Навигация
Главная
 
Главная arrow География arrow Общее землеведение - Олейник ЯБ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

67 Общая циркуляция атмосферы

Под общей циркуляцией атмосферы понимают совокупность основных видов воздушных движений в нижней атмосфере, в результате которых осуществляется обмен больших масс воздуха в горизонтальном и вертикальном нап напрямую эти воздушные течения обусловлены прежде всего разницей температур между экваториальными и полярными широтами, материками и океанами, а также вращением Земли вокруг своей осі.

Когда поверхность Земли была ровной и однообразной, есть только сушей или водной оболочкой, и на воздушных потоках не сказывалась бы отклоняющая действие вращения Земли, тогда схема циркуляции воздуха была бы достаточно простой: холодный воздух растекалось бы в приземном слое от полюсов к экватору, а более легкое теплое создало бы на определенной высоте компенсационный поток от экватора к полюсам Движение воздуха, т аким образом, осуществлялся бы вдоль меридианев.

самом деле общая циркуляция имеет более сложный вид На ней сказывается влияние формы Земли, суточное вращение Земли, годовое движение Земли, особенности распределения суши и моря, характер рельефа, океан ночные течения, распространение ледников тощо.

Земная поверхность, имея шарообразную форму, нагревается Солнцем неравномерно, и именно эта неравномерность поступления солнечной энергии в разных широтах является основной причиной возникновения атмосферной циркуляции вел ликого масштаба, путем переноса огромных масс холодного и теплого воздуха в меридиональном направлении выравнивает температурную разницу между высокими и низкими широтами Земли Кроме того, даже на одни й и той же широте солнечная радиация поглощается неодинаково материками и океанами, лесами и пустынями, заснеженными и оголенными поверхностями результате возникает циркуляция малого масштаба между матер икамы и океанами, горами и долинами тощщо.

Как уже отмечалось, сила Кориолиса обусловлена ??осевым вращением Земли и ощутимо влияет на направление движения ветровых течений В условиях широтного расположения постоянных центров действия атмосферы это приводить во к формированию в тропосфере преимущественно западно-восточного переноса воздушных юс.

Движение Земли вокруг Солнца является причиной образования сезонных центров действия атмосферы Формирование над материками зон пониженного давления летом и повышенного зимой диаметрально меняет направления циркуляции воздуха на ад одними и теми же регионами земной поверхности Определенных сезонных изменений испытывает циркуляция воздуха и над океанамми.

Наличие неровностей на земной поверхности также сказывается на направлении перемещения воздушных масс Значительно влияют на общую циркуляцию горы, которые нередко являются непреодолимым препятствием для господствующих течений и значительно трансформируют свойства воздуха Над равнинами и низменностями, как и над морем и океаном, направление движения воздуха определяется преимущественно меридиональными и широтными особенностями пространственного расп одели атмосферного давления и воздействием силы Кориолиса Основные физические характеристики воздуха (влажность, температура, прозрачность) в значительной степени зависят от подстилающей поверхности Так, теплые океанические течи й нагревают воздух и насыщают водяным паром, а холодные, наоборот, способствуют его охлаждению (при этом воздух более прозрачное из-за низкого содержания в нем влагиоги).

Понять некоторые закономерности движения воздушных масс позволяет схема общей циркуляции атмосферы, которую предложил в 1897 г норвежский климатолог ФК Бьеркнес (рис 18) Согласно этой схеме, в каждой пи ивкули можно выделить три кольца циркуляции воздухвітря.

Первое кольцо охватывает тропические широты, к нему относятся восходящие потоки теплого легкого воздуха над экватором, которые ветрами переносятся до тропиков и опускаются на широтах около 30 ° Отсюда, барич ческих максимумов воздуха пассатами возвращается к экватору - барического минимуму.

Второе кольцо формируется в умеренных широтах и ??выраженное менее четко Здесь преобладают западные ветры, дующие из субтропических барических максимумов При этом часть воздуха из минимумов умеренных широт возвращается щается в тропические широты, а другая попадает в полярныені.

Загальна циркуляція атмосфери

Рис 18 Общая циркуляция атмосферы

В полярных кольцах происходит опускание воздуха вследствие уменьшения его объема под влиянием сильного охлаждения Воздух постепенно растекается до арктического и антарктического фронтов В верхних слоях тропосферы формируются горизонтальные компенсационные течиії.

Несмотря на детальную характеристику общей циркуляции атмосферы, эта схема не отражает всех закономерностей движения воздуха Так, в ней совсем не учтено влияние неоднородности земной поверхности Вместе м с тем известно, насколько важную роль в перемещении воздуха играют существенные различия в нагревании материков и Мирового океана Фактический циркуляция еще больше усложняется циклонической и антицикл оничною деятельностью Новейшие исследования показали, что обмен воздуха ними массами между экваториальными и полярными широтами достигается, главным образом, горизонтальным перемещением Вертикальные кольца проявление ляються нечетко и не является устойчивыми образованиями, особенно в внетропических широтаротах.

В общей циркуляции атмосферы хорошо прослеживается зональность в распределении ветров: в низких широтах преобладает западный тропический перенос воздуха, в средних - западный, в высоких - полярная циркуляции ия с преимущественно северо-восточными ветрами в Северном полушарии и юго-восточными - в Южные.

Восточный тропический перенос формируется пассатами - постоянными ветрами умеренной силы (в среднем 6-8 м / с), дующие из субтропических антициклонов в сторону экваториального барического минимума Поскольку мижширо Офни градиенты температуры в жарком поясе небольшие, то и атмосферная циркуляция менее интенсивная, чем в умеренных широтах В Северном полушарии пассаты имеют направление с северо-востока на юго-запад, а в Южном - с юго-востока на северо-запад Пассатная полоса не сплошная в тропическом поясе эти ветры отсутствуют, например, над южной частью Северной Америки и над северной Австралиейією.

Зона господствующих западных ветров охватывает в умеренных широтах всю тропосферу Скорость ветра изменяется в широких пределах, средняя же составляет 5-10 м / с

В полярных поясах обоих полушарий до высоты 2-3 км преобладают ветры восточных румбов с малыми скоростями Это объясняется отсутствием постоянного полярного антициклона Видтикаючы в приполярные широты, арктич чне и антарктический воздух нагревается и осадков, как правило, не дает На высших уровнях в этих широтах господствуют западные ветрытри.

Западно-восточный перенос воздуха в умеренных широтах постоянно нарушается циклонической и антициклонный деятельностью Частому зарождению циклонов способствуют здесь значительные контрасты температур воздуха, створ ют благоприятные условия для интенсивной адвекции (горизонтального переноса) тепла и холода Чаще всего они образуются на севере Атлантики и Тихого океана Зимой, когда увеличиваются контрасты темпер атур между океаном и материками, циклоническая деятельность усиливается В это время циклоны зарождаются и над Средиземным мореорем.

Циклоны умеренных широт - это грандиозные сравнению плоские атмосферные вихри размером до нескольких тысяч километров Воздух в таком вихре движется по спирали вокруг центра, медленно к нему приближается аючись Причиной этого является пониженное давление в центральной частині.

Рост атмосферного давления может вызвать образование антициклонов - барических максимумов в однородной воздушной массе Воздух в них опускается, уплотняется и прижимается к земной поверхности С низх необходимость токами связано адиабатического нагрева воздуха и его высыхания Поэтому в антициклоне, в отличие от циклонов, погода ясная и сухая, небо безоблачное Температура летом высокая, а зимой очень мороз на В центре антициклона стоит штиль, а на периферии дуют слабые ветрывітри.

Существенную роль в общей циркуляции атмосферы играют муссоны (тропические и внетропические) - устойчивые сезонные воздушные течения с резким изменением преобладающего направления ветра от зимы к лету и наоборот Летом в, когда лучше нагретый сушу, из океана дует влажный ветер - летний муссон, который приносит щедрые осадки Зимой же, наоборот, происходит перенос воздуха с холодной суши на более теплый океан в виде су сухого и холодного зимнего муссона Муссоны очень характерны для Восточной и Юго-Восточной Азии, Индии, Пакистана, Бангладешдеш.

Выделяют еще экваториальные муссоны Они образуются в связи с периодическим сезонным переходом пассатов через экватор с одного полушария в другое Этот переход обусловлено миграцией термического экватора ре лидок изменения зенитального положения Солнца При переходе через экватор воздушные течения отклоняются под воздействием силы Кориолиса в другом полушарии не на запад, а на восток Так возникают между восточными пассатными течениями отдельные узкие приземные западные потоки воздуха, движущихся непосредственно вдоль экваторатора.

В экваториальной полосе сходятся и затихают северо-восточные и юго-восточные пассаты Это так называемая зона экваториального уюта, известная ранее как пояс штилей Для нее характерно низкое атмосферное ты иск и слабые переменные ветры Воздух в зоне уюта нагревается и поднимается вверх, где растекается на север и юг, отклоняясь в Северном полушарии вправо, а в Южном - влево Так утворюют ься антипассат Восходящие течения воздуха, охлаждаясь, выделяют водяной пар Поэтому в зоне уюта часто наблюдается большая облачность и выпадает много осадковопадів.

С высотой разница температур между экватором и полюсами в тропосфере уменьшается, но не исчезает Поскольку контрасты температур зимой больше, чем летом, то и атмосферные циркуляции протекающих в это время и интенсивнее результате преобладающие западные ветры имеют в умеренных широтах в холодное время большую скорость, чем в тепллу.

Ветры, присущие той или иной фронтальной зоне, с высотой усиливаются, поскольку уменьшается трение В верхних слоях атмосферы и нижних слоях стратосферы ветры дуют с большой скоростью (от 50 до 100 м / с с) в виде сильных узких струй Отсюда и происходит их название - струйные течения Длина их может достигать тысячи километроврів.

Таким образом, общая циркуляция атмосферы имеет довольно сложный вид В связи с перепадами давления воздуха перемещается в тропосфере в виде пассатов и антипассат, западных ветров в умеренных широта ах, полярных ветров, различных ветров меньшего масштаба и воздушных потоков Эти перемещения воздушных масс имеют большое влияние на климат, и прежде всего на перераспределение тепла и влаги в атмосфере Господствующие е три вызывают образование течений в морях и океанах, определяют основные направления переноса эоловых отложенияхдів.

 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы