Рух повітряних мас на планеті. Рух повітряних мас
Циркуляція повітряних мас
Схема глобальної циркуляції атмосфери
циркуляція атмосфери- система замкнутих течій повітряних мас, що виявляються в масштабах півкуль або всієї земної кулі. Подібні течії призводять до перенесення речовини і енергії в атмосфері як в широтному, так і в меридіональному напрямках, через що є найважливішим климатообразующих процесом, впливаючи на погоду в будь-якому місці планети.
Основна причина циркуляції атмосфери є сонячна енергія і нерівномірність її розподілу на поверхні планети, в результаті чого різні ділянки грунту і повітря мають різну температуруі, відповідно, різне атмосферний тиск (баричний градієнт). Крім сонця на рух повітря впливає обертання Землі навколо своєї осі і неоднорідність її поверхні, що викликає тертя повітря про грунт і його захоплення.
Повітряні течії за своїми масштабами змінюються від десятків і сотень метрів (такі рухи створюють локальні вітру) до сотень і тисяч кілометрів, приводячи до формування в тропосфері циклонів, антициклонів, мусонів і пасатів. У стратосфері відбуваються переважно зональні переноси (що обумовлює існування широтноїзональності).
Вертикальна швидкість на 500 hPa, липневе середнє. Висхідні (негативні величини) концентруються близько до сонячного екватора; спадні (позитивні величини) більш розосереджені.
посилання
- Кругосвет.ру - Прояви сонячної активності на Землі
література
- Велика Радянська Енциклопедія. видавництво: Радянська енциклопедія, 1970 р;
- Погосян Х. П., Загальна циркуляція атмосфери, Л., 1972.
Wikimedia Foundation. 2010 року.
Дивитися що таке "Циркуляція повітряних мас" в інших словниках:
Характерне, часто повторюване в атмосфері розподіл і розвиток барических утворень (зокрема циклонів і антициклонів) в даному районі земної кулі і відповідне кожному з таких типів напрямок перенесення повітряних мас в системі ... Морський словник
циркуляція- Рух повітряних мас і морські течії … Словник з географії
Метеорологічні спостереження над станом повітряного оболонки земної кулі атмосфери показують, що вона взагалі не знаходиться в спокої: за допомогою флюгерів і анемометрів ми постійно спостерігаємо у вигляді вітру перенесення мас повітря з одного місця на ... ... енциклопедичний словникФ.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
Схема глобальної циркуляції атмосфери Циркуляція атмосфери система замкнутих течій повітряних мас, що виявляються в масштабах полуш ... Вікіпедія
- (від лат. Circulatio колообіг), переміщення повітряних або водних мас, викликаних градієнтом температури, тиску і т. Д. На великої площіз замкнутими або частково замкнутими лініями струму (загальна циркуляція атмосфери, циркуляція мусонних, ... ... Екологічний словник
Основними факторами, що впливають на формування клімату Землі, є сонячна радіація, циркуляція атмосфери і характер підстильної поверхні. При їх спільному впливі формується клімат в різних районах земної кулі. Кількість ... ... географічна енциклопедія
- (атмосферна циркуляція) планетарна система повітряних течій над земною поверхнею (в тропосфері сюди відносяться пасати, мусони і повітряні течії, пов'язані з циклонами і антициклонами). Створює в основному режим вітру. З перенесенням ... ... Вікіпедія
мусонних циркуляція- система повітряних течій в зоні діяльності мусонів, що складається з мусонного потоку внизу і антімуссона компенсаційного потоку над ним. У кожному конкретному випадку М. ц. виражається у вигляді рухів повітряних мас на кордоні між стійким і ... ... Словник вітрів
Фотографія Молдавії з супутника Молдова розташована на крайньому ю ... Вікіпедія
Фотографія Молдавії з супутника Фізична карта Молдавії Молдова розташована на крайньому південному заході Східно Європейської рівнини, у другому часовому поясі, і займає більшу частину межиріччя Дністра і Прута, а також вузьку смугу лівобережжя ... ... Вікіпедія
Великі маси повітря в тропосфері, співмірні за розмірами з материком або океаном і володіють більш-менш однаковими властивостями (температурою, вологістю, прозорістю, вмістом пилу і т.п.), називаються повітряними масами. Вони простягаються вгору на кілька кілометрів, досягаючи кордонів тропосфери.
Повітряні маси переміщуються з одних районів земної кулі в інші, визначаючи клімат і погоду на даній території. Кожна повітряна маса має властивості, характерними для району, над яким вона сформувалася. Переміщаючись на інші території, вона несе з собою свій режим погоди. Але проходячи над територією з іншими властивостями, повітряні маси поступово змінюються, трансформуються, набуваючи нових якостей.
Залежно від регіонів освіти розрізняють чотири типи повітряних мас: арктичні (у Південній півкулі - антарктичні), помірні, тропічні й екваторіальні. Всі типи діляться на підтипи, що володіють своїми характерними властивостями. Над материками формуються континентальні повітряні маси, а над океанами - океанічні. Зміщуючись разом з поясами атмосферного тискупротягом року, повітряні маси займають не тільки постійні пояса свого перебування, але по сезонах панують в сусідніх, перехідних кліматичних поясах.
В процесі загальної циркуляції атмосфери повітряні маси всіх типів пов'язані між собою. Повітряні маси, що переміщуються з більш холодної земної поверхні на більш теплу і які мають більш низьку температуру, ніж навколишнє повітря, називають холодними повітряними масами. Вони приносять похолодання, але самі прогріваються знизу від теплої земної поверхні, при цьому утворюються потужні купчасті хмари і випадають зливові дощі. Особливо сильні похолодання відбуваються в помірних широтахпри вторгненні холодних мас з Арктики і Антарктиди. Холодні повітряні маси іноді досягають південних районів Європи і навіть Північної Африки, Але найчастіше затримуються гірськими хребтами Альп. В Азії арктичне повітря вільно поширюється на великі території, до гірських хребтів південній Сибіру. У Північній Америці гірські хребти розташовані мерідіанально, тому холодні арктичні повітряні маси проникають до Мексиканської затоки.
Маси повітря, що мають більш високу температуру, ніж навколишнє повітря, і приходять на більш холодну земну поверхню, називаються теплими повітряними масами. Вони приносять потепління, а самі охолоджуються знизу, при цьому утворюються шаруваті хмари і тумани. Влітку теплі тропічні повітряні маси з Північної Африки проникають іноді до північних районів Європи і істотно підвищують температуру (іноді до +30 ° С).
Місцевій, або нейтральною, повітряною масою називають масу, що знаходиться в тепловій рівновазі зі своїм середовищем, тобто день за днем зберігає свої властивості. Змінюється повітряна маса може бути і теплою і холодною, а по завершенні трансформації вона стає місцевою. Там, де зустрічаються повітряні маси різних типів, утворюються атмосферні фронти.
У більшості країн району клімат дозволяє вести сільське господарство практично повсюдно (обмежуючими факторами в більшості випадків виступають особливості рельєфу і грунтів) і безперервно. Такі культури, як какао, банани, плодоносять на островах Вест-Індії цілий рік. Кількість опадів впливає на вибір вирощуваних культур. Какао, мускатний горіх, ваніль обробляють зазвичай в більш гористих і, отже, вологих місцях, в той час як більш низькі і сухі райони спеціалізуються на цукровій тростині або бавовнику.
Пасатна циркуляція повітряних мас впливає на господарство регіону не тільки як регулятор випадання опадів. Пассат, колись що призвели в Вест-Індію кораблі європейців, зумовили розташування головних портів на західному і південно-західному узбережжі островів, т. Е. З підвітряного боку.
Майже всі країни Вест-Індії схильні до дії тропічних ураганів. Сезон ураганів зазвичай триває з червня по листопад. У цей період буває вісім - десять ураганів різної сили. Найбільш небезпечними місяцями вважаються серпень і вересень. Урагани завдають господарству цих країн значної шкоди.
В кінці серпня 1979 р над Вест-Індією пронісся ураган «Девід», який опинився одним з найбільш смертоносних в цьому столітті. Він заподіяв країнам Карибського басейну Збиток в 1,5 млрд. Дол., А число жертв досягло 1500 чоловік.
Рослинний покрив островів Вест-Індії зазнав значних антропогенні зміни. Спочатку велика їх частина була покрита лісами. В ході колонізації відбувалося інтенсивне зведення лісів, в результаті чого площа їх сильно скоротилася, а на Барбадосі і на східних островах Багамского архіпелагу лісу зникли зовсім. Решта лісу були сильно змінені людиною в результаті посадок в них какао, а також таких порід, як сандал, тик і ін.
Ділянки вологих тропічних лісів збереглися на півночі Тринідаду і в горах Малих Антильських островів. У районах з більш тривалим сухим сезоном або там, де підстилають вапняки збільшують сухість грунтів, вологі тропічні лісизмінюються вічнозеленими сухими лісами, а потім лісами, що складаються з порід дерев, що скидають листя на сухий сезон. Значні ділянки в західній частині Тринідаду і на деяких островах Багамского архіпелагу займають савани, частково природні, частково утворилися на вирубаних лісових ділянках.
циркуляція атмосфери
Рух повітряних мас
Все повітря Землі безперервно циркулює між екватором і полюсами. Нагрітий у екватора повітря піднімається вгору, розділяється на дві частини, одна частина починає рухатися до північного полюса, інша частина - до південного полюса. Доходячи до полюсів, повітря охолоджується. У полюсів він закручується і опускається вниз.
Малюнок 1. Принцип закручування повітря
Виходить два величезних вихору, кожен з яких охоплює по цілому півкулі, центри цих вихорів знаходяться біля полюсів.
Опустившись біля полюсів, повітря починає рухатися назад до екватора, біля екватора нагріте повітря піднімається вгору. Потім знову рухається до полюсів.
У нижніх шарах атмосфери рух трохи складніше. У нижніх шарах атмосфери повітря від екватора як зазвичай починає рухатися до полюсів, але у 30-ій паралелі опускається вниз. Одна його частина повертається до екватора, де знову піднімається вгору, інша його частина, опустившись у 30-ій паралелі вниз, продовжує рух до полюсів.
Малюнок 2. Рух повітря північної півкулі
поняття вітру
вітер - рух повітря відносно земної поверхні (горизонтальна складова цього руху), іноді говорять про висхідному або про низхідному вітрі, враховуючи і його вертикальну складову.
Швидкість вітру
Оцінка швидкості вітру в балах, так звана шкала Бофорта, По якій весь інтервал можливих швидкостей вітру ділиться на 12 градацій. Ця шкала пов'язує силу вітру з різними його ефектами, такими, як ступінь хвилювання на морі, хитання гілок і дерев, поширення диму з труб і т.п. Кожна градація за шкалою Бофорта носить певну назву. Так, нулю шкали Бофорта відповідає штиль, тобто повна відсутність вітру. Вітер в 4 бали, по Бофортуназивається помірним і відповідає швидкості 5-7 м / сек; в 7 балів - сильним, зі швидкістю 12-15 м / сек; в 9 балів - штормом, зі швидкістю 18-21 м / сек; нарешті, вітер в 12 балів за Бофорту - це вже ураган, зі швидкістю понад 29 м / сек . У земної поверхні найчастіше доводиться мати справу з вітрами, швидкості яких близько 4-8 м / сек і рідко перевищують 12-15 м / сек.Но все ж в штормах і ураганах помірних широт швидкості можуть перевищувати 30 м / сек, а в окремих поривах досягати 60 м / сек.В тропічних ураганах швидкості вітру доходять до 65 м / сек, а окремі пориви - до 100 м / сек.В маломасштабних вихорах (смерчі, тромби) можливі швидкості і більш 100 м / сек.В так званих струменевих течіях у верхній тропосфері і в нижній стратосфері середня швидкість вітру за тривалий час і на великій площі може доходити до 70-100 м / сек . Швидкість вітру в земної поверхні вимірюється анемометрами різної конструкції. Прилади для вимірювання вітру на наземних станціях встановлюються на висоті 10-15 м над земною поверхнею.
| Таблиця 1. СИЛА ВІТРУ. | |||
| Шкала Бофорта для визначення сили вітру | |||
| бали | Візуальні ознаки на суші | Швидкість вітру, км / год | Терміни, що визначають силу вітру |
| спокійно; дим піднімається вертикально | менше 1,6 | штиль | |
| Напрямок вітру помітно по відхиленню диму, але не по флюгеру | 1,6–4,8 | тихий | |
| Вітер відчувається шкірою обличчя; шелестить листя; повертаються звичайні флюгери | 6,4–11,2 | легкий | |
| Листя і дрібні гілочки знаходяться в постійному русі; майорять легкі прапори | 12,8–19,2 | слабкий | |
| Вітер піднімає пил і папірці; розгойдуються тонкі гілки | 20,8–28,8 | помірний | |
| Гойдаються покриті листям дерева; з'являється брижі на водоймах суші | 30,4–38,4 | Свіжий | |
| Гойдаються товсті гілки; чути свист вітру в електропроводах; важко утримувати парасольку | 40,0–49,6 | сильний | |
| Гойдаються стовбури дерев; важко йти проти вітру | 51,2–60,8 | міцний | |
| Ламаються гілки дерев; практично неможливо йти проти вітру | 62,4–73,6 | дуже міцний | |
| Невеликі пошкодження; вітер зриває димові ковпаки і черепицю з дахів | 75,2–86,4 | шторм | |
| На суші буває рідко. Дерева вивертаються з корінням. Значних руйнувань будівель | 88,0–100,8 | Сильний шторм | |
| На суші буває дуже рідко. Супроводжується руйнуваннями на великому просторі | 102,4–115,2 | жорстокий шторм | |
| Сильні руйнування (Бали 13-17 були додані Бюро погоди США в 1955 і застосовуються в шкалах США і Великобританії) | 116,8–131,2 | ураган | |
| 132,8–147,2 | |||
| 148,8–164,8 | |||
| 166,4–182,4 | |||
| 184,0–200,0 | |||
| 201,6–217,6 | |||
Напрямок вітру
Під напрямком вітру на увазі напрямок, звідки він дме. Вказати цей напрям можна, назвавши або точку горизонту, звідки дме вітер, або кут, утворений напрямом вітру з меридіаном місця, тобто його азимут. У першому випадку розрізняють вісім основних румбів горизонту: північ, північний схід, схід, південний схід, південь, південний захід, захід, північний захід. І вісім проміжних румбів між ними: північ-північний схід, схід-північно-схід, схід-південний схід, південь-південний схід, південь-південний захід, захід-південно-захід, захід-північний захід, північ -северо захід. Шістнадцять румбів, вказують напрямок, звідки дме вітер, мають скорочені позначення:
| Таблиця 2. Скорочене позначення румби | |||||||
| З | N | В | E | Ю | S | W | |
| CCB | NNE | ВЮВ | ESE | Пд | SSW | Пд | WNW |
| CB | NE | ЮВ | SE | Пд | SW | СЗ | NW |
| BCB | ENE | ЮЮВ | SSE | Пд | WSW | ССЗ | NNW |
| N - норд, E - ост, S - зюйд, W - вест |
циркуляція атмосфери
циркуляція атмосфери - метеорологічні спостереження над станом повітряного оболонки земної кулі - атмосфери - показують, що вона взагалі не знаходиться в спокої: за допомогою флюгерів і анемометрів ми постійно спостерігаємо у вигляді вітру перенесення мас повітря з одного місця на інше. Вивчення вітрів в різних місцевостях земної кулі показало, що переміщення атмосфери в тих нижніх шарах, які доступні нашому спостереженню, мають досить різний характер. Існують місцевості, де явища вітру, як і інші особливості погоди мають досить ясно вираженим характером стійкості, відомим прагненням до стабільності. В інших же місцевостях вітри так швидко і часто змінюють свій характер, так різко і раптово змінюється їх напрямок і сила, як ніби-то ніякої законності в їх швидких змінах не існувало. З введенням синоптичного методу для вивчення неперіодичних змін погоди з'явилася, однак, можливість помітити деяку зв'язок між розподілом тиску та пересуваннями мас повітря; подальші теоретичні дослідження Феррел, Гульдберга і Мона, Гельмгольца, Бецольда, Обербека, Шпрунга, Вернера Сіменса і інших метеорологів роз'яснили, звідки і як виникають повітряні потоки і як вони розподіляються по земній поверхні і в масі атмосфери. Уважне вивчення метеорологічних карт, що зображують стан нижнього шару атмосфери, - погоду у самої поверхні землі, показало, що тиск атмосфери розподіляється по земної поверхні досить нерівномірно, звичайно у вигляді областей з більш низьким або з більш високим, ніж в навколишньому районі, тиском; по системі вітрів, в них виникає, ці області представляють собою справжні атмосферні вихори. Області зниженого тиску прийнято називати зазвичай Барометричні мінімумами, барометричним депресіями або циклонами; області підвищеного тиску називаються Барометричні максимумами або антициклонами. З цими областями найтіснішим чином пов'язана і вся погода в займаному ними районі, різко відрізняється для областей зниженого тиску від погоди в областях порівняно високого тиску. Переміщаючись по земній поверхні, згадані області переносять з собою і характерну, їм властиву погоду, і своїми переміщеннями викликають її неперіодичні зміни. Подальше вивчення тих і інших областей призвело до того висновку, що ці типи розподілу атмосферного тиску можуть мати ще різний характер по здатності зберігати своє існування і змінювати своє положення на земній поверхні, відрізняються дуже не однакові стійкістю: існують барометричні мінімуми і максимуми тимчасові і постійні. У той час, як перші - вихори - тимчасові і не виявляють достатньої стійкості і більш-менш швидко переміняють своє місце на земній поверхні, то посилюючись, то слабшаючи і, нарешті, зовсім розпадаючись в порівняно короткі проміжки часу, області постійних максимумів і мінімумів володіють надзвичайно великою стійкістю і протягом досить тривалого часу тримаються, без істотних змін, на одному і тому ж місці. З різних стійких цих областей найтіснішим чином пов'язана, звичайно, і стійкість погоди і характер повітряних течій в займаному ними районі: постійним максимумів і мінімумів будуть відповідати і постійна, стійка погода і певна, незмінна система вітрів, місяцями тримаються на місці їх існування; тимчасові ж вихори при своїх швидких, постійних переміщеннях і зміни викликають вкрай мінливу погоду і дуже непостійну для даного району систему вітрів. Таким чином, в нижньому шарі атмосфери, поблизу земної поверхні, переміщення атмосфери відрізняються великою різноманітністю і складністю, а крім того, не завжди і не скрізь мають і достатню стійкість, особливо в тих районах, де переважають вихори тимчасового характеру. Які будуть руху мас повітря в кілька більш високих шарах атмосфери, звичайні спостереження не говорять нічого; тільки спостереження над рухами хмар дозволяють думати, що там - на деякій висоті над поверхнею землі, все взагалі руху повітряних мас кілька спрощуються, носять більш певний і більш одноманітний характер. А тим часом не бракує в фактах, що вказують на величезний вплив високих шарів атмосфери на погоду в нижніх: досить, напр. , Вказати, що напрямок пересування тимчасових вихорів варто, мабуть, в прямій залежності від руху високих шарів атмосфери. Тому ще до того, як наука стала мати достатню кількість фактів, щоб вирішувати питання про переміщення високих шарів атмосфери, з'явилися вже деякі теорії, які намагалися об'єднати всі окремі спостереження над рухами нижніх шарів повітря і створити загальну схемуЦ. атмосфери; така, напр., була теорія Ц. атмосфери, дана Морі. Але, поки не було зібрано достатньої кількості фактів, поки не було цілком з'ясовано співвідношення між тиском повітря в даних пунктах і нею переміщеннями, до тих пір подібні теорії, заснований більше на гіпотезах, ніж на фактичних даних, не могли дати реального уявлення про те, що в дійсності може відбуватися і відбувається в атмосфері. Тільки до кінця минулого XIX в. накопичилося достатньо для цього фактів і динаміка атмосфери була розроблена настільки, що з'явилася можливість дати дійсну, а не ворожебну картину Ц. атмосфери. Честь вирішення питання про загальному круговороті мас повітря в атмосфері належить американському метеорологу Вільяму Феррела- рішення, настільки загального, повного і вірного, що всі пізніші дослідники в цій області тільки розробляли деталі або вносили подальші доповнення в основні ідеї Феррел. Основною причиною всіх рухів в атмосфері є нерівномірне нагрівання різних точок земної поверхні сонячними променями. Неоднаковість нагрівання тягне за собою виникнення різниці тисків над по-різному нагрітими точками; а результатом різниці тисків завжди і незмінно з'явиться пересування мас повітря від місць вищого до місць більш низького тиску. Тому, внаслідок сильного нагрівання екваторіальних широт і дуже низької температури полярних країн в обох півкулях, повітря, що прилягає до земної поверхні, повинен прийти в рух. Якщо, за наявними спостереженнями, підрахувати середні температури різних широт, то екватор виявиться в середньому на 45 ° тепліше полюсів. Для визначення напрямку руху необхідно простежити розподіл тиску але земної поверхні і в масі атмосфери. Щоб виключити сильно ускладнює всі розрахунки нерівномірний розподіл суші і вод по земній поверхні, Феррела зробив припущення, що і суша, і вода рівномірно розподілені по паралелях, і підрахував середні температури різних паралелей, зниження температури в міру підняття на деяку висоту над земною поверхнею і тиск внизу; а потім за цими даними він уже вирахував і тиск на деяких інших висотах. Наступна невелика табличка представляє результат підрахунків Феррел і дає розподіл тиску в середньому по широкій на поверхні землі і на висотах 2000 і 4000 м.
| Таблиця 3. РОЗПОДІЛ ТИСКУ ПО широти на ПОИЕРХНОСТІ ЗЕМЛІ І на висоті 2000 і 4000 М | ||||||||
| Середній тиск в Північній півкулі | ||||||||
| На широті: | 80 ○ | 70 ○ | 60 ○ | 50 ○ | 40 ○ | 30 ○ | 20 ○ | 10 ○ |
| На рівні моря | 760,5 | 758,7 | 758,7 | 760,07 | 762,0 | 761,7 | 759,2 | 757,9 |
| На висоті 2000 м | 582,0 | 583,6 | 587,6 | 593,0 | 598,0 | 600,9 | 600,9 | 600,9 |
| На висоті 4000 м | 445,2 | 446,6 | 451,9 | 457,0 | 463,6 | 468,3 | 469,9 | 470,7 |
| Середній тиск в Південній півкулі | ||||||||
| На широті: | (Екватор) | 10 ○ | 20 ○ | 30 ○ | 40 ○ | 50 ○ | 60 ○ | 70 ○ |
| На рівні моря | 758,0 | 759,1 | 761,7 | 763,5 | 760,5 | 753,2 | 743,4 | 738,0 |
| На висоті 2000 м | 601,1 | 601,6 | 602,7 | 602,2 | 597,1 | 588,0 | 577,0 | 569,9 |
| На висоті 4000 м | 471,0 | 471,1 | 471,1 | 469,3 | 463,1 | 453,7 | 443,9 | 437,2 |
Якщо залишити поки в стороні самий нижній шар атмосфери, де розподіл температури, тиску, а також і течій дуже нерівномірно, то на деякій висоті, як видно з таблички, внаслідок висхідного струму нагрітого повітря поблизу екватора, ми знаходимо над цим останнім підвищений тиск, рівномірно зменшуване до полюсів і тут досягає своєї найменшої величини. При такому розподілі тиску на цих висотах над земною поверхнею повинен утворитися грандіозний потік, що охоплює ціле півкуля і відносить піднімаються поблизу екватора маси теплого, нагрітого повітря до центрів низького тиску, - до полюсів. Якщо взяти до уваги ще відхиляє дію відцентрової сили, що походить від добового обертання землі навколо своєї осі, яке повинно відхилити всяке рухоме тіло вправо від первинного напряму в північному, вліво - в південній півкулях, то на розглянутих висотах в кожній півкулі утворився потік перетвориться, очевидно , в величезний вихор, який переносить маси повітря в напрямку від південного заходу на північний схід в північному, від північного заходу на південний схід - в південній півкулі.
Спостереження над рухом перистих хмар і інші підтверджують ці теоретичні висновки. У міру того, як звужуються, з наближенням до полюсів, кола широт, швидкість руху повітряних мас в цих вихорах буде зростати, але до певної межі; потім вона робиться більш постійною. Поблизу полюса притікає маси повітря повинні опускатися вниз, поступаючись місцем знову притікати повітрю, утворюючи спадний потік, а потім внизу повинні текти назад до екватора. Між обома потоками повинен знаходитися на деякій висоті нейтральний шар повітря, що знаходиться в спокої. Внизу, однак, такого правильного перенесення мас повітря від полюсів до екватора не спостерігається: попередня табличка показує, що в нижньому шарі повітря тиск атмосфери буде внизу найвищим нема на полюсах, яким воно повинно було б бути при правильному, відповідному верхньому, його розподілі. Найвищий тиск в нижньому шарі падає на широту близько 30 ° -35 ° у обох півкулях; отже, від цих центрів підвищеного тиску нижні течії будуть направлятися і до полюсів, і до екватора, утворюючи дві відокремлені системи вітрів. Причина цього явища, теоретично також роз'яснення Феррел, полягає в наступному. Виявляється, що на деякій висоті над земною поверхнею, в залежності від зміни широти місця, величини градієнта і коефіцієнта тертя, меридиональная слагающая швидкості руху мас повітря може впасти до 0. Це саме й відбувається в широтах бл. 30 ° -35 °: тут на деякій висоті не тільки тому не існує руху повітря, у напрямку до полюсів, але навіть йде, внаслідок його безперервного припливу від екватора і від полюсів, його накопичення, яке і веде до підвищення в цих широтах тиску внизу . Таким чином, у самої поверхні землі в кожній півкулі виникають, як вже згадано, дві системи течій: від 30 ° до полюсів дмуть вітри, спрямовані в середньому від південного заходу на північний схід в північному, від північного заходу на південний схід в південній півкулі; від 30 ° до екватора дмуть вітри від СВ до ПЗ в північному, від ЮВ до СЗ в південній півкулі. Ці дві останні системи вітрів, що дмуть в обох півкулях між екватором і широтою 31 °, утворюють як би широке кільце, що розділяє в нижніх і середніх шарах атмосфери обидва грандіозних вихору, що переносять повітря від екватора до полюсів (див. Також Тиск атмосфери). Там, де утворюються висхідні і низхідні потоки повітря, спостерігаються затишшя; таке саме походження екваторіального і тропічних поясів тиші; подібний же пояс тиші повинен, по Феррел, існувати і на полюсах.
Куди ж, однак, дівається розтікається від полюсів до екватора по низу зворотний потік повітря? Але необхідно взяти до уваги, що в міру віддалення від полюсів розміри кіл широт, а отже, і площі поясів рівної ширини, займані розтікаються масами повітря, швидко зростають; що швидкість потоків повинна швидко зменшуватися обернено пропорційно збільшенню цих площ; що на полюсах, нарешті, опускається зверху вниз сильно розріджений в верхніх шарах повітря, обсяг якого вельми швидко зменшується в міру зростання донизу тиску. Всі ці причини пояснюють цілком, чому важко, і навіть прямо неможливо, встежити на деякому відстані від полюсів за цими зворотними нижніми потоками. така в загальних рисахсхема загальної циркуляційної атмосфери в припущенні рівномірного розподілу суші і вод по паралелях, дана Феррел. Спостереження цілком її підтверджують. Тільки в нижньому шарі атмосфери повітряні течії будуть, як це вказує і сам Феррел, багато складніше цієї схеми саме внаслідок нерівномірності розподілу суші і вод, і неоднаковість їх нагрівання сонячним промінням і їх охолодження при відсутності або зменшенні інсоляції; гори і височини також чимало впливають на переміщення самих нижніх шарів атмосфери.
Уважне вивчення переміщень атмосфери поблизу земної поверхні показує взагалі, що вихрові системи представляють собою основну форму таких переміщень. Починаючи з грандіозних вихорів, що обіймають, по Феррел, кожен ціле півкуля, вихорів,як їх можна назвати, першого порядку,поблизу земної поверхні доводиться спостерігати послідовно дедалі менші в своїх розмірах вихрові системи, до елементарно малих і простих вихорів включно. Як результат взаємодії різних за своїми швидкостями і напрямками потоків в області вихорів першого порядку, поблизу земної поверхні виникають вихори другого порядку- згадані на початку цієї статті постійні і тимчасові барометричні максимуми і мінімуми, що представляють за своїм походженням як би похідну попередніх вихорів. Вивчення освіти гроз призвело А. В. Клоссовскі та інших дослідників до висновку, що і ці явища суть не що інше, як подібні ж за будовою, але незрівнянно менші за розмірами порівняно з попередніми, вихори третього порядку.Ці вихори виникають, мабуть, на околицях барометричних мінімумів (вихорів другого порядку) абсолютно подібно до того, як навколо великого поглиблення, що утворюється на воді веслом, яким ми гребемо при плаванні на човні, утворюються дрібні, дуже швидко обертаються і зникаючі вири. Абсолютно так само барометричні мінімуми другого порядку, що представляють собою потужні повітряні кругообіг, при своєму русі утворюють більш дрібні воздуховороти, що мають, в порівнянні з утворюючим їх мінімумом, дуже незначні розміри.
Якщо ці вихори супроводжуються електричними явищами, що може бути нерідко викликано відповідними умовами температури і вологості в притікає до центру барометрического мінімуму по низу повітрі, то вони є у вигляді грозових вихорів, супроводжуваних звичайними явищами електричного розряду, громом і блискавкою. Якщо умови не сприяють розвитку грозових явищ, ці вихори третього порядку ми спостерігаємо у вигляді швидко минущих бур, шквалів, злив і т. П. Є, однак, всі підставидумати, що і цими трьома категоріями, настільки різними за масштабом явища, вихрові руху атмосфери не вичерпуються. Будова смерчів, тромбів і т. П. Явищ показує, що і в цих явищах ми маємо справу також з справжніми вихорами; але розміри цих вихорів четвертого порядкуще менше, ще незначніше, ніж вихорів грозових. Вивчення рухів атмосфери призводить нас, таким чином, до висновку, що переміщення повітряних мас відбуваються переважно - якщо не виключно - шляхом виникнення вихорів. З'являючись під впливом чисто температурних умов, вихори першого порядку, що охоплюють кожен ціле півкуля, дають початок поблизу земної поверхні вихором менших розмірів; ці, в свою чергу, є причиною виникнення ще більш дрібних вихорів. Відбувається як би поступова диференціювання більших вихорів в більш дрібні; але основний характер всіх цих вихрових систем залишається абсолютно один і той же, починаючи з більших і до самих незначних за своїми розмірами, навіть у смерчів і тромбів.
Щодо вихорів другого порядку - постійних і тимчасових барометричних максимумів і мінімумів - залишається сказати ще наступне. Дослідження Гофмейера, Тейссеран де Бора і Гільдебрандсона вказали на тісний зв'язок між виникненням і особливо переміщенням максимумів і мінімумів тимчасових зі змінами, зазнає максимумами і мінімумами постійними. Вже те, що ці останні при всіляких змінах погоди в оточуючих їх областях вельми мало змінюють свої кордони або контури, вказує, що тут ми маємо справу з деякими постійно діючими причинами, що лежать вище впливу звичайних факторів погоди. За Тейссеран де Бору, різниці тиску, обумовлені нерівномірністю нагрівання або охолодження різних частин земної поверхні, підсумовуючись під впливом безперервного наростання первинного фактора протягом більш-менш тривалого проміжку часу, дають початок великим барометричним максимумів і мінімумів. Якщо первинна причина діє безперервно або досить довго, результатом її дії з'являться постійні, стійкі вихрові системи. Досягнувши відомих розмірів і достатньої інтенсивності, такі постійні максимуми і мінімуми є вже визначниками або регуляторами погоди на величезних районах в їх колі. Такі великі, постійні максимуми і мінімуми отримали останнім часом, коли з'ясувалася їх роль в явищах погоди оточуючих їх країн, назва центрів дії атмосфери.Внаслідок незмінності в конфігурації земної поверхні і як наслідок безперервності впливу первинної причини, що викликає їх існування, становище таких максимумів і мінімумів на земній куліє цілком визначеним і незмінним до певної міри. Але, в залежності від різних умов, їх межі та їх інтенсивність можуть в певних межах змінюватися. А ці зміни їх інтенсивності та їх обрисів, в свою чергу, повинні відгукнутися на погоді не тільки сусідніх, а іноді навіть і досить віддалених країн. Так, дослідження Тейссеран де Бора цілком встановили залежність погоди в Європі від одного з наступних центрів дії: аномалії негативного характеру, Що супроводжуються зниженням температури порівняно з нормальною, викликаються посиленням і розширенням Сибірського максимуму або ж посиленням і надвиганием Азорського максимуму; аномалії позитивного характеру - з підвищенням температури проти нормальної - знаходяться в прямій залежності від переміщення і інтенсивності Ісландського мінімуму. Гільдебрандсон пішов в цьому напрямі ще далі і цілком успішно спробував зв'язати зміни в інтенсивності і пересування двох названих Атлантичних центрів зі змінами не тільки Сибірського максимуму, але і центрів тиску на Індійському океані.
повітряні маси
Спостереження за погодою отримали досить широке поширення в другій половині 19 століття. Вони були необхідні для складання синоптичних карт, Що показують розподіл тиску і температури повітря, вітру і опадів. В результаті аналізу цих спостережень склалося уявлення про повітряні маси. Це поняття дозволило об'єднувати окремі елементи, виявляти різні погодні умови і давати її прогнози.
повітряною масою називається великий об'єм повітря, що має горизонтальні розміри кілька сотень або тисяч кілометрів і вертикальні розміри - близько 5 км, що характеризується зразковою однорідністю температури і вологості і переміщається як єдина система в одному з течій загальної циркуляції атмосфери (ОЦА)
Однорідність властивостей повітряної маси досягається формуванням її над однорідної підстильної поверхнею і в східних радіаційних умовах. Крім того, необхідні такі циркуляційні умови, при яких повітряна маса тривалий час затримувалася б в районі формування.
Значення метеорологічних елементів в межах повітряної маси змінюються незначно - зберігається їх безперервність, горизонтальні градієнти малі. При аналізі метеорологічних полів до тих пір, поки ми залишаємося в даній повітряній масі, можна з достатнім наближенням застосовувати лінійну графічну інтерполяцію при проведенні, наприклад, ізотерм.
Різке зростання горизонтальних градієнтів метеорологічних величин, що наближається до стрибкоподібного переходу від одних значень до інших, або, по крайней мере, зміна розміру й напрями градієнтів відбувається в перехідній (фронтальній зоні) між двома повітряними масами. В якості найбільш характерної ознакитієї чи іншої повітряної маси приймається псевдопотенціальная температура повітря, що відображає і дійсну температуру повітря і його вологість.
Псевдопотенціальная температура повітря - температура, яку б прийняв повітря при адіабатичному процесі, якби спочатку весь міститься в ньому водяна пара Сконденсована при необмежено падаючому тиску і випав з повітря і виділилася прихована теплота пішла б на нагрівання повітря, а потім повітря було б наведено під стандартний тиск.
Оскільки більш тепла повітряна маса зазвичай буває і більш вологою, то різниця псевдопотенціальних температур двох сусідніх повітряних мас буває значно більшою, ніж різниця їх дійсних температур. Разом з тим, псевдопотенціальная температура повільно змінюється з висотою в межах даної повітряної маси. Це її властивість допомагає визначати нашарування повітряних мас однієї над іншою в тропосфері.
Масштаби повітряних мас
Повітряні маси мають той же порядок, що і основні течії загальної циркуляції атмосфери. Лінійна протяжність повітряних мас в горизонтальному напрямку вимірюється тисячами кілометрів. По вертикалі повітряні маси простягаються вгору на кілька кілометрів тропосфери, іноді до її верхньої межі.
При місцевих циркуляції, таких, наприклад, як бризи, гірсько-долинні вітри, фени, повітря в циркуляційному потоці також більш-менш відокремлений за властивостями і руху від навколишньої атмосфери. Однак в цьому випадку говорити про повітряні маси не можна, оскільки масштаб явищ тут буде інший.
Наприклад, смуга, охоплена бризом, може мати ширину всього 1-2 десятка кілометрів, і тому не отримає достатнього відображення на синоптичної карті. Вертикальна потужність Бризовая течії також дорівнює кільком сотням метрів. Таким чином, при місцевих циркуляції ми маємо справу не з самостійними повітряними масами, а лише з обуреним станом всередині повітряних мас на невеликому протязі.
Об'єкти, що виникають в результаті взаємодії повітряних мас - перехідні зони (фронтальні поверхні), фронтальні хмарні системи хмарності та опадів, циклонічні обурення, мають той же порядок величини, що й самі повітряні маси - можна порівняти за площею з великими частинами материків або океанів і час їх існування - більше 2-х діб ( табл. 4):
Повітряна маса має чіткі межі, що відокремлюють її від інших повітряних мас.
Перехідні зони між повітряними масами, що володіють різними властивостями, називаються фронтальними поверхнями.
У межах однієї і тієї ж повітряної маси можна з достатнім наближенням застосовувати графічну інтерполяцію, наприклад, при проведенні ізотерм. Але при переході через фронтальну зону з однієї повітряної маси в іншу лінійна інтерполяція вже не дасть правильного уявлення про дійсний розподіл метеорологічних елементів.
Вогнища формування повітряних мас
Повітряна маса набуває чіткі характеристики в осередку формування.
Осередок формування повітряних мас повинен відповідати певним вимогам:
Однорідність підстильної поверхні води або суші, щоб повітря у вогнищі піддавався досить подібним діям.
Однорідність радіаційних умов.
Циркуляційні умови, що сприяють стаціонірованія повітря в даному районі.
Вогнищами формування зазвичай бувають області, де повітря опускається, а потім поширюється в горизонтальному напрямку - цій вимозі відповідають антіціклоніческіх системи. Антициклони частіше, ніж циклони, бувають малорухомими, тому формування повітряних мас зазвичай і відбувається в великих малорухомих (квазістаціонарних) антициклонах.
Крім того, вимогам вогнища відповідають малорухливі і розмиті термічні депресії, що виникають над нагрітими ділянками суши.
Нарешті, формування полярного повітря відбувається частково в верхніх шарах атмосфери в малорухомих, великих і глибоких центральних циклони в високих широтах. У цих барических системах відбувається трансформація (перетворення) тропічного повітря, втягнутого в високі широти в верхніх шарах тропосфери, в полярне повітря. Всі перераховані барические системи також можна назвати вогнищами повітряних мас вже не з географічної, а з синоптичної точки зору.
Географічна класифікація повітряних мас
Повітряні маси класифікують, перш за все, по осередках їх формування в залежності від розташування в одному з широтних поясів - арктичному, або антарктичному, полярному, або помірних широт, тропічному і екваторіальному.
Згідно географічної класифікації, повітряні маси можна поділити на основні географічні типи по тим широтним зонах, в яких розташовуються їх осередки:
Арктичний або антарктичний повітря (АВ),
Полярний, або помірний, повітря (ПВ або УВ),
Тропічне повітря (ТБ). Дані повітряні маси, крім того, підрозділяють на морські (м) і континентальні (к) повітряні маси: МАВ і кав, Мув і Кув (або МПВ і КПВ), МТВ і КТВ.
Екваторіальні повітряні маси (ЕВ)
Що стосується екваторіальних широт, тут відбувається конвергенція (збіжність потоків) і підйом повітря, тому що розташовуються над екватором повітряні маси зазвичай приносяться з субтропічної зони. Але іноді виділяють самостійні екваторіальні повітряні маси.
Іноді, крім вогнищ в точному сенсі слова, виділяють райони, де взимку повітряні маси трансформуються з одного типу в інший при їх переміщенні. Це райони в Атлантиці південніше Гренландії і в Тихому океанінад Беринговим і Охотским морями, де КПВ перетворюється в МПВ, райони над Південно-східною частиною Північної Америкиі на південь від Японії в Тихому океані, де КПВ перетворюється в МПВ в процесі зимового мусону, і район на півдні Азії, де азіатський КПВ перетворюється в тропічне повітря (також в мусоновому потоці)
Трансформація повітряних мас
При зміні циркуляційних умов повітряна маса як єдине ціле зміщується з вогнища свого формування в сусідні райони, взаємодіючи з іншими повітряними масами.
При переміщенні повітряна маса починає змінювати свої властивості - вони вже будуть залежати не тільки від властивостей вогнища формування, а й від властивостей сусідніх повітряних мас, від властивостей підстильної поверхні, над якою проходить повітряна маса, а також від тривалості часу, що пройшов з моменту утворення повітряної маси.
Ці впливи можуть викликати зміни в змісті вологи в повітрі, а також зміна температури повітря в результаті вивільнення прихованої теплоти або теплообміну з поверхнею, що підстилає.
Процес зміни властивостей повітряної маси називається трансформацією або еволюцією.
Трансформація, пов'язана з рухом повітряної маси, називається динамічною. Швидкості переміщення повітряної маси на різних висотах будуть різними, наявність зсуву швидкостей викликає турбулентний перемішування. Якщо нижні шари повітря нагріваються, то виникає нестійкість і розвивається конвективное перемішування.
Зазвичай процес трансформації повітряної маси триває від 3 до 7 діб. пр
Переміщення повітряних мас повинно приводити насамперед до згладжування барических і температурних градієнтів. Однак на нашій обертається планеті з різними теплоемкостнимі властивостями земної поверхні, різних теплозапасов суші, морів і океанів, наявністю теплих і холодних океанічних течій, Полярних і континентальних льодівпроцеси дуже складні і часто контрасти теплосодержания різних повітряних мас не тільки не згладжуються, а й, навпаки, зростають. [...]
Переміщення повітряних мас над поверхнею Землі визначаються багатьма причинами, в числі яких обертання планети, нерівномірність нагріву її поверхні Сонцем, утворення зон зниженого (циклони) і підвищеного (антициклони) тиску, рівнинний або гірський рельєф і багато іншого. До того ж на різних висотах швидкість, стійкість і напрям повітряних потоків сильно відрізняються. Тому перенесення забруднень, що потрапляють в різні шари атмосфери, йде з іншими швидкостями і часом в інших напрямках, ніж в приземному шарі. При дуже сильних викидах, пов'язаних з високими енергіями, забруднення, що потрапляють у високі, до 10-20 км, шари атмосфери, можуть протягом декількох діб або навіть годин переміститися на тисячі кілометрів. Так, вулканічний попіл, викинутий вибухом вулкана Кракатау в Індонезії в 1883 році, спостерігався у вигляді своєрідних хмар над Європою. Радіоактивні опади різної інтенсивності після випробувань особливо потужних водневих бомб випадали практично на всій поверхні Землі. [...]
Переміщення повітряних мас - вітер, що виникає в результаті різниці температур і тисків в різних регіонах планети, впливає не тільки на фізико-хімічні властивостісамого повітря, але і на інтенсивність теплообміну, зміна вологості, тиску, хімічного складуповітря, сннжая або збільшуючи при цьому кількість забруднень. [...]
Рух повітряних мас може бути у вигляді їх пасивного переміщення конвективного природи або в вигляді вітру - внаслідок циклонічної діяльності атмосфери Землі. У першому випадку забезпечується розселення спор, пилку, насіння, мікроорганізмів і дрібних тварин, які мають спеціальні для цього пристосування - анемохорія: дуже дрібні розміри, парашютовідние придатки, і ін. (Рис. 2.8). Всю цю масу організмів називають аеропланктон. У другому випадку вітер також переносить аеропланктон, але на значно більші відстані, при цьому може перенести і забруднюючі речовини в нові зони, і т. П. [...]
Рух повітряних мас (вітер). Як відомо, причиною утворення вітрових потоків і переміщення повітряних мас є нерівномірне нагрівання різних ділянок земної поверхні, пов'язаний з перепадами тиску. Вітровий потік спрямований в бік меншого тиску, а й обертання Землі також впливає на циркуляцію повітряних мас в глобальному масштабі. У приземному шарі повітря рух повітряних мас впливає на всі метеорологічні чинники довкілля, Т. Е. На клімат, включаючи режими температури, вологості, випаровування з поверхні суші і моря, а також транспирацию рослин. [...]
Аномально переміщенням циклонів. Переміщення циклону в напрямку, різко розходиться зі звичайним, т. Е. Від східної половини горизонту до західної або уздовж меридіана. А. П. Ц. пов'язано з аномальним напрямком ведучого потоку, що в свою чергу обумовлено незвичайним розподілом теплих і холодних повітряних мас в тропосфері. [...]
ТРАНСФОРМАЦІЯ повітряної МАСИ. 1. Поступове зміна властивостей повітряної маси при її переміщенні через зміну умов підстильної поверхні (відносна трансформація). [...]
Третя причина переміщення повітряних мас - динамічна, яка сприяє утворенню областей високого тиску. Внаслідок того що в екваторіальну зону приходить найбільше тепла, тут відбувається підйом повітряних мас до 18 км. Тому спостерігаються інтенсивна конденсація і випадання опадів у вигляді тропічних злив. У так званих «кінських» широтах (близько 30 ° с і 30 ° пд.ш.) холодні сухі повітряні маси, опускаючись і адиабатически нагріваючись, інтенсивно поглинають вологу. Тому в цих широтах закономірно утворюються основні пустелі планети. В основному вони сформувалися в західних частинахконтинентів. Західні вітри, що йдуть з океану, не містять достатньо вологи, яку вони могли б передати опускається сухого повітря. Тому тут випадає дуже мало опадів. [...]
Формування і переміщення повітряних мас, розташування і траєкторії руху циклонів і антициклонів мають велике значення для складання прогнозів погоди. Наочне уявлення про стан погоди в даний момент на великій території дає синоптична карта. [...]
ПЕРЕНЕСЕННЯ ПОГОДИ. Переміщення тих чи інших умов погоди разом з їх «носіями» - повітряними масами, фронтами, циклонами і антициклонами. [...]
У вузькій прикордонній смузі, що розділяє повітряні маси, виникають фронтальні зони (фронти), що характеризуються нестійким станом метеорологічних елементів: температури, тиску, вологості, напрямку і швидкості вітру. Тут з винятковою наочністю проявляється найважливіший у фізичній географії принцип контрастності середовищ, що виражається в різкій активізації обміну речовиною і енергією в зоні зіткнення (контакту) різних за своїми властивостями природних комплексіві їх компонентів (Ф. М. Мілько, 1968). Активний обмін речовиною і енергією між повітряними масами у фронтальних зонах проявляється в тому, що саме тут відбуваються зародження, переміщення з одночасним нарощуванням потужності і, нарешті, згасання циклонів. [...]
Сонячна енергія викликає планетарні переміщення повітряних мас в результаті їх нерівномірного нагрівання. Виникають грандіозні процеси атмосферної циркуляції, Які носять ритмічний характер. [...]
Якщо у вільній атмосфері при турбулентних переміщеннях повітряних мас дане явище не грає помітної ролі, то в нерухомому або малорухомому повітрі приміщень зазначена різниця повинна бути прийнята до уваги. У безпосередній близькості до поверхні різних тіл ми матимемо шар з деяким надлишком негативних аероіонів, в той час як навколишнє повітря буде збагачений позитивними аероіонами. [...]
Неперіодичні зміни погоди обумовлені переміщенням повітряних мас з однієї географічної області в іншу в загальній системіциркуляції атмосфери. [...]
Завдяки тому що на великих висотах швидкості переміщення повітряних мас досягають 100 м / сек, іони, що рухаються в магнітному полі, можуть зміщуватися, хоча ці зсуви несуттєві порівняно з перенесенням в потоці. Для нас важливо те обставина, що в полярних зонах, де силові лінії магнітного поляЗемлі замикаються на її поверхні, спотворення іоносфери дуже значні. Кількість іонів, в тому числі і іонізованого кисню, в верхніх шарах атмосфери полярних зон знижено. але Головна причинанизький вміст озону в області полюсів - мала інтенсивність сонячного опромінення, що падає навіть під час полярного дня під малими кутами до горизонту, а під час полярної ночі відсутнього зовсім. Сама по собі екрануюча роль озонового шару в полярних областях не так вже й важлива саме внаслідок низького положення Сонця над горизонтом, що виключає високу інтенсивність УФ-опромінення поверхні. Однак площа полярних «дірок» в озоновому шарі - надійний показник змін загального вмісту озону в атмосфері. [...]
поступальні горизонтальні рухиводних мас, пов'язані з переміщенням значних обсягів води на великі відстані, називають течіями. Течії виникають під дією різних факторів, таких, як вітер (т. Е. Тертя і тиск рухомих повітряних мас на водну поверхню), змін в розподілі атмосферного тиску, нерівномірність в розподілі щільності морської води(Т. Е. Горизонтальний градієнт тиску вод різної щільності на однакових глибинах), Приливоутворюючої сили Місяця і Сонця. На характер руху мас води істотний вплив багатодітній родині і вторинні сили, які самі не викликають його, а проявляються лише при наявності руху. До цих сил відносяться сила, що виникає завдяки обертанню Землі - сила Коріоліса, відцентрові сили, тертя вод об дно і береги материків, внутрішнє тертя. Великий вплив на морські течії роблять розподіл суші і моря, рельєф дна і обриси берегів. Класифікують течії головним чином за походженням. Залежно від сил, їх збуджують, течії об'єднують в чотири групи: 1) фрикційні (вітрові та дрейфові), 2) градиентно-гравітаційні, 3) приливні, 4) інерційні. [...]
Вітряні двигуни і парусні судна рухаються силон переміщення мас повітря завдяки нагріванню його сонцем і створення повітряних течій або вітрів. 1. [...]
УПРАВЛІННЯ РУХОМ. Формулювання того факту, що переміщення повітряних мас і тропосферних збурень в основному відбувається в напрямку изобар (ізогипс) і, отже, повітряних течій верхньої тропосфери і нижньої стратосфери. [...]
Це, в свою чергу, може спричинити за собою порушення переміщення повітряних мас поблизу розташованих поруч з таким парком промислових районів і посилення забруднення повітряного басейну. [...]
Більшість явищ погоди залежить від того, чи є повітряні маси стійкими або нестійкими. При стійкому повітрі вертикальні переміщення в ньому ускладнені, при нестійкому, навпаки, легко розвиваються. Критерієм стійкості є спостережуваний температурний градієнт. [...]
Гідродинамічний, закритого типу з регульованим тиском повітряної подушки, з гасителем пульсацій. Конструктивно складається з корпусу з нижньою губою, колектора з механізмом відкидання, турбулізатора, верхньої губи з механізмом вертикального і горизонтального переміщення, механізмами точного регулювання профілю випускний щілини з можливістю автоматичного управління поперечним профілем паперового полотна. Поверхні деталей ящика, що стикаються з масою, що підпорядковуються старанній полірування і Електрополіровка. [...]
Потенційна температура, на відміну від молекулярної температури Т, при сухоадіабатіческіх переміщеннях однієї і тієї ж повітряної частки залишається постійною. Якщо в процесі переміщення повітряної маси її потенційна температура змінилася, то спостерігається приплив або відплив тепла. Суха адіабата є лінією рівного значення потенційної температури. [...]
Найбільш типовим випадком розсіювання є рух газового струменя в рухомому середовищі, т. Е. При горизонтальному переміщенні повітряних мас атмосфери. [...]
Основною причиною короткоперіодних коливань ОС, згідно з концепцією, висунутої в 1964 р автором роботи, є горизонтальне переміщення осі СТ, безпосередньо пов'язане з пересуванням довгих хвиль в атмосфері. Причому напрямок вітру в стратосфері над місцем спостереження не грає суттєвої ролі. Інакше кажучи, короткоперіодні коливання ОС викликаються зміною повітряних мас в стратосфері над місцем спостережень, оскільки ці маси поділяють СТ. [...]
На стан вільної поверхні водоймищ внаслідок великої площі їх дзеркала сильно впливає вітер. Кінетична енергія повітряного потоку за допомогою сил тертя на поверхні розділу двох середовищ передається масам води. Одна частина переданої енергії витрачається на освіту хвиль, а інша - йде на створення дрейфового течії, тобто прогресивного руху поверхневих шарів води в напрямку дії вітру. У водоймах обмежених розмірів переміщення водних мас дрейфовим плином призводить до перекосу вільної поверхні. У навітряного берега рівень води знижується - виникає вітрової зганяння, біля підвітряного берега рівень підвищується - виникає вітрової нагон. На Цимлянском і Рибінському водосховищах у підвітряного і навітряного берегів зареєстровані різниці рівнів 1 м і більше. При тривалому вітрі перекіс стає стабільним. Маси води, які підводяться до підвітряного березі дрейфовим плином, відводяться в зворотну сторону придонних градієнтним плином. [...]
Отримані результати засновані на вирішенні завдання для стаціонарних умов. Однак розглянуті масштаби місцевості порівняно малі і час переміщення повітряної маси ¿= л: / і невелика, що дозволяє обмежитися параметричних урахуванням характеристик набігаючого потоку повітря. [...]
Але захолонуло Арктика породжує ускладнення в се ському господарстві не тільки внаслідок холодних і затяжних зим. Холодні, а тому зневоднені арктічес: повітряні маси при весняно-літньому переміщенні на прогріваються. Чим вище температура повітря, тим бол! вологи потрібно для його насичення. І. П. Герасимов і К. К. М ков відзначали, що «в даний час просте збільшен льодовитості Арктичного басейну викликає. . . зас; на Україні і в Поволжі »2. [...]
У 1889 р з берегів Північної Африки через Червоне море в Аравію перелетіла гігантська хмара сарани. Рух комах тривало цілий день, а їх маса становила 44 млн. Т. Цей факт В.И.Вернадський розцінював як свідчення величезної сили живої речовини, вираз тиску життя, прагне до захоплення всієї Землі. Одночасно він бачив в цьому біогеохімічесікй процес - міграцію елементів, що входять в біомасу сарани, міграцію зовсім особливу - по повітрю, на великі відстані, що не узгоджується зі звичайним режимом переміщення повітряних мас в атмосфері. [...]
Таким чином, основним фактором, що визначає швидкість стокових вітрів, є різниця температури крижаного покриву і атмосфери 0 і кут нахилу поверхні льоду. Переміщення охолодженої повітряної маси вниз по схилу льодовикового купола Антарктиди посилюється ефектами падіння повітряної маси з висоти льодовикового купола і впливом барических градієнтів в Антарктичному антициклоні. Горизонтальні баричні градієнти, будучи елементом формування стокових вітрів в Антарктиді, сприяють посиленню відтоку повітря до периферії континенту, обумовленого в першу чергу його переохолодженням у поверхні льодовикового щита і ухилами крижаного купола в сторону моря. [...]
Аналіз синоптичних карт полягає в наступному. За відомостями, нанесеним на карту, встановлюють фактичний стан атмосфери в момент спостережень: розподіл і характер повітряних мас і фронтів, розташування і властивості атмосферних збурень, розташування і характер хмарності та опадів, розподіл температури і т.д. для даних умов атмосферної циркуляції. Складаючи карти для різних термінів можна стежити за ним за змінами стану атмосфери, зокрема за переміщенням і еволюцією атмосферних збурень, переміщенням, трансформацією і взаємодією повітряних мас і ін. Подання атмосферних умов на синоптичних картах дає зручну можливість для інформації про стан погоди. [. ..]
Атмосферні макромасштабних процеси, що вивчаються за допомогою синоптичних карт і є причиною режиму погоди на великих географічних просторах. Це - виникнення, переміщення і зміна властивостей повітряних мас і атмосферних фронтів; виникнення, розвиток і переміщення атмосферних збурень - циклонів і антициклонів, еволюція систем конденсації, внутрімасові і фронтальних, в зв'язку з перерахованими вище процесами та ін. [...]
Поки повністю не виключена Авіахімічна обробка, необхідним є внесення поліпшень в її застосування шляхом найбільш ретельного підбору об'єктів, зменшення ймовірності «зносів» - переміщень повітряних мас розпилювання, контрольованої дозування і ін. Для первинних доглядів на вирубках шляхом застосування гербіцидів доцільно в більшій мірі використовувати типологічну діагностику вирубок. Хімія - потужний засіб догляду за лісом. Але важливо, щоб хімічний догляд не перетворювався на отруєння лісу, його мешканців та відвідувачів. [...]
У навколишньому нас природі вода знаходиться в постійному русі - і це лише один з багатьох природних кругообігів речовин в природі. Говорячи «рух» ми імеемввіду не тільки рух води як фізичного тіла (протягом), не тільки переміщення її в просторі, але, перш за все, - перехід води з одного фізичного стану в інше. На малюнку 1 ви можете бачити як відбувається круговорот води. На поверхні озер, річок і морів вода під впливом енергії сонячних променів перетворюється на водяну пару - цей процес називається випаровуванням. Таким же чином вода випаровується з поверхні снігового і льодового покриву, з листя рослин і з тіл тварин і людини. Водяна пара з більш теплими потоками повітря піднімається у верхні шари атмосфери, де поступово охолоджується і знову перетворюється в рідину або переходить в твердий стан - цей процес носить назву конденсації. Одночасно вода переміщається з рухом повітряних мас в атмосфері (вітрами). З утворилися крапель води і крижаних кристалів ф орміруются хмари, з яких, врешті-решт, на землю випадає дощ або сніг. Повернулася на землю у вигляді атмосферних опадів вода стікає по схилах і збирається в струмках і річках, які течуть в озера, моря і океани. Частина води просочується через грунт і гірські породи, Досягає підземних і ґрунтових вод, які теж, як правило, мають стік в річки та інші водойми. Таким чином, коло замикається і може повторюватися в природі нескінченно. [...]
Синоптична Метеорологія. Метеорологічна дисципліна, оформилася в другій половині XIX ст. і особливо в XX ст .; вчення про атмосферні макромасштабних процесах і про передбачення погоди на основі їх дослідження. Такими процесами є виникнення, еволюція та переміщення циклонів і антициклонів, що знаходяться в тісному зв'язку з виникненням, переміщенням і еволюцією повітряних мас і фронтів між ними. Дослідження цих синоптичних процесів здійснюється за допомогою систематичного аналізу синоптичних карт, вертикальних розрізів атмосфери, аерологічних діаграм і інших допоміжних засобів. Перехід від синоптичного аналізу циркуляційних умов над великими ділянками земної поверхні до їх прогнозу і до прогнозу пов'язаних з ними умов погоди досі у великій мірі зводиться до екстраполяції і якісним висновків з положень динамічної метеорології. Однак в останні 25 років все ширше застосовується і чисельний (гідродинамічний) прогноз метеорологічних полів шляхом чисельного рішення рівнянь атмосферної термодинаміки на електронно-обчислювальних машинах. Див. Ще служба погоди, прогноз погоди та ряд інших термінів. Споживаний синонім: синоптика. [...]
Розібраний нами випадок поширення струменя не є типовим, так як тихих періодів майже в будь-якій місцевості буває дуже мало. Тому найбільш типовим випадком розсіювання є рух газового струменя в рухомому середовищі, т. Е. За наявності горизонтального переміщення повітряних мас атмосфери. [...]
Очевидно, що просто температура повітря Т не є консервативною характеристикою теплосодержания повітря. Так, при незмінному Тепломісткість індивідуального об'єму повітря (турбулентного благаючи) його температура може змінюватися в залежності від тиску (1.1). Атмосферний тиск, як ми знаємо, убуває з висотою. Внаслідок цього переміщення повітря по вертикалі ведуть до змін його питомої обсягу. При цьому реалізується робота розширення, що призводить до змін температури повітряних частинок навіть в тому випадку, коли процеси ізентропіческіе (адіабатичні), тобто немає теплообміну індивідуального елемента маси з навколишнім його простором. Зміни температури повітря, що переміщається при цьому по вертикалі, будуть відповідати суходіабатіческім або влажнодіабатіческім градиентам в завісісмості від характеру термодинамічного процесу.
Напрямках, через що є найважливішим климатообразующих процесом, впливаючи на погоду в будь-якому місці планети. У тропосфері в ній беруть участь пасати, мусони, а також перенесення повітряних мас, пов'язані з циклонами і антициклонами (циклонічна діяльність).
Глобальними елементами атмосферної циркуляції в тропосфері є три (в кожній півкулі) циркуляційні осередки - осередок Хедлі, осередок Феррела, полярна осередок.
У найбільш прогріваються місцях нагріте повітря має меншу щільність і піднімається вгору, таким чином утворюється зона зниженого атмосферного тиску. Аналогічним чином утворюється зона підвищеного тиску в більш холодних місцях. . Рух повітря відбувається із зони високого атмосферного тиску в зону низького атмосферного тиску. Тому що чим ближче до екватора і далі від полюсів розташована місцевість, тим краще вона прогрівається, в нижніх шарах атмосфери існує переважна рух повітря від полюсів до екватора. Однак, Земля також обертається навколо своєї осі, тому на рухомий повітря діє сила Коріоліса і відхиляє цей рух на захід. У верхніх шарах тропосфери утворюється зворотний рух повітряних мас: від екватора до полюсів. Його коріолісова сила постійно відхиляє на схід, і чим далі, тим більше. І в районах близько 30 градусів північної і південної широтирух стає спрямованим із заходу на схід паралельно екватору. В результаті потрапив в ці широти повітрю нікуди діватися на такій висоті, і він опускається вниз до землі. Тут утворюється область найбільш високого тиску. Так утворюються пасати - постійні вітри, що дмуть у напрямку до екватора і на захід, і так як загортати сила діє постійно, при наближенні до екватора пасати дмуть майже паралельно йому. Повітряні течії верхніх шарів, спрямовані від екватора до тропіків, що називається антипасат. Пассат і антіпассати як би утворюють повітряне колесо, по якому підтримується безперервний круговорот повітря між екватором і тропіками. Між пасатами Північної і Південної півкуль знаходиться внутрішньотропічна зона конвергенції.
Протягом року ця зона зміщується від екватора в більш нагріте літній півкуля. В результаті в деяких місцях, особливо в басейні індійського океану, Де основний напрямок перенесення повітря взимку - із заходу на схід, влітку воно замінюється протилежним. Такі переноси повітря називаються тропічними мусонами. Циклонічна діяльність пов'язує зону тропічної циркуляції з циркуляцією в помірних широтах і між ними відбувається обмін теплим і холодним повітрям. В результаті междушіротного обміну повітрям відбувається перенесення тепла з низьких широт у високі і холоду з високих широт в низькі, що призводить до збереження теплового рівноваги на Землі.
Насправді циркуляція атмосфери безперервно змінюється, як з-за сезонних змінв розподілі тепла на земній поверхні і в атмосфері, так і з-за освіти і переміщення в атмосфері циклонів і антициклонів. Циклони і антициклони переміщаються в загальному по напрямку на схід, при цьому циклони відхиляються в сторону полюсів, а антициклони - в сторону від полюсів.
Таким чином утворюються:
Цьому розподілу тиску відповідають західний перенос в помірних широтах і східний перенос в тропічних і високих широтах. У Південній півкулі, зональність циркуляції атмосфери виражена краще, ніж в Північному, так як там в основному океани. Вітер в пасатах змінюється слабо і ці зміни мало змінюють характер циркуляції. В середньому близько 80 разів на рік в деяких районах внутрішньотропічної зони конвергенції, розвиваються тропічні циклони, які різко змінюють усталений режим вітрів і стан погоди в тропіках, рідше за їх межами. У внетропических широтах циклони менш інтенсивні, ніж тропічні. Розвиток і проходження циклонів і антициклонів - явище повсякденне. Меридіональні складові циркуляції атмосфери, пов'язані з циклонічної діяльністю в позатропічних широтах, швидко і часто змінюються. Однак буває, що протягом декількох діб і іноді навіть тижнів обширні і високі циклони і антициклони майже не змінюють своє положення. Тоді відбуваються протилежно спрямовані тривалі меридіональні переноси повітря, іноді у всій товщі тропосфери, які поширюються над великими площами і навіть над всією півкулею. Тому в позатропічних широтах розрізняють два основних типи циркуляції над півкулею або великим його сектором: зональний, з переважанням зонального, найчастіше західного переносу, і меридіональний, з суміжними переносами повітря у напрямку до низьких і високих широт. Меридіональний тип циркуляції здійснює значно більший междушіротний перенесення тепла, ніж зональний.
Циркуляція атмосфери також забезпечує розподіл вологи як між кліматичними поясами, Так і всередині них. Велика кількість опадів в екваторіальному поясізабезпечується не тільки власним високим випаровуванням, а й перенесенням вологи (завдяки загальної циркуляції атмосфери) з тропічних і субекваторіальних поясів. В субекваторіальному поясіциркуляція атмосфери забезпечує зміну сезонів. Коли мусон дме з моря, йдуть рясні дощі. Коли мусон дме з боку посушливої суші, настає сезон посухи. тропічний пояссуші, ніж екваторіальний і субекваторіальний, так як загальна циркуляція атмосфери переносить вологу до екватора. Крім того, переважають вітри зі сходу на захід, тому завдяки волозі, що випарувалася з поверхні морів і океанів, в східних частинах материків випадає досить багато дощів. Далі на захід дощів не вистачає, клімат стає арідним. Так утворюються цілі пояса пустель, таких як