки воздуха и высокое давление;
низкие, которые характеризуются отсутствием в верхнем слое высокого атмосферного давления и отличаются холодными потоками воздуха.

Антициклоны несут безветренную, безоблачную погоду, при этом в зависимости от его типа может повышаться или понижаться температура. В теплый сезон в тропических районах может отмечаться кучевая облачность, при этом осадки бывают крайне редко.

Зимой антициклоны, которые имеют вид гигантской воронки, обычно приносят резкое похолодание, что объясняется их формированием над арктическими областями, а вот летом может отмечаться страшная жара за 35−40 градусов.

Основные отличия

Если говорить о сходстве циклонов и антициклонов, отмечают их характерную вихреобразную форму, а также влияние на обширных территориях на погодные условия. Оба этих атмосферных явления формируются обычно над океанской поверхностью, в тропиках и субтропиках.

Однако антициклоны могут также возникать и в приполярных областях, в последующем они приносят значительное похолодание и температуры на уровне минус 20−30 градусов. В зависимости от своего места рождения на карте, приход таких воздушных масс может означать тепло или холод.

Одним из отличий циклонов и антициклонов можно назвать скорость ветра. Если у последних воздушные массы движутся со скоростью не более 30−40 км/ч, то у тропических штормов скорость может составлять 60−100 км/ч и более. Основным отличием антициклонов и циклонов является распределение давления и направление вращения воздушных масс. В зависимости от сезона года, погода может быть как тёплой, солнечной и ясной, так и пасмурной, с низкой облачностью, сильным ветром и осадками.

Читайте также: