Пояса атмосферного давления: причины их возникновения, циклоны, антициклоны

Глобальная циркуляция атмосферы. Ветер

В статье актуализируются вопросы исследования глобальная циркуляция атмосферы. В частности, исследуется специфика ветра.

1. Циркуляция атмосферы

Циркуляция атмосферы – это система крупных воздушных течений Земли: пассаты, западные ветры (перенос воздушных масс с умеренных широт) и восточные ветры (перенос воздушных масс с приполярных широт). Она обусловлена неравномерным распределением атмосферного давления над земной поверхностью. Установлены так называемые пояса атмосферного давления (рис. 1) (области повышенного и пониженного давления).

Над прогретыми участками, как правило, устанавливаются области пониженного давления, а над более прохладными – повышенного. Вследствие этого возникает горизонтальное перемещение воздуха (ветер) из области высокого давления в область низкого.

Ветром называется горизонтальное движение воздуха. При этом воздух движется из области высокого давления в область низкого. Ветры, наблюдаемые у земной поверхности, весьма разнообразны. Их обычно делят на группы: местные ветры, вызванные местными условиями (температурой, орографией); ветры циклонов и антициклонов и ветры, являющиеся частью общей циркуляции атмосферы.

Рис. 1. Общая циркуляция атмосферы

2. Местные ветры

Под местными ветрами понимают ветры, характерные только для определенных географических районов. Происхождение их различно.

Во-первых, местные ветры могут быть проявлением местных циркуляции, возникающих в системе общей циркуляции атмосферы при слабых и крупно масштабных воздушных течениях.

Во-вторых, местные ветры могут представлять собой местные изменения (возмущения) течений общей циркуляции атмосферы под влиянием орографии или топографии местности.

3. Шкала Бофорта

Шкала Бофорта – это условная 12-балльная шкала для визуального определения силы и скорости ветра по его воздействию на наземные объекты и на водную поверхность. Шкала Бофорта определяет установленное международным соглашением соотношение между скоростью ветра в м/с (км/ч, в морских узлах) и силой ветра, выраженной в условных единицах – баллах (от 0 до 12). Скорость ветра замеряется анемометрами над открытой ровной поверхностью моря и суши на стандартной высоте 10 м. Шкала Бофорта была разработана в 1806 году английским морским гидрографом и мореплавателем контр-адмиралом Ф. Бофортом, предложившим таблицу для оценки силы ветра в зависимости от его скорости.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта (на стандартной высоте 10м над открытой ровной поверхностью)

Словесное определение силы ветра

Скорость ветра, м/с

Штиль. Дым поднимается вертикально

Направление ветра заметно, но относу дыма, но не по флюгеру

Движение ветра ощущается на лице, шелестят листья, приводится в движение флюгер

Листья и тонкие ветви деревьев все время колышутся, ветер развевает верхние флаги

Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев

Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями

Качаются толстые ветви деревьев, гудят телеграфные провода

Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно

Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно

Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу

Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко

Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко

4. Бризы

К местным ветрам термического происхождения относятся бризы (франц. – brise – легкий ветер). Бризами называют ветры у береговой линии морей и больших озер, имеющие резкую суточную смену направления. Бризы бывают морскими (дневными) и береговыми (ночными).

Днем морской бриз дует в направлении на берег, а ночью береговой бриз дует с берега на море (рис. 2).

Рис. 2. Схема образования бриза

Скорость ветра при бризах 3–5 м/с, в тропиках и больше. Бризы отчетливо выражены в тех случаях, когда погода ясная и общий перенос воздуха слабый, как это бывает, например, во внутренних частях антициклонов. В противном случае общий перенос воздуха в определенном направлении маскирует бризы, как это всегда бывает при прохождении циклонов.

Причиной возникновения бризов является то, что вода обладает большей теплоёмкостью, поэтому она длительно нагревается и долго остывает. Днём воздух над сушей быстро прогревается и поднимается вверх, а ему на смену приходит более холодный воздух с моря, начинает дуть морской бриз, который понижает температуру воздуха на побережье, а также увлажняет воздух. После захода солнца суша начинает остывать быстрее, чем вода. В это время и начинает формироваться береговой бриз, он слабый и без вертикального движения. Ранним утром и вечером температуры поверхности моря и земли выравниваются, при этом движение воздуха отсутствует, ветер утихает, море становится спокойным.

Скорость бриза небольшая, и составляет 1–5 м/с, редко больше. Бриз заметен только в условиях слабого общего переноса воздуха – в тропиках, а в средних широтах – в устойчивую безветренную погоду. Вертикальная высота (мощность) воздушного слоя – днем до 1–2 км, ночью – несколько меньше. Чередование дневного и ночного ветра называется бризовой циркуляцией. Бризовая циркуляция затрагивает области побережья и моря шириной 10–50 км.

Морской бриз понижает температуру воздуха в дневное время и делает воздух более влажным. Бриз чаще бывает летом, когда разница температур между сушей и водоёмом достигает наибольших значений. В умеренном поясе обычно бриз ярко выражен в теплое время года и в малооблачную погоду при наибольшем контрасте температур суша – вода (порядка 20 °С). В тропических странах бризы наблюдаются круглый год.

5. Фён

Фён (нем. Fohn, от лат. favonius – теплый западный ветер) – теплый, сухой порывистый ветер, дующий временами с гор в долины (рис. 3).

Читайте также:
Отряды класса млекопитающие: общая характеристика и главные признаки животных и зверей

Рис. 3. Схема образования фёна

Температура воздуха при фёне значительно и быстро повышается, а относительная влажность резко падает, иногда до одного – двух десятков процентов. В начале фёна могут наблюдаться резкие и быстрые колебания температуры и влажности вследствие встречи теплого воздуха фёна с холодным воздухом, заполняющим долины. Порывистость фёна указывает на сильную турбулентность его потока. Продолжительность фёна может быть от нескольких часов до нескольких суток, иногда с перерывами (паузами).

Фёны с давних времен известны в Альпах. Они очень часты на Западном Кавказе как на северных, так и на южных склонах хребта. Фены наблюдаются и под обрывистой стеной Яйлы на Южном берегу Крыма, в горах Средней Азии и Алтая, в Якутии, западной Гренландии, на восточных склонах Скалистых гор и во многих других горных системах.

6. Бора

Бора (итал. bora от греч. «бореас» – север, северный ветер) – сильный холодный и порывистый ветер, дующий с низких горных хребтов в сторону достаточно теплого моря (рис. 4).

Рис. 4. Направление воздушных масс бора

Образуется преимущественно в холодную часть года при вторжениях масс холодного воздуха, который, переваливая через невысокие хребты (обычно 300–600 м), сравнительно мало нагревается и с большой скоростью «падает» по подветренному склону под действием градиента давления и силы тяжести. Температура воздуха в районе вторжения понижается. Наблюдается преимущественно зимой в местностях, где хребты отделяют внутренние равнины и плоскогорья от теплых морей или крупных водоемов. Например, на Адриатическом побережье бывшей Югославии близ Триеста, на севере Черноморского побережья Кавказа близ Новороссийска – новороссийская бора.

7. Горно-долинные ветры

В долинах горных систем наблюдаются ветры с суточной периодичностью, сходные с бризами. Это горно-долинные ветры. Горно-долинные ветры отчетливее всего выражены в теплые, ясные летние ночи. Скорость горного ветра зависит от крутизны склона, а также от ширины и глубины долины. Днем долинный ветер дует из устья долины вверх по долине, а также вверх по горным склонам. Ночью горный ветер дует вниз по склонам и вниз по долине, в сторону равнины. Горно-долинные ветры хорошо выражены во многих долинах Альп, Кавказа, Тянь-Шаня, Памира и в других горных странах, главным образом в теплое полугодие. Вертикальная мощность их значительная и измеряется средней высотой хребтов, образующих борта долины: ветры заполняют все поперечное сечение долины, сильные, но иногда достигают 10 м/с и более.

Можно указать, по крайней мере, две независимо действующие причины возникновения горно-долинных ветров. Одна из них − дневной подъем или ночное опускание воздуха по горным склонам − ветры склонов. Другая создает общий перенос воздуха вверх по долине днем и вниз ночью − горно-долинные ветры в тесном смысле слова. Днем поверхность склонов гор теплее прилегающего воздуха. Поэтому воздух в непосредственной близости к склону нагревается сильнее, чем воздух, расположенный дальше от склона, и в атмосфере устанавливается горизонтальный градиент температуры, направленный от склона в свободную атмосферу.

8. Глобальная (общая) циркуляция атмосферы

Глобальной циркуляцией атмосферы называют круговорот воздуха на земном шаре, приводящий к переносу его из низких широт в высокие и обратно. В тропосфере к циркуляции атмосферы относятся: циклоны и антициклоны, пассаты, западные воздушные течения умеренных широт, муссоны. Перемещение воздушных масс происходит как в широтном, так и в меридиональном направлениях. 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 воздушные потоки вращения Земли.

Главные закономерности циркуляции атмосферы в основном постоянны: в нижней тропосфере преобладающие направления переноса воздуха различаются по географическим поясам. В полярных широтах – восточные ветры; в умеренных − западные ветры с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны в тропических широтах.

Вращение земли отклоняет эти движущиеся массы в северном полушарии вправо, и влево − в южном. Воздух, таким образом, 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 (рис. 5). От этого пояса воздух растекается в обе стороны, подвергаясь действию отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса). Одни воздушные массы, охлаждаясь, поворачивают назад к экватору и имеют севера – восточное направление (пассаты), другие – юго−западное, замыкая, таким образом, кольца циркуляции атмосферы.

Рис. 5. Расположение элементов общей циркуляции атмосферы

9. Ветры циклонов и антициклонов

Циклоны − это атмосферные вихри, которые зарождаются над относительно теплой поверхностью, имеют систему ветров, вращающихся против часовой стрелки в северном полушарии (рис. 6, а). В вертикальном разрезе циклон представляет собой восходящие токи воздуха. Формируются циклоны над поверхностью Северной Атлантики, в Исландском минимуме (центр пониженного давления) и далее перемещаются на запад.

Рис. 6. Циклоны (а) и антициклоны (б)

Антициклоны являются противоположной «копией» циклонов, они формируются над охлажденной поверхностью (рис. 6, б). Нисходящие токи воздуха создают области повышенного атмосферного давления. При этом складывается система ветров, направленных по часовой стрелке от центра повышенного давления на периферию (т.е. из области более высокого давления − в область пониженного). Преимущественная область действия антициклонов − Центральная Сибирь (так называемый Азиатский максимум).

Читайте также:
Представители пауков: общая характеристика класса паукообразных, ядовитые виды

Сложные процессы формирования, развития, трансформации циклонов и антициклонов принято называть циклонической деятельностью. Восточное направление ветров преобладает в приполярных областях Земли. Тропические циклоны образуются там, где наблюдается высокая температура поверхности воды (выше 26 °С), а разность температур вода-воздух более 2. Это приводит к усилению испарения, увеличению запасов влаги в воздухе. Появляющаяся мощная тяга увлекает все новые и новые объемы воздуха, нагревшиеся и увлажнившиеся над водной поверхностью. Вращение Земли придает подъему воздуха вихревое движение, и вихрь становится подобным гигантскому волчку, энергия которого грандиозна.

10. Пассаты

Пассаты – это воздушные течения в тропических широтах океанов, сравнительно устойчивые в течение всего года. В Северном полушарии зимой пассатная зона простирается от экватора до 28° с.ш. Летом, когда экваториальная ложбина перемещается в Северное полушарие, зона пассатов располагается между 18 и 31° с.ш. (рис. 1). Таким образом, площадь, охватываемая пассатной циркуляцией, от зимы к лету уменьшается вдвое. В Южном полушарии положение пассатной зоны более стабильное. В северном полушарии летом под влиянием хорошо развитой муссонной циркуляции пассатная зона приобретает сложную структуру.

Скорость пассатных ветров у земной поверхности составляет в среднем 5−8 м/с. На земном шаре эти системы ветров наиболее устойчивы: с вероятностью 80−90% их можно встретить в любой момент года, а не только на средних картах. Во времена парусного флота ветер имел первостепенное значение для мореплавания. Такой ветер испанские мореплаватели окрестили «viento de asade» – благоприятствующий перемещению.

11. Муссоны

Муссон (от араб. «mawsim» – время года, посредством фр. Mousson) – устойчивые ветра, периодически меняющие свое направление, летом дуют с океана, зимой – с суши; свойственны тропическим областям и некоторым приморским странам умеренного пояса (Дальний Восток). Возникновение муссонов связано с неравномерным прогреванием суши и океана в течение года. Океан значительно медленнее нагревается солнцем, однако и отдает тепло тоже очень медленно, а вот суша очень быстро остывает и также быстро охлаждается. При этом получается так, что летом, температура суши, нагретой солнцем, оказывается выше температуры океана. Нагретый воздух над сушей устремляется вверх, формируя область пониженного давления. Над более холодным, относительно суши, океаном, давление получается выше, чем над прогретой сушей (рис. 7).

Рис. 7. Направление муссонов в жаркий (лето) и холодный сезоны (зима)

Устойчивость муссонов связана с устойчивым распределением атмосферного давления в течение каждого сезона, а их сезонная смена – с коренными изменениями в распределении давления от сезона к сезону. Преобладающие барические градиенты резко меняют направление от сезона к сезону, вместе с этим меняется и направление ветра.

Муссоны наблюдаются в тех районах, где циклоны и антициклоны обладают достаточной устойчивостью и резким сезонным преобладанием одних над другими. В тех же областях Земли, где циклоны и антициклоны быстро сменяют друг друга и мало преобладают одни над другими, – режим ветра изменчив и не похож на муссонный. Так обстоит дело и в большей части Европы.

Атмосферное давление: что это такое, причины образования, единицы измерения, нормы, фото и видео

Атмосферное давление: что это такое, причины образования, единицы измерения, нормы, фото и видео

Атмосфера и погода

С атмосферным давлением каждый хорошо знаком, как минимум, благодаря урокам физики и прогнозам погоды. Однако с научной точки зрения понятие давления, а также особенности его возникновения выглядят намного сложнее. Кроме того, интерес вызывают нюансы влияния давления на человека.

Что такое атмосферное давление?

Атмосферное давление – это давление газовой оболочки нашей планеты, атмосферы, которое действует на все имеющиеся в ней предметы, а также земную поверхность. Давление соответствует силе, которая действует в атмосфере на единицу площади.

Атмосфера Земли (фото с МКС)

Атмосфера Земли (фото с МКС)

Если говорить более простым языком, то это сила, с которой повсюду окружающий нас воздух воздействует на поверхность земли и объекты. Отслеживая изменения атмосферного давления, можно в совокупности с другими факторами прогнозировать погодные условия.

Почему и вследствие чего создается атмосферное давление?

Специалисты, изучающие атмосферу Земли и различные метеорологические явления, тщательно следят за тем, как перемещаются воздушные массы. Это основной фактор, влияющий на климатические условия той или иной местности. Эти наблюдения дали возможность понять, почему возникает атмосферное давление.

Всему виной гравитация. Путем множества экспериментов доказано, что воздух отнюдь не невесомый. Он состоит из различных газов, которые имеют определенный вес. Таким образом, на воздух действует сила притяжения Земли, которая и способствует образованию давления.

Вокруг земного шара масса воздуха неодинаковая. Соответственно колеблется и уровень атмосферного давления. На участках с большей массой воздуха наблюдается более высокое давление. Если же воздуха меньше (его также называют разреженным в таких случаях), то и давление ниже.

Движение Солнце

Движение Солнце

Почему меняется вес атмосферы? Секрет этого явления таится в нагревании воздушных масс. Дело в том, что нагревание воздуха происходит вовсе не от солнечных лучей, а за счет земной поверхности.

Вблизи нее воздух нагревается и, становясь легче, поднимается вверх. В это время охлажденные потоки тяжелеют и опускаются вниз. Этот процесс происходит беспрерывно. Каждый воздушный поток имеет свое давление, а его разность вызывает ветер.

Как влияет состав атмосферы на давление?

В состав атмосферы входит огромное количество газов. Преимущественно это азот и кислород (98%). Также имеется углекислый газ, неон, аргон и др. Атмосфера начинается с пограничного слоя толщиной 1-2 км и заканчивается экзосферой на высоте около 10 000 км, где плавно переходит в межпланетное пространство.

Читайте также:
Все про слонов: вес африканского животного, сколько живут, чем питаются, скелет слона

Состав атмосферы

Состав атмосферы

Состав атмосферы влияет на давление за счет плотности. Каждый компонент имеет свою плотность. Чем больше высота, тем тоньше слой атмосферы и ниже его плотность. Соответственно снижается и давление.

Измерение атмосферного давления

В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Их применение обусловлено приборами, при помощи которых измеряется давление – ртутными барометрами. 1 мм ртутного столба соответствует около 133 Па.

Барометры бывают двух типов:

  • жидкостные;
  • механические (барометр-анероид).

Жидкостные барометры заполняются ртутью. Изобретение данного прибора – это заслуга итальянского ученого Эванджелисты Торричелли. В 1644 году он проводил эксперимент с емкостью, ртутью и колбой, которая открытым отверстием опускалась в жидкость.

При изменении давления ртуть то поднималась, то опускалась в колбе. Современные ртутные барометры со шкалами считаются наиболее точными, но не очень удобными, поэтому их используют на метеорологических станциях.

Барометры

Барометры

Более распространены барометры-анероиды. В конструкции такого прибора предусмотрена металлическая коробка с разреженным воздухом внутри. Когда давление понижается, коробка расширяется. При возрастающем давлении коробка сжимается и действует на прикрепленную пружину. Пружина приводит в движение стрелку, которая отображает на шкале уровень давления.

Интересный факт: существует эталон единицы давления (как и других единиц физических величин). Первичный эталон, отображающий абсолютное давление максимально точно, находится во Всероссийском НИИ метрологии имени Менделеева (Санкт-Петербург).

Норма атмосферного давления для человека

Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0℃ на уровне моря (45º широты). При этом на каждый квадратный сантиметр поверхности земли атмосфера воздействует с силой в 1,033 кг. Ртутный столб высотой 760 мм уравновешивает массу этого воздушного столба.

Показатель в 760 мм тоже был определен Торричелли в ходе эксперимента. Также он заметил, что когда колба наполняется ртутью, вверху остается пустота. Впоследствии это явление получило название «торричеллиевой пустоты». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента создал вакуум – то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.

При стандартном давлении в 760 мм ртутного столба человек ощущает себя наиболее комфортно. Если учесть предыдущие данные, то на человека воздух давит с силой около 16 тонн. Почему тогда мы не ощущаем этого давления?

Дело в том, что внутри организма тоже имеется давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием данной силы. Когда атмосфера воздействует на тело, эта сила распределяется равномерно по всей поверхности. Таким образом, давление уравновешивается, и мы его не чувствуем.

Карта атмосферного давления России

Карта атмосферного давления России

Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года. Например, жителям Владивостока повезло, поскольку там среднегодовой показатель атмосферного давления почти равен норме – 761 мм ртутного столба.

А в населенных пунктах, расположенных в горной местности (например, в Тибете), давление гораздо ниже – 413 мм ртутного столба. Это связано с высотой около 5000 м.

Повышение и понижение давления

Когда давление превышает отметку в 760 мм. рт. ст., его называют повышенным, а когда показатель меньше нормы – пониженным.

В течение 24 часов происходит несколько перепадов атмосферного давления. Утром и вечером оно повышается, а после 12 часов дня и ночи – понижается. Это происходит в связи с тем, что меняется температура воздуха и, соответственно, его потоки перемещаются.

В зимний период над материковой частью Земли отмечается самое высокое атмосферное давление, потому что воздух имеет низкую температуру и отличается высокой плотностью. Летом наблюдается противоположная ситуация – отмечается минимальное давление.

В более глобальных масштабах уровень давления тоже зависит от температуры. Земная поверхность нагревается неодинаково: планета имеет геоидную (а не идеально круглую) форму и вращается вокруг Солнца. Одни зоны нагреваются сильнее, другие – слабее. Из-за этого и атмосферное давление распределяется по поверхности планеты зонально.

Пояса атмосферного давления

Пояса атмосферного давления

Ученые выделяют 3 пояса, где преобладает низкое давление и 4 пояса с преобладающими максимумами. Зона экватора прогревается больше всего, поэтому легкий теплый воздух поднимается вверх, а у поверхности образовывается низкое давление.

Вблизи полюсов все наоборот: холодный воздух опускается, поэтому здесь отмечается высокое давление. Если посмотреть на схему распределения давления по поверхности планеты, можно заметить, что пояса минимумов и максимумов чередуются.

Кроме того, нужно помнить и о неравномерном нагревании обоих полушарий Земли в течение года. Это приводит к определенному смещению поясов низкого и высокого давления. Летом они сдвигаются в северном направлении, а зимой – в южном.

Влияние на человека

Атмосферное давление оказывает серьезное воздействие на организм человека. Это вполне естественно, если учитывать все вышесказанное относительно силы, с которой воздух давит на наше тело и оказываемого противодействия.

Как изменения в погоде влияют на человека

Как изменения в погоде влияют на человека

Существует понятие метеорологической зависимости, подтвержденное наукой и медициной. Метеопатами считаются люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения давления от нормы. К ним также относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности сердечнососудистой, нервной системы и др.).

Читайте также:
Примеры предложений в Past Perfect: правила употребления прошедшего завершенного времени

В целом организм человека умеет приспосабливаться к изменению климатических условий. Например, при путешествии в страну с совершенно другими погодными условиями может потребоваться несколько дней на акклиматизацию.

Значительные отклонения от нормы будут ощутимы для абсолютно любого человека. Сюда относится как повышенное, так и пониженное давление.

В обычной жизни повышение атмосферного давления до критического уровня, при котором ухудшается самочувствие человека, не происходит (за исключением вышеупомянутых метеозависимых и хронически больных). Ощутить его эффект можно, например, при погружении на большую глубину.

Пониженное и повышенное давление

Пониженное и повышенное давление

Пониженное атмосферное давление более опасно. Его воздействие можно легко ощутить на большой высоте. Существует понятие высотной болезни, при которой увеличивается количество углекислого газа. Объем кислорода при этом, наоборот, понижается, поэтому ткани организма ощущают кислородное голодание. Сосуды быстро реагируют на это, провоцируя резкое возрастание давления в организме.

Циклон

Циклон – это огромная масса воздуха, которая вращается в виде вихря вокруг вертикальной оси диаметром до нескольких тысяч километров. В центре данного вихря наблюдается пониженное давление.

Циклоны

Циклоны

В Северном полушарии атмосферный вихрь циклона вращается против часовой стрелки, в Южном – по часовой. Циклоны возникают регулярно, так как их образование напрямую связано с вращением Земли. Не бывает циклонов рядом с экватором.

Циклоны бывают двух типов:

  1. Тропические. Возникают в тропических широтах, отличаются относительно небольшими размерами. Однако им свойственна огромная, разрушительная сила ветра.
  2. Внетропические. Формируются в полярных и умеренных широтах. Достигают нескольких тысяч километров в диаметре.

Интересный факт: в тропических циклонах нередко наблюдается «глаз бури» – это область размером около 20 км в самом центре вихря, в которой сохраняется ясная и безветренная погода.

Главные отличительные особенности циклона – колоссальная энергия, которая проявляется в виде сильных ветров, бурь, гроз, шквалов, осадков. Мощным тропическим циклонам присваивают уникальные имена или названия, например, «Катрина» (2005), «Нина» (1975), «Дориан» (2019).

Антициклон

Антициклон – это не только противоположность циклона. Данное явление имеет другой механизм возникновения. Ветер в обоих полушариях Земли движется в обратном направлении по сравнению с циклоном.

Антициклон

Антициклон

Антициклон представляет собой область высокого давления. Ей свойственны замкнутые изобары – это линии, которыми отмечаются места с одинаковым атмосферным давлением.

Антициклон приносит стабильные погодные условия, соответствующие времени года. Летом это безветренная жаркая погода, зимой – морозная. Характеризуется малым количеством облаков или полным их отсутствием.

Формируются антициклоны на определенных участках. Например, чаще всего они возникают над большими массивами льда: в Антарктиде, Гренландии, Арктике. Также встречаются в тропиках.

Антициклоны тоже несут в себе опасность и неприятные последствия. Они могут способствовать возникновению пожаров, продолжительных засух. При долгом отсутствии ветра в крупных городах накапливаются вредные вещества, газы, что особенно остро ощущают люди с заболеваниями дыхательных путей.

Разница между циклоном и антициклоном

Разница между циклоном и антициклоном

Интересный факт: существуют блокирующие циклоны, которые формируются над определенной зоной и никуда не движутся. При этом они не пропускают прочие воздушные массы. Обычно они длятся не дольше 5 суток, но регулярно в Европейской части России антициклоны держатся около месяца. Последний раз это было в 2015 году. Результат – жара, засуха, лесные пожары.

Как с высотой изменяется атмосферное давление? Формула, график

Атмосферное давление напрямую зависит от высоты. Чем выше, тем давление ниже и наоборот. Если подняться на 12 м выше уровня моря, столбик ртути в барометре снизится на 1 мм.

Давление чаще отображают в гектопаскалях вместо мм рт. ст.: 1 мм = 133,3 Па = 1, 333 гПа. Показать взаимоотношение высоты и давления можно при помощи несложной формулы:

∆h/∆P=12 м/мм рт. ст или ∆h/∆P=9 м/гПа,

где ∆h — изменение высоты,
∆P — изменение давления.

Таким образом, при подъеме на 9 метров, уровень давления снижается на 1 гПа. Этот показатель называется барической ступенью. Норма атмосферного давления – 1013 гПа (можно округлить до 1000).

Как с помощью этих данных рассчитать изменение давление на другой высоте? К примеру, при подъеме на 90 м давление снизится на 10 гПа. В таком случае выходит, что при подъеме на 900 м давление упадет до 0.

Но с высотой меняется и плотность воздуха, поэтому, когда речь идет о большей дистанции (начиная с 1,5-2 км), все расчеты надо проводить с учетом данного показателя.

График соотношения высоты и давления

График соотношения высоты и давления

График изменения атмосферного давления с высотой наглядно отображает все вышесказанное. Он приобретает вид кривой линии, а не прямой. Из-за того, что плотность атмосферы неодинаковая, с увеличением высоты давление начинает снижаться все медленнее. Однако оно никогда не достигнет нуля, поскольку повсюду есть какое-то вещество – во Вселенной нет вакуума.

Атмосферное давление в горах

В горах давление будет в любом случае ниже. Как себя при этом чувствует человек, зависит от высоты, а также дополнительных условий. Например, при нормальной влажности подъем на 3000 м может вызвать слабость, снижение работоспособности. Это объясняется недостатком кислорода.

Во влажном климате аналогичные ощущения возникают уже на высоте 1000 м. Дело в том, что молекулы воды вытесняют молекулы кислорода – во влажном воздухе его меньше. А в сухом климате можно практически без проблем подняться на 5000 м.

Снижение давления с высотой

Снижение давления с высотой

Разная высота и ее влияние:

  1. 5 км – ощущение недостатка кислорода.
  2. 6 км – максимальная высота, на которой располагаются постоянные поселения.
  3. 8,9 км – высота Эвереста. Вода закипает при температуре +68℃. Недолго находиться на таком уровне могут подготовленные люди.
  4. 13,5 км – безопасно находиться можно лишь при наличии чистого кислорода. Максимально допустимая высота, на которой можно пребывать без специальной защиты.
  5. 20 км – высота, недопустимая для человека. Только при условии нахождения в герметичной кабине.
Читайте также:
Рудименты и гомологических органы, примеры атавизмов как доказательств эволюции

Интересное видео про атмосферное давление

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое циклон и антициклон

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.

Циклоны и антициклоны – это подвижные атмосферные вихри, перемещающие гигантские объёмы воздушных масс и определяющие характер погоды на обширных пространствах.

Их размеры колоссальны: до 3 тыс.км в диаметре и до 16 км в высоту.

Атмосфера

Эти мощные атмосферные образования имеют схожий механизм формирования, но по сути они – антиподы (это видно даже по их названию). Рассмотрим оба этих явления подробней.

Циклон — это .

Циклон – это атмосферный вихрь с пониженным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от периферии к центру. Обозначается буквой Н (зона низкого давления).

В северном полушарии воздушная масса закручивается против часовой стрелки, а в южном – по часовой стрелке, но в любом случае воздушный поток направляется вверх.

Циклон

Образование циклона вызвано столкновением воздушных масс с разной температурой, иными словами, наступлением тёплого воздушного фронта на холодный.

В зависимости от области возникновения выделяют следующие виды циклонов:

  1. арктические;
  2. циклоны умеренных широт;
  3. тропические.

Развитие циклона происходит в несколько этапов, а именно:

  1. Начало – формирование воздушных потоков, которое может продолжаться несколько суток.
  2. Молодость – падение давления в центральной области и появление густых облаков.
  3. Зрелость – давление падает до предельной величины, а скорость ветра усиливается до максимального значения. Этап длится от нескольких часов до нескольких суток.
  4. Затухание – циклон постепенно теряет силу, переходя с акватории на сушу.

Самые мощные – тропические циклоны, которые формируются над хорошо прогретой морской акваторией в пределах экваториального пояса (на широтах от 5 до 25 градусов).

Они не такие обширные, как циклоны умеренных широт, однако несут огромную разрушительную силу. Такие циклоны в зависимости от места возникновения называют ураганами, тайфунами или арканами.

При подходе центра тропического циклона происходит резкое падение атмосферного давления, вместо перистых облаков появляются нагромождения тяжёлых ливневых облаков.

На какое-то время наступает затишье и удушливая жара, после чего температура воздуха падает и начинается сильный дождь, сменяющийся тропическим ливнем.

Антициклон — это .

Антициклон – это атмосферный вихрь с повышенным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от центра к краям. Обознается буквой B (зона высокого давления).

В северном полушарии воздух закручивается по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки, но в любом случае опускается из верхних слоёв атмосферы (главным образом из тропосферы) к поверхности земли.

Антициклон

Причины образования антициклонов такие же, как и в случае с циклонами: столкновение тёплого и холодного воздушных фронтов. Однако формируются они по большей части в субтропических и приполярных областях.

Антициклоны перемещаются медленней циклонов (их скорость обычно не превышает 40 км/час), а иногда могут надолго «зависнуть» на одном месте, формируя устойчивую климатическую зону.

Антициклоны подразделяются на:

  1. низкие, где преобладают холодные потоки воздуха, а область повышенного давления заканчивается на высоте порядка 1,5 км;
  2. высокие, где преобладают тёплые воздушные потоки, а область повышенного давления распространяется на всём протяжении тропосферы (до 16 тыс. км).

Для антициклона характерна ясная, сухая и безветренная погода. В летний период наступает жара, в зимний – холода.

При этом наблюдается резкое изменение температуры воздуха на протяжении суток, особенно в глубине континентальной части. Случается, что разница дневных и ночных значений достигает 20 градусов по цельсию (в Сибири это не такая уж редкость).

Рекордный перепад в 55,5 С был зафиксирован в январе 1916 г. в г.Браунинг (штат Монтана, США), где температура в течение суток упала с +6,70 С до -48,80 С.

Сходство и различие циклонов и антициклонов

Сходство циклонов и антициклонов заключается в том, что у них один и тот же механизм возникновения, связанный с осевым вращением планеты и неравномерным прогревом земной поверхности. И тот и другой имеют вихреобразную структуру и оказывают влияние на погодные условия на больших пространствах.

Жизненный цикл у обоих явлений примерно одинаковый, в среднем от 3 до 10 суток (этого срока достаточно для выравнивания атмосферного давления). Однако есть среди них и долгожители, такие как Исландский и Алеутский циклоны, Азиатский (Сибирский) и Южно-Индийский антициклоны.

Однако в целом это абсолютно противоположные явления. В принципе, прочитав про циклон и поменяв его основные характеристики на обратные, можно получить общее представление об антициклоне.

Главные различия приведены в нижеследующей таблице.

Показатель Циклон Антициклон
Область образования Над океанами на всех широтах кроме экваториальных Над океанами в субтропиках и приполярных широтах
Диаметр 100-1000 км До 3000 км
Скорость перемещения До 60 км/час, у ураганов и тайфунов до 200 км/час До 40 км/час
Распределение давления В центре пониженное, повышается к периферии В центре повышенное, понижается к периферии
Направление вращения вихря Против часовой стрелки в северном полушарии, по часовой стрелке – в южном По часовой стрелке в северном полушарии, против часовой стрелки – в южном
Погода Облачно, осадки, сильный ветер Ясно, безветренно, жарко (летом) или холодно (зимой)
Обозначение на синоптической карте Н (зона низкого давления) B (зона высокого давления)
Читайте также:
Поиск уменьшаемого, вычитаемого и разности на простых примерах для первоклассников

Зачем нужны имена для циклонов

В 50-х годах прошлого века с подачи Всемирной метеорической организации (WMO) циклонам особой разрушительной силы (ураганам и тайфунам) стали присваивать имена.

Для этого были составлены алфавитные списки имён для бассейнов, где формируются циклоны. Например, для циклонов Карибского моря, Мексиканского залива и Северной Атлантики составлены списки на шестилетний период, каждый из которых содержит 21 имя.

Интересно отметить, что изначально эти алфавитные перечни содержали исключительно женские имена, и лишь к концу 70-х годов дискриминация была ликвидирована (как и кому это удалось, история умалчивает), и имена мужчин получили равные права.

Именное обозначение было придумано неспроста. Дело в том, что в одном и том же регионе могут одновременно возникнуть несколько циклонов, поэтому использование имён позволяет избежать путаницы в составлении прогнозов, обмене информацией и оповещении населения о предстоящей угрозе.

В данный момент действует перечень на 2019—2024 гг. В следующей шестилетке будет действовать такой же список, т.е. имена могут повторяться.

Однако есть и такие имена, которые дублироваться не будут: они присвоены особенно разрушительным циклонам с человеческими жертвами и вычеркнуты из списков навсегда.

Среди таких имён «Катрина» (ураган 2005 г., смывший г. Новый Орлеан), «Ирма» (тропический циклон 2017 г., унёсший жизни около 150 человек) и ряд других. Более подробную информацию по этому вопросу можно почерпнуть на сайте WMO по ссылке https://public.wmo.int/en/About-us/FAQs/faqs-tropical-cyclones/tropical-cyclone-naming.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Тот самый случай, когда названия не соответствуют самому явлению. Анти — приставка отрицательная, между тем, антициклон приносит хорошую погоду и вращается по часовой стрелке.

Пока наука, кроме как прятаться от непогоды, предложить больше ничего не может. У нас в стране вообще очень мало метеорологических станций, их чуть больше сотни на всю Россию, в США же их больше тысячи, а это сказывается на качестве прогноза погоды и безопасности для населения.

Непосредственные причины возникновения поясов атмосферного давления

Пояса атмосферного давления

Распределение поясов атмосферного давления на Земле определяется различием в температурах у поверхности Земли. Это следствие различного угла падения солнечных лучей на земную поверхность в разных широтах. Из-за этого в экваториальных областях, получающих наибольшее количество солнечного тепла, располагается пояс с постоянно пониженным давлением, а в приполярных районах оно повышено.

Это происходит по причине того, что у экватора нагретые воздушные массы поднимаются в верхние слои атмосферы, а в приповерхностном слое происходит разряжение, образующее область низкого атмосферного давления. У полюсов, наоборот, нисходящие потоки охлаждённых воздушных масс образуют область повышенного атмосферного давления.

Образование ветров

Общеизвестно, что горизонтальные перемещения воздушных масс (ветры) происходят из-за наличия участков с разностью атмосферного давления. Следовательно, в приповерхностном слое атмосферы воздушные массы перемещаются по направлению к экваториальным областям, а в верхних слоях атмосферы происходит их перемещение в обратном направлении.

Интересно знать: какие части света и материки существуют на планете Земля?

К тридцатым широтам северного и южного полушарий воздух достаточно охлаждается в верхнем слое тропосферы и возникают нисходящие воздушные потоки, образующие пояс повышенного атмосферного давления. Затем они расходятся в двух направлениях: часть возвращается к экватору, а часть направляется далее к шестидесятым широтам северного и южного полушарий, где происходит столкновение этих воздушных масс с потоками воздуха, двигающимися из полярных областей. В районе, где происходит их столкновение, тёплые массы воздуха начинают двигаться вверх, а в приповерхностном слое атмосферы образуются области разряжения.

Пояса давления атмосферы

Таким образом, над земной поверхностью формируются круговые атмосферные конвекционные ячейки как вертикальные, так и горизонтальные. Они отвечают расположению поясов (областей) разряжения и сгущения в тропосфере. От этих закономерностей в циркуляции воздушных масс зависят многие атмосферные параметры такие как: температура воздуха, частота и интенсивность осадков, плотность облачного слоя, относительная влажность и другие.

Сколько крупных зон выделяют в атмосфере Земли? В основном это четыре области повышенного давления и три области — пониженного.

Антициклоны

Антициклон представляет собой зону с повышенным атмосферным давлением с замкнутыми линиями равных давлений (изобарами) на климатических картах, имеющими общий центр и с характерным распределением направлений воздушных потоков. Отличается от циклона направлением вращения: в северном полушарии циркуляция происходит по часовой стрелке, а в южном полушарии — против хода часов. По высоте развития различают четыре типа атмосферных вихрей:

  1. Приземные. Существуют только в приповерхностном слое атмосферы.
  2. Низкие. Прослеживаются от поверхности Земли до высот с давлениями 700—850 миллибар.
  3. Средние. Отмечаются в нижних и средних слоях тропосферы. Атмосферное давление здесь понижено до 500 миллибар.
  4. Высотные. Встречаются на всем протяжении тропосферы, вплоть до высот с давлением около 300 миллибар.

Области, в которых наблюдаются антициклоны, характеризуются преобладающей ясной погодой или слабой облачностью. В зимний период или в ночное время в антициклоне можно ожидать следующих природных явлений в приповерхностном слое атмосферы:

  1. Туманы.
  2. Дымка.
  3. Смог.
  4. Образование низкой облачности.

Эти явление — следствие охлаждения воздушных масс земной поверхностью. Летом над континентальными областями возможно образование кучевых облаков. В этих широтах образуются сильные высокие субтропические антициклоны с тёплым воздухом.

Читайте также:
Культурный ландшафт: определение, отличие от природного и антропогенного, виды

Циклоны

Области пониженного давления в атмосфере — это циклоны. Циркуляция воздуха в циклонах происходит против хода стрелки часов в северном полушарии и в противоположном направлении в южном.

Циклон является не просто антиподом антициклона, у них различен сам механизм образования. Циклоны естественным образом формируются из-за вращения нашей планеты вокруг своей оси. Выделяются два главных типа циклонов:

  1. Внетропические циклоны.
  2. Тропические циклоны.

Циклоны и Антициклоны Земли

Внетропические циклоны формируются в областях умеренного или полярного климата и характеризуются диаметром от тысячи километров на начальном этапе развития. Выделяют южные внетропические циклоны, которые образуются на южной границе субтропиков и умеренных широт в таких регионах, как Средиземноморье, Балканы, Чёрное море, Каспий и так далее. После возникновения они продолжают своё движение в северном и северо-восточном направлении. Такие циклоны обладают огромной энергией. С ними связаны такие природные явления в средней полосе России, как проливные дожди и обильные снегопады, а также ураганные ветры и сильные грозы.

Антициклон

Многие полагают, что воздух – прозрачное вещество, перемещающееся в хаотичном порядке. В действительности он формирует фронты, движущиеся над земной поверхностью, образующие воздушные вихри – циклоны и антициклоны. Данные вихри взаимосвязаны, но противоположны по воздействию на погодные условия.

Циклон — это …

Циклон – это атмосферный вихрь с пониженным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от периферии к центру. Обозначается буквой Н (зона низкого давления).

В северном полушарии воздушная масса закручивается против часовой стрелки, а в южном – по часовой стрелке, но в любом случае воздушный поток направляется вверх.

Циклон

Образование циклона вызвано столкновением воздушных масс с разной температурой, иными словами, наступлением тёплого воздушного фронта на холодный.

В зависимости от области возникновения выделяют следующие виды циклонов:

  • арктические;
  • циклоны умеренных широт;
  • тропические.

Развитие циклона происходит в несколько этапов, а именно:

  • Начало – формирование воздушных потоков, которое может продолжаться несколько суток.
  • Молодость – падение давления в центральной области и появление густых облаков.
  • Зрелость – давление падает до предельной величины, а скорость ветра усиливается до максимального значения. Этап длится от нескольких часов до нескольких суток.
  • Затухание – циклон постепенно теряет силу, переходя с акватории на сушу.

Самые мощные – тропические циклоны, которые формируются над хорошо прогретой морской акваторией в пределах экваториального пояса (на широтах от 5 до 25 градусов).

Они не такие обширные, как циклоны умеренных широт, однако несут огромную разрушительную силу. Такие циклоны в зависимости от места возникновения называют ураганами, тайфунами или арканами.

При подходе центра тропического циклона происходит резкое падение атмосферного давления, вместо перистых облаков появляются нагромождения тяжёлых ливневых облаков.

На какое-то время наступает затишье и удушливая жара, после чего температура воздуха падает и начинается сильный дождь, сменяющийся тропическим ливнем.

Антициклон — это …

Антициклон – это атмосферный вихрь с повышенным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от центра к краям. Обознается буквой B (зона высокого давления).

В северном полушарии воздух закручивается по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки, но в любом случае опускается из верхних слоёв атмосферы (главным образом из тропосферы) к поверхности земли.

Антициклон

Причины образования антициклонов такие же, как и в случае с циклонами: столкновение тёплого и холодного воздушных фронтов. Однако формируются они по большей части в субтропических и приполярных областях.

Антициклоны перемещаются медленней циклонов (их скорость обычно не превышает 40 км/час), а иногда могут надолго «зависнуть» на одном месте, формируя устойчивую климатическую зону.

Антициклоны подразделяются на:

  • низкие, где преобладают холодные потоки воздуха, а область повышенного давления заканчивается на высоте порядка 1,5 км;
  • высокие, где преобладают тёплые воздушные потоки, а область повышенного давления распространяется на всём протяжении тропосферы (до 16 тыс. км).

Для антициклона характерна ясная, сухая и безветренная погода. В летний период наступает жара, в зимний – холода.

При этом наблюдается резкое изменение температуры воздуха на протяжении суток, особенно в глубине континентальной части. Случается, что разница дневных и ночных значений достигает 20 градусов по цельсию (в Сибири это не такая уж редкость).

Рекордный перепад в 55,5 С был зафиксирован в январе 1916 г. в г.Браунинг (штат Монтана, США), где температура в течение суток упала с +6,70 С до -48,80 С.

Что такое циклон и как он образуется?

Циклон – обширный атмосферный вихрь, в диаметре достигающий от сотни до многих тысяч километров, связанный с движением теплого фронта (наступлением теплой воздушной массы на холодную). Ветры устремлены от краев в центр, движутся в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном – по часовой. В центральной зоне формируется низкое давление, воздушные потоки направлены вверх.

Схема образования циклона и антициклона

Схема образования циклона и антициклона

Восходящие воздушные массы формируют плотную облачность. Признаки циклонального процесса – пасмурная погода, дожди, сопровождающиеся грозами, порывистым ветром. В летний сезон циклон вызывает охлаждение воздуха, в зимний – оттепель.

По области возникновения выделяют виды циклонов:

  • арктические;
  • возникающие в умеренных поясах;
  • тропические;
  • южные, возникающие вне тропических широт.

Монтаж космических изображений тропического циклона

Монтаж космических изображений тропического циклона

Отмечаются стадии развития циклона:

  • Начало. Сбор воздушных потоков занимает несколько суток.
  • Молодость. В центре падает давление. Появляется плотное облачное кольцо.
  • Зрелость. Завершается падение давления. Скорость ветра достигает максимального значения. Стадия существует от часа до нескольких суток.
  • Затухание. Происходит при перемещении циклона с морского пространства на сушу.
Читайте также:
Что такое генетика: определение, альтернативные признаки и типы наследования

Для циклонов характерно разрушительное воздействие, его степень определяется интенсивностью вихревого потока. По силе действия выделяются типы:

  • возмущения (скорость воздушных масс не выше 15 м/с);
  • депрессия (до 20 м/с);
  • шторм (до 35 м/с);
  • ураган (выше 35 м/с).

Ураган

Наиболее опасны мощные тропические циклоны, формирующиеся в широтах 5 – 25° над прогретым морским пространством. Они отличаются от вихрей умеренных поясов меньшими размерами (не превышают сотни километров), несут невероятную разрушительную силу. В центральной зоне давление экстремально низкое, формируются ветры со штормовой скоростью. В Тихоокеанских странах тропические вихри называются тайфуны, в Атлантических – ураганы.

Обычно циклоны существуют пару суток. Но в регионах со стабильным пониженным давлением фиксируются вихри, сохраняющие активность до 10 – 12 месяцев.

Зачем нужны имена для циклонов

В 50-х годах прошлого века с подачи Всемирной метеорической организации (WMO) циклонам особой разрушительной силы (ураганам и тайфунам) стали присваивать имена.

Для этого были составлены алфавитные списки имён для бассейнов, где формируются циклоны. Например, для циклонов Карибского моря, Мексиканского залива и Северной Атлантики составлены списки на шестилетний период, каждый из которых содержит 21 имя.

Интересно отметить, что изначально эти алфавитные перечни содержали исключительно женские имена, и лишь к концу 70-х годов дискриминация была ликвидирована (как и кому это удалось, история умалчивает), и имена мужчин получили равные права.

Именное обозначение было придумано неспроста. Дело в том, что в одном и том же регионе могут одновременно возникнуть несколько циклонов, поэтому использование имён позволяет избежать путаницы в составлении прогнозов, обмене информацией и оповещении населения о предстоящей угрозе.

В данный момент действует перечень на 2019—2024 гг. В следующей шестилетке будет действовать такой же список, т.е. имена могут повторяться.

Однако есть и такие имена, которые дублироваться не будут: они присвоены особенно разрушительным циклонам с человеческими жертвами и вычеркнуты из списков навсегда.

Комментарии и отзывы (2)

Тот самый случай, когда названия не соответствуют самому явлению. Анти — приставка отрицательная, между тем, антициклон приносит хорошую погоду и вращается по часовой стрелке.

Пока наука, кроме как прятаться от непогоды, предложить больше ничего не может. У нас в стране вообще очень мало метеорологических станций, их чуть больше сотни на всю Россию, в США же их больше тысячи, а это сказывается на качестве прогноза погоды и безопасности для населения.

Циклон и Антициклон – как легко запомнить

  • Циклон в географии – это воздушные массы, которые закручиваются в вихрь и поднимаются вверх от поверхности Земли. В центре циклона-вихря образуется низкое давление атмосферного воздуха.

Введем правило правого винта, по-другому – правило буравчика. Располагаем винт перпендикулярно к плоскости земли. В этом случае циклоном будет вращение винта против часовой стрелки (то есть выкручивание), направление вращения винта указывает на движения воздушных масс, то есть вверх от земной плоскости. Раз воздух поднимается вверх и не давит на землю – возникает зона низкого давления.

Воздушные массы циклон

Рис. 1. Воздушные массы циклон. Схема и циркуляция атмосферного воздушного вихря

  • Антициклон в географии – это массы воздуха, которые формируют закручивающийся вихрь и опускаются вниз к поверхности Земли. В центре антициклона-вихря возникает высокое атмосферное давление.

Применяя правило правого буравчика, антициклон – вращение винта по часовой стрелке, то есть – вкручивание. Направление вращения правого винта указывает направление вращения воздуха в вихре антициклона. Массы воздуха с силой опускаются к поверхности земли – образуется зона высокого давления.

Воздушные массы антициклона - схема и направление ветра

Рис. 2. Воздушные массы антициклона – схема циркуляции и направление ветра

Циклоны и антициклоны

Поверхность нашей планеты окутывает газовая оболочка, которая состоит из нескольких слоев – тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. Между ними расположены небольшие по высоте зоны, где происходят процессы по изменению температуры, давления, плотности воздуха. Они выполняют роль своеобразного буфера между атмосферными слоями и служат переходными участками. Формирование погоды на поверхности планеты происходит в самом нижнем слое – тропосфере, на высоте до двадцати километров. Здесь находится основная масса атмосферных газов, происходят сложные процессы теплообмена, образование циклонов и антициклонов.

Вихревые возмущения в тропосфере достигают громадных размеров. Их площадь может составлять несколько тысяч квадратных километров. Области с низким давлением, где воздушные массы перемещаются по спирали, постепенно смещаясь от границы высокого давления к центру – в область пониженного давления и поднимаются вверх, образуя потоки воздуха, направленные вверх, называются циклонами. В Северном полушарии движение атмосферных газов происходит против хода часовой стрелки, а в Южном полушарии наоборот. Образование циклонов происходит из-за вращения Земли.

Области с повышенным атмосферным давлением в центре называются антициклонами. В них движение воздушных масс направлено от центра к периферии, где давление низкое. В центре воздух спускается сверху как-бы растекаясь по поверхности земли, образовывая нисходящие потоки, при этом вращаясь по часовой стрелке в Северном полушарии и наоборот в Южном.

Чаще всего такие атмосферные явления возникают в умеренных поясах, ось их вращения наклонена на большой угол относительно поверхности, срок существования возмущений может быть до нескольких суток, а скорость перемещения вдоль земли достигать сорока километров в час. При диаметре вихрей до четырех тысяч километров их высота способна достигнуть двадцати километров. Все они – это естественные природные механизмы, перемещающие огромные объемы воздушных масс и формирующие погоду на поверхности планеты.

Читайте также:
Модуль числа в математике — что это такое, как раскрыть абсолютную величину, решение уравнений

Разновидности циклонов

Существуют два основных вида циклонов, которые указывают на место формирования вихревых возмущений. Внетропические образуются в полярных и умеренных широтах и имеют значительные размеры. Их энергия колоссальна.

Самые большие возникают на южной границе умеренных широт и перемещаются к северу и северо-востоку. Размер тропических циклонов уступает внетропическим, образуются они в тропических широтах, но их отличает высокая скорость перемещения и значительный барический градиент. У такой разновидности циклонов часто наблюдают своеобразный глаз бури – область в центре с размерами порядка двадцати-тридцати километров, где погода всегда ясная и безветренная, но на их границе скорость ветра может достигать до тридцати метров в секунду при порывах до ста.

Разновидности антициклонов

Антициклоны бывают самые разные: низкие, высокие, стационарные, подвижные, одноцентровые, многоцентровые. Низкий антициклон всегда холодный. Он имеет небольшую вертикальную мощность и захватывает только нижнюю часть тропосферы – высота его не превышает полутора километров.

Выше, в средней и верхней частях тропосфере атмосферное давление не превышает норму. Иногда прямо над таким антициклоном образуется циклон. Высокий антициклон всегда теплый. Вертикальная мощность его велика – он может захватывать не только нижнюю и среднюю части тропосферы, но и ее верхние слои. Если антициклон имеет только один центр, он называется одноцентровым, если несколько – многоцентровым.

Подвижный антициклон перемещается из Арктики , где он образуется, к умеренным широтам. Скорость его невелика и несопоставима со скоростью циклона. Максимальная скорость, на которую он способен, редко превышает тридцать километров в час. Стационарный антициклон, конечно тоже перемещается, но скорость его кране незначительна.

Особо мощные стационарные антициклоны называются блокирующими. Они как захватчики – захватывают огромные территории, устанавливают там свои погодные условия и на эту территорию вход другим воздушным массам закрыт категорически. По району зарождения антициклоны бывают субтропические, внетропические.

Влияние циклонов на погоду

Циклоны всегда несут с собой непогоду, иногда – разрушения и жертвы. Самые разрушительные циклоны – тропические. В разных странах они называются по-разному – вили-вилли, тайфун, багуйо, ураган, кордонасо, но разрушительная суть их от этого не меняется. Особенно сильные тропические циклоны и тайфуны имеют свои личные имена, например, Катарина, Санта-Анна, Канмури, Ирма, Булавка и так далее.

Это делается для точной систематизации, удобства прогнозирования и оповещения. Тропические циклоны хоть и невелики по размерам, зато огромны по силе. Образуются они исключительно над морской поверхностью. Скорость ветра тропического циклона в среднем больше ста километров в час, при порывах может быть больше трехсот шестидесяти километров в час.

Один из самых страшных циклонов, получивший свое собственное имя – Бхола, произошел в ноябре 1970 года у берегов современного государства Бангладеш. Безумный ураган со скоростью больше двухсот пяти метров в секунду внезапно обрушился на ничего не подозревающих людей, за ураганом пришла огромная пятнадцатиметровая волна и смыла все, что не смог сдуть и разрушить ветер. За несколько минут погибли около двухсот пятидесяти тысяч человек. Последующая эпидемия унесла еще столько же жизней.

Всего же пострадало около пяти миллионов человек. Внетропические циклоны таких ужасных разрушений не производят. Обычно они просто портят хорошую погоду и настроение. С приходом внетропического циклона поднимается ветер, нагоняет облака, выпадают осадки. Чем ближе центр циклона, тем ветер сильнее, облака гуще, а осадки сильнее.

Влияние антициклонов на погоду

Антициклон – это всегда хорошая погода. Обычно она бывает солнечной и безоблачной. Летом антициклон приносит палящее солнце и жару, зимой – яркое солнце и мороз при полом отсутствии хоть даже самого слабенького ветерка. Иногда антициклон вызывает густой «английский» туман, который по утрам хищно заполняет всю его территорию.

Это может случится в любое время года, как летом, так и зимой, но только при наличии достаточно влажного для этого воздуха. Затяжной блокирующий антициклон всегда приносит больше бед, чем радости. Иногда он застаивается на несколько месяцев, летом принося аномальную жару, засуху и пожары, а зимой – бесснежье и аномально сильные морозы. Следствие этого – выгоревшие на огромной территории леса, вездесущий едкий дым от пожаров, сгоревшие дома и оставшиеся без крова люди, погибший урожай, большой ущерб для экономики и просто испорченное лето.

Бесснежные и суровые зимы тоже приносят немало бед. Это и вымерзшие озимые посевы, и замерзающие в не рассчитанных на такие холода домах люди. Пара затяжных блокирующих антициклонов – летний, а затем зимний (или наоборот – зимний, затем летний) в прошлом не раз приводили к вымиранию почти девяноста процентов населения некоторых стран от голода и последующих за ним захватнических войн. Конечно, такое бывает не часто и на дворе не средние века, но аномально высокие летние температуры в не приспособленной к этому Европе особой радости не приносят.

Циклоны и антициклоны на территории России

В России есть два основных климатических фронта. Это арктический фронт и фронт полярный. Именно к ним в России и приурочена большая часть всех вихревых образований. В умеренных широтах России они формируются на разделе континентальных и морских воздушных масс. Циклоны и антициклоны также формируются в западной части России, а затем перемещаются на восток вместе с общим переносом воздушных масс. При этом перемещении чем дальше на восток уходит циклон, тем больше он отклоняется на север, а антициклон, в отличие от циклона, при движении на восток все больше и больше смещается к югу. На Дальнем Востоке траектории движения циклонов и антициклонов совпадают с направлением муссонов.

Читайте также:
Главные критерии, являющиеся условием для успешного ведения предпринимательской деятельности

Европейская и северная части России – царство циклонов, а южная часть России – царство антициклонов. Конечно, циклоны бывают и на юге, а хорошая погода – на севере, но затяжное, на не только на несколько дней, но и на несколько недель обычное серое северное ненастье на юге почти не бывает. Недаром ведь жители северо-запада, выходя из дому утром в прекрасную солнечную погоду обязательно берут с собою зонтик – циклон всегда где-то рядом.

Приехав на юг России, жители этих северных регионов каждое утро опасливо смотрят на небо и по привычке ждут разверзшихся хлябей небесных, и, не дождавшись, сильно удивляются, когда день за днем, а то и неделя за неделей на небе сияет яркое солнце. Из-за этого преобладания циклонов или антициклонов в целом атмосферное давление на юге России выше, чем на севере, солнечных дней намного больше, лето суше, зима малоснежнее. Зимой циклоны предпочитают безобразничать в северных морях – Охотском, Баренцевом и Карском, не забывают захватить и северо-западный кусочек Русской равнины.

Антициклоны, вне зависимости от сезона, радуют жителей юга Русской равнины и юга Западной Сибири. Зимой над азиатской частью России и Сибирью властвует Азиатский антициклон (другие его названия: монгольский, сибирский, центральноазиатский антициклон или азиатский максимум давления), принося с собой очень морозную и солнечную погоду. Правда, в последние годы он немного подустал, и не каждый год он заходит за Урал, и даже в Сибири в последние годы зимой стали появляться оттепели – вещь обычная для европейской части России.

Зимой 2011 года он и вовсе разделился на двух братьев-близнецов: Дитера и Купера, при этом Дитер не ограничился Уралом, он решил навестить Центральную Европу и попугать изнеженных европейцев сибирскими морозами. Передохнув несколько лет и набравшись сил, он в ноябре 2016 года решил проверить на морозоустойчивость жителей Центральной Азии, Казахстана и самого юга Западной Сибири . Не удовлетворившись этим, он двинулся в наступление на Саудовскую Аравию, чем немало удивил и напугал местное население, знавшее про снег и морозы только из книг и фильмов.

Наверное, через пару поколений Азиатский циклон окончательно уйдет на покой, и климат Евразии очень сильно изменится. Предполагается, что в большинстве регионов России станет не только значительно теплее, но и значительно суше, примерно, как в Киргизии или Казахстане сейчас, у Северного полярного круга можно будет выращивать апельсины, а Северному морскому пути не будут нужны ледоколы, а функционировать он будет круглогодично.

Сравнение циклонов и антициклонов

Циклон и антициклон – понятия противоположные. Циклон – область пониженного давления, антициклон – повышенного. В циклоне потоки воздуха направлены от краев к центру, в антициклоне – наоборот, из центра к краям. Закручивается в спираль воздух тоже по-разному – у циклонов против часовой стрелки, у антициклонов в противоположную сторону – по часовой.

В центре циклона – атмосферный фронт и самая страшная непогода, в центре антициклона всегда хорошая погода и полное отсутствие всяких фронтов. Циклон может зародиться где угодно, кроме области вокруг экватора, ведь только там не действует сила Кориолиса, хотя в качестве колыбели все-таки предпочитает океан. Антициклон чаще всего формируется над ледовыми полями, океанами или в тропиках. Самый большой антициклон все же меньше самого большого циклона. Максимальный диаметр циклона не превышает пяти тысяч километров, антициклона – четырех.

Даже самые медленные циклоны всегда движутся быстрее самых быстрых антициклонов. Минимальная скорость циклона составляет около сорока километров в час, максимальная скорость антициклона не превышает тридцати километров. Циклон всегда в движении, не важно, с какой скоростью, сорок или двести сорок километров в час – он не может стоять на месте, антициклон или перемещается черепашьим шагом или вовсе стоит на месте. Циклон всегда приносит плохую погоду, антициклон – хорошую.

Великое множество метеорологических станций по всему миру, и, в частности, России, круглосуточно ведут метеонаблюдения, систематизируют и обрабатывают их. В результате получаются карты погоды, отражающие все ее параметры, в том числе распределение атмосферного давления. Именно оно показывает расположение циклонов и антициклонов на всей поверхности нашей планеты.

Н аивно думать, что циклоны или антициклоны – удел исключительно нашей планеты. Например, Нептуне не так давно наблюдалось Малое Темное Пятно, по всей вероятности, огромный циклон южного полушария. На Юпитере и в настоящее есть огромная зона постоянного высокого давления – Большое Красное Пятно, существующее, по меньшей мере, несколько веков и являющееся, по всей вероятности, своеобразным долгоживущим антициклоном, хотя уже и теряющим свою силу.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: