Oro masė, judanti šiltesniu apatiniu paviršiumi, vadinama šalta; judant per šaltesnį apatinį paviršių - šiltas; esant terminei pusiausvyrai su aplinka vietinis.
Arktyje susidaranti oro masė vadinama arktinis oras, kuris per visą storį stipriai vėsinamas, turi mažą absoliučią ir didelę santykinę drėgmę, nešantis rūką ir miglą. Susidaro vidutinio klimato platumose poliarinis oras.Žiemą tokio oro masės savo savybėmis yra arti Arkties; vasarą poliarinis oras yra labai dulkėtas ir prastas matomumas. Susiformavo subtropikuose ir tropikuose tropinis oras labai šilta, dulkėta, būdinga didelė absoliuti drėgmė, dažnai sukelianti opalescencijos reiškinius (rausva saulė ir toli esantys objektai mėlynoje migloje). Žemyninis atogrąžų oras dieną nestabilus (konvekcija, dulkių viesulai ir audros, viesulai). Sumažėja matomumas.
Pusiaujo oras iš esmės turi tas pačias savybes kaip ir atogrąžų oras, tačiau kai kurios iš jų yra dar ryškesnės.
Frontai. Dviejų skirtingų fizinių savybių turinčių oro masių sąlyčio taškas vadinamas sąsaja (priekine). Tokio paviršiaus susikirtimo su apatiniu paviršiumi (jūra ar sausuma) linija vadinama priekine linija. Priekinės dalys skirstomos į mobilias ir stacionarias.
Pagrindinis arktinis frontas atskiria arktinį orą nuo poliarinio oro; pagrindinis poliarinis frontas – poliarinis oras iš atogrąžų; pagrindinis atogrąžų frontas yra tropinis oras iš pusiaujo.
šiltas frontas atsiranda, kai šilta oro masė persipila ant šalto. Slėgis prieš tokį frontą nukrenta. Plunksniniai debesys „nagų“ pavidalu taip pat tarnauja kaip šiltojo fronto pranašas. Prieš priekinį rūką stebimas šiltasis frontas. Kirtęs šiltojo fronto zoną, laivas patenka į plačią smarkaus lietaus ar sniego juostą su pablogėjusiu matomumu.
šaltasis frontas atsiranda, kai šalto oro masės įsitvirtina po šiltu oru. Yra su lietaus debesų „siena“. Slėgis priekyje žymiai sumažėja. Susitikdamas su šaltuoju frontu, laivas patenka į liūčių, perkūnijos, škvalų ir smarkios jūros zoną. Tačiau jei šalto oro pleištas šiltas mases „pjauna“ lėtai, tai už tokio šalto fronto linijos laivas patenka į gausių kritulių zoną.
Priekinė okliuzija atsiranda, kai sąveikauja dvi oro masės – šiltas ir šaltas. Jei aplenkiamojoje masėje temperatūra žemesnė nei esančioje priekyje, tai priekis vadinamas šalto okliuzijos priekiu; jei lenkimo masėje temperatūra aukštesnė nei priekyje, tai šiltasis okliuzijos frontas. Praplaukdamas okliuzijos frontus, laivas gali patekti į blogo matomumo, kritulių, stipraus vėjo, lydimo bangų, sąlygas.
Ciklonai. Ciklonas atsiranda kaip žemo slėgio zona dviejų skirtingos temperatūros oro masių ribose. Paprastai tai yra bangos sutrikimas priekiniame paviršiuje. Ilgiau nei 1000 km banga tampa nestabili ir teigiama, kad ciklonas „gilėja“: tarp šaltojo ir šiltojo fronto susidaro liežuvio formos šilto oro sektorius. Toliau vystantis, šaltasis frontas, judantis greičiau nei šiltasis, jį pasiveja; šiltojo ir šaltojo fronto uždarymas pašalina šiltąjį sektorių, suformuojant okliuzinį frontą.
Ciklono skersmuo svyruoja nuo kelių šimtų iki 5000 km; vidutinis važiavimo greitis 30-60 km/val. Kruopštus debesų, vėjo, atmosferos slėgio ir oro temperatūros pokyčių stebėjimas leidžia padaryti svarbias navigacijai išvadas:
Jei pavieniai nedideli kamuoliniai debesys juda ta pačia kryptimi, kaip ir toliau pučia vėjas, stebėtojas yra ciklono gale ir galima tikėtis oro pagerėjimo;
Jei debesų judėjimo kryptis nesutampa su vėjo kryptimi apačioje, stebėtojas yra prieš cikloną, o po vienos ar dviejų dienų reikėtų tikėtis užsitęsusių kritulių ir temperatūros pokyčių (vasarą juos mažinant ir didinant). žiemą);
Jeigu vėjas stiprėja ir jo kryptis keičiasi pagal saulę, šiaurinio pusrutulio (pietų pusrutulio) stebėtojas yra dešinėje (kairėje) ciklono pusėje; jei stiprėjančio vėjo kryptis keičiasi prieš saulę, darytina priešinga išvada;
Jei vėjo kryptis nesikeičia, stebėtojas yra ciklono centro kelyje ir reikėtų tikėtis laikino užliūlio, o vėliau ir priešingos pusės vėjo sustiprėjimo.
Tropiniai ciklonai. Skirtingai nuo ciklonų, atsirandančių vidutinio platumo platumose, cikloniniai trikdžiai, atsirandantys tarp tropikų, vadinami atogrąžų ciklonais. Vakarų Indijoje jie vadinami uraganais; į rytus nuo Azijos – taifūnais; Indijos vandenyne – ciklonai; pietinėje Indijos vandenyno dalyje – laso. Atogrąžų ciklonai paprastai yra mažesni nei 100–300 mylių, o centrinė dalis yra 20–30 mylių skersmens. Atogrąžų ciklone barinis gradientas kartais viršija 40 mb, o vėjo greitis siekia 100 km/h, o šie rodikliai, skirtingai nei vidutinio klimato platumų ciklonai, išlieka beveik visame uragano (taifūno ir kt.) regione.
Ryžiai. 114.
Vienas iš artėjančio taifūno požymių – iš ne ta krypties kilęs bangavimas, iš kurio pučia ar prieš tai pūtė vėjas. Vėjo sukurtas bangavimas gali būti aptiktas jau 400–600 mylių atstumu nuo taifūno centro. Pagal bangavimo kryptį galima spręsti apie taifūno centro padėtį, o pakeitus šią kryptį – apie jo judėjimo kryptį.
Artėjant taifūno centrui atmosferos slėgis smarkiai krenta, plunksniniai debesys užleidžia vietą lietaus debesų krūvai; prieš audrą vyrauja ramybė su dusinančiu karščiu. Tada sparčiai krenta oro temperatūra, pradeda lyti, pereinant į atogrąžų liūtį.
Supaprastinta šiaurinio pusrutulio atogrąžų ciklono schema parodyta fig. 114. Kaip matyti iš paveikslo, taifūno zonoje vėjai nukrypsta nuo krypties į jo centrą į dešinę vidutiniškai 60°. Todėl stebėtojui, stovinčiam nugara į vėją, taifūno centras bus priekyje, maždaug 60° į kairę nuo vėjo krypties. Artėjant taifūno centrui, vėjo nuokrypio kampas nuo spindulio didėja ir pasiekia 90° arti centro. Taifūno centre stebimas nestiprus vėjas ir net ramu, kai jūra nerami. Praplaukus pro taifūno centrą („audros akis“), vėjas labai greitai sustiprėja iki uragano. Vėjo jėga 12 taškų palaikoma 30-35 mylių atstumu nuo centro ir daugiau. Tada ji palaipsniui silpnėja. Taigi 50–75 mylių atstumu nuo taifūno centro vėjo jėga yra 10 taškų; 100-150 mylių atstumu - 8-9 taškai. Ir tik 200-250 mylių atstumu vėjo jėga sumažėja iki 6-7 balų. Naudojant tropinio ciklono modelį (žr. 114 pav.), nesunku nustatyti laivo padėtį atogrąžų ciklono centro judėjimo kelio atžvilgiu: jei vėjo kryptis keičiasi pagal laikrodžio rodyklę, tada dešinė ciklono pusė eina per indą; jei vėjo kryptis keičiasi prieš laikrodžio rodyklę – kairioji pusė; jei vėjo kryptis nesikeičia – ciklono centras. Šiuo būdu,
Ryžiai. 115.
norėdami pasirinkti tinkamą kursą susitikdami su atogrąžų ciklonu, turite vadovautis šiomis taisyklėmis:
1) plaukiant šiauriniame pusrutulyje (115 pav., a): pravažiuojant dešiniąją tropinio ciklono pusę, reikia gulėti dešiniojo tako šoniniame vėjyje (vėją nukreipti į dešinį skruostikaulį) ir išlaikyti šią kryptį. kol barometras pradės kilti;
Pravažiuojant kairiąją atogrąžų ciklono pusę, reikia atsigulti ant dešiniojo borto užpakalinės atramos (į dešinę nukreipti vėją į laivagalio pusę) ir laikytis šios krypties tol, kol išeisite iš atogrąžų ciklono zonos; būdami atogrąžų ciklono centro kelyje, jie taip pat guli ant dešiniojo borto užpakalinės atramos (115 pav., a) ir laikosi, kaip nurodyta anksčiau;
2) plaukiant pietų pusrutulyje (115 pav., b):
Pravažiuodami kairę tropinio ciklono pusę, laikykitės kurso, kol barometras pradės kilti;
Pravažiuodami dešinę atogrąžų ciklono pusę, atsigulkite ant kairiosios stulpelio ir laikykite, kaip nurodyta anksčiau; būdami uragano kelyje, taip pat sugrąžinkite vėją į prieplaukos tacko galinę stulpą ir taip valdykite iki išėjimo iš uragano zonos.
Anticiklonai- aukšto atmosferos slėgio zonos, kaip ir ciklonai, yra stacionarios ir mobilios.
Iš šiaurės besiskverbiantis anticiklonas atneša temperatūros kritimą, giedrą orą ir gerą matomumą šaltuoju metų laiku; šiltuoju metų laiku - perkūnija, iš pietų ateinantis anticiklonas, šaltuoju metų laiku atneša ilgai debesuotus orus; šiltu oru – lietūs su perkūnija, o naktį – rasos ir žemės rūkai. Aiškus anticikloninių orų požymis – staigūs oro temperatūros, drėgmės ir kitų meteorologinių elementų paros kitimai.
Persiųsti
Turinys
Atgal
Ciklonai nuolat juda. Judėjimu turime omenyje viso ciklono judėjimą, neatsižvelgiant į jame pučiančius vėjus, kurių greitis ir kryptis skirtingose ciklono dalyse skiriasi. Ciklono, kaip vienos sistemos, judėjimui būdingas jo centro judėjimas.
Ciklonai juda bendro oro transporto kryptimi vidurinėje ir viršutinėje troposferoje (taip pat sakoma: pirmaujančio srauto kryptimi). Šis bendras oro transportavimas dažniausiai vyksta iš vakarų į rytus. Todėl ciklonai dažniausiai juda iš vakarinės horizonto pusės į rytinę pusę.
Bet būna ir taip, kad aukšti, lėtai judantys ciklonai ir anticiklonai, besitęsiantys per visą troposferos storį, išsidėsto taip, kad izobarai ir srovės aukštyje nukrypsta nuo zoninės krypties. Tada mobilieji ciklonai, po šio nezoninio perkėlimo į viršų, su dideliu komponentu juda į pietus arba šiaurę. Retais atvejais pirmaujančio upelio kryptis net į rytus; tada ciklonas taip pat anomaliai juda – iš rytų į vakarus.
Kai kuriais atvejais ciklonų keliai yra labai įvairūs, ir net tipiški takai tam tikroje vietovėje yra gana sudėtingas vaizdas. Tačiau vidutiniškai ciklonai juda iš vakarų į rytus su komponentu, nukreiptu į aukštas platumas. Todėl giliausi ciklonai stebimi, kaip minėta aukščiau, subpolinėse platumose: šiauriniame pusrutulyje - Atlanto ir Ramiojo vandenyno šiaurėje, pietiniame pusrutulyje - netoli Antarktidos žemyno.
Ciklono greitis yra 25-35% mažesnis nei pirmaujančio srauto greitis. Vidutiniškai jo greitis yra 30–40 km / h. Kai kuriais atvejais jis gali siekti iki 80 km/h ar daugiau. Vėlyvoje ciklono gyvavimo stadijoje, kai jis jau pildosi, judėjimo greitis sumažėja, kartais labai smarkiai.
Nors ciklonų greičiai nedideli, tačiau per kelias savo egzistavimo dienas ciklonas gali nuslinkti nemažą atstumą, maždaug kelis tūkstančius kilometrų, pakeliui keisdamas oro režimą.
Kai ciklonas praeina, vėjas sustiprėja ir keičiasi jo kryptis. Jei ciklonas eina per tam tikrą vietą su savo pietine dalimi, vėjas keičiasi iš pietų į pietvakarius ir šiaurės vakarus. Jei ciklonas prasiskverbia pro šiaurinę jo dalį, vėjas keičiasi iš pietryčių į rytus, šiaurės rytus ir šiaurę. Taigi, priekinėje (rytinėje) ciklono dalyje stebimas pietinės, užpakalinės (vakarinės) dalies vėjas su šiaurine. Temperatūros svyravimai praeinant ciklonui taip pat yra susiję su tuo.
Galiausiai cikloninėms vietovėms būdingas padidėjęs debesuotumas ir krituliai. Priekinėje ciklono dalyje krituliai gausūs, kylantys, iškrenta iš šiltojo fronto ar okliuzinio fronto debesų. Galinėje dalyje krituliai lietingi, iš kamuolinių debesų, būdingų šaltajam frontui, tačiau daugiausia šalto oro masės, tekančios ciklono gale iki žemų platumų. Pietinėje ciklono dalyje kartais pastebimi šlapdriba šiltos oro masės krituliai.
Ciklono artėjimą dažnai galima matyti iš slėgio kritimo ir pirmųjų debesų, pasirodančių vakarų horizonte. Tai priekiniai plunksniniai debesys, judantys lygiagrečiomis juostomis. Iš pirmo žvilgsnio dėl perspektyvos atrodo, kad šios juostos skiriasi nuo horizonto. Po jų seka plunksniniai debesys, paskui tankesni aukštasluoksniai debesys ir galiausiai nimbostratai su juos lydinčiais fraktonimbiniais debesimis. Tuomet ciklono gale pakyla slėgis, debesuotumas įgauna greitai besikeičiantį pobūdį: kamuoliniai ir kamuoliniai debesys dažnai užleidžia vietą pragiedrui.
8 klasės geografijos kurse nagrinėjama nemažai temų apie įvairius atmosferoje vykstančius procesus. Juos reikia studijuoti ir suprasti, nes jie atskleidžia orų susidarymo ir kaitos priežastis ir būdus, jo numatymą, kuris turi praktinę vertę kiekvienam žmogui.
Kas yra ciklonai ir anticiklonai
Vienas įdomiausių mechanizmų yra savotiški „oro siurbliai“ – didžiuliai atmosferos sūkuriai, kurių pagrindinis vaidmuo – orų susidarymas dideliuose žemės paviršiaus plotuose.
Jų aukštis siekia iki 20 km, o skersmuo gali siekti 4-5 tūkstančius km.
Ryžiai. 1. Milžiniškas atmosferos sūkurys.
Šiuo atveju ciklonas yra oro sūkurys, kuris surenka ir iš savo centro išstumia orą aukštyn. Priešingai, anticiklonas traukia orą iš viršutinių atmosferos sluoksnių ir paskirsto jį šalia paviršiaus.
Taip yra todėl, kad ciklonas yra žemo slėgio zona, oras veržiasi ten, kur slėgis žemiausias, tai yra į ciklono centrą. Yra kylančios oro srovės.
TOP 1 straipsniskurie skaitė kartu su tuo
Anticiklonas yra atmosferos sūkurys, kuriam būdingas aukštas slėgis. Priešingai, jis „pagreitina“ oro mases iš savo centro, pritraukdamas jas iš aukštesnių atmosferos sluoksnių. Jo centre susidaro besileidžiantys srautai, kurie spirale pasiskirsto nuo centro žemės paviršiumi.
Atmosferos sūkuriai dažnai susidaro atmosferos frontų srityse, pagrindinė jų susidarymo priežastis – Žemės sukimasis.
Ryžiai. 2. Ciklono ir anticiklono sandaros schema.
Panašūs reiškiniai stebimi ir kitų planetų atmosferoje. Nežemiškas ilgaamžis ciklonas yra Mažoji tamsi dėmė Neptūno atmosferoje, o anticiklonas yra Didžioji Raudonoji dėmė ant Jupiterio.
Atmosferos sūkurių savybių palyginimas
Ciklonai ir anticiklonai turi skirtumų ir panašumų. Jų panašumai yra šie:
- sūkurio struktūra;
- svarbus vaidmuo formuojant orus dideliuose regionuose.
Anticiklono atsiradimui įtakos turi netoliese besiformuojantys ciklonai - žemo slėgio sūkurio išskiriamas oro perteklius kaupiasi ir provokuoja aukšto slėgio zonos, anticiklonų, vystymąsi.
Atmosferos sūkurių skirtumų ypatybės pateiktos lyginamųjų charakteristikų lentelėje:
|
Ciklonas |
Anticiklonas |
|
|
Susikūrimo vieta |
Dažniau virš vandenynų jis gali susidaryti visur, išskyrus pusiaujo regioną, kur Koriolio jėga, susijusi su Žemės sukimu, neveikia. |
Tropikuose, virš vandenynų ir virš ledo laukų |
|
Dydis (skersmuo) |
||
|
Judėjimas |
Pastovus, greitis 30-60 km/h, atogrąžų audros taifūnai daug greitesni |
Sėdimas arba 20–40 km/val. greitis |
|
Slėgis |
Centre – žemai, periferijoje pakyla |
Aukštai centre, žemiau periferijoje |
|
Sukimosi kryptis |
Šiauriniame pusrutulyje jie sukasi prieš laikrodžio rodyklę, pietiniame pusrutulyje ir atvirkščiai. |
Šiaurės pusrutulyje sukimas vyksta pagal laikrodžio rodyklę, o atvirkščiai - pietiniame pusrutulyje |
|
Atneša orą |
vėjas, debesys, krituliai |
Debesuota arba debesuota, vėjuota, be kritulių |
Sinoptiniuose žemėlapiuose ciklonams ir anticiklonams žymėti naudojamos raidės: H - žemo slėgio sritis, B - aukšto slėgio sritis.
Ryžiai. 3. Sinoptinis žemėlapis.
Ciklonų ir anticiklonų tipai
Yra keletas ciklonų tipų, pavadintų pagal susidarymo vietą:
- arktinė;
- vidutinio klimato platumos;
- pietinė ekstratropinė;
- atogrąžų.
Dauguma ciklonų, einančių per Rusijos teritoriją, susidaro virš Atlanto, juda iš vakarų į rytus ir yra priskiriami arktiniams arba vidutinio klimato klimatams. Tai dideli atmosferos sūkuriai.
Atogrąžų ciklonai yra patys pavojingiausi – jiems būdingi santykinai nedideli – vos šimtų kilometrų – dydžiai, anomaliai žemas slėgis centre ir dėl to labai didelis vėjo greitis, pasiekiantis audros vėjus. Būtent šie ciklonai sukelia didžiausią sunaikinimą Azijos ir Šiaurės Amerikos pakrantės šalyse. Jie atsiranda tik virš jūros ir greitai išblunka, kai persikelia į sausumą.
Anticiklonai ir ciklonai vidutiniškai gyvena 3–10 dienų, kol atmosferos slėgis išsilygins. Tačiau yra ir nuolatinių, kurie egzistuoja metų metus, pavyzdžiui: Islandijos ir Aleuto ciklonai, Indijos ir Sibiro anticiklonai.
Ko mes išmokome?
Atmosferos sūkurių susidarymas priklauso nuo oro slėgio pasiskirstymo atmosferoje ir Koriolio jėgų, atsirandančių Žemės sukimosi metu. Turėdami tam tikrų panašumų, jie labai skiriasi vienas nuo kito: jie sukasi skirtingomis kryptimis, suteikia skirtingą orą ir atsiranda skirtingomis sąlygomis.
Temos viktorina
Ataskaitos įvertinimas
Vidutinis reitingas: 4.1. Iš viso gautų įvertinimų: 624.
Anticiklonai - aukšto atmosferos slėgio zona su uždaromis koncentrinėmis izobaromis jūros lygyje ir su oro cirkuliacija iš centro pagal laikrodžio rodyklę šiauriniame pusrutulyje ir prieš laikrodžio rodyklę pietuose.
Slėgis anticiklono centre kartais siekia 1060–1070 hPa (virš Azijos žiemą), bet dažniausiai būna mažesnis. Dažnai anticiklonas yra daugiacentris. Horizontalūs bariniai gradientai anticiklonuose, kaip taisyklė, yra mažesni nei ciklonuose. Tai paaiškinama dideliais horizontaliais (iki 4000 km) anticiklonų dydžiais. Centrinėms anticiklonų dalims būdingi ramūs orai. Tačiau šiaurinėje Ramiojo vandenyno dalyje anticiklonai rudens-žiemos periodu gali pūsti stiprūs (iki audros) vėjai.
Tarp cikloninių serijų ciklonų yra tarpiniai anticiklonai, o tarp cikloninių serijų - galutiniai anticiklonai. Mobiliųjų anticiklonų judėjimo greitis dažniausiai siekia 30–40 km/val. Paprastai judant iš vakarų į rytus, anticiklonai nukrypsta (atsiskiria nuo ciklonų) į žemas platumas. Dažniausiai mobilus anticiklonas su šaltojo fronto (rytų) periferija ir šiltąja galine (vakarine) "dalis, atšilęs ir stiprėjantis, laikui bėgant virsta šiltu, aukštu ir neaktyviu anticiklonu. Šis procesas dažniausiai vyksta žemose platumose, kur galingas , aukšti ir šilti subtropiniai anticiklonai Anticiklonų stabilizacija vyksta tiek vidutinėse, tiek aukštosiose platumose.
Šiuo atveju didelį blokavimą sukeliantys anticiklonai sutrikdo bendrą vakarų-rytų transportą. Tai stabilūs, neaktyvūs anticiklonai, kurie yra svarbiausi oro masių formavimosi centrai.
Anticiklono struktūros ypatumai.
Barinio maksimumo centre yra vienas ar keli taškai su didžiausiu slėgiu. Paprastai jis yra nuo 1000 iki 1035 hPa. Buvo atvejų, kai slėgis pakildavo iki 1080 hPa. Barinio maksimumo matmenys matuojami didžiausiu atstumu tarp taškų, esančių išorinėje uždaroje izobaroje. Dažniausiai tai būna 2-3, bet gali būti iki 4 ar daugiau tūkstančių km. Paprastai anticiklonuose atstumai tarp izobarų yra didesni nei ciklonuose. Centrinėse anticiklonų dalyse slėgio gradientas mažas, atitinkamai ir vėjo greičiai ten nedideli. Bariniai gradientai didėja link anticiklono periferijos.
Skirtingai nuo ciklonų, frontai paviršiaus žemėlapyje nekerta anticiklonų centro. Kaip žinote, anticiklonai yra oro srovių divergencijos sritys. Iš anticiklono centro į visas puses teka oras. Tai pašalina įvairių oro masių konvergencijos galimybę. Priekinė linija gali praeiti tik išilgai anticiklono krašto arba kirsti jo keterą maždaug statmenai keteros ašiai.
11. Anticiklono vystymosi etapai.
Anticiklonų atsiradimas ir vystymasis glaudžiai susijęs su ciklonų vystymusi, t.y. Anticiklonų vystymosi mechanizmas taip pat glaudžiai susijęs su ciklogenezės procesu. Iš esmės tai yra vienas procesas, susijęs su ilgomis bangomis nejudančiame fronte.
Anticiklonai kyla iš itin ilgų atmosferos bangų keterų sėsliame fronte. Sinoptinių situacijų analizė rodo, kad tarpiniai anticiklonai kyla iš šalto oro masės, esančios už paskutinio serijos ciklono šaltojo fronto. Centrinėse anticiklonų dalyse atmosferos frontai negali praeiti, nors juose išlieka tam tikra temperatūros asimetrija. Anticiklonų periferijoje gali prasilenkti atmosferos frontų linijos.
Galutinis anticiklonas, skirtingai nei tarpiniai, pereina visus vystymosi etapus: pradinį (išvaizdos ar kilmės), jaunąjį anticikloną, maksimalaus išsivystymo etapą ir sunaikinimo stadiją. Pirmuosiuose dviejuose etapuose anticiklonas paviršiaus orų žemėlapyje yra už šaltojo fronto esantis gūbrys, kurio centrinėje dalyje atsiranda uždaros izobaros. Tai žemo šalto barinio darinys. Užpakalinėje jo dalyje stebima šilta, o priekinėje – šalta advekcija.
Slėgio augimo sritis prie žemės paviršiaus apima centrinę ir priekinę anticiklono dalis. Šie veiksniai (karščio ir šalčio advekcija ir slėgio padidėjimas) prisideda prie anticiklogenezės tęsimo. Maksimalaus vystymosi stadijoje šalia žemės paviršiaus esantį anticikloną jau brėžia keli uždari izobarai. Tuo pačiu metu pirmaisiais trimis etapais anticiklonas su pirmaujančiu srautu juda į rytus. Anticiklonai šiauriniame pusrutulyje nukrypsta į pietus (pietų pusrutulyje – į šiaurę). Jie įsiveržia į žemesnes platumas už ciklono linijų už šaltųjų frontų. Iš pradžių šis judėjimas gana greitas, tačiau senstant anticiklonas mažėja.
Ciklonas – didžiulio (nuo šimtų iki kelių tūkstančių kilometrų) skersmens atmosferos sūkurys, kurio centre yra sumažintas oro slėgis.
Ciklonas nėra tik anticiklono priešingybė, jie turi skirtingą atsiradimo mechanizmą. Ciklonai nuolat ir natūraliai atsiranda dėl Žemės sukimosi Koriolio jėgos dėka. Brouwer'io fiksuoto taško teoremos pasekmė yra bent vieno ciklono arba anticiklono buvimas atmosferoje.
Oras ciklone cirkuliuoja prieš laikrodžio rodyklę šiauriniame pusrutulyje ir pagal laikrodžio rodyklę pietų pusrutulyje. Be to, oro sluoksniuose, esančiuose aukštyje nuo žemės paviršiaus iki kelių šimtų metrų, vėjas turi terminą, nukreiptą į ciklono centrą pagal barinį gradientą (mažėjančio slėgio kryptimi). Termino reikšmė mažėja didėjant ūgiui.
Yra du pagrindiniai ciklonų tipai – ekstratropiniai ir atogrąžų (jie turi ypatingų savybių ir pasitaiko daug rečiau).
Ekstratropiniai ciklonai susidaro vidutinio klimato arba poliarinėse platumose, jų skersmuo svyruoja nuo tūkstančio kilometrų vystymosi pradžioje, iki kelių tūkstančių vadinamojo centrinio ciklono atveju. Tarp ekstratropinių ciklonų išskiriami pietiniai ciklonai, kurie susiformuoja ties vidutinio klimato platumų pietine riba (Viduržemio, Balkanų, Juodosios jūros, Pietų Kaspijos ir kt.) ir juda į šiaurę bei šiaurės rytus. Pietų ciklonai turi milžiniškas energijos atsargas; Būtent su pietiniais ciklonais centrinėje Rusijoje ir NVS šalyse yra susiję didžiausi krituliai, vėjai, perkūnija, škvalai ir kiti oro reiškiniai.
Atogrąžų ciklonai susidaro atogrąžų platumose ir yra mažesni (šimtai, retai daugiau nei tūkstantis kilometrų), tačiau turi didelius barinius gradientus, o vėjo greitis siekia audras. Tokiems ciklonams taip pat būdinga vadinamoji „audros akis“ – centrinė 20-30 km skersmens zona su sąlyginai giedru ir ramiu oru. Vystydamiesi tropiniai ciklonai gali virsti ekstratropiniais ciklonais. Žemiau 8-10 ° šiaurės ir pietų platumos ciklonai pasitaiko labai retai, o arti pusiaujo jų visai nebūna.
Taip pat ciklonams be atmosferos frontų priskiriami termiškai simetriški ciklonai (terminės įdubos). Vasarą virš sausumos, o žiemą virš didžiulių šiltų vandens telkinių gali susidaryti žemo slėgio zonos, nesusijusios su atmosferos frontais ir frontalinėmis zonomis, vadinamos šiluminėmis įdubomis. Stabilių kylančių oro judėjimų susidarymas virš stipriai įkaitusio apatinio paviršiaus yra tokių įdubimų susidarymo priežastis, kurios būdingos vasarą, pavyzdžiui, Vidurinei Azijai, o žiemą – Juodajai jūrai. Šiluminėse įdubose horizontalūs slėgio gradientai yra maži, todėl vėjas taip pat silpnas, debesys nėra frontalinio tipo, dažnai jų visai nėra. Visas orų pobūdis skiriasi nuo orų įprastuose ciklonuose.
2.1 Ekstratropiniai ciklonai
Ciklonai gali būti žemi ir aukšti bariniai dariniai, susidarę tik žemutinėje troposferoje (iki 3 km aukščio - žemi ciklonai) arba žemutinėje ir vidurinėje troposferoje (iki 5 km aukščio - vidutiniai ciklonai), arba visame. troposfera (virš 5 km – aukšti ciklonai). ).
Didelio aukščio ciklonai neturėtų būti painiojami su didelio aukščio ciklonais. Pastarieji yra atmosferiniai cikloniniai sūkuriai, esantys aukštyje viršutinėje troposferos ir stratosferos dalyje, kurie nėra atsekami žemės paviršiuje ir apatinėje troposferos dalyje. Tai gana reti atvejai, kai ciklonai susidaro ne prie žemės, o aukštyje.
Ekstratropiniai ciklonai, vystydami atmosferos frontuose, gali pereiti keturias stadijas: bangas (ciklonų kilmė), jauną cikloną (naujai susiformavęs ciklonas), maksimalų vystymąsi ir užpildymą (okliuziją).
Bangos etapas. Šioje stadijoje lygiagrečiose izobarose gulintis frontas patiria kreivumą – posūkį link šaltos masės ir link šiltos, priekyje atsiranda banga. Jo viršuje, prieš šiltą priekinę dalį, slėgis greitai krenta, o galinėje dalyje, už šaltos priekio dalies, didėja. Bangos viršuje esantys izobarai yra sulenkti, iš pradžių suformuojant lovį, o po to vieną uždarą liniją šalia besivystančio naujai sukurto ciklono, kuris šiuo atveju vadinamas bangų ciklonu arba banga, centro.
Bangų ciklono debesų sistema iš pradžių išlieka tokia pati, kokia buvo šioje fronto dalyje tuo metu, kai pasirodė banga. Bet stiprėjant cikloninei cirkuliacijai netoli bangos viršūnės – vis didesnis fronto linijos kreivumas – formuojasi šiltos ir šaltos jos atkarpos, keičiasi debesuotumo struktūra; priekinėje bangos dalyje storėja ir plote plečiasi sluoksniuotas debesuotumas, atsiranda nimbostratų debesys ir iš jos iškrenta krituliai; užpakalinėje bangos dalyje debesų zona, atvirkščiai, kiek susiaurėja, tampa būdinga šaltam fronto ruožui.
Ciklonas bangos stadijoje, kaip taisyklė, formavimas yra žemas. Jį galima atsekti tik žemiausių aukštumų žemėlapiuose. Paprastai net ant 700 mbar izobarinio paviršiaus (apie 3 km aukštyje) vis dar nėra uždaros cikloninės cirkuliacijos. Čia pastebimas tik šiek tiek ryškus aukštuminis įdubimas.
Bangų ciklonas juda bendra bendra kryptimi palei fronto liniją. Ciklono judėjimo greitis bangos stadijoje yra maždaug 3/4 gradiento vėjo greičio AT 700 žemėlapyje virš ciklono.
Ciklono egzistavimo trukmė bangos stadijoje – iki vienos paros.
Jaunas ciklonas.Tolimesnis nestabilios frontalinės bangos vystymasis lemia vis didesnį fronto linijos kreivumą – šilto oro masės liežuvio skverbimąsi link šaltos masės, o šalto oro pleišto – link šilto oro masės. Susidaro šiltasis ciklono sektorius – platus plotas tarp šiltojo ir šaltojo fronto, kurį užima šilta oro masė. Slėgis ciklono centrinėje ir priekinėje dalyje toliau mažėja, o slėgio kritimas prieš šiltąjį frontą pasirodo reikšmingesnis nei jo padidėjimas ciklono gale už šaltojo fronto (neigiamos slėgio tendencijos priekinė ciklono dalis absoliučia verte viršija teigiamas barines tendencijas jo galinėje dalyje). Ciklonas gilėja. Paviršiaus orų žemėlapyje atsiranda vis daugiau izobarų. Tuo pačiu metu ciklonas vystosi aukštyn, jis tampa aiškiai matomas AT 700 žemėlapyje (prasiskverbia į vidurinę troposferą). Debesuotumo ir kritulių zonos plotis frontuose jauname ciklone sparčiai plečiasi, ypač priekinėje ciklono dalyje. Ciklonas toliau juda bendromis kryptimis palei fronto liniją netoli žemės paviršiaus. Ši kryptis atitinka izobarų kryptį jo šiltame sektoriuje ir vėjo kryptį aukštyje virš ciklono (maždaug AT 500 ir AT 400 lygyje). Jauno ciklono judėjimo greitis yra maždaug lygus 2/3 oro srauto greičio virš ciklono 5-6 km aukštyje.
Maksimalaus vystymosi stadija. Slėgis ciklono centre šiuo vystymosi etapu pasiekia minimumą: slėgio kritimas priekinėje ciklono dalyje tampa lygus jo augimui ciklono gale, ciklono užimamos erdvės matmenys labai pasikeitė. padidėjo ir pasiekė maksimumą, taip pat debesuotumo ir kritulių zonos plotį. Tuo pat metu šiltojo sektoriaus plotis susiaurėjo dėl greito šaltojo fronto judėjimo, palyginti su šiltuoju. Ciklono centre šaltoji fronto atkarpa aplenkė šiltąją, frontai užsidarė, prasidėjo okliuzinio fronto formavimosi procesas. Orų žemėlapyje vieta, kur užsidarė frontai šalia žemės paviršiaus, vadinama okliuzijos tašku. Ateityje, ciklonui užsikimšus, užsikimšimo taškas pradės slinkti iš ciklono centro į jo pakraštį. Nuo okliuzijos taško okliuzijos frontai, šilti ir šalti, skiriasi skirtingomis kryptimis.
Maksimalaus vystymosi stadijoje esantis ciklonas paprastai atsekamas AT 500 ir AT 400 žemėlapiuose. Jo poslinkio greitis, palyginti su jaunu ciklonu, šiek tiek sulėtėja. Poslinkio kryptį lemia oro srautas viršutinėje troposferos dalyje. Egzistencijos trukmė – 1-2 dienos.
Pildymo (užsikimšęs) ciklonas. Šilto oro pasislinkimas aukštyn uždarant frontus lemia tai, kad užsikimšusiame ciklone visa erdvė šalia žemės paviršiaus yra užpildyta šalto oro masėmis. Sparčiai didėja slėgis ciklono gale, tuo tarpu teigiamo slėgio tendencijos gale yra daug didesnės nei neigiamos ciklono priekyje, kur slėgio kritimas palaipsniui silpsta. Ciklonas pildosi. Jo debesų sistemos erozuoja, retėja, nustoja lyti. Pildymo ciklone prasideda bendras lėtas, laipsniškas orų gerėjimas.
Toks ciklonas yra neaktyvus. Užpildymo pradžioje užsikimšęs ciklonas pradeda sulėtinti judėjimo greitį ir nukrypti nuo pradinės judėjimo krypties į kairę, tada jo greitis gali nukristi iki nulio ir praktiškai vietoje gali įvykti tolesnis užpildymas. Užsikimšusio ciklono užpildymo trukmė skiriasi. Paprastai šis procesas užtrunka kelias dienas, nebent tuo metu naujas atmosferos frontas su šviežio oro masėmis priartėja prie prisipildymo ciklono ir ciklonas vėl pradeda atgyti, taip kuriam laikui pratęsdamas savo egzistavimą. Tokie reiškiniai vadinami ciklonų regeneracija.
cikloninė serija. Orų žemėlapiuose kartais vienu metu galima išskirti keturis nagrinėjamus ekstratropinių ciklonų vystymosi etapus. Taip atsitinka, kai ciklonai nuosekliai vystosi vienas po kito bet kuriame fronte, sudarydami ištisą seriją.
Pirmasis šios serijos narys jau gali baigti savo egzistavimą ir, būdamas užkimštas, būti užpildytas, o paskutinis narys ką tik išlindo kaip nestabili banga priekyje, ji dar turi išsivystyti ir pereiti likusius tris etapus. Paprastai kiekvienas naujas tokios serijos ciklonas pasirodo šiek tiek į pietus nuo savo pirmtako, nes atmosferos frontas, kuriame vystosi ciklonų serija, palaipsniui leidžiasi į pietus, stumiamas šalin į užpakalį besiveržiančių šaltų oro masių. kiekvieno ciklono dalis. Paskutinį tokios cikloninės serijos narį seka ryškiausias šaltų oro masių įsiveržimas ir dažnai jose susidaro galingas galutinis anticiklonas, kuriam laikui nutraukiantis cikloninę veiklą šioje geografinėje vietovėje. Apibūdinta ciklonų vystymosi seka gamtoje ne visada stebima. Dažniau tai atsitinka virš homogeninio apatinio paviršiaus, kai kiekvieno ciklono egzistavimo sąlygos yra vienodos. Šiauriniame pusrutulyje virš Atlanto vandenyno gana dažnai galima stebėti ciklonų seriją, kai vidutinio sunkumo frontas tęsiasi nelygia linija iš pietvakarių į šiaurės rytus beveik nuo Amerikos pakrantės iki Didžiosios Britanijos salų. Šios serijos cikloniniai sūkuriai aiškiai matomi nuotraukose, gautose iš kosmoso, kur kiekvienas ciklonas ir atskiros jo frontų dalys išsiskiria būdingomis debesų sankaupomis.
Tačiau sausumoje, ypač kalnų grandinėse, ciklonai retai vystosi tokia griežta seka. Čia ciklonų seriją gali sudaryti du ar trys ciklonai, o kartais išsivysto ciklonai, atsirandantys priekyje atskirai, po vieną. Kai kurie ciklonai nepereina visų keturių vystymosi stadijų, pavyzdžiui, kilęs bangų ciklonas gali prisipildyti per dieną.
Minimalus atmosferos slėgis ciklone patenka į ciklono centrą; jis auga link periferijos, t.y. horizontalūs bariniai gradientai nukreipiami iš ciklono išorės į vidų. Gerai išsivysčiusiame ciklone slėgis centre jūros lygyje gali nukristi iki 950-960 mbar (1 baras = 105 N/m2), o kai kuriais atvejais iki 930-920 mbar (kai vidutinis slėgis jūros lygyje apie 1012 mbar).
Netaisyklingos, bet paprastai ovalios formos uždari izobarai (vienodo slėgio linijos) riboja žemo slėgio (barinės įdubos) plotą, kurio skersmuo nuo kelių šimtų kilometrų iki 2-3 tūkstančių km. Šioje srityje oras juda sūkuriais. Laisvoje atmosferoje, virš ribinio atmosferos sluoksnio (apie 1000 m), jis juda maždaug išilgai izobarų, nukrypdamas nuo barinio gradiento kampu, artimu dešiniajam, į dešinę šiauriniame pusrutulyje ir į kairę pietinis (dėl nukreipiančios Koriolio jėgos ir išcentrinės jėgos, atsirandančios judant kreivinėmis trajektorijomis, įtakos).
Ribiniame sluoksnyje vėjas dėl trinties jėgos daugiau ar mažiau (priklausomai nuo aukščio) nukrypsta nuo izobarų link barinio gradiento. Netoli žemės paviršiaus vėjas sudaro apie 60° kampą su bariniu gradientu; prie rotacinio oro judėjimo prisijungia oro srautas į cikloną. Srautinės linijos yra spiralių pavidalu, susiliejančių link ciklono centro. Vėjo greitis ciklone yra stipresnis nei gretimuose atmosferos regionuose; kartais jie siekia daugiau nei 20 m/s (audra) ir net daugiau nei 30 m/s (uraganas).
Dėl kylančių oro judėjimo komponentų, ypač prie atmosferos frontų, ciklone vyrauja debesuoti orai. Pagrindinė atmosferos kritulių dalis ekstratropinėse platumose iškrenta būtent į cikloną. Dėl oro sūkurinio judėjimo į ciklono zoną traukia skirtingos temperatūros oro masės iš skirtingų Žemės platumų. Su tuo siejama ir ciklono temperatūrų asimetrija: skirtinguose jo sektoriuose oro temperatūra skiriasi. Tai ypač pasakytina apie judančius ciklonus, kylančius pagrindiniuose troposferos frontuose (Arkties, Antarkties, poliariniuose). Tačiau virš šiltų žemės paviršiaus plotų (dykumų, vidaus jūrų) stebimi silpni („neryškūs“) ciklonai – vadinamosios šiluminės įdubos – neaktyvūs, gana tolygus temperatūros pasiskirstymas.
Didėjant ciklono aukščiui, izobaras palaipsniui praranda savo uždarą formą. Tai vyksta įvairiais būdais, priklausomai nuo ciklono vystymosi stadijos ir temperatūros pasiskirstymo jame. Pradiniame vystymosi etape judrus (priekinis) ciklonas apima tik apatinę troposferos dalį. Didžiausio išsivystymo stadijoje ciklonas gali išplisti į visą troposferos aukštį ir net nusidriekti į apatinę stratosferą. Šiluminės įdubos visada apsiriboja apatine troposfera.
Mobilūs ciklonai atmosferoje dažniausiai juda iš vakarų į rytus. Kiekvienu atskiru atveju judėjimo kryptį lemia bendrojo oro transporto kryptis viršutinėje troposferos dalyje. Priešingi judesiai yra reti. Vidutinis ciklono greitis yra apie 30-45 km/h, tačiau yra ciklonų, kurie juda greičiau (iki 100 km/h), ypač pradinėse vystymosi stadijose; galutiniame etape ciklonai gali ilgai nekeisti padėties.
Ciklono judėjimas per bet kurią zoną sukelia staigius ir reikšmingus vietinius (lokalius) ne tik atmosferos slėgio ir vėjo, bet ir temperatūros bei drėgmės, debesuotumo, kritulių pokyčius.
Judrieji ciklonai dažniausiai išsivysto pagrindiniuose troposferos frontuose, kurie atsirado anksčiau, kaip bangų trikdžiai, kai oras perduodamas abiejose fronto pusėse. Nestabilios priekinės bangos auga ir virsta cikloniniais sūkuriais. Judėdamas išilgai priekio (dažniausiai pailgos platumos), ciklonas savo ruožtu jį deformuoja, sukurdamas dienovidinio vėjo komponentus ir taip palengvindamas šilto oro perkėlimą priekinėje (rytinėje) ciklono dalyje į aukštas platumas ir šaltą orą ciklono dalyje. galinė (vakarinė) ciklono dalis – iki žemų platumų. Pietinėje ciklono dalyje apatiniuose sluoksniuose susidaro vadinamasis šiltasis sektorius, kurį riboja šiltasis ir šaltasis frontai (jauno ciklono stadija). Vėliau, kai susiduria šaltasis ir šiltasis frontai (ciklono okliuzija), šiltas oras šaltu oru nustumiamas nuo žemės paviršiaus į aukštus sluoksnius, eliminuojamas šiltasis sektorius, o ciklone susidaro tolygesnis temperatūros pasiskirstymas (užsikimšęs ciklonas). etapas). Ciklone baigiasi energijos, kuri gali virsti kinetine energija, tiekimas; ciklonas nublanksta arba susilieja su kitu ciklonu.
Pagrindiniame fronte dažniausiai susidaro ciklonų serija (šeima), susidedanti iš kelių vienas po kito judančių ciklonų. Serijos kūrimo pabaigoje atskiri dar neišnykę ciklonai, susijungę, sudaro platų, neaktyvų, gilų ir aukštą centrinį cikloną, susidedantį iš šalto oro per visą jo storį. Palaipsniui jis taip pat nublanksta. Kartu su ciklono susidarymu tarp jų atsiranda tarpiniai anticiklonai su aukštu slėgiu centre. Visas atskiro ciklono evoliucijos procesas trunka keletą dienų; ciklonų serija ir centrinis ciklonas gali egzistuoti nuo vienos iki dviejų savaičių. Kiekviename pusrutulyje bet kuriuo momentu galima aptikti kelis pagrindinius frontus ir susijusias ciklonų serijas; bendras ciklonų skaičius per metus kiekviename pusrutulyje yra šimtai.
Tam tikrose platumose ir regionuose pagrindiniai frontai formuojasi ir frontaliniai trikdžiai vyksta gana reguliariai. Dėl to ciklonų ir anticiklonų bei jų serijų atsiradimo ir judėjimo dažnyje yra tam tikri geografiniai modeliai, t.y. vadinamojoje cikloninėje veikloje. Tačiau dėl sausumos ir jūros, topografijos, orografijos ir kitų geografinių veiksnių įtakos ciklonų ir anticiklonų susidarymui ir judėjimui bei jų sąveikai bendras cikloninės veiklos vaizdas yra labai sudėtingas ir greitai kintantis. Cikloninis aktyvumas sukelia tarpplatines oro, impulso, šilumos, drėgmės mainus, todėl tai yra svarbiausias bendros atmosferos cirkuliacijos veiksnys.
Ciklonai atsiranda ne tik Žemės, bet ir kitų planetų atmosferose. Pavyzdžiui, Jupiterio atmosferoje jau daug metų stebima vadinamoji Didžioji raudonoji dėmė, kuri, matyt, yra ilgaamžis anticiklonas.
Ciklonų ir anticiklonų dydžiai yra palyginami: jų skersmuo gali siekti 3-4 tūkstančius km, o aukštis – daugiausiai 18-20 km, t.y. jie yra plokšti sūkuriai su stipriai pasvirusia sukimosi ašimi. Paprastai jie juda iš vakarų į rytus 20-40 km/h greičiu (išskyrus stacionarius).