Барическое поле земли кратко

Обновлено: 15.05.2024

В атмосфере всегда существуют области, в которых атмосферное давление выше или ниже по сравнению другими районами или зонами атмосферы. Пространственное распределение атмосферного давления при этом также непрерывно изменяется. Распределение атмосферного давления зависит от очень многих факторов и имеет сложный характер его распределения как по высоте, так и в горизонтальном направлении (рис. 7.1).

Барическим полем атмосферы называется пространственное распределение атмосферного давления на определённом стандартном уровне поверхности (рис. 7.2).

Атмосферное давление по своей сути есть величина скалярная — в каждой точке атмосферы оно характеризуется одним числовым значением, выраженным в гектопаскалях. Следовательно, и барическое поле есть скалярное поле. Скалярное поле можно представить в пространстве поверхностями равных значений данного скаляра, а на плоскости — линиями равных значений. Для характеристики скалярного барического поля это изобарические поверхности и изобары/изогипсы.

Всю тропосферу можно представить в виде семейства изобарических поверхностей, огибающих земной шар. Эти поверхности пересекаются с поверхностями уровня под очень малыми углами, порядка угловых минут. Чтобы следить за изменениями барического поля по данным аэрологических наблюдений, составляют карты топографии изобарических поверхностей — карты барической топографии.

На карте абсолютной барической топографии барическое поле представлено как высоты определённой изобарической поверхности над уровнем моря (рис. 7.3). Точки с равными высотами соединяют линиями равных высот — изогипсами (абсолютными изогипсами). По значению и характеру расположения изогипс на рассматриваемой изобарической поверхности можно судить о распределении давления в тех слоях атмосферы, в которых располагается данная изобарическая поверхность.

В областях пониженного давления на каждом уровне оно самое низкое в центре области, а к периферии — растёт. Давление, кроме того, всегда понижается с высотой, поэтому изобарические поверхности в областях пониженного давления имеют прогиб (прогнуты) в виде воронки, снижаясь от периферии к центру. Следовательно, на карте абсолютной топографии область с более низким давлением будет очерчиваться изогипсами со значениями высоты, уменьшающимися к центру.

Для области повышенного давления картина будет противоположная области пониженного давления — на каждом уровне изобарические поверхности будут иметь форму куполов. Значения изогипс в области повышенного давления увеличиваются к центру области повышенного давления.

Карты абсолютной барической топографии для нескольких изобарических поверхностей наглядно представляют барическое поле атмосферы в тех слоях, в которых располагаются эти изобарические поверхности.

На карту относительной барической топографии наносят высоты определённой изобарической поверхности, но отсчитанные не от уровня моря, как на картах абсолютной барической топографии, а от нижележащей изобарической поверхности. Такие высоты на картах погоды называются относительными, а приведённые на них изогипсы называются относительными изогипсами.

Барическое поле на уровне моря принято изображать с помощью линий равного давления — изобар (рис. 7.4). Каждая изобара является следом пересечения какой-то изобарической поверхности с уровнем моря. На карте погоды можно провести целое семейство изобар. Проводят их таким образом, что каждая изобара отличается от соседних изобар на одну и ту же величину.

На карте изобар, как и на других картах изобарических поверхностей, обнаруживаются области замкнутых изобар — пониженного (Н) и повышенного (В) давления. Вытянутая область изогипс от центра пониженного давления (Н) называется ложбиной. В области повышенного давления (В) сходная картина характеризует область распространения гребня на карте погоды. Изобары на приземных картах погоды проводятся через 5 гПа. Разумеется, что изобары можно проводить и через 10 гПа или через 2 гПа и т. д.

Отдельные карты изобар на приземной карте погоды обычно не используются на практике. Составляются комплексные синоптические карты, на которые, кроме давления на уровне моря, наносят целый комплекс метеорологических величин по данным наблюдений за погодой на метеорологических станциях на суше и на море, выявляются барические центры и зоны атмосферных фронтов. Используются эти карты для анализа состояния погоды в конкретный момент времени, а с учётом этого — и для прогноза возможных изменений погоды на период времени от нескольких часов до суток.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ БАРИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ

Рассматривая изобары на синоптической карте (приземной), можно отметить, что они в одних местах проведены гуще, а в других — реже. Понятно, что там, где они проведены чаще в горизонтальном (вертикальном) направлении, давление изменяется быстрее. Точно выразить, как меняется атмосферное давление в горизонтальной плоскости, можно с помощью так называемого горизонтального барического градиента, или горизонтального градиента давления.

Горизонтальным градиентом давления называют изменение давления на единицу расстояния в горизонтальной плоскости, а точнее, на поверхности уровня. При этом расстояние берётся по тому направлению плоскости, в котором давление убывает сильнее всего. Таким направлением в каждой точке изобарической поверхности является направление по нормали к изобаре (изогипсе) в данной точке.

Горизонтальный барический градиент — это вектор, направление которого указано направлением стрелки и совпадает с направлением нормали к изобаре в сторону уменьшения давления, а числовое значение равно от давления по этому направлению (рис. 7.5). Обозначим этот вектор символом − ∇p , а числовое его значение (модуль) − дp / дn, где n — нормаль к изобаре. Длина стрелки пропорциональна числовому значению градиента.

В разных точках барического поля направление и модуль барического градиента, конечно, будут разными.

Горизонтальный барический градиент является горизонтальной составляющей полного барического градиента. Давление с высотой меняется гораздо сильнее, чем в горизонтальном направлении. Поэтому вертикальный барический градиент в десятки тысяч раз больше, чем горизонтальные градиенты. На практике измеряют и оценивают средний барический градиент на синоптической карте погоды для того или иного участка барического поля. Для этого измеряют расстояние Δn между двумя соседними изобарами в данном участке по прямой, которая достаточно близка к нормалям обеих изобар. Затем разность давления между этими изобарами делят на расстояние Δp (обычно 5 гПа), выраженное в крупных единицах — сотнях километров или градусах меридиана (111 км).

Средний барический градиент представляется отношением Δp∕Δn гПа/ градус меридиана. Вместо градуса меридиана чаще берут значение, равное 100 км. У земной поверхности горизонтальные барические градиенты имеют порядок величины в несколько гектопаскалей: 1–3 гПа на каждый градус меридиана.

Определить значение барического градиента в свободной атмосфере можно по расстоянию между изогипсами на картах барической топографии.

С высотой барическое поле в атмосфере меняется, и это значит, что изменяется форма изобар (изогипс) и их взаимное расположение.

Литература

Гидрометеорологическое Обеспечение Мореплавания - Глухов В.Г., Гордиенко А.И., Шаронов А.Ю., Шматков В.А. [2014]

В распределении атмосферного давления у земной поверхности существует зональность. Обобщенная планетарная схема распределения давления такова: вдоль экватора формируется пояс пониженного давления; к северу и к югу от него в обоих полушариях на широтах 30 – 40° – пояса повышенного давления; в умеренных широтах 50 – 70° – пояса пониженного давления; в приполярных широтах – области повышенного давления (рис. 52).

Реальная картина распределения атмосферного давления гораздо сложнее, особенно в северном полушарии, что наглядно обнаруживается на картах июльских и январских изобар, построенных по средним многолетним значениям на уровне моря (рис. 53, 54). Зональность давления нарушается вследствие неравномерного распределения материков и океанов с их разными условиями нагревания и охлаждения по сезонам года. Это приводит к тому, что в каждом поясе барическое поле распадается на статистически устойчивые области повышенного и пониженного давления, оконтуренные замкнутыми изобарами. Они называются центрами действия атмосферы. Одни из них постоянные, существующие в течение всего года, другие – сезонные, существующие только зимой или летом.

Пояс пониженного давления протягивается вдоль всего экватора и развит весь год. Ось его в среднем проходит близ термического экватора (10° с.ш.). Эта зона, опоясывающая земной шар, испытывает сезонные смещения, различные на разных долготах. В июле она смещается к северу, особенно далеко (вплоть до 30° с.ш.) в Южной Азии. Здесь, над сильно нагретыми материками, образуется Южно-Азиатский (Переднеазиатский) барический минимум с давлением в центре до 995 гПа с ложбиной в сторону Сахары. Второй, менее значительный по величине – Мексиканский минимум. В январе ось экваториального пояса пониженного давления смещается к югу от экватора примерно до 15° ю.ш., где над нагретыми материками образуются Южно-Американский, Южно-Африканский и Австралийский барические минимумы. Таким образом, на фоне экваториального пояса пониженного давления в июле в северном полушарии, в январе в южном над материками образуются обособленные летние термические депрессии – области пониженного давления, которые даже выходят за пределы тропиков.


Рис. 52. Схема распределения давления и ветров на земном шаре


Рис. 53. Среднее распределение атмосферного давления (мб) и ветров на уровне моря в июле (по Б. П. Алисову)


Рис. 54. Среднее распределение атмосферного давления (мб) и ветров на уровне моря в январе (по Б. П. Алисову)

В субтропических (30–40°) широтах находятся пояса повышенного давления. Фактически в виде сплошных зон высокого давления они существуют лишь зимой в соответствующем полушарии. Причем даже в зимнее время давление над океанами выше, чем над сушей, и там выделяются обособленные центры с давлением до 1022 гПа. Летом, когда материки оказываются теплее океанов, давление над ними становится пониженным и они вовлекаются в экваториальную термическую депрессию в виде перечисленных выше барических минимумов. Над относительно холодными океанами высокое давление летом не только сохраняется, но даже увеличивается (до 1025 гПа) по сравнению с зимой – образуются барические максимумы. При этом они разрастаются по площади и смещаются в сторону умеренных широт по сравнению с зимним периодом. В северном полушарии это Северо-Атлантический (Азорский) максимум с гребнем в июле над Средиземным морем и Северо-Тихоокеанский (Гавайский) максимум; в южном полушарии – Южно-Тихоокеанский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский максимумы. Так что в течение всего года повышенное давление в этих широтах наблюдается лишь над океанами.

В умеренных субполярных (50 – 70°) широтах барическая ситуация сложнее. В южном полушарии, над океаническими просторами, в течение всего года существует сплошной пояс пониженного давления (985 – 990 гПа) вокруг Антарктиды, на фоне которого выделяется несколько обособленных барических минимумов.

В северном полушарии в этих широтах сплошная зона пониженного давления и над сушей, и над океанами обнаруживается лишь летом. Зимой барическая обстановка здесь резко меняется. Над охлажденными материками – Евразией и Северной Америкой, где скапливается холодный тяжелый воздух, образуются два барических максимума. Один из них – обширный Азиатский с давлением в центре над Монголией до 1040 гПа образует два гребня (отрога): на запад через Северный Казахстан до Нижнего Поволжья – так называемая ось Воейкова и на северо-восток, на Чукотку. Второй максимум – меньший по площади и величине давления – Северо-Американский (Канадский).




Над незамерзающими океанами давление зимой становится весьма низким. Здесь формируются ярко выраженные барические минимумы: в Атлантическом океане – Исландский (в центре давление 995 гПа) с ложбинами над теплыми течениями в сторону Норвежского и Баренцева морей и море Баффина, в Тихом океане – Алеутский (1000 гПа). Исландский минимум в ослабленном виде сохраняется и летом, Алеутский – на фоне летнего пояса пониженного давления почти не выражен.

В образовании зимой барических минимумов над океанами и барических максимумов над сушей, несомненно, большая роль принадлежит температуре. Это наглядно видно из сравнения карт изобар и термоизаномал: барические минимумы соответствуют положительным температурным аномалиям, барические максимумы – отрицательным. Налицо термодинамическое взаимодействие. Но, помимо термики, в образовании океанических минимумов в умеренных и субполярных широтах и океанических максимумов в субтропических широтах большое значение имеет динамика воздуха: движение воздушных масс в виде вихрей – циклонов и антициклонов, о чем подробнее будет сказано далее.

Как океанические минимумы, так и океанические максимумы существуют в течение всего года. Но океанические субтропические максимумы ярче выражены летом по сравнению с термическими депрессиями над нагретыми материками, а океанические минимумы умеренных субполярных широт лучше выражены зимой по сравнению с сезонными барическими максимумами над охлажденными материками.

В полярных широтах весь год повышенное давление. Особенно хорошо выражена область высокого давления над Антарктидой – Антарктический максимум. В Арктике давление тоже повышенное, но незначительно. Лишь над ледяной Гренландией обрисовывается слабо выраженная область повышенного давления (более 1000 гПа) – Гренландский максимум.

Таким образом, барические области, наблюдаемые на земном шаре, можно объединить в две группы:

1. Постоянные (перманентные) барические области, существующие в течение всего года: экваториальный пояс пониженного давления, пять субтропических океанических барических максимумов, пояс пониженного давления вокруг Антарктиды, Исландский и Алеутский минимумы, Антарктический и Гренландский максимумы.

2. Сезонные барические области – Азиатский и Канадский зимние максимумы, которым летом соответствует пониженное давление над всей Евразией и Северной Америкой, и Южно-Азиатский, Мексиканский, Южно-Американский, Южно-Африканский и Австралийский минимумы над материками, которые существуют только летом. Зимой эти области являются частью поясов повышенно го давления.

Все перечисленные центры действия атмосферы высокого или низкого давления оказывают большое влияние на циркуляцию атмосферы, а значит, на погоду и климат.

В целом же барическое поле Земли в течение года сохраняет зональный характер. Зональность нарушается тем, что над материками давление зимой повышается, а летом понижается. Это так называемый континентальный тип годового хода давления, который лучше всего выражен во внутренних районах Центральной Азии, где внутригодовой перепад давления достигает почти 40 гПа (г. Люкчун). В океаническом типе годовой ход давления обратный: летом оно повышается, зимой понижается. Сезонные изменения барического поля ярче выражены во внетропических широтах, менее выразительны в экваториально-тропических.

В распределении атмосферного давления у земной поверхности существует зональность. Обобщенная планетарная схема распределения давления такова: вдоль экватора формируется пояс пониженного давления; к северу и к югу от него в обоих полушариях на широтах 30 – 40° – пояса повышенного давления; в умеренных широтах 50 – 70° – пояса пониженного давления; в приполярных широтах – области повышенного давления (рис. 52).

Реальная картина распределения атмосферного давления гораздо сложнее, особенно в северном полушарии, что наглядно обнаруживается на картах июльских и январских изобар, построенных по средним многолетним значениям на уровне моря (рис. 53, 54). Зональность давления нарушается вследствие неравномерного распределения материков и океанов с их разными условиями нагревания и охлаждения по сезонам года. Это приводит к тому, что в каждом поясе барическое поле распадается на статистически устойчивые области повышенного и пониженного давления, оконтуренные замкнутыми изобарами. Они называются центрами действия атмосферы. Одни из них постоянные, существующие в течение всего года, другие – сезонные, существующие только зимой или летом.

Пояс пониженного давления протягивается вдоль всего экватора и развит весь год. Ось его в среднем проходит близ термического экватора (10° с.ш.). Эта зона, опоясывающая земной шар, испытывает сезонные смещения, различные на разных долготах. В июле она смещается к северу, особенно далеко (вплоть до 30° с.ш.) в Южной Азии. Здесь, над сильно нагретыми материками, образуется Южно-Азиатский (Переднеазиатский) барический минимум с давлением в центре до 995 гПа с ложбиной в сторону Сахары. Второй, менее значительный по величине – Мексиканский минимум. В январе ось экваториального пояса пониженного давления смещается к югу от экватора примерно до 15° ю.ш., где над нагретыми материками образуются Южно-Американский, Южно-Африканский и Австралийский барические минимумы. Таким образом, на фоне экваториального пояса пониженного давления в июле в северном полушарии, в январе в южном над материками образуются обособленные летние термические депрессии – области пониженного давления, которые даже выходят за пределы тропиков.


Рис. 52. Схема распределения давления и ветров на земном шаре


Рис. 53. Среднее распределение атмосферного давления (мб) и ветров на уровне моря в июле (по Б. П. Алисову)


Рис. 54. Среднее распределение атмосферного давления (мб) и ветров на уровне моря в январе (по Б. П. Алисову)

В субтропических (30–40°) широтах находятся пояса повышенного давления. Фактически в виде сплошных зон высокого давления они существуют лишь зимой в соответствующем полушарии. Причем даже в зимнее время давление над океанами выше, чем над сушей, и там выделяются обособленные центры с давлением до 1022 гПа. Летом, когда материки оказываются теплее океанов, давление над ними становится пониженным и они вовлекаются в экваториальную термическую депрессию в виде перечисленных выше барических минимумов. Над относительно холодными океанами высокое давление летом не только сохраняется, но даже увеличивается (до 1025 гПа) по сравнению с зимой – образуются барические максимумы. При этом они разрастаются по площади и смещаются в сторону умеренных широт по сравнению с зимним периодом. В северном полушарии это Северо-Атлантический (Азорский) максимум с гребнем в июле над Средиземным морем и Северо-Тихоокеанский (Гавайский) максимум; в южном полушарии – Южно-Тихоокеанский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский максимумы. Так что в течение всего года повышенное давление в этих широтах наблюдается лишь над океанами.

В умеренных субполярных (50 – 70°) широтах барическая ситуация сложнее. В южном полушарии, над океаническими просторами, в течение всего года существует сплошной пояс пониженного давления (985 – 990 гПа) вокруг Антарктиды, на фоне которого выделяется несколько обособленных барических минимумов.

В северном полушарии в этих широтах сплошная зона пониженного давления и над сушей, и над океанами обнаруживается лишь летом. Зимой барическая обстановка здесь резко меняется. Над охлажденными материками – Евразией и Северной Америкой, где скапливается холодный тяжелый воздух, образуются два барических максимума. Один из них – обширный Азиатский с давлением в центре над Монголией до 1040 гПа образует два гребня (отрога): на запад через Северный Казахстан до Нижнего Поволжья – так называемая ось Воейкова и на северо-восток, на Чукотку. Второй максимум – меньший по площади и величине давления – Северо-Американский (Канадский).

Над незамерзающими океанами давление зимой становится весьма низким. Здесь формируются ярко выраженные барические минимумы: в Атлантическом океане – Исландский (в центре давление 995 гПа) с ложбинами над теплыми течениями в сторону Норвежского и Баренцева морей и море Баффина, в Тихом океане – Алеутский (1000 гПа). Исландский минимум в ослабленном виде сохраняется и летом, Алеутский – на фоне летнего пояса пониженного давления почти не выражен.

В образовании зимой барических минимумов над океанами и барических максимумов над сушей, несомненно, большая роль принадлежит температуре. Это наглядно видно из сравнения карт изобар и термоизаномал: барические минимумы соответствуют положительным температурным аномалиям, барические максимумы – отрицательным. Налицо термодинамическое взаимодействие. Но, помимо термики, в образовании океанических минимумов в умеренных и субполярных широтах и океанических максимумов в субтропических широтах большое значение имеет динамика воздуха: движение воздушных масс в виде вихрей – циклонов и антициклонов, о чем подробнее будет сказано далее.

Как океанические минимумы, так и океанические максимумы существуют в течение всего года. Но океанические субтропические максимумы ярче выражены летом по сравнению с термическими депрессиями над нагретыми материками, а океанические минимумы умеренных субполярных широт лучше выражены зимой по сравнению с сезонными барическими максимумами над охлажденными материками.

В полярных широтах весь год повышенное давление. Особенно хорошо выражена область высокого давления над Антарктидой – Антарктический максимум. В Арктике давление тоже повышенное, но незначительно. Лишь над ледяной Гренландией обрисовывается слабо выраженная область повышенного давления (более 1000 гПа) – Гренландский максимум.

Таким образом, барические области, наблюдаемые на земном шаре, можно объединить в две группы:

1. Постоянные (перманентные) барические области, существующие в течение всего года: экваториальный пояс пониженного давления, пять субтропических океанических барических максимумов, пояс пониженного давления вокруг Антарктиды, Исландский и Алеутский минимумы, Антарктический и Гренландский максимумы.

2. Сезонные барические области – Азиатский и Канадский зимние максимумы, которым летом соответствует пониженное давление над всей Евразией и Северной Америкой, и Южно-Азиатский, Мексиканский, Южно-Американский, Южно-Африканский и Австралийский минимумы над материками, которые существуют только летом. Зимой эти области являются частью поясов повышенно го давления.

Все перечисленные центры действия атмосферы высокого или низкого давления оказывают большое влияние на циркуляцию атмосферы, а значит, на погоду и климат.

В целом же барическое поле Земли в течение года сохраняет зональный характер. Зональность нарушается тем, что над материками давление зимой повышается, а летом понижается. Это так называемый континентальный тип годового хода давления, который лучше всего выражен во внутренних районах Центральной Азии, где внутригодовой перепад давления достигает почти 40 гПа (г. Люкчун). В океаническом типе годовой ход давления обратный: летом оно повышается, зимой понижается. Сезонные изменения барического поля ярче выражены во внетропических широтах, менее выразительны в экваториально-тропических.

распределение давления воздуха в атмосфере. Б. п. в каждый данный момент времени и в среднем характеризуется поверхностями, соединяющими места с равными давлениями — изобарическими поверхностями. При пересечении с поверхностями равного уровня, в том числе с уровнем моря, изобарические поверхности образуют линии равного давления — изобары (см. рис. при ст. Барические системы). По густоте изобар на карте распределения давления можно судить о степени изменения давления в горизонтальном направлении или о горизонтальном барическом градиенте (См. Барический градиент), который является важной характеристикой Б. п.

Б. п. Земли состоит из многочисленных областей пониженного и повышенного давления — барических систем. Неоднородность давления на поверхностях уровня является причиной возникновения воздушных течений. Б. п. непрерывно меняется во времени, что приводит к соответствующим изменениям в воздушных течениях.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Барическое поле" в других словарях:

БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ — пространственное распределение атмосферного давления. Характеризуется системой поверхностей равного давления изобарических поверхностей, а на земной поверхности системой линий равного давления изобар … Большой Энциклопедический словарь

барическое поле — Пространственное распределение атмосферного давления на уровне моря … Словарь по географии

барическое поле — пространственное распределение атмосферного давления. Характеризуется системой поверхностей равного давления изобарических поверхностей; на синоптических и климатических картах изображается изобарами. * * * БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ,… … Энциклопедический словарь

БАРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ — пространств. распределение атм. давления. Характеризуется системой поверхностей равного давления изобарич. поверхностей; на синоптич. и климатич. картах изображается изобарами … Естествознание. Энциклопедический словарь

Фронты атмосферные — фронты тропосферные, промежуточные, переходные зоны между воздушными массами (См. Воздушные массы) в тропосфере. Зона Ф. а. очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому для целей теоретического исследования её… … Большая советская энциклопедия

Аэроклиматология — учение о климатических условиях в свободной атмосфере, т. е. в слоях атмосферы, располагающихся на разных уровнях над земной поверхностью, практически в тропосфере и нижней стратосфере (до высоты 20 25 км). Сравнительно редко… … Большая советская энциклопедия

Барические системы — области пониженного и повышенного атмосферного давления, части барического поля (См. Барическое поле) атмосферы. Основные Б. с. Циклоны (с пониженным давлением) и Антициклоны (с повышенным давлением) ограничены на приземных картах… … Большая советская энциклопедия

Прогноз погоды — научно обоснованное предположение о предстоящих изменениях погоды, составленное на основе анализа развития крупномасштабных атмосферных процессов. П. п. делятся на краткосрочные (от нескольких часов до 1 2 сут), долгосрочные… … Большая советская энциклопедия

Синоптическая метеорология — (от греч. synoptikós способный всё обозреть) раздел метеорологии (См. Метеорология), изучающий атмосферные процессы, определяющие условия погоды (См. Погода) и их изменения с целью разработки методов прогноза погоды (См. Прогноз погоды).… … Большая советская энциклопедия

Фронт окклюзии — Фронт окклюзии атмосферный фронт, связанный с гребнем тепла в нижней и средней тропосфере, который обусловливает крупномасштабные восходящие движения воздуха и формирование протяжённой зоны облаков и осадков. Нередко фронт окклюзии… … Википедия

Среднее сезонное барическое поле у поверхности земли определяется действием муссонного и динамического факторов. Однако их роли различны. Проявление муссонного фактора сказывается преимущественно в создании общего фона давления на материках и океанах. Поэтому под действием динамического фактора циклоны и антициклоны над материками зимой развиваются на фоне повышенного давления, а над океанами — на фоне пониженного давления, обусловленного муссонным фактором. Летом, наоборот, эти барические образования развиваются над материками на фоне пониженного давления, а над океанами — на фоне повышенного давления. Однако образование сезонных областей высокого и низкого давлений связано с «преобладанием циклонической и антициклонической деятельности в тех или иных районах земного шара, в соответствии с тенденцией к возникновению расходимости или сходимости воздушных потоков при значительных величинах контраста температуры.

В соответствии с сезонными условиями формирования высотного термобарического поля на севере Атлантического и Тихого океанов часто возникают циклоны. Исландская депрессия, например, на средней карте получается там, где совпадает наибольшая повторяемость циклонов с наибольшей средней глубиной их.

Однако одни лишь данные повторяемости не позволяют заключить, что и среднее приземное давление будет наиболее низким в районе наибольшей повторяемости циклонов, так как они могут часто повторяться, но не быть глубокими. Это как раз наблюдается зимой в районе Ньюфаундленда, где имеются все условия для частого возникновения циклонов и где действительно повторяемость циклонов велика, но глубина их в среднем меньше, чем над Исландией, в связи с тем, что здесь преобладают циклоны, вновь возникающие. Кроме того, в этом районе значительна также повторяемость антициклонов. Поэтому на средней карте приземное давление оказывается выше, чем в районе Исландии, где преобладают циклоны, достигшие наибольшего развития.

Статистическая обработка данных об эволюции циклонов показала, что углубление циклонов в среднем происходит в течение 2—4 суток с момента их зарождения, т. е. наибольшая глубина достигается в среднем на третий день.

Применяя эти данные к атлантическим циклонам и имея в виду, что путь от места зарождения они проходят в течение 2— 3 суток, получим, что наибольшей глубиной атлантические циклоны должны обладать в районе Исландии.

Подобным же образом получается на карте среднего приземного давления зимняя алеутская депрессия. Здесь также наибольшей глубины отдельные циклоны достигают в среднем на третьи сутки с момента возникновения их в зоне Японских островов и даже южнее, что, соответственно скорости перемещения их, дает наибольшую среднюю глубину циклонов в районе 170° в. д. и 50° с. ш.

Следует указать на некоторое различие в структуре и положении исландского и алеутского циклонов на картах среднего приземного давления. Исландский циклон имеет хорошо развитую ложбину, направленную на Баренцево море. Ложбина же алеутского циклона развита слабее и направлена южнее Аляски. Ложбина исландского циклона тянется вдоль открытой воды Норвежского и Баренцева морей, тогда как ложбина алеутского циклона как бы блокирована массивом Аляски и Северным Ледовитым океаном. Здесь отчетливо проявляется муссонный фактор. Открытая вода Норвежского и Баренцева морей обусловливает значительные разности температур между севером Европы и Гренландией, с одной стороны, и поверхностью воды морей, — с другой. Это создает пониженный муссонный фон давления на указанных морях, который в известной мере влияет на среднее приземное давление. Наоборот, разности температур между Аляской и северной частью Тихого океана создают пониженный фон давления над этой частью океана и повышенный — над Аляской, что влияет на структуру ложбины алеутского циклона. По этой причине ложбина исландского циклона направлена круче на северо-восток, чем ложбина алеутского циклона. Помимо муссонного фона, циклоническая деятельность, часто наблюдающаяся зимой, также способствует созданию этой области пониженного давления над открытыми морями севера.

На структуре ложбины алеутского циклона безусловно сказывается наличие Кордильер и Скалистых гор, которые тянутся почти меридионально вдоль всего Тихоокеанского побережья Северной Америки. Здесь циклоны, движущиеся с севера Тихого океана на континент, встречая меридионально расположенные хребты, обычно раздваиваются. При этом процессе старый циклон остается затухать над океаном, перед хребтом, а новый, сравнительно неглубокий, при наличии соответствующих условий возникает над самым континентом, восточнее хребта. При исследовании условий образования среднего сезонного поля приземного давления этим фактором, очевидно, нельзя пренебрегать; он, действуя постоянно, безусловно отражается на среднем поле приземного давления. На это указывает структура алеутского циклона и поле давления восточнее Гренландии в январе. В остальных районах, где имеются горные хребты, поле приземного давления почти не дает никаких указаний на действие их. Несмотря на наличие ряда исследований — И. А. Кибеля, Ш. А. Мусаэляна, В. П. Садокова и др., — вопрос о физической причине действия горных хребтов на формирование поля давления нельзя считать решенным.

Вступая на континент зимой, циклоны, как правило, заполняются, так как происходит уменьшение контрастов температуры в связи с трансформацией и охлаждением теплой массы воздуха в системе циклона. Очевидно, что для дальнейшего развития циклона необходимо наличие в тылу адвекции еще более холодных масс воздуха, которое при движении циклона с океана на материк не всегда может осуществиться. Над материками зимой преобладает антициклогенез и антициклоническая деятельность. Карта повторяемости циклонов действительно показывает резкое уменьшение числа циклонов на континентах зимой. В то же время карта повторяемости антициклонов дает картину резкого преобладания антициклонической деятельности на континентах.

Под влиянием этой деятельности и муссонного фона повышенного давления в холодное полугодие создаются мощные континентальные антициклоны, а именно, сибирский и североамериканский. Гребни этих антициклонов, направленные на юго-восток и переходящие на океаны, являются результатом преобладания в этих районах антициклонов, которые, как показывают карты траекторий, перемещаются с континентов в юго-восточном направлении и переходят на океаны.

Летом вследствие общего уменьшения контрастов температуры интенсивность динамического фактора изменения давления ослабевает и более резко выступает проявление муссонного фактора. Это особенно сказывается на понижении фона давления на материках. Действительно, от зимы к лету в районе оз. Байкал приземное давление понижается на 30 мб, в то время как на океанах оно повышается незначительно. Соответственно малой повторяемости и малой интенсивности циклонической деятельности исландский и алеутский циклоны на карте среднего приземного давления выражены очень слабо, особенно последний (см. рис. 36). Наиболее значительное развитие получает южно-азиатская депрессия, природа которой является главным образом муссонной. Однако ложбина этой депрессии, направленная на северо-восток Азии, имеет не только муссонное происхождение, но в значительной мере обусловлена летней циклонической деятельностью над Восточной Сибирью и Дальним Востоком.

Указанные особенности характерны для северного полушария, где материки оказывают существенное влияние на характер общей циркуляции атмосферы.

В южном полушарии выдающиеся оконечностями на юг материки, хотя и в ограниченной степени, но все же оказывают влияние на характер циркуляции атмосферы и развитие циклонической деятельности. Тот факт, что наиболее часто циклоны возникают у юго-восточных берегов Южной Америки, Южной Африки и Австралии, объясняется расположением упомянутых материков и Антарктиды. Последняя в стороне Атлантики и Индийского океана больше выдается на север, чем в сторону Тихого океана. Поэтому в атлантическом и индийском секторах градиенты температуры у поверхности воды и на высотах больше, чем в тихоокеанском секторе. В результате возмущающего действия материков на западно-восточный перенос в тропосфере, здесь временами возникает дивергенция течений на высотах, которой обусловлено динамическое падение давления и развитие циклонов.

Возникающие циклоны перемещаются в юго-восточном направлении, углубляясь достигают 60—65° ю. ш., где обычно регенерируют. Интересно, что траектории южных циклонов более или менее контактным пучком располагаются вблизи кромки плавучих льдов. Сезонные смещения их вдоль меридиана небольшие (5—8°). Южнее всего (65—66° ю. ш.) они наблюдаются в летне-осенние месяцы. На это указывает и смещение к югу зоны наибольших контрастов температуры от зимы к лету (см. рис. 31 и 33).

Циклоны, перемещающиеся в юго-восточном направлении, по мере приближения к берегам Антарктиды становятся высокими голодными и малоподвижными в районе между 80 и 95° в. д. Еще чаще малоподвижные циклоны наблюдаются на морях Росса, Уэделла и Беллинсгаузена.

Надо полагать, что глубокие циклоны, приближающиеся к берегам Антарктиды с северо-запада, своей периферией захватывают обширные районы материка. Их деятельностью можно объяснить осадки, выпадающие над Антарктидой. Вместе с тем нет сомнения, что влияние циклонической деятельности убывает от берегов к глубинным районам Антарктиды. На побережье, в частности в Мирном, с циклонами связаны частые и сильные ураганы со скоростями ветра до 30—40 м/сек., а в отдельных случаях даже до 50 м/сек.

Антициклоны в южном полушарии возникают и развиваются на всех широтах. Во внетропических широтах они, как и циклоны, являются очень подвижными. Здесь редко формируются такие мощные стационарные антициклоны, которые не являются редкими в северном полушарии. Это также указывает, что процессы меридионального’ обмена в южном полушарии происходят в более ограниченных масштабах.

В южном полушарии Г. М. Таубер выделяет два основных типа циркуляции: зональный и меридиональный. При зональном типе перемещение циклонов происходит вокруг Антарктиды, а в средних широтах устанавливается интенсивный западно-восточный перенос при очень ограниченном меридиональном обмене воздуха. Этот тип циркуляции преобладает в зимние месяцы.

При меридиональном типе процессов циклоническая деятельность происходит более активно. Чаще образуются меридионально вытянутые гребни и ложбины. Вторжения холодных масс воздуха из центральных областей Антарктики происходят более часто, усиливается также сток холодного воздуха из внутренних областей Антарктиды к морю.

Меридиональный тип процессов преобладает во второй половине лета и в начале осени. Они наиболее интенсивны в атлантическом секторе в связи с влиянием оконечности Южной Америки и Земли Греэма на воздушные течения. Средняя продолжительность процессов этого типа равна 3,6 дням.

В результате действия преобладающих процессов поле среднего месячного давления соответствующего сезона в южном полушарии заметно отличается от поля давления в северном полушарии. Это отличие особенно заметно в зоне однородной надводной подстилающей поверхности средних широт.

Погосян, Х.П. Общая циркуляция атмосферы/ Х.П. Погосян.– Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1959.- 259 с.

Читайте также: