Название: Восемь лекций по физике атмосферы и гидросферы (Браже Р. А.)

Жанр: Радиотехнический

Просмотров: 1309


2.4. циклоны и антициклоны

 

Циклон – это область пониженного давления в атмосфере, образуемая системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой – в Южном [4]. Поперечные размеры циклона могут достигать не- скольких тысяч километров. Из-за вязкости воздуха в циклоне, помимо его кру- гового движения, возникает дополнительно поступательное движение от пери- ферии к центру, где оно переходит в вертикальные, восходящие потоки. Под- нимающийся воздух охлаждается, содержащиеся в нем пары воды конденси- руются с образованием облаков, дающих осадки. Поэтому в зоне действия ци- клона преобладает пасмурная погода с сильными, порывистыми  ветрами (вих- рями). По своему происхождению циклоны делятся на две основные группы: тропические (ураганы, тайфуны) и циклоны умеренных широт.

Тропические циклоны возникают на океанских просторах в приэкватори- альной области примерно между 10–15º северной и южной широты. Их диаметр

достигает несколько сотен километров, а высота – от 5 до 15 км. В восточной части Тихого океана тропические циклоны называют ураганами (от фр. ouragan

– сильный ветер), в странах полуострова Индостан – циклонами или штормами, на Дальнем Востоке – тайфунами (от кит. тай – сильный ветер). Есть и менее распространенные местные названия: вилли-вилли – в Австралии, вилли-вау – в

Океании, багио – на Филиппинах. Тайфунам Тихого океана и ураганам Атлан-

тики присваивают собственные имена согласно установленном списку и четы- рехзначные порядковые  номера. Например, 1007 означает седьмой по счету тайфун в 2010 году.

Тропические циклоны возникают там, где высока температура поверхно- сти воды (выше 26º), а разность температур на границе вода–воздух превышает

2º. Усиленное испарение способствует вертикальному подъему воздуха. Поя- вившаяся мощная тяга вовлекает в движение все новые и новые массы прогре-

того влажного воздуха, а вращение Земли придает ему вихревой характер. Цен- тральную часть вихревой воронки называют «глазом бури». В мощных цикло- нах диаметр глаза бури может достигать 70 км. В этой области пространства царит тишина: ветер и осадки практически отсутствуют.

В зависимости от интенсивности тропические циклоны делятся на

– тропические возмущения (скорость ветра менее 17 м/c);

– тропические депрессии (скорость ветра достигает 17–20 м/с);

– тропический шторм (скорость ветра не превышает 39 м/с);

– тайфун или ураган (скорость ветра составляет 40 м/с и более).

В жизненном цикле тропического циклона выделяют четыре стадии:

1. Стадия формирования. Она начинается с формирования первой замк- нутой линии равного давления – изобары. Давление в центре циклона опускает- ся до 990 гПа (744 мм рт. ст.).

2. Стадия развития. Давление начинает интенсивно падать. Ветры ура- ганной силы образуют кольцо радиусом 40–50 км.

3. Стадия зрелости. Падение давления в центре циклона и увеличение

скорости ветра постепенно прекращаются. Область штормовых ветров и осад- ков разрастается  и может достигать 1000 км.

4. Стадия затухания. При переходе циклона в зону более низких темпе- ратур на поверхности воды или его выходе на сушу интенсивность испарения воды и подъема воздушных масс уменьшаются. Циклон затухает.

При перемещении в сторону умеренных широт тропические циклоны по-

степенно теряют свою энергию и затухают.

Циклоны умеренных широт возникают преимущественно в местах встре- чи двух атмосферных фронтов. Они менее разрушительны, чем тропические циклоны. В Северном полушарии наиболее обширные циклоны возникают над акваториями Атлантического и Тихого океанов. Над европейской частью кон- тинента циклоны чаще возникают зимой, а над азиатской – летом. Диаметр та- ких циклонов обычно составляет несколько тысяч километров.

Сильные штормы на море и ураганы могут вызвать появление относи- тельно небольших, но неистово вращающихся облаков, накопивших огромные массы воды. Достигая поверхности Земли, они образуют вихревые воронки – смерчи или, как их называют в США, торнадо. Торнадо обладает огромной разрушительной силой. Перемещаясь вместе с тучей, оно способно переносить

на значительное расстояние довольно крупные предметы, людей и животных,

издает шум и рев, наводя ужас на население, и сметает все на своем пути. Как правило, торнадо длится несколько минут, но наиболее сильные из них могут продолжаться часами.

Антициклон – это область высокого давления в атмосфере, образуемая системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном [4]. Поперечник антициклона может достигать не- скольких  тысяч  километров. Антициклон  характеризуется слабыми  ветрами,

малооблачной и сухой погодой.

Различают внетропические и тропические антициклоны. Антициклоны тесно связаны с циклонами. Практически это единый процесс: в одном месте, за счет уменьшения давления, создается дефицит массы воздуха, а в другом, за

счет увеличения давления, возникает ее избыток. Над материками антициклоны лучше развиваются зимой, а над океанами – летом.

Следует также отметить, что на направление и силу ветра влияют колеба- ния солнечной активности, лесные пожары, землетрясения и извержения вул- канов, предшествующее состояние атмосферы и многие другие факторы.