Географическое распределение давления центры действия атмосферы реферат

Обновлено: 05.07.2024

Атмосферное давление распределяется по Земле зонально. В январе в приэкваториальной части земной поверхности, где всегда тепло, легкий, теплый воздух поднимается вверх, в результате вдоль экватора образуется область низкого давления, которая наиболее выражена над материками (Южно-Африканская депрессия, Южно-Американская и Австралийская депрессии).

В тропические широты (около 30°) нагретый экваториальный воздух приходит поверху и, охлаждаясь, опускается вниз, формируя нисходящие потоки. В результате в этих широтах формируются области повышенного атмосферного давления, антициклоны (Азорский, Северо-Тихоокеанский, Южно-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Индийский).

В умеренных и субарктических широтах северного полушария изобары искривляются согласно расположению континентальных антициклонов (Азиатского максимума, Канадского антициклона, Североамериканского антициклона).

В южном полушарии антициклоны формируются над холодными областями океанов – Южно-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Индийский антициклоны. Эти регионы характеризуются повышенным давлением. Далее к югу наблюдается понижение давления, которое достигает минимальных значений (менее 988 мбар) в Субантарктической депрессии, сформированной движением теплого антициклона с запада на восток вдоль побережья Антарктиды.

Над поверхностью Антарктиды образуется гигантский антициклон (Антарктический антициклон), который обеспечивает в регионе сухую холодную погоду с низкими температурами.

В июле тропическая область низкого давления смещается к Евразии из-за нагревания материка, образуя Азиатскую депрессию над Афганистаном.

Благодаря прогреванию материков северного полушария, над ними в целом устанавливается низкое атмосферное давление, а области высокого давления смещаются в Атлантический и Тихий океаны (Азорский и Северо-Тихоокеанский антициклоны).

В южном полушарии в июле устанавливаются зимние антициклоны, принося холодные массы воздуха от океанских максимумов к материкам.

Минимальное давление приурочено к Субантарктической депрессии, а над Антарктидой также без изменения остается антициклон.

Центры действия атмосферы - обширные области атмосферы с преобладанием антициклонов или циклонов; области высокого и низкого давления над океанами и материками, выявляемые на картах среднего многолетнего атмосферного давления в виде участков с повышенным или пониженным давлением воздуха.

Климатологические фронты— многолетние средние положения главных фронтов в разные сезоны. Их можно выявить на многолетних средних картах, подобно центрам действия атмосферы.

Воздушные массы — большие объёмы воздуха в нижней части земной атмосферы — тропосфере, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.

Внетропический циклон - циклон, возникший и развивающийся во внетропических широтах — умеренных или полярных. Большинство циклонов в земной атмосфере являются именно внетропическими. Эти циклоны, как правило, развиваются в наиболее бароклинных зонах тропосферы, именно на полярных и арктических фронтах, захватывая разделенные ими воздушные массы.

Возникновение и эволюция - жизнь циклона продолжается несколько суток. В первой половине своего существования циклон углубляется, во второй — заполняется и, наконец, исчезает вовсе (затухает). В некоторых случаях существование циклона оказывается длительным, особенно если он объединяется с другими циклонами, образуя одну общую глубокую, обширную и малоподвижную область низкого давления, так называемый центральный циклон.

Климатообразующие процессы - процессы в атмосфере, формирующие климат Земли, природной зоны или отдельного региона. Они происходят по трем направлениям: 1 — прогрев Земли солнечными лучами (радиацией) и обмен теплом ее поверхности с атмосферой; 2 — общая циркуляция атмосферы; 3 — влагооборот между атмосферой и земной поверхностью.

Географические факторы климата - географические условия, определяющие протекание климатообразующих процессов, следовательно, и климат данной местности. К ним относятся: географическая широта местности, высота над уровнем моря, распределение подстилающей поверхности на сушу и море, орография, удаленность от океанов и морей, рельеф местности различных градаций, океанические течения, характер поверхности почвы, распределение водоемов на суше, растительный, снежный и ледяной покров.

Основные принципы классификации климатов земного шара Б.П. Алисова - Б. П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области исходя из условий общей циркуляции атмосферы. Семь основных климатических зон: экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные (по одной в каждом полушарии) – он выделяет как такие зоны, в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа: экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в южном полушарии антарктического) воздуха.

Между ними Алисов различает шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризирующийся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает экваториальный, а зимой тропический воздух; две субтропические зоны, в которых летом господствует тропический воздух, а зимой - умеренный; субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой арктический или антарктический воздух.

Особенности климата Калининградской области - климат Калининградской области является переходным между морским климатом Западной Европы и континентальным климатом Восточной Европы. Он характеризуется очень мягкой зимой, часто без устойчивого снегового покрова, теплой и дождливой осенью, умеренно теплым летом, высокой влажностью воздуха в течение всего года. Основные черты климата формируются под воздействием морского и континентального воздуха умеренных широт. Пространственные климатические различия в большой мере зависят от близости к побережью Балтийского моря и рельефа.

Основные черты климата в субэкваториальном поясе - в субэкваториальном поясе летом царит экваториальное распределение воздуха - наступает влажный сезон года, зимой поступает тропический воздух - наступает сухой сезон. Поэтому климат субэкваториального пояса летом подобен климату экваториального пояса, а зимой - тропического.

Климат в экваториальном поясе — климат влажных лесов экваториального пояса со слабыми ветрами, очень малыми годовыми колебаниями температур (24-28 °С на уровне моря) и обильными осадками (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год), выпадающими более или менее равномерно в течение всего года. Наблюдается по обе стороны от экватора между субэкваториальными поясами (максимум примерно в 10 градусах по обе стороны от экватора). Пониженное давление, обильные тропические дожди, высокая температура, но без засушливых периодов.

Основные черты климата в тропической зоне - в тропических поясах воздух более сухой, т.к. на суше дли испарения не хватает воды, а над океаном в областях высокого давления воздух опускается и препятствует поступлению влаги вверх. В тропическом поясе меньше облаков, гораздо меньше и осадков. Материковые тропические климаты отличаются исключительно жарким летом. Океанический тропический климат отличается необыкновенно устойчивыми восточными ветрами – пассатами.

Субтропический пояс - климатическая зона Земли. Субтропики расположены между находящимися у экватора тропиками и умеренными широтами, то есть примерно между 30° и 45° северной и южной широты. В этих регионах, как правило, наблюдаются тропическое лето и нетропическая зима. Субтропики часто делят на аридные (средиземноморский климат), влажные и полувлажные. Летом-тропические, зимой-умеренные воздушные массы. Значительные сезонные различия температуры и осадков. Возможны снегопады. Средняя месячная температура летом выше 23 °C, зимой от 3 °C и выше, в результате вторжений полярного воздуха возможны заморозки до −1 … −5 °C, небольшие, а изредка и большие (до −15 … −20 °C) морозы. В пределах субтропической суши количество атмосферных осадков и их режим испытывают значительные изменения от приокеанических районов к внутриматериковым, что в сочетании с увеличением в этом же направлении континентальности климата определяет существенные ландшафтные различия в формировании природных зон..

Умеренная зона - в большинстве районов, лежащих между холодными полярными зонами и жаркими тропическими, климат умеренный - не слишком жаркий и не слишком холодный. Существует два типа умеренного климата. В районах, расположенных ближе к тропикам, климат умеренный теплый, а в тех, что ближе к полюсам, - климат умеренный прохладный. В умеренных зонах ярко выражены четыре времени года; весна, лето, осень, и зима. В прохладных умеренных зонах могут быть морозные зимы, но лето обычно мягкое. Теплые умеренные зоны расположены ближе к экватору, поэтому во все времена года там на несколько градусов теплее. Средняя температура в этих районах равна 27 С, так что климат вполне благоприятный. В большинстве районов умеренных зон почти каждый месяц выпадает некоторое количество осадков. Зимой в прохладных умеренных зонах осадки обычно выпадают в виде снега.

Климат Антарктиды - самый суровый по климатическим условиям материк Земли. На практически всей площади материка температура воздуха не поднимается выше нуля градусов. Всему виной расположение Антарктической плиты на Южном полюсе планеты. Антарктида не всегда была такой, как сейчас. В Мезозойскую эру, когда Пангея еще только начала раскалываться на части, климат всей Земли был значительно более влажным и тёплым. Антарктида в те времена находилась значительно севернее и была ближе к экватору, а на её территории произрастали тропические леса. Однако, прошли миллионы лет, и Антарктика оказалась в приполярной области Земли. Это привело к оледенению всей поверхности материка.

Гумидный климат — климат избыточного увлажнения, при котором атмосферных осадков больше, чем может испариться и просочиться в почвогрунты. Это формирует обильный поверхностный сток, энергичную эрозию, густую гидрографическую сеть и процветание влаголюбивой растительности.

Аридный климат - сухой, когда количество атмосферных осадков за год в несколько раз меньше испаряемости. Это вызывается недостатком влаги в тропических поясах, расположением территорий внутри крупных континентов, во впадинах, изолированных горами от проникновения циклонов, и в прибрежных районах субтропиков и тропиков, к которым прижимаются холодные океанические течения.

Для характеристики условий увлажнения пользуются коэффициентами увлажнения. Существует более 20 способов его выражения. Наиболее распространенными являются следующие показатели увлажнения:

Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова.

где R – месячное количество осадков;

Σt – сумма температур за месяц (близка к показателю испаряемости).

Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова.

где R – сумма осадков за месяц;

Ep – месячная испаряемость.

Коэффициент увлажнения около 1 – увлажнение нормальное, менее 1 – недостаточное, более 1 – избыточное.

Радиационный индекс сухости М.И. Будыко.

где Ri – радиационный индекс сухости, он показывает отношение величины радиационного баланса R к сумме тепла Lr, необходимого для испарения осадков за год (L – скрытая теплота парообразования).

Микроклимат города – это искусственно созданный климат на небольшой территории, характеризующийся комплексом физических факторов, влияющих на теплообмен.

Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет.

Возможные причины изменений климата - динамические процессы на Земле (перемещение воздушных масс, направление ветра, подстилающая поверхность земли), внешние воздействия (такие как колебания интенсивности солнечного излучение), и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека.

Методы исследования - для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25—50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше.

На страницах научной литературы в последнее время часто встречается понятие общая циркуляция атмосферы, смысл которого каждый специалист понимает по-своему. Систематически используют этот термин специалисты, занимающиеся географией, экологией, верхней части атмосферы. Все больший интерес к общей циркуляции атмосферы проявляют метеорологи и климатологи, биологи и медики, гидрологи и океанологи, ботаники и зоологи, и конечно же экологи. Нет единого мнения, является ли указанное научное направление возникшим недавно или исследования здесь продолжаются уже столетия.

1. Общие сведения о циркуляции атмосферы

Общая циркуляция атмосферы (лат. Circulatio — вращение, греч. atmos — пар и sphaira — шар) - это совокупность воздушных течений крупного масштаба в тропо- и стратосферах. В результате происходит обмен воздушными массами в пространстве, что способствует перераспределению тепла и влаги.

Общей циркуляцией атмосферы называют круговорот воздуха на земном шаре, приводящий к переносу его из низких широт в высокие и обратно. Общая циркуляция атмосферы определяется зонами высокого атмосферного давления в приполярных областях и тропических широтах и зонами низкого давления в умеренных и экваториальных широтах. Перемещение воздушных масс происходит как в широтном, так и в меридиональном направлениях. В тропосфере к циркуляции атмосферы относятся пассаты, западные воздушные течения умеренных широт, муссоны, циклоны и антициклоны.

Причина перемещения воздушных масс состоит в неодинаковом распределении атмосферного давления и нагревании Солнцем поверхности суши, океанов, льда на разных широтах, а также в отклоняющем воздействии на воздушное потоки вращения Земли.

Главные закономерности циркуляции атмосферы постоянны.

В нижней стратосфере струйные течения воздуха в умеренных и субтропических широтах преимущественно западные, а в тропических — восточные, и идут они со скоростью до 150 м/с (540 км/час) относительно земной поверхности.

В нижней тропосфере преобладающие направления переноса воздуха различаются по географическим поясам. В полярных широтах восточные ветры; в умеренных — западные с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны в тропических широтах. В связи с разнообразием подстилающей поверхности на форме общей циркуляции атмосферы возникают районные отклонения — местные ветры.

2. Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы

- Неравномерное распределение солнечной энергии по земной поверхности и как следствие, неравномерное распределение температуры и атмосферного давления.

- Силы Кориолиса и трения, под влиянием которых воздушные потоки приобретают широтное направление.

- Влияние подстилающей поверхности: наличие материков и океанов, неоднородность рельефа и др.

В действительности система ветров над земной поверхностью гораздо сложнее. В субтропическом поясе во многих районах пассатный перенос нарушается летними муссонами. В умеренных и субполярных широтах огромное влияние на характер воздушных течений оказывают циклоны и антициклоны, а на восточных и северных побережьях - муссоны. Кроме этого, во многих районах образуются местные ветры, обусловленные особенностями территории.

3. Циклоны и антициклоны.

Для атмосферы характерны вихревые движения, крупнейшими из которых являются циклоны и антициклоны.

Циклон - это восходящий атмосферный вихрь с пониженным давлением в центре и системой ветров от периферии к центру, направленных в северном полушарии против, в южном - по часовой стрелке. Циклоны делят на тропические и внетропические. Рассмотрим внетропические циклоны. Диаметр внетропических циклонов в среднем около 1000 км, но бывают и более 3000 км. Глубина (давление в центре) - 1000-970 гПа и менее. В циклоне дуют сильные ветры, обычно до 10-15 м/сек, но могут достигать 30 м/сек и более. Средняя скорость перемещения циклона - 30-50 км/час. Чаще всего циклоны перемещаются с запада на восток, но иногда идут с севера, юга и даже востока. Зона наибольшей повторяемости циклонов - 80-е широты северного полушария. Циклоны приносят пасмурную, дождливую, ветреную погоду, летом - похолодание, зимой - потепление.

Тропические циклоны (ураганы, тайфуны) образуются в тропических широтах, это одно из наиболее грозных и опасных явлений природы. Их диаметр несколько сотен километров (300-800 км, редко более 1000 км), но характерна большая разница в давлении между центром и периферией, что вызывает сильные ураганные ветры, тропические ливни, сильные грозы.

Антициклон - это нисходящий атмосферный вихрь с повышенным давлением в центре и системой ветров от центра к периферии, направленных в северном полушарии по часовой стрелке, в южном - против. Размеры антициклонов такие же, как у циклонов, но в поздней стадии развития могут достигать до 4000 км в диаметре. Атмосферное давление в центре антициклонов обычно 1020-1030 гПа, но может достигать и более 1070 гПа. Наибольшая повторяемость антициклонов - над субтропическими зонами океанов. Для антициклонов характерна малооблачная, без осадков погода, со слабыми ветрами в центре, зимой - сильные морозы, летом - жара.

4. Ветра, влияющие на общую циркуляцию атмосферы

Муссоны. Муссоны - сезонные ветры, изменяющие направление два раза в год. Летом они дуют с океана на сушу, зимой - с суши на океан. Причина образования - неодинаковое нагревание по сезонам года суши и воды. В зависимости от зоны образования муссоны делят на тропические и внетропические.

Внетропические муссоны особенно выражены на восточной окраине Евразии. Летний муссон приносит с океана влагу и прохладу, зимний дует с материка, понижая температуру и влажность.

Тропические муссоны наиболее выражены в бассейне Индийского океана. Летний муссон дует от экватора, он противоположен пассату и приносит облачность, осадки, смягчает летнюю жару, зимний - совпадает с пассатом, усиливает его, принося сухость.

Местные ветры. Местные ветры имеют локальное распространение, их образование связано с особенностями данной территории - близостью водоемов, характером рельефа. Наиболее распространены бризы, бора, фён, горно-долинные и стоковые ветры.

Горно-долинные ветры обладают суточной периодичностью: днем ветер дует вверх по долине и по горным склонам, ночью- наоборот охлажденный воздух спускается вниз. Дневной подъем воздуха приводит к образованию кучевых облаков над склонами гор, ночью при опускании и адиабатическом нагревании воздуха облачность исчезает.

Ледниковые ветры - это холодные ветры, постоянно дующие со стороны горных ледников вниз по склонам и долинам. Они обусловлены выхолаживанием воздуха надо льдом. Их скорость 5-7 м/с, мощность несколько десятков метров. Они интенсивнее ночью, так как усиливаются ветрами склонов.

5. Эффект фена

Фен ( от лат. теплый западный ветер) - теплый сухой порывистый ветер, дующий с гор в долины или предгорья. При фене температура у подножья с подветренной стороны гор за несколько часов может подняться на десятки градусов, а относительная влажность понизиться на 10-20%. Продолжительность фенов - от нескольких часов до нескольких суток. Фен образуется благодаря тому, что при подъеме по наветренному склону гор воздух нижнюю часть пути до уровня конденсации охлаждается по сухоадиабатическкому градиенту (10/100м), а в верхней части по влажноадиабатическому градиенту (0,50/100 м). При опускании воздух нагревается сухоадиабатически, поэтому к подножью гор он приходит с более высокой температурой. Абсолютная и относительная влажность фена, наоборот, пониженная. Уменьшение абсолютной влажности воздуха обусловлено образованием облаков и выпадением орографических осадков на наветренных склонах гор. Относительная влажность в фене понижается по мере роста температуры при опускании воздуха. Феновый эффект значительнее при большей высоте гор и в холодную половину года, когда выше исходная относительная влажность воздуха и ниже уровень конденсации на наветренной стороне хребта.

Простейшая схема глобальной циркуляции атмосферы была составлена более 200 лет назад. Ее основные положения не потеряли своего значения до сих пор. "Машина планеты" описывается в одной старинной книге так: "Экватор, словно горячий паровой котел. Белые шапки полюсов - там холодильники. А топка - это Солнце. Лучистое солнечное тепло нагревает котел - воздух экватора. Нагретый воздух поднимается и течет к холодильникам, там остывает и, опускаясь, течет понизу к экватору. Так над Землей вращается огромное воздушное колесо, которое приводит в ход Солнце". Это первое кольцо планетарной циркуляции.

Но вращение земли отклоняет эти движущиеся массы в северном полушарии вправо, и влево - в южном. Вот воздух уже стремится не на север, а на северо-восток и где-то на расстоянии 30 градусов от экватора идет уже не по меридиану, а по широте с запада на восток. Накопление воздуха в районе 30 градуса широты приводит к образованию пояса повышенного давления над поверхностью Земли. От этого пояса воздух растекается в обе стороны, подвергаясь действию отклоняющей силы вращения Земли (силы Кариолиса). Одни воздушные массы, охлаждаясь, поворачивают назад - к экватору и имеют северо-восточное направление (пассаты) и замыкают второе кольцо циркуляции атмосферы - кольцо пассатов.

Другие массы идут дальше на север, но сила Кариолиса отклоняет их вправо, здесь образуется система юго-западных и западных ветров, преобладающих в умеренных широтах. А у полюса воздух, охлаждаясь, опускается вниз и растекается к югу. Причем ветер приобретает направление с востока на запад. При встрече с воздухом умеренных широт происходит подъем этих воздушных масс. Так замыкается третье кольцо движения воздушных масс.

Безусловно, это очень упрощенная картина планетарной циркуляции. Итак, по схеме получилось три замкнутых кольца, но в природе эти кольца связаны в единый механизм. Разве ветер ходит по одному маршруту? Экваториальный воздух иногда прорывается через пассатное кольцо и добирается до полюса, на средиземноморском побережье с затоком арктического воздуха весной замерзли сады.

Итак, общая циркуляция атмосферы - совокупность крупномасштабных движений в тропосфере и стратосфере

При исследовании общей циркуляции атмосферы используются 3 основных подхода: гидродинамический, синоптический и статистический. Каждый их подходов раскрывает существенные особенности развития макрометеорологических процессов.

Гидродинамические модели атмосферной циркуляции в последние десятилетия позволили повысить эффективность краткосрочных и среднесрочных прогнозов синоптического положения и погоды. Системы гидродинамических уравнений, отражающих фундаментальные физические законы, позволяют эффективно прогнозировать состояние атмосферы на срок 5 - 10 суток.

В синоптических методах долгосрочного прогноза погоды для изучения атмосферных макропроцессов используются карты погоды и карты барической топографии, а также целый ряд специальных карт, отражающих структуру термобарического поля и характер атмосферной циркуляции.

Для выяснения наиболее общих и устойчивых особенностей циркуляция атмосферы применяется осреднение многолетних наблюдений над атмосферным давлением и ветром на различных уровнях атмосферы. При таком осреднении колебания циркуляция атмосферы, связанные с циклонической деятельностью, в большей мере взаимно погашаются. Наряду с этим изучаются также ежедневные изменения режима циркуляция атмосферы по синоптическим картам - приземным и высотным и по снимкам облаков со спутников. Это позволяет выделять типы циркуляция атмосферы, их повторяемость, преобразования и смены.

Теоретическое изучение циркуляция атмосферы сводится к выявлению и объяснению сё особенностей и обусловленности путём численного эксперимента, т. е. численного интегрирования по времени соответствующих систем уравнений гидродинамики и термодинамики атмосферы (и океана). Как эмпирическое изучение общей циркуляция атмосферы, так и её математическое моделирование имеют важное значение для решения задач долгосрочного прогноза погоды.

Список использованных источников:

4. Гидродинамические методы прогноза циркуляции атмосферы на декаду и месяц / Под редакцией Ефимова В.А. - Труды ГМЦ СССР, вып.285, 1987. - 219 с.

5. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник. — Москва: MГУ, 2006. — 583 с.

6. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. — Москва: MГУ, 2006. — 460 с.

7. Витинский Ю.И. Цикличность и прогнозы солнечной активности. Л.: Наука, 1973. 257 с.

8. Чепмен С., Линдзен Р. Атмосферные приливы. М.: Мир, 1972. 292 с.

9. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 352 с.

10. Воейков А.И. Климаты земного шара//. Изб. Соч. т. 1. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1948. 750 с.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ООО Учебный центр

Реферат по дисциплине:

Мищук Наталья Витальевна

Зеленая Нива 2018

Общие сведения о циркуляции атмосферы…………………………..4

Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы…………4

Ветра, влияющие на общую циркуляцию атмосферы………………6

Общие сведения о циркуляции атмосферы

Общая циркуляция атмосферы (лат. Circulatio — вращение, греч. atmos — пар и sphaira — шар) - это совокупность воздушных течений крупного масштаба в тропо - и стратосферах. В результате происходит обмен воздушными массами в пространстве, что способствует перераспределению тепла и влаги.

Главные закономерности циркуляции атмосферы постоянны.

Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы

Неравномерное распределение солнечной энергии по земной поверхности и как следствие, неравномерное распределение температуры и атмосферного давления.

Силы Кориолиса и трения, под влиянием которых воздушные потоки приобретают широтное направление.

Влияние подстилающей поверхности: наличие материков и океанов, неоднородность рельефа и др.

Циклоны и антициклоны.

Для атмосферы характерны вихревые движения, крупнейшими из которых являются циклоны и антициклоны.

Ветра, влияющие на общую циркуляцию атмосферы

Эффект фена

Итак, общая циркуляция атмосферы - совокупность крупномасштабных движений в тропосфере и стратосфере

Список использованных источников:

3.Гидродинамические методы прогноза циркуляции атмосферы на декаду и месяц / Под редакцией Ефимова В.А. - Труды ГМЦ СССР, вып.285, 1987. - 219 с.

4.Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник. — Москва: MГУ, 2006. — 583 с.

5.Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. — Москва: MГУ, 2006. — 460 с.

6.Витинский Ю.И. Цикличность и прогнозы солнечной активности. Л.: Наука, 1973. 257 с.

7.Чепмен С., Линдзен Р. Атмосферные приливы. М.: Мир, 1972. 292 с.

8.Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 352 с.

9.Воейков А.И. Климаты земного шара//. Изб. Соч. т. 1. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1948. 750 с.

Содержание

Введение
1. Три глобальных процесса в атмосфере Земли
2. Общие сведения о циркуляции атмосферы
3. Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы
4. Циклоны и антициклоны
5. Ветра, влияющие на общую циркуляцию атмосферы
6. Атмосферные фронты
Заключение
Список использованных источников

Введение

Воздушная оболочка, которая окружает нашу планету и вращается вместе с ней, называется атмосферой. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, а три четверти массы — в нижних 10 км. Выше воздух значительно разрежен, хотя его частицы обнаруживаются на высоте 2000—3000 км над земной поверхностью.

Воздух, которым мы дышим, это смесь газов. Больше всего в нём азота — 78% и кислорода — 21 %. Аргон составляет менее 1 % и 0,03% — углекислый газ. Другие многочисленные газы, например криптон, ксенон, неон, гелий, водород, озон и прочие, составляют тысячные и миллионные доли процента. Воздух содержит также водяной пар, частички различных веществ, бактерии, пыльцу и космическую пыль.

Основные слои атмосферы. Из наблюдений следует, что атмосферу можно разделить на три слоя.

Тропосфера, граница которой, называемая тропопаузой, находится в среднем на расстоянии 15 км от поверхности Земли.

Тропосфера представляет собой наиболее плотный слой атмосферы. Она содержит около 80% массы всей атмосферы. В тропосфере сосредоточен почти весь водяной пар. Поэтому весь комплекс явлений, характеризующих погоду на земной поверхности, разыгрывается в тропосфере.

Слой атмосферы, расположенный над тропосферой, называется стратосферой. Этот слой простирается до высоты в 80 и содержит примерно 20% общей массы атмосферы. В стратосфере наблюдаются серебристые облака, природа которых остается пока неясной.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Над стратосферой располагается самый высокий слой атмосферы, который называется ионосферой. Протяженность его по сравнению с тропосферой и стратосферой наибольшая, однако плотность его ничтожно мала, ибо в ионосфере сосредоточено менее 0,5% всей массы атмосферы. В ионосфере, как правило, сгорают метеоры. В ионосфере поглощается значительная часть излучения Солнца и звезд, а также космических лучей. Благодаря этому разрушаются молекулы и происходит ионизация атомов. Таким образом, ионосфера представляет собой сильно ионизированный слой атмосферы.

Восстановление или рекомбинация молекул и атомов сопровождается излучением, которое наблюдается в виде свечения ночного неба.

По последним данным за ионосферой простирается до высоты приблизительно в 100 000 км оболочка, называемая экзосферой, состоящая из пыли, плотность которой падает с высотой. Состав и температурные условия атмосферы.

1. Три глобальных процесса в атмосфере Земли

На формирование климата Земли оказывают влияние три глобальных процесса: теплооборот, влагооборот и общая циркуляция атмосферы.

Теплооборот представляет собой поступление солнечной радиации на земную поверхность и ее преобразование. Солнечная радиация находится в зависимости от географического положения определенной территории. В направлении с севера на юг суммарная, т. е. прямая плюс рассеянная, радиация увеличивается. Прямая солнечная радиация доходит непосредственно до поверхности Земли. Рассеянная — претерпевает рассеяние в атмосфере. Это характерно для Северного полушария. Резкое колебание солнечной радиации по сезонам отмечается в умеренных широтах. Тут сказывается влияние адвекции атмосферы. Адвекция — перенос воздуха и его свойств в горизонтальном направлении. Теплооборот подстилающей поверхности и атмосферы влияет также на режим осадков. Тепловые условия определяют насыщение воздуха влагой и выпадение осадков.

Влагооборот – непрерывный процесс перемещения воды под действием солнечной радиации и силы тяжести. Благодаря влагообороту в атмосфере возникают облака и выпадают осадки. Выделяют малый, большой и внутриматериковый влагооборот. Малый влагооборот наблюдается над океаном, здесь взаимодействуют атмосфера, гидросфера, в процессе участвует живое вещество. Благодаря испарению в атмосферу поступает водяной пар, образуются облака и осадки выпадают на океан. В большом влагообороте взаимодействуют атмосфера, литосфера, гидросфера, живое вещество. Испарение и транспирация в поверхности океана и с суши обеспечивают поступление водяного пара в атмосферу. Внутриматериковый влагооборот характерен для областей внутреннего стока. Глобальный влагооборот Земли находит свое выражение в водном балансе Земли. За год количество испарившейся на всей Земле воды равно выпавшим осадкам, в годовой влагооборот включено 525,1 тыс. км3 воды.

Общая циркуляция атмосферы — это совокупность воздушных течений крупного масштаба в тропо- и стратосферах. В результате происходит обмен воздушными массами в пространстве, что способствует перераспределению тепла и влаги.

Они тесно связаны между собой и воздействуют друг на друга. Климат каждой конкретной территории формируется под воздействием географических факторов: географической широты, высоты над уровнем моря, распределения воды и суши, рельефа, характера подстилающей поверхности, океанических течений, растительности, снежного и ледяного покрова. В последнее время к этим факторам добавилась хозяйственная деятельность человека.

Нужна помощь в написании реферата?

2. Общие сведения о циркуляции атмосферы

Главные закономерности циркуляции атмосферы постоянны.

3. Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы

Силы Кориолиса и трения, под влиянием которых воздушные потоки приобретают широтное направление.

Влияние подстилающей поверхности: наличие материков и океанов, неоднородность рельефа и др.

Нужна помощь в написании реферата?

Распределение воздушных течений в земной поверхности имеет зональный характер. В экваториальных широтах — затишье или наблюдаются слабые переменных ветры. В тропической зоне господствуют пассаты. Пассаты — постоянные ветры, дующие от 30-х широт к экватору, имеющие в северном полушарии северо-восточное, в южном — юго-восточное направления. В умеренных широтах преобладают западные ветры (в северном полушарии юго-западные, в южном — северо-западные). В полярных широтах дуют восточные (в северном полушарии северо-восточные, в южном — юго-восточные) ветры.

В действительности система ветров над земной поверхностью гораздо сложнее. В субтропическом поясе во многих районах пассатный перенос нарушается летними муссонами. В умеренных и субполярных широтах огромное влияние на характер воздушных течений оказывают циклоны и антициклоны, а на восточных и северных побережьях — муссоны. Кроме этого, во многих районах образуются местные ветры, обусловленные особенностями территории.

4. Циклоны и антициклоны

Для атмосферы характерны вихревые движения, крупнейшими из которых являются циклоны и антициклоны.

Циклон — это восходящий атмосферный вихрь с пониженным давлением в центре и системой ветров от периферии к центру, направленных в северном полушарии против, в южном — по часовой стрелке. Циклоны делят на: тропические и внетропические.

Внетропические циклоны. Диаметр внетропических циклонов в среднем около 1000 км, но бывают и более 3000 км. Глубина (давление в центре) — 1000-970 гПа и менее. В циклоне дуют сильные ветры, обычно до 10-15 м/сек, но могут достигать 30 м/сек и более. Средняя скорость перемещения циклона — 30-50 км/час. Чаще всего циклоны перемещаются с запада на восток, но иногда идут с севера, юга и даже востока. Зона наибольшей повторяемости циклонов — 80-е широты северного полушария. Циклоны приносят пасмурную, дождливую, ветреную погоду, летом — похолодание, зимой — потепление.

Антициклон — это нисходящий атмосферный вихрь с повышенным давлением в центре и системой ветров от центра к периферии, направленных в северном полушарии по часовой стрелке, в южном — против. Размеры антициклонов такие же, как у циклонов, но в поздней стадии развития могут достигать до 4000 км в диаметре. Атмосферное давление в центре антициклонов обычно 1020-1030 гПа, но может достигать и более 1070 гПа. Наибольшая повторяемость антициклонов — над субтропическими зонами океанов. Для антициклонов характерна малооблачная, без осадков погода, со слабыми ветрами в центре, зимой — сильные морозы, летом — жара.

5. Ветра, влияющие на общую циркуляцию атмосферы

Муссоны. Муссоны — сезонные ветры, изменяющие направление два раза в год. Летом они дуют с океана на сушу, зимой — с суши на океан. Причина образования — неодинаковое нагревание по сезонам года суши и воды. В зависимости от зоны образования муссоны делят на тропические и внетропические.

Нужна помощь в написании реферата?

Тропические муссоны наиболее выражены в бассейне Индийского океана. Летний муссон дует от экватора, он противоположен пассату и приносит облачность, осадки, смягчает летнюю жару, зимний — совпадает с пассатом, усиливает его, принося сухость.

Местные ветры. Местные ветры имеют локальное распространение, их образование связано с особенностями данной территории — близостью водоемов, характером рельефа. Наиболее распространены бризы, бора, фён, горно-долинные и стоковые ветры.

Ледниковые ветры — это холодные ветры, постоянно дующие со стороны горных ледников вниз по склонам и долинам. Они обусловлены выхолаживанием воздуха надо льдом. Их скорость 5-7 м/с, мощность несколько десятков метров. Они интенсивнее ночью, так как усиливаются ветрами склонов.

6. Атмосферные фронты

Нужна помощь в написании реферата?

Атмосферные фронты — переходные зоны или поверхности раздела между различными по свойствам воздушными массами, как правило, характеризующиеся относительно повышенными значениями горизонтальных градиентов температуры воздуха и давления, а также особенностями в полях ветра и влажности воздуха. С атмосферными фронтами связаны наиболее сложные условия погоды, опасные и особо опасные явления.

Атмосферные фронты разделены на группы в зависимости от различных условий и признаков:

а) по их перемещению относительно расположения разделяемых фронтами воздушных масс;

б) по пространственной (вертикальной и горизонтальной) протяженности и циркуляционной значимости;

в) по географическим признакам.

По относительному перемещению фронты разделяют на теплые, холодные, малоподвижные, фронты окклюзии (теплые, холодные и нейтральные).

По пространственной протяженности и циркуляционной значимости фронты разделяются на основные (тропосферные, высокие), вторичные (приземные, низкие) и верхние.

По географическим признакам фронты разделяются на арктические и полярные (фронты умеренных широт). Выделяется также внутритропическая зона конвергенции (ВЗК), называемая ранее тропическим фронтом.

Нужна помощь в написании реферата?

Высотные фронтальные зоны.

Зоны относительно повышенных горизонтальных градиентов температуры (и давления), прослеживаемые на картах барической топографии, называют высотными фронтальными зонами (ВФЗ).

Прохождение ВФЗ вызывает значительные локальные изменения метеорологических величин не только в нижней и средней тропосфере, но и в верхней тропосфере и нижней части стратосферы.

Тропопауза в ВФЗ или сильно наклонена, или разорвана. Стратосфера в холодном воздухе начинается на меньшей высоте, чем в теплом.

В ВФЗ направление изотерм с высотой изменяется мало; ветер стремится принять направление, параллельное изотермам средней температуры нижележащего слоя воздуха, и усиливается, переходя в верхней части тропосферы в струйные течения. Таким образом, фронтальные зоны характеризуются как большими горизонтальными градиентами температуры, так и значительными скоростями ветра. Однозначной связи между фронтальными зонами на высотах и атмосферными фронтами не существует. Нередко два примерно параллельных друг другу фронта, хорошо выраженных внизу, сливаются в верхних слоях в одну широкую фронтальную зону. В то же время не всегда при наличии фронтальной зоны на высотах существует фронт у поверхности Земли. Фронт в нижних слоях отмечается, как правило, там, где наблюдается приземная конвергенция трения. При дивергенции ветра признаки существования фронта обычно отсутствуют.

Таким образом, фронтальная зона, непрерывная на большом протяжении на высотах, в нижнем слое тропосферы часто разделяется на отдельные участки — существует в циклонах и отсутствует в антициклонах. В средней и верхней тропосфере высотные фронтальные зоны часто опоясывают все полушарие Земли. Такие фронтальные зоны называются планетарными.

Изменение контраста температуры в области фронтальной зоны определяется в первую очередь характером горизонтального переноса воздуха с различной температурой. Существенную роль играют также вертикальные движения и трансформация воздуха. В обширных горных районах с высокими горными цепями на изменение контраста температуры сильно влияет рельеф.

В фронтальных зонах концентрируются большие запасы энергии, поэтому в них, как правило, сильно изменяется давление и происходят процессы цикло- и антициклогенеза. Здесь развиваются интенсивные вертикальные движения. С планетарными фронтальными зонами неразрывно связаны струйные течения.

Нужна помощь в написании реферата?

Заключение

Общая циркуляция земной атмосферы представляет собой сложную систему. Первопричиной всех движений атмосферы является усвоение ею и поверхностью Земли солнечной энергии. А характер системы ветров и их сила определяются как распределением солнечного нагревания по поверхности планеты и в толще атмосферы (с учетом разных механизмов переноса теплоты), так и пространственными особенностями охлаждения атмосферы и поверхности их собственным инфракрасным излучением. В свою очередь, основные особенности нагревания и охлаждения атмосферы зависят от распределения материков по земному шару, газового состава атмосферы и степени ее запыленности. Изменение указанных факторов за время существования земной атмосферы приводило соответственно к сильным изменениям в системе ветров. Происходящие антропогенные изменения газового и аэрозольного состава атмосферы также могут отразиться на циркуляции атмосферы.

Список использованных источников

Читайте также: