Атмосфералық циркуляция деп жер шарында болатын ауқымды ауа ағындарын айтады. Бұл ауа ағындарында өзіне тән қасиеттері бар толқындар мен құйындар пайда болады.
Пайда болатын, дамып келе жатқан және сөнетін ауа ағындары әртүрлі өлшемдер, олардың өмір сүру уақыты әртүрлі. Мысалы, дымқыл ауа ағынында жоғары қарай қозғалу салдарынан жинақталған бұлт пайда болады. Оның көлемі шамамен 10 км, ал өмір сүру ұзақтығы жарты сағатты құрайды. Мұндай көлемдегі ауа қозғалысы аз уақыт ішінде шағын аумаққа әсер етеді. Бірақ жазық жағалауда дамып, күндіз теңізден құрлыққа соғатын желдер қоңыржай ендіктерде 25 - 30 км ішке енеді. Олардың өмір сүру ұзақтығы жарты күн. Жел шамалы аймақтағы ауа райына әсер етеді. Бұл жағалау бойындағы тар жолақты жауып тұратын жергілікті жел.
Қандай ауа ағындары Мәскеу облысының шегінде 1-ден 5 күнге дейінгі ауа-райын анықтайды деген сұраққа аэрологиялық бақылаулардан белгілі ауа массасының тасымалдануының орташа жылдамдығын ескере отырып жауап беруге болады. Орташа алғанда ол 50 км/сағ. Демек, ауа Мәскеу облысының әрбір нүктесіне кіреді, ол бір күн бұрын 1200 км қашықтықта, ал 5 күнде - осы нүктеден 6000 км қашықтықта болды. Осылайша, ауқымды ауа ағындары көлемі жағынан материктер мен мұхиттармен салыстырылады және олардың өмір сүру ұзақтығы 5 - 6 күн. Егер біз үлкен аумақтағы, мысалы, Ресейдің еуропалық бөлігіндегі ауа-райын білгіміз келсе, онда бүкіл Солтүстік жарты шардағы ауа ағындарының құрылымын тәулігіне, ал бүкіл жер шары бойынша - 5 күннен артық қарастыру керек. Сондықтан бірнеше күн ішінде ауа-райының өзгеруін түсіну үшін ауқымды ауа ағындарының немесе үлгілерінің заңдылықтарын білу қажет. жалпы қан айналымыатмосфера.
Жерді ғарыштан бақылаған кезде, жоғарыдағы фотосуреттерден көрініп тұрғандай, ауа ағындарын, бұлтты жүйелердің дамуы мен қозғалысын бағалауға болады. Осылайша, екі жарты шардың қоңыржай ендіктерінде ені 300 - 500 км болатын, мыңдаған километрге таралатын және солтүстік жарты шарда полярлық ендіктерде сағат тіліне қарсы бұралатын бұлт жолақтары бар, ал Оңтүстік жарты шар- сағат тілімен. Бұл бұлттылық, әдетте, тұрақты түрде сақтандырғыштан шығысқа қарай жылжиды, бір географиялық аймақта пайда болып, екіншісінде 2 - 3 күннен кейін құлайды.
Сол уақытта сенбіде тропиктік ендіктер(30 - 15° ендік) мұхиттар мен шөлдерде бұлттылық аз. Ал егер ол Африка мен Американың батыс жағалауларында болса, ол тек бұлтты аралдар түрінде болады. Ақырында, экваторлық белдеуде (15°С. - 15°С) әрқашанда көп немесе аз тығыз бұлттардың бір немесе екі жолағы болады.
Жер шарындағы жалпы атмосфералық циркуляцияның заңдылықтарын көрсетеді: екі жарты шардың қоңыржай ендіктеріндегі ауа ағындарының табиғаты субтропиктік және экваторлық ендіктердегі ауа ағындарының табиғатынан ерекшеленеді.
Қоңыржай ендіктерде әрқашан үшеу болады ауа массалары: полярлық аймақта, Арктика (немесе Антарктика), 30° - 40° ендік белдеуінде - қоңыржай ендіктердің тропиктік және ауа массасы. Бұл ауа массалары температура, ылғалдылық және шаңның құрамы бойынша өзгереді. Сонымен, қаңтарда кейде арктикалық ауа Мәскеуге орташа температурасы -19°С, Атлантикадан қоңыржай теңіз ауасы - HS температурасымен келеді, ал Солтүстік Африкадан тропиктік ауа ерігенді әкеледі: температура + дейін көтеріледі. 2°C. Осы ауа массаларының жанасу нүктелерінде бір ауа массасынан екіншісіне өту жолақтары (10 - 20 км) түрінде жерге жақын жерде пайда болатын фронтальды аймақтар пайда болады. Бұл жерде астронавтар жоғарыдан көретін бұлт жолақтары пайда болады. Тропосферадағы фронтальды аймақтарда полюстерге қараған жағында орналасқан суық ауа ағыны экваторға қараған жағындағы жылы ауа ағынымен жанасады. Осылайша, фронтальды аймақта температура айырмашылығы бар, демек, ауа тығыздығы. Мұндай ағын тұрақсыз және оның ішінде ұзындығы 5000 - 6000 км ауа толқындары пайда болады, олар кейін құйындыларға - циклондар мен антициклондарға айналады. Циклон – изобарлары тұйықталған және ортасында ең төменгі ауа қысымы бар құйын. Циклонда жел солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы, ал оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы соғады. Циклонда әрқашан ауаның жоғары қозғалысы болады, сондықтан бұлттар мен жауын-шашын пайда болады. Қоңыржай ендіктерде ғарыштан байқалатын бұралмалы бұлт спиральдары циклондар болып табылады.
Циклонның дамуымен бір мезгілде антициклон пайда болады - жабық изобарлары бар құйын, орталықтағы ең жоғары ауа қысымы және Солтүстік жарты шарда сағат тілімен және оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы соғатын желдер. Антициклонда ауыр бұлттардың пайда болуына және ұзаққа созылған жауын-шашынға жол бермейтін төмен қарай ауа қозғалысы әрқашан болады. Орташа ендіктердегі ғарышкерлерге көрінетін және фронттардың бұлттылығын бөлетін ашық аспан аралықтары антициклондар ретінде жіктеледі.
Сонымен, қоңыржай ендіктердегі ауқымды атмосфералық циркуляция циклондар мен антициклондардың тұрақты қалыптасуы, дамуы, қозғалысы, содан кейін әлсіреуі және жойылуы болып табылады. Бұл жағдайда жылы және суық ауа массасын бөлетін фронтта пайда болатын циклондар полюстерге қарай жылжиды, жылы ауаны полярлық ендіктерге тасымалдайды. Суық ауа райында циклондардың артында пайда болатын антициклондар суық ауаны таси отырып, субтропиктік ендікке көшеді. Дәл осы процестер қалыпты ендіктердегі ауа райының өзгеруін анықтайды.
Атмосферада болып жатқан процестерді бақылау үшін барлық елдердің метеорологиялық қызметтерінде әр үш сағат сайын әртүрлі изобарлық беттердің ауа райы карталары және қысым топографиялық карталары құрастырылады. Атмосфералық циркуляцияның жалпы заңдылықтарын сипаттау үшін теңіз деңгейіндегі ауа қысымының орташа ұзақ мерзімді карталары, басым желдердің карталары және изобарлық беттердің жер бедерінің орташа карталары құрастырылады. Карталар қоңыржай, субтропиктік және экваторлық ендіктердегі ең жиі қайталанатын процестерді көрсетеді. Сонымен қатар, олар бізге төрелік етуге мүмкіндік береді маусымдық өзгерістержыл бойына әр түрлі әсерлерден туындаған атмосфералық айналым.
Қаңтар айында Солтүстік және Солтүстік Тынық мұхиттарында Исландия және Алеут аласалары деп аталатын төмен қысымды аймақтар және Азияда және Канадада және Сібір жоталары деп аталатын жоғары қысымды аймақтар бар. Шұңқырлар циклондар жиі болатын аймақтарда болады, олар шығыс пен солтүстік-шығысқа қарай жылжыған сайын бірте-бірте толып, антициклондарға жол береді. Азиялық және канадалық антициклондар тек осы ендіктерде кең континенттердің болуына байланысты пайда болады - және. Бұл аймақтарда антициклондар қыста циклондардан басым болады. Жазда континенттерде қысым өрісі мен циркуляцияның түбегейлі қайта құрылымдауы жүреді, ал Солтүстік жарты шардағы циклон түзілу аймағы жоғары ендіктерге ауысады.
Оңтүстік жарты шардың қоңыржай ендіктерінде біртекті мұхит бетінде пайда болатын циклондар оңтүстік-шығысқа қарай жылжи отырып, олардың ортасында ауа қысымы ең төмен болған кезде Антарктиданың мұз күмбезімен кездеседі. Міне, циклондар тоқырауға ұшырайды. Бұл процесс қыста және жазда жүреді. Сондықтан Антарктида циклондық орталықтары бар төмен қысымды белдеумен қоршалған.
Субтропиктік ендіктердегі атмосфералық циркуляция мұхиттар үстінде және материктер мен мұхиттар түйіскен аудандарда әртүрлі. Жерсеріктен түсірілген суреттер Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардың үстінде және субтропикте ауа қысымы жоғары аймақтардың бар екенін көрсетеді: бұлар Атлант мұхитындағы Азор және Оңтүстік Атлант субтропикалық антициклондары және Тынық мұхитындағы Гавай және Оңтүстік Тынық мұхиттық субтропикалық антициклондар. Мұнда қысы-жазы жоғары қысым. Үнді мұхитының оңтүстік бөлігінде жыл бойына Маскарен деп аталатын антициклон да бар.
Мұхиттардан айырмашылығы, Азияда және ішінара қыстан жазға дейін жағдай толығымен өзгереді. Егер қыста оңтүстік шеткі субтропиктерді қамтитын Азияда Сібір антициклоны басым болса, ал Азор антициклонының сілемі солтүстікке қарай созылса, жазда бүкіл аумақты төмен қысымды кең аумақ алып жатыр. орталығы Арабия мен Сахараның үстінде орналасқан. Субтропикте мұхиттар мен континенттердегі қысымның әртүрлі таралуы және қыстан жазға дейінгі қысымның әртүрлі өзгеруі екі ғаламдық айналым жүйесін анықтайды: мұхиттар үстіндегі пассат желі және континент пен континенттер арасындағы байланыс аймағындағы муссон. мұхит.
Антициклонда, біз білетіндей, солтүстік жарты шарда желдер сағат тілімен соғады, ал оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы соғады. Сондықтан Азор және Гавай антициклондарының экваторлық жағында солтүстік-оңтүстік желдер соғады. шығыс желдері, олар мұхиттардың орталығына қарай жылжыған сайын шығысқа, ал жақындағанда және оңтүстік-шығысқа айналады. Бұл желдер солтүстік-шығыс пассаты.
Оңтүстік жарты шарда, Оңтүстік Атлантика, Маскарен және Оңтүстік Тынық мұхиты антициклондарының экваторлық жағында оңтүстік-шығыс желдері – оңтүстік-шығыс пассат желдері соғады. Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардың субтропиктерінде жыл бойына жоғары қысым мен антициклондар болатындықтан және тек қарқындылығын өзгертетіндіктен, пассат желдер жыл бойы болады, бұл әлемдегі ең тұрақты желдер. X.Колумб пен Т.Хейердал экспедицияларында дәл осыны пайдаланды.
Субтропиктік антициклондарда, жалпы антициклондардағы сияқты, 1,5 км-ден жоғары бұлттардың пайда болуына жол бермейтін төмен қарай ауа қозғалысы байқалады. Мұхит үстіндегі төменгі бір жарым километрлік қабатта ғана жылы жақтан ағып жатқан салыстырмалы түрде суық пассат желінің жоғары қозғалысымен байланысты жинақталған бұлттар пайда болуы мүмкін. тропикалық мұхит. Бірақ ауаның үстіңгі қабаттарға шөгуі бұлттардың одан әрі өсуіне жол бермейді. Сондықтан пассаттық желдер аймағында ешқашан айтарлықтай жауын-шашын болмайды, ал субтропикалық антициклондар астындағы мұхиттардың кеңістігі жауын-шашынсыз ылғалды ауасы бар теңіз шөлдері болып табылады. Сондықтан астронавтар субтропикте мұхиттардың үстіндегі бұлтты жүйелерді көрмейді.
Енді Еуразия материгі Үнді мұхитының солтүстік бөлігімен, сондай-ақ Тынық мұхитының батыс бөлігімен шектесетін жағдайды қарастырайық. Қыста ауа қысымы Азиядан экваторға қарай төмендейді, яғни қысым градиенті солтүстіктен оңтүстікке бағытталған. Бұл ауаның Сібір антициклонынан оңтүстік-шығысқа шығуын тудырады, өйткені оңтүстікке шығуға тау жүйелері кедергі жасайды. Содан кейін Солтүстік жарты шардың Кориолис күшінің әсерінен теңіз бетіне жеткен солтүстік-батыс ағын солтүстік-шығысқа айналады. Содан кейін ауа Азияның шығыс жағалауын бойлай ағып, бір мезгілде мұхиттан жылынып, ылғалданады. Ақырында, ол экваторды кесіп өтіп, Кориолис күшінің әсерінен қазір ғана Оңтүстік жарты шарда қайтадан солтүстік-батысқа айналып, Солтүстік жарты шарға жетеді. Бұл азиялық қысқы муссон, әрине, Индонезия мен Австралия үшін жазғы муссон. Жол бойында ылғал жинап, Индонезия мен Солтүстік Австралияға қатты жаңбыр әкеледі.
Бірдей қысым градиентінің әсерінен Батыс Азияның, Үндістанның және Үндіқытайдың құрғақ тропиктік ауа массалары Үнді мұхитының солтүстігінде солтүстік-шығыс ағыны түрінде экваторды кесіп өтіп, Кориолис күшінің әсерінен Үнді мұхитының солтүстігінен өтеді. Оңтүстік жарты шар, солтүстік-батысқа айналады. Үнді мұхитында олар Үнді мұхитының оңтүстік-шығыс пассат желімен кездеседі.
Осы уақытта Батыс Африкада харматтан деп аталатын құрғақ, ыстық солтүстік-шығыс жел соғады. Бұл Сахельде - Сахараның оңтүстігіндегі кең саваннада құрғақ маусымды тудыратын қысқы муссон. Еуразия құрлығы Гвинея шығанағы мен Батыс Африкамен шектесетін жазда қысым өрісі толығымен өзгереді. Енді қысым градиенті оңтүстіктен солтүстікке, Маскарен антициклонынан және Оңтүстік Атлантика антициклонынан Азия термиялық депрессия аймағына және Сахара маңындағы шұңқырға бағытталған. Осыған байланысты Үнді мұхитындағы оңтүстік-шығыс пассаты экваторды кесіп өтеді. Солтүстік жарты шардың Кориолис күшінің әсерінен ауа ағыны бірте-бірте оңға ауытқиды және оңтүстік-батысқа айналады. Мамыр айында бұл оңтүстік-батыс ағыны солтүстікке және солтүстікке жетеді. Маусымның басында оңтүстік-батыс ағыны бүкіл Үндістан түбегін қамтиды, кейінірек солтүстік-батыс Үндістанға жетеді. Сөйтіп, ол шілдеде Делиге келеді. Бұл оңтүстік-батыс ағыны - жазда жаңбыр әкелетін, желтоқсанда Үндістанның оңтүстігінен шығатын үнді муссоны. Бұл елдерде жаңбырлы маусым, оңтүстік-батыс муссонмен байланысты, мамырда басталып, қазан - қарашада аяқталады.
Солтүстікке бағытталған меридианалды қысым градиенті мамырдан қазанға дейін Сахель саванналарына дейін созылатын Оңтүстік Атлантика мен Гвинея шығанағынан ылғалды ауаның оңтүстік-батыс ағынының пайда болуына жағдай жасайды. Осы жазда Батыс Африка муссоны Судано-Сахель аймағы үшін жаңбырдың жалғыз көзі болып табылады және адамдардың, тіпті бүкіл штаттардың өмірі оның қарқындылығына байланысты. Осылайша, 70-80-ші жылдардағы Сахелдегі жазғы муссонның әлсіреуі. халық үшін апатты зардаптарға әкелді және жаппай өліммал.
Экваторлық белдеуде қыста және жазда төмен қысым байқалады, бүкіл жер шарын қоршап алады. Төмен қысымның бұл жолағы экваторлық шұңқыр деп аталады.
Қыста Солтүстік жарты шардың экваторлық шұңқыры ең көп орын алады оңтүстік позиция, ал жазда - ең солтүстік. Бірақ бұл ығысу әр түрлі бойлықта бірдей емес: ол пассатты желдер тарайтын аймақтағы ең аз және муссондар басым болатын аймақтағы ең үлкені. Мұхиттардың үстінде Солтүстік және Оңтүстік жарты шардан екі пассат жел ағыны экваторлық ойықтың ортасына қарай жылжиды. Солтүстік жарты шардың солтүстік-шығыс пассаты мен оңтүстік жарты шардың оңтүстік-шығыс пассаты бір-біріне бағытталған. Сондықтан ең төменгі қысым сызығында олар соқтығысып, интертропикалық конвергенция деп аталатын аймақты құрайды (конвергенция - «конвергенция»). Конвергенция аймағын ұзақ уақыт бойы ұстаудың шарты (және ол жыл бойы бар) ауаның жоғары қарай жылжуы және пассаттардың үстіндегі ауаның субтропиктерге кетуі. Әйтпесе, пассаттың жақындаған ауа ағындары қуысты тез толтыратын еді.
Ылғалды тропиктік ауада ауа қозғалысының жоғарылауы күшті кумулонимбус бұлттарының, астронавтар көретін ұзындығы 100 - 200 км бұлттардың жинақталуына әкеледі. Бұлт шоғырларынан жаңбыр жауады. Осылайша, интертропиктік конвергенция аймағы - мұхиттардың үстінен пассат желдермен жиналған жаңбырлар төгілетін жер. Тропосфераның жоғарғы бөліктерінде (10 - 16 км) конвергенция аймағынан субтропиктік антициклондарға бағытталған ауа ағындары іс жүзінде байқалады. Міне, бұл ауа төмендейді. Қоңыржай ендіктен келетін антициклондарда ауаның шөгуімен қатар, тропикаралық конвергенция аймағынан келетін ауаның азаюы қосылады.
Тропосфераның төменгі бөлігінде экваторға пассаттық желдер ағыны, оның конвергенция аймағында көтерілуі, содан кейін тропосфераның жоғарғы қабатындағы ауаның субтропиктік антициклондарға кетуі және одан төмен түсуі Хадли жасушасы деп аталады. бұл құбылысты сипаттаған ағылшын ғалымы 1735 ж.
Конвергенция аймағы муссон айналымы аймағында да қалыптасады: қыста муссон Маскарен антициклонының оңтүстік-шығыс пассат желімен кездескенде, солтүстік жазда муссон Азия мен Сахараның континенттік тропиктік ауасымен кездескен кезде.
Пассат желдерінің әсерінен пайда болатын тропикаралық конвергенция аймағының маусымдық ығысуы өте аз - меридиан бойымен 3 - 5 °, ал муссон конвергенция аймағының маусымдық ығысуы үлкен, меридиан бойымен шамамен 25 °, бұл белгілі бір айырмашылықты енгізеді. бұл аймақтар, атап айтқанда, пішіні мен өлшемі конвективтік бұлт кластерлері арқылы көрінеді.
Жоғарыда біз қысымның таралуы және жер бетіне жақын жерде байқалатын басым ауа ағындары туралы айттық. Бір қызығы, ауа ағындары мен қысымның бірдей таралуы жер бетінен 1,5 км биіктікке дейін байқалады. Егер сіз атмосфераның жоғары және жоғары қабаттарына көтерілсеңіз, онда ауа ағындарының табиғаты (және қысым өрісі) бірте-бірте өзгереді. Бұл өзгерістер барған сайын жер шарындағы температураның таралуымен анықталады: оның полюстер мен тропиктер арасындағы контраст. Осылайша, суықтан 10 - 12 км биіктікте және жыл бойы орасан зор циклондық құйындар пайда болады, олардың шеткі бөлігінде Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардың қоңыржай ендіктерінде батыс ауа ағындары басым. Бұл батыс ауа ағындары тұрақсыз: оларда ұзындығы 5 - 6 мың км толқындар үнемі пайда болады. Мұндай толқынның алдыңғы бөлігінде науаға жақын жердегі төбеге дейін циклондар, артқы жағында төбеден науаға дейін - антициклондар пайда болады. Субтропиктік антициклондар жоғары, жылы түзілімдер болып табылады, олар циркуляциясымен тропосфераны түгел қамтиды. Сондықтан қоңыржай ендіктердің батыс ауа ағындарының шекарасы полюстерге қарайтын субтропиктік антициклондардың шеткі бөлігі болып табылады. Дәл осы жерде ең күшті батыс желдері – субтропиктік реактивті ағын пайда болады, онда батыс желінің жылдамдығы әрқашан 100 км/сағ, ал кейде 200 – 250 км/сағ.
Субтропиктік антициклондардың шеткі бөлігінде экваторға қараған шығыс желдері соғады. Осылайша, тропикте шығыс ауа ағындары байқалады. Бұл ағындардың тармақтары субтропиктік антициклондарға бағытталған және Хэдли жасушасын құрайды.
Егер сіз бұдан да жоғары, айталық, 25 км биіктікке көтерілсеңіз, онда ауа ағындарының сипаты жыл мезгілімен анықталады. Жазда центрі полюстен жоғары орналасқан жарты шарды жауып жатқан үлкен антициклонда шығыс желдері бүкіл жарты шарда үстемдік етеді. Бұл ретте центрі полюстен жоғары болатын циклон басқа жарты шарда үстемдік етеді, бұл батыс ауа ағындарын тудырады. Сонымен, бұл қысым жүйелері мен желдер үнемі өзгеріп отырады: маусымда, шілдеде және тамызда - Солтүстік жарты шарда антициклон және шығыс желдер, Оңтүстік жарты шарда циклондар мен батыс желдер; желтоқсанда, қаңтарда және ақпанда - Оңтүстік жарты шарда антициклон және шығыс желдері, Солтүстік жарты шарда циклон және батыс желдері.
Мақаланың мазмұны
АТМОСФЕРА АЙНАЛЫМЫ.Жер климатының қалыптасуына әсер ететін негізгі факторларға күн радиациясы, атмосфералық циркуляция және оның астындағы бетінің табиғаты жатады. Олардың бірлескен әсері жер шарының әртүрлі аймақтарындағы климатты қалыптастырады. Кіріс саны күн жылуыбірқатар факторларға байланысты. Анықтаушы фактор - күн сәулелерінің түсу бұрышы. Сондықтан төмен ендіктерде күн энергиясы ортаңғы және одан да жоғары ендіктерге қарағанда әлдеқайда көп түседі.
Атмосфераның жалпы циркуляциясы – бұл атмосферадағы зат пен энергияның ендік және меридиандық ауысуына әкелетін жарты шар немесе бүкіл глобус шкаласындағы ауа массаларының тұйық ағыны. Негізгі себепатмосферада ауа ағындарының пайда болуы қызмет етеді біркелкі емес бөлужер бетіндегі жылу, бұл жер шарының әртүрлі аймақтарында топырақ пен ауаның бірдей емес қызуына әкеледі. Осылайша, күн энергиясы Жердің ауа қабығындағы барлық қозғалыстардың негізгі себебі болып табылады. Күн энергиясының ағынынан басқа ең маңызды факторлар, желдің пайда болуына жердің өз осінің айналасында айналуы, астыңғы беттің біркелкі еместігі және ауаның топыраққа үйкелісі жатады. IN жер атмосферасыәртүрлі масштабтағы ауа қозғалысы байқалады - ондаған және жүздеген метрден ( жергілікті желдер) жүздеген және мыңдаған километрге дейін (циклондар, антициклондар, муссондар, пассаттық желдер, планеталық фронтальды аймақтар). Жаһандық атмосфералық айналымның қарапайым диаграммасы 200 жылдан астам уақыт бұрын құрастырылған. Оның негізгі ережелері күні бүгінге дейін өз маңызын жойған жоқ.
Солтүстік жарты шардың атмосфералық айналымы формаларын классификациялаудың заманауи принциптері Вангенхайм - Гирс. Ауа массалары жер шарының айналасында үздіксіз қозғалады. Олардың қозғалыс жылдамдығына келудің біркелкі еместігі әсер етеді күн радиациясыжәне оның астындағы жер беті мен атмосфераның әр түрлі бөліктерінің сіңіруі, Жердің айналуы, атмосфераның астыңғы бетімен жылулық және динамикалық әрекеттесуі, оның ішінде мұхитпен әрекеттесуі.
Атмосфералық қозғалыстардың негізгі себебі - жер беті мен атмосфераның әр түрлі бөліктерінің қызуының біркелкі еместігі. Айналмалы Жерде жылы ауаның көтерілуі және суық ауаның түсуі әртүрлі масштабтағы циркуляциялық жүйелердің пайда болуымен бірге жүреді. Ауқымды атмосфералық қозғалыстардың жиынтығы жалпы атмосфералық циркуляция деп аталады .
Атмосфера жылуды күн радиациясын жұту, су буын конденсациялау және астыңғы бетпен жылу алмасу арқылы алады. Атмосфераға жасырын жылудың түсуі ылғалды ауаның көтерілуіне байланысты. Сондықтан Тынық мұхиты тропикалық қуатты қайнар көзіатмосфера үшін жылу мен ылғал. Мұхит бетінен айтарлықтай жылу тасымалдануы суық ауа массалары жылы теңіз ағындары аймақтарына енетін қыста болады.
Атмосфераның жалпы айналымындағы ең ауқымды буындардың бірі - циркумполярлық құйын. Оның пайда болуына полярлық аймақтағы суық орталықтары және тропиктік белдеудегі жылу орталықтары себеп болады. Циркумполярлық қозғалыс және оның көрінісі - батыстық көлік - тұрақты және тән ерекшелігіжалпы атмосфералық циркуляция. 1930 жылдары атмосфераның жалпы айналымын егжей-тегжейлі зерттеу барлық синоптикалық процестерді элементарлыларға (ESP) бөлу және оларды айналымның үш формасына жалпылау арқылы басталды: батыс (W), шығыс (E) және меридиальды (С). Батыс түріндегі (W) процестер зоналық циркуляциялық құрамдастардың дамуымен және қысымды түзілімдердің батыстан шығысқа жылдам ауысуымен сипатталады. Циркуляцияның меридиандық түрлерінің дамуымен үлкен амплитудалы стационарлық толқындар пайда болған кезде Е және С түріндегі процестер байқалады.Ауа ағындарының жер шарында таралуы қысымның, температураның және табиғаттың таралуымен тығыз байланысты. циклондық белсенділік. Демек, жердің жел таралуында белгілі бір зоналық болуы керек. Бірақ қыста және жазда желдің нақты бағыттары аймақтық схемадағы нақты желдерден ерекшеленеді. Экваторлық белдеудегі желдер ең айқын зоналыққа ие. Солтүстік жарты шарда қыста және жазда солтүстік-шығыс желдері, ал оңтүстік жарты шарда оңтүстік-шығыс желдері – пассат желдері басым болады. Пассат желдері Тынық мұхитының үстінде айқын көрінеді. Материктердің үстінде және маңында пассат желдері теңіз бен құрлық арасындағы үлкен температура айырмашылығымен байланысты циклондық белсенділікке байланысты пайда болатын басқа ағындар жүйесі – муссондар арқылы бұзылады. Қыста муссон континенттен мұхитқа, ал жазда - мұхиттан материкке бағытталған. Жағалау аудандарында ауа массаларының муссондық тасымалы бар Шығыс Азияжәне, атап айтқанда, Приморьеде. Ауа массалары Жер бетінде де, Жерден жоғары биіктікте де, тек көлденең бағытта ғана емес, сонымен қатар тік бағытта да қозғалады. Ауа қозғалысының тік жылдамдықтары аз болғанына қарамастан, олар ойнайды маңызды рөлауаның вертикальды алмасуында, бұлттардың пайда болуы, жауын-шашын және т.б ауа райы құбылыстары. Тік қозғалыстардың таралуында басқа да ерекшеліктер бар. Синоптикалық карталарды талдау полюс пен экватор арасындағы температуралық контрасттардың ендік бойынша біркелкі таралмағанын көрсетті. Атмосфералық айналым энергиясының едәуір бөлігі шоғырланған салыстырмалы түрде тар аймақ бар. Мұнда барикалық градиенттердің максималды мәндері және, тиісінше, жел жылдамдығы белгіленеді. Мұндай аймақтар үшін биіктік маңдай аймағы (БЗ) ұғымы енгізіліп, онымен байланысты күшті батыс желдері реактивті ағындар немесе ағындар деп атала бастады. Әдетте реактивті ось бойынша желдің жылдамдығы 30 м/с-тан асады, желдің тік градиенті 1 км-ге 5 м/с-тен асады, ал көлденең жылдамдық градиенті 100 км-ге 10 м/с және одан да көп жетеді. WFZ үлкен географиялық аймақтарды алып жатыр: ені 800–1000 км, биіктігі 12–15 км, ұзындығы 5–10 мың км. WFZ әдетте бір немесе бірнеше фронттарды қамтиды және негізгі (жетекші) ағынның бағытымен қозғалатын жылжымалы фронтальды циклондар мен антициклондардың пайда болу орны болып табылады. Процестердің меридиалдылығының күшті дамуы кезеңдерінде ВФЗ солтүстіктен биік таулы жоталар мен оңтүстіктен ойпаңдар бойына иіліп, «айналатын» сияқты.
Атмосфераның жалпы циркуляциясы — жер шарындағы ауқымды ауа ағындарының жүйесі. Бұл жүйені күнделікті синоптикалық карталардың көмегімен зерттеуге болады, сонымен қатар жер беті мен тропосфераның орташа ұзақ мерзімді карталарында көрсетіледі.
Ауа ағындары.
МЕН планеталық таралуықысым қосылған күрделі жүйеауа ағындары. Олардың кейбіреулері салыстырмалы түрде тұрақты, ал басқалары кеңістік пен уақытта үнемі өзгеріп отырады. Тұрақты ауа ағындарына екі жарты шардың субтропиктік ендіктерінен экваторға бағытталған пассат желдері және батыс бағытта ауа ағындары (Батыстан Шығысқа қарай) басым болатын ортаңғы ендіктердегі муссондар жатады, оларда үлкен құйындылар – циклондар пайда болады. және антициклондар, әдетте жүздеген және мыңдаған километрге созылады. Циклондар тропикалық ендіктерде де байқалады, мұнда олар кішірек өлшемдермен сипатталады, бірақ әсіресе желдің жоғары жылдамдығы, көбінесе дауылдың күшіне жетеді (тропикалық циклондар деп аталады). Тропосфераның жоғарғы қабатында және төменгі стратосферада салыстырмалы түрде тар (ені жүздеген километр) реактивті ағындар жиі пайда болады, шекаралары күрт айқындалады, олардың шегінде жел жетеді. жоғары жылдамдықтар 100–150 м/с дейін.
Сауда желдері
(неміс, сингулярлы Пассат, испанша viento de pasade) – қозғалуға қолайлы жел), мұхиттар үстіндегі тропиктік ендіктерде жыл бойы тұрақты болатын ауа ағындары. Солтүстік жарты шарда пассат желінің бағыты басым солтүстік-шығыс, оңтүстік жарты шарда оңтүстік-шығыс. Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардың пассат желдері арасында тропикаралық конвергенция аймағы бар; Саудаға қарсы желдер сауда желінің үстінен қарама-қарсы бағытта соғады.
Муссондар
- бір маусымда бір бағыттағы желдер басым, ал екіншісінде оған тікелей қарама-қарсы немесе жақын болатын ауа ағындарының жүйесі. Муссон сөзі араб тілінен аударғанда маусым деген мағынаны білдіреді. Ғасырлар бойы араб теңізшілері бұл атауды Араб теңізі мен Бенгал шығанағы үстіндегі жел жүйесіне сілтеме жасау үшін қолданған. Мұнда жаз айларында оңтүстік-батыстан, ал қыста солтүстік-шығыстан жел соғады. Таяу Шығыс пен Үндістанның тұрғындары муссондар туралы өте ұзақ уақыт бойы біледі. 4-3 ғасырларда. BC. Үнді және парсы теңізшілері Араб теңізінде жүзу кезінде желдің өзгеру үлгілерін пайдаланды. 1-2 ғасырларда. AD Үндістанның жағалауынан Оңтүстік Қытай теңізі мен Қытайға дейін үлкен муссондық жол дамыды. Үнді, малай және қытай теңізшілері желкенді кемелерімен жазда шығысқа, ал қыста батысқа қарай жүзетін. Назар аударыңыз, ол ғасырлар бойы әртүрлі бөліктерӘлемнің муссондарға назар аударуы басым желдердің маусымдық өзгеруімен ғана емес, сонымен қатар муссондық кезеңдегі жауын-шашын үлгілерімен де байланысты. Болмауы муссон жаңбырларықұрғақшылыққа, егіннің жоғалуына, өзендердің тайыздануына әкеледі. Сонымен қатар, қатты, ұзаққа созылған нөсерлі тым қарқынды муссон су тасқынын тудырады. Муссонның спецификалық ерекшеліктері оның маусым бойы тұрақтылығы және жарты жылдың бірінен келесісіне ауысуы, яғни. дәл оның маусымдылығы. Себептер муссон желдеріал олардың бағытының жыл мезгіліне қарай өзгеруі Күннің жылдық жүруімен және келуімен байланысты күн радиациясыжер бетіне.
Муссондар тропиктік аймақтарда кең таралған Батыс АфрикаОңтүстік-Шығыс Азия мен Индонезияға. Жалпы атмосфералық циркуляцияның муссондық құрамдас бөлігі Ресейдің Азия жағалауының шығыс аймақтарында климаттың қалыптасуына да айтарлықтай әсер етеді. Муссонның бұл ауысуы және континенттік және теңіз әсерлерінің өзгеруі Қиыр Шығыстың оңтүстігінде және әсіресе Приморск өлкесінде айқын көрінеді. Бұл ендіктерде муссонды екі фазаға бөлуге болады - қыс және жаз: Азия қыста ауаны «дем шығарады» және жазда «дем шығарады». Қыста континенттің әсері барынша айқын болады. Еуразия материгі салқындаған сайын биік аймақтар атмосфералық қысым. Мұндай аймақтардың басым болуы атмосфералық қысым карталарында орташа есеппен алғанда қыс айларыМұнда сібір немесе азиялық антициклон деп аталатын жоғары қысымның үлкен аймағын байқауға болады. Осы уақытта мұнда континенттік ауаның қуатты солтүстік-батыс ағыны қалыптасады, оның тік қалыңдығы 4 км-ге дейін жетеді - қысқы муссон. Жазда бұл ендіктердегі муссондық тасымалдау әдетте Қиыр Шығыс ойпатының (негізінен Амур бассейнінде қалыптасатын төмен қысымды аймақ) және аймақтардың өзара әрекеттесуіне байланысты болады. Жоғарғы қан қысымышеткі теңіздер (Жапония және Охотск) және Тынық мұхитының солтүстік-батыс бөлігінің үстінде. Қиыр Шығыстың оңтүстік аудандарында циклондық белсенділіктің максимумы жазда және көктемде, ал ең азы қыста және күзде болады. Материктің жазда жылынуы, тау жоталарының, атап айтқанда Сихоте-Алиннің меридиандық орналасуы, шеткі теңіздер үстінде антициклондардың пайда болуы батыс аймақтардан қозғалатын циклондардың мұндағы қозғалысын бәсеңдетуге және бұғатталған. Бұл себептер жазғы Қиыр Шығыс депрессиясының қалыптасуына ықпал етеді. Ресейдің Қиыр Шығысының оңтүстік бөлігінің климатының негізгі ерекшелігі - жауын-шашын негізінен жылы мезгілде: маусымнан қыркүйекке дейін оның 60% -дан астамы түседі. жылдық мөлшері, ал муссондық климатқа тән ерекшелік - жылдың ең жаңбырлы айында ең құрғақ айға қарағанда жауын-шашынның шамамен 50 есе көп болуы. Континенттік климатта бұл арақатынас төртке жетеді.
Циклон
(грек тілінен аударғанда киклон – айналма) – ортасында ең азы бар атмосферадағы төмен қысым аймағы. Циклонның диаметрі бірнеше мың шақырымды құрайды. Ол солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы, ал оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы соғатын желдер жүйесімен сипатталады. Циклондар кезінде ауа-райы бұлтты, қатты желдер болады. Бұл қысымның таралу ерекшеліктеріне және ауа айналымының сипатына байланысты.
Үйкелістің әсерінен төменгі қабаттарЦиклондағы атмосфера ауаның айналмалы қозғалысымен қатар шеткеріден орталыққа қарай жылжуы да байқалады, сондықтан ауаның тұрақты тік, жоғары қозғалысы және оның көтерілуіне қарай салқындауы байқалады. Ауа, салқындаған кезде ылғалға қаныққан және онда бұлттар пайда болып, жауын-шашын пайда болады. Циклондарда, әсіресе олардың орталықтарына жақын жерде, орталық пен шеткері арасындағы қысым айырмашылығы әрқашан үлкен (яғни, көлденең қысым градиенттері деп аталатын үлкен) және сондықтан күшті екпінді желдер (құйындар) үнемі байқалады. Шығу тегі бойынша құйындылар екі үлкен топқа бөлінеді: тропиктік (дауылдар, тайфундар) және қоңыржай ендіктер циклондары.
Тропикалық циклондар.
Тропикалық құйындардың отаны экваторлық аймақтағы шамамен 10–15° солтүстік және оңтүстік ендіктер арасындағы мұхит кеңістігі, олардың диаметрі бірнеше жүз километр, ал биіктігі 5-тен 15 км-ге дейін. Тропикалық циклондар Тынық мұхитының оңтүстік-шығысында және Оңтүстік Атлантикадан басқа барлық мұхиттардың тропикалық бөліктерінде жылдың кез келген уақытында болуы мүмкін. Көбінесе (87% жағдайда) тропикалық циклондар 5° және 20° ендіктер арасында болады. Жоғары ендіктерде олар тек 13% жағдайда кездеседі. Циклондар 35° солтүстік ендіктің солтүстігінде және 22° оңтүстік ендіктің оңтүстігінде ешқашан байқалмаған. Елеулі қарқындылыққа жеткен тропикалық циклондардың әр аймақта өз атауы бар. Тынық мұхитының шығыс бөлігінде және Атлант мұхитында олар дауылдар (испанның «хуракан» немесе ағылшынның «харикан» сөзінен шыққан), Үндістан түбегінің елдерінде циклондар немесе дауылдар деп аталады. Қиыр Шығыс– тайфундар (қытайдың «тай» деген сөзінен шыққан қатты жел). Жергілікті атаулар да азырақ кездеседі: «willy-willy» - Австралияда, «willy-wow» - Океанияда және «baguio» - Филиппиндерде. Тынық мұхиттық тайфундар мен Атлантикалық дауылдар белгіленген тізімдер бойынша аталды. Тайфундардың төрт атауы, ал дауылдардың бір тізімі бар. Әрбір тайфун немесе дауыл белгілі бір уақытта пайда болды күнтізбелік жыл, атына қосымша реттік нөмір беріледі, жылдың екі таңбалы саны: мысалы, 0115, бұл 2001 жылғы он бесінші тайфун нөмірін білдіреді.
Көбінесе олар тропикалық Тынық мұхитының солтүстік бөлігінде қалыптасады: мұнда жылына орта есеппен 30-ға жуық циклон бақыланады. IN қоңыржай ендіктерТропикалық циклондар маусымның аяғынан қазан айының басына дейін болады және тамыз-қазан айларында ең белсенді болады. Бұл циклондар тобының айрықша ерекшелігі олардың термиялық жағынан біртекті болуы (яғни. әртүрлі бөліктерқұйынды), оларда орасан зор энергия бар, олар дауылды желдер мен қатты жауын-шашын әкеледі.
Тропикалық циклондар су бетінің температурасы жоғары (26°-тан жоғары) және су мен ауа температурасының айырмашылығы 2°-тан асатын жерлерде пайда болады. Бұл буланудың жоғарылауына, ауадағы ылғал қорының ұлғаюына әкеледі, бұл белгілі бір дәрежеде атмосферада жылу энергиясының жинақталуын анықтайды және ауаның тік көтерілуіне ықпал етеді. Пайда болған күшті ағын су бетінің үстінде қыздырылған және ылғалданған ауаның көбірек көлемін алып кетеді. Жердің айналуы көтеріліп келе жатқан ауаға құйынды қозғалыс береді, ал құйын энергиясы орасан зор алып шың тәрізді болады. Шұңқырдың орталық бөлігі «дауылдың көзі» деп аталады. Бұл өзінің «мінез-құлқының» ерекшеліктерімен таң қалдыратын феноменальды құбылыс. Дауылдың көзі жақсы анықталған кезде, жауын-шашын кенеттен оның шекарасында тоқтап, аспан ашылып, жел айтарлықтай әлсіреді, кейде тыныштандырады. Дауылдың көзінің пішіні өте әртүрлі болуы мүмкін, ол үнемі өзгеріп отырады. Кейде тіпті қос көз де болады. Жақсы дамыған циклондарда дауыл көзінің орташа диаметрі 10–25 км, ал жойқындарда 60–70 км.
Тропикалық циклондар қарқындылығына байланысты:
1. Тропикалық бұзылыс – желдің жылдамдығы төмен (17 м/с кем).
2. Тропикалық ойпат – желдің жылдамдығы 17–20 м/с жетеді.
3. Тропикалық дауыл – желдің жылдамдығы 38 м/с дейін.
4. Тайфун (дауыл) – желдің жылдамдығы 39 м/с-тан асады.
Тропикалық циклонның өмірлік циклінде төрт кезең бар:
1. Қалыптасу кезеңі. Ол бірінші тұйық изобардың пайда болуымен басталады (изобар – қысымы бірдей сызық). Циклон орталығындағы қысым 990 гПа дейін төмендейді. Тропикалық ойпаттардың шамамен 10% ғана одан әрі дамиды.
2. Жас циклон кезеңі немесе даму кезеңі. Циклон тез тереңдей бастайды, яғни. қысымның қарқынды төмендеуі байқалады. Дауылдық желдер орталықты айнала радиусы 40–50 км сақина құрайды.
3. Жетілу кезеңі. Циклонның ортасында қысымның төмендеуі және жел жылдамдығының артуы бірте-бірте тоқтайды. Дауылды желдер мен жауын-шашынның ауданы көлемі ұлғаяды. Даму және жетілген кезеңдердегі тропикалық циклондардың диаметрі 60–70 км-ден 1000 км-ге дейін болуы мүмкін.
4. Аттенуация кезеңі. Оның орталығында қысымның өсу циклонының толтырылуының басталуы). Тропикалық циклон су бетінің температурасы төмен аймаққа ауысқанда немесе құрлыққа қозғалғанда әлсіреу орын алады. Бұл мұхит бетінен энергия (жылу және ылғал) ағынының төмендеуіне, ал құрлыққа жеткенде астыңғы бетпен үйкелістің күшеюіне байланысты.
Қоңыржай ендікке қарай жылжи отырып, тропикалық циклондар бірте-бірте күшін жоғалтады және өледі.
Тайфундар.
Тайфундар ең күшті және жойқын тропикалық циклондардың бірі болып табылады; олар Филиппиннің солтүстік-шығысындағы мұхит үстінде болады. Тайфунның орташа ұзақтығы 11 күн, ең көп дегенде 18 күн. Мұндай тропикалық циклондарда байқалатын ең төменгі қысым кең ауқымда өзгереді: 885-тен 980 гПа дейін. Ең көп тәуліктік жауын-шашын мөлшері 400 мм, желдің жылдамдығы 20–35 м/с жетеді. Қоңыржай ендіктерде тайфундардың болатын негізгі маусымы шілдеден қыркүйекке дейін.
Торнадо.
Жердегі қатты дауылдар әдеттен тыс, кішкентай, бірақ қатты бұлттарды тудыруы мүмкін. Торнадолар секундына жүздеген километр жылдамдықпен айналады және олар Жер бетіне жеткенде, олар жолындағы барлық дерлік ұзын және тар жол бойымен сыпырып кетеді. Әдетте, торнадо бірнеше минуттан аспайды, бірақ ең күшті және ең қауіптілері бірнеше сағатқа созылуы мүмкін.
Қоңыржай ендік циклондары.
Қоңыржай ендік циклондары қауіпті емес, олар негізінен аудандарда болады атмосфералық фронттарекі түрлі ауа массасы кездесетін жерде. Солтүстік жарты шарда ең ауқымды циклондар әдетте Атлант және Тынық мұхиттарының үстінде байқалады. Олардың жиілігі жыл мезгіліне және географиялық аймаққа байланысты. Орташа алғанда, солтүстік жарты шарда континенттің еуропалық бөлігінде циклондар қыста, Азияда - жазда жиі болады. Циклондардың диаметрі шамамен 2-3 мың км немесе одан да көп.
Экстратропикалық ендіктердегі циклондағы ауа-райы біртекті емес: оның қозғалыс бағытына қатысты циклонның алдыңғы және артқы бөліктері, сол және оң жақтары бар. Циклонның алдыңғы бөлігінде жылы фронттың үздіксіз қатпарлы бұлттылығы және көкжиектің оңтүстік ширегінен соғатын желдермен жауын-шашын басым. Циклонның артқы жағында, суық фронттың артында ауа райы тұрақсыз, солтүстік-батыс және солтүстік аудандарда жаңбыр жауып, екпінді жел соғады; бұлттылық үзілуі мүмкін және тіпті қысқа мерзімді тазартулармен, ал жазда ол конвективті типте болуы мүмкін. Циклонның сол жақ (көбінесе солтүстік) бөлігі циклонның алдыңғы және артқы бөліктері арасындағы аралық деп атауға болатын ауа райы жағдайларымен сипатталады; шығыс және солтүстік-шығыс орамының желдері басым, бұлттар толассыз, жауын-шашын кең таралған, мезгіл-мезгіл жауып, бірте-бірте қысқа мерзімді жаңбырға айналады. Циклонның оң жақ оңтүстік бөлігі өмірінің белгілі бір кезеңінде «жылы сектор» болып табылады - ол уақыт өте жоғары көтерілетін жылы ауа массасына толы. Мұнда ауа-райы маусымға және ауа массасының түріне байланысты әр түрлі болуы мүмкін, бірақ көбінесе айтарлықтай жауын-шашынсыз, тұман немесе төмен жұқа қабат бұлттары, көбінесе бұлтсыз және әрқашан жылы, оңтүстік және оңтүстік-батыс орамнан жел соғады.
Антициклон
– атмосферадағы жоғары қысымның ортасы максимум аймағы (теңіз деңгейінде 1050–1070 гПа). Антициклонның диаметрі мыңдаған шақырымға жуық. Антициклон Солтүстік жарты шарда сағат тілімен және оңтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы соғатын желдер жүйесімен, ала бұлтты және құрғақ ауа райымен және әлсіз желмен сипатталады.
Шығу географиялық аймағына байланысты экстратропикалық және субтропиктік антициклондар бөлінеді. Антициклондардың пайда болуы мен дамуы циклондардың дамуымен тығыз байланысты, шын мәнінде бұл біртұтас процесс. Бір ауданда жаппай тапшылық, ал көрші ауданда артықшылық пайда болады. Антициклондар материктердің көлемімен салыстырылатын аумақтарды алып жатыр, олар қыста жақсы дамиды, ал жазда мұхиттардың үстінде. Орташа алғанда, антициклондардың жиілігі циклондарға қарағанда 2,5-3 есе аз.
Жылдық цикл өте әлсіз көрінеді, бірақ мұхиттарға қарағанда континенттерде жылжымалы антициклондар сәл көбірек. Антициклондар көбінесе белсенді емес болып, ұзақ уақыт өмір сүретін аймақтар бар. Антициклонның ортасынан ауа барлық бағытта ағады, бұл бір-біріне ұқсамайтын ауа массаларының конвергенциясы мен өзара әрекеттесу мүмкіндігін болдырмайды. Төмен қарай ауа қозғалысына байланысты орталық бөліктеріантициклондар, ала бұлтты ауа райы басым. Алайда жылдың суық жартысында ауаның айтарлықтай ылғалдылығымен антициклонның орталық бөлігінде үздіксіз бұлттарды байқауға болады, ал тұман қыста да, жазда да байқалады.
Әрбір антициклонда ауа-райы әртүрлі секторларда айтарлықтай өзгереді. Антициклондардың шетінде, ауа райы жағдайларында жалпы сызба, көршілес циклондардың іргелес секторларындағы ауа райы жағдайларына ұқсас.
Антициклонның солтүстік шеті әдетте көрші циклонның жылы секторымен тікелей байланысты. Мұнда жылдың суық жартысында жиі үздіксіз бұлттылық, кейде аздаған жауын-шашын болады. Тұман жиі байқалады. Жазда антициклонның бұл секторы бұлтты болады күндіз шағын, жинақталған бұлттар пайда болуы мүмкін.
Антициклонның батыс шеті төмен қысымды аймақтың алдыңғы жағына іргелес жатыр. Жылдың суық жартысында антициклонның осы бөлігінде стратокумулды бұлттар жиі байқалады, олардан жеңіл жауын-шашын түседі. Жауын-шашын зонасы біршама кең және изобарлар бойымен қозғалады, антициклонды сағат тілімен иіліп, біршама өзгерістерге ұшырайды. Жазда, антициклонның батыс шетінде, жоғары ауа температурасы мен айтарлықтай ылғалдылықта, жиі жиналмалы бұлттар пайда болып, найзағай ойнайды.
Антициклонның оңтүстік шеті циклонның солтүстік бөлігіне іргелес жатыр. Мұнда қыста жауын-шашын түсетін қабат бұлттары жиі байқалады. Антициклонның бұл бөлігінде үлкен қысым айырмашылықтары пайда болады, сондықтан жел жиі күшейіп, қарлы борандар пайда болады.
Антициклонның шығыс шеті циклонның артқы бөлігімен шектеседі. Жазда, күндіз ауа массасы тұрақсыз, бұлт бұлттары пайда болып, жауын-шашын болады. нөсержәне күн күркірейді. Қыста бұлтсыз ауа райы немесе жартылай қабат бұлттары болуы мүмкін.
Әртүрлі антициклондарда ауа-райында айтарлықтай айырмашылықтар болады, ол әр жағдайда ауа массаларының қасиеттерімен анықталады және жыл мезгіліне байланысты. Сондықтан ауа райын болжау үшін әрбір антициклонның қасиеттері жеке зерттеледі.
Цунами - жер сілкінісінің әсерінен мұхиттар мен теңіздерде пайда болатын ұзын теңіз толқындары, вулкандық атқылаулар, сондай-ақ атмосфералық қысымның күрт өзгеруі нәтижесінде немесе топырақ пен мұз массалары жағалаудан суға құлаған кезде.
Цунами болатын негізгі аймақ – Тынық мұхиты. Қазіргі уақытта жер бетіндегі 400 белсенді жанартаулардың 330-ы Тынық мұхитында орналасқан, барлық жер сілкіністерінің 80%-дан астамы осы жерде болады. .
«Цунами» жапон тілінен аударғанда «айлақ толқыны» дегенді білдіреді. Бұл аударма біршама экзотикалық және сипаттамалық сипатта болғанымен, бұл термин құбылыстың мәнін тамаша сипаттайды. Цунамидің негізгі сипаты сейсмикалық болып табылады. Мұхит түбінің астында орналасқан жер қыртысының аудандарында жер сілкінісі түрінде көрінетін жарылыстар пайда болады. Жер сілкінісінің ошағы 50 км-ден астам тереңдікте орналасқан жағдайларда цунами, әдетте, қалыптаспайды. Цунамидің пайда болу себептерінің тағы бір түсіндірмесі бар - бұл жердегі және су астындағы жанартаулардың атқылауы. Кейде метеорологиялық тегі цунами болады. Мұндай «метеоцунамилер» теңізге түсетін тайфундар мен дауылдармен байланысты.
Цунами түзілуінің жеңілдетілген диаграммасы.
Көбінесе цунами толқындары сейсмикалық болып табылады, жер сілкіністері кезінде жер қыртысының бетінде жарықтар пайда болады - жарықтар және нәтижесінде түбінің маңызды учаскелерінің төмендеуіне немесе көтерілуіне әкелетін ақаулар, ығысулар мен итерулер. Сонымен қатар су бағанында көлем мен қысымның лездік өзгерістері орын алып, мұхит бетіне жеткенде оның ауытқуын тудыратын және цунамиді құрайтын қысу және сирек толқындардың пайда болуын тудырады. Түзілген толқындардың кезеңі 2-ден 20 минутқа дейін, яғни. бұл ұзын толқындар. Ашық теңізде бұл толқындар байқалмайды, бірақ олар орасан зор энергияны алып жүреді. Терең судағы цунами толқындарының ығысу жылдамдығы 500–700 км/сағ. Қозғалыс кезінде цунами энергиясы түбіндегі тұтқырлық пен үйкеліс күштерін жеңуге жұмсалады. Цунамидің қарқындылығы жер сілкінісінің күшімен байланысты. Ресейде жер сілкінісінің қарқындылығын анықтау үшін 12 баллдық шкала қолданылады, Жапонияда жер сілкінісінің бірлігі магнитудасы болып табылады, ол қашықтықтағы көлденең топырақтың (төменгі) араласуының максималды амплитудасының логарифміне пропорционалды шама. жер сілкінісі ошағынан 100 км. Ең күшті жер сілкіністерінің магнитудасы 8,5.
Цунамиді болжаудың негізгі әдісі сейсмикалық болып табылады, ол сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы арасындағы айырмашылықтың болуына негізделген. жер қыртысыжәне мұхиттағы цунами толқындарының таралу жылдамдығы. Сейсмикалық толқындар жағалауға цунами толқындарына қарағанда 50-80 есе жылдам жетеді. Сейсмикалық қызмет жер сілкінісін тіркейді, оның параметрлерін, цунамигенділігін анықтайды және бұл ақпаратты Теңіз гидрометеорологиясы орталығының жедел қызметіне береді.
Цунами толқындарының 99%-дан астамы су астындағы жер сілкіністерінен болады. Жер сілкінісі кезінде су астында тік жарықшақ пайда болып, түбінің бір бөлігі шөгеді. Түбі кенеттен оның үстінде жатқан су бағанасына қолдау көрсетуді тоқтатады. Су беті өзінің бастапқы деңгейіне, орташа теңіз деңгейіне оралуға тырысып, тігінен тербеле бастайды және толқындар сериясын тудырады.
Жел
– ауаның жер бетіне қатысты қозғалысы (бұл қозғалыстың көлденең құрамдас бөлігі), кейде оның тік құрамдас бөлігін ескере отырып, жоғары немесе төмен жел туралы айтады.
Жел жылдамдығы.
Жел жылдамдығын нүктелермен бағалау, деп аталатын Бофорт шкаласы, оның бойымен бүкіл интервал мүмкін жылдамдықтаржел 12 градацияға бөлінеді. Бұл шкала желдің күшін оның әртүрлі әсерлерімен байланыстырады, мысалы, теңіздің толқындылығы, бұтақтардың және ағаштардың тербелуі, мұржалардан шыққан түтіннің таралуы және т.б. Бофорт шкаласы бойынша әрбір градацияның белгілі бір атауы бар. Осылайша, Бофорт шкаласы бойынша нөл тыныштыққа сәйкес келеді, яғни. желдің толық болмауы. Жел күші 4, Бофорт бойынша ол орташа деп аталады және 5–7 м/сек жылдамдыққа сәйкес келеді; 7 ұпай – күшті, жылдамдығы 12–15 м/сек; 9 баллда – дауыл, жылдамдығы 18–21 м/сек; ақырында, 12 баллдық жел Бофорт қазірдің өзінде 29 м/сек жылдамдықпен дауыл болып табылады. . Жер бетінде жиі жылдамдығы 4–8 м/сек болатын және сирек 12–15 м/сек асатын желдермен күресуге тура келеді. Бірақ бәрібір, орташа ендіктердегі дауылдар мен дауылдарда жылдамдықтар 30 м/сек, ал кейбір екпінділерде 60 м/сек жетуі мүмкін. Тропикалық дауылдарда желдің жылдамдығы 65 м/сек жетеді, және жекелеген екпінділер – 100 м/сек дейін. Ұсақ құйындыларда (торнадо, қан ұйығыштары) 100 м/сек-тен жоғары жылдамдықтар болуы мүмкін. Тропосфераның жоғарғы және төменгі стратосферасындағы реактивті ағындар деп аталатын жерлерде желдің орташа жылдамдығы ұзақ уақыт бойы және үлкен аумақта 70-100 м/сек дейін жетуі мүмкін. . Жер бетіндегі желдің жылдамдығы анемометрлермен өлшенеді әртүрлі дизайн. Желді өлшеуге арналған аспаптар жерүсті станциялары 10-15 м биіктікте орнатылған жер беті.
| 2-кесте. ЖЕЛ КҮШІ. | |||
| Жел күшін анықтауға арналған Бофорт шкаласы | |||
| Ұпайлар | Құрлықтағы көрнекі белгілер | Жел жылдамдығы, км/сағ | Жел энергиясы терминдері |
| 0 | Сабырмен; түтін тігінен көтеріледі | 1,6-дан аз | Тыныш |
| 1 | Желдің бағыты түтіннің ауытқуынан байқалады, бірақ флюгерден емес. | 1,6–4,8 | Тыныш |
| 2 | Желді бет терісі сезеді; жапырақтар сыбдырлайды; тұрақты флюгер айналады | 6,4–11,2 | Жеңіл |
| 3 | Жапырақтары мен кішкентай бұтақтары ішке енеді тұрақты қозғалыс; жеңіл жалаулар желбірейді | 12,8–19,2 | Әлсіз |
| 4 | Жел шаң мен қағаз кесектерін көтереді; жіңішке бұтақтар тербеледі | 20,8–28,8 | Орташа |
| 5 | Жапырақты ағаштар тербеледі; құрлықтағы су айдындарында толқындар пайда болады | 30,4–38,4 | Балғын |
| 6 | Қалың бұтақтар тербеледі; электр сымдарында желдің ысқырғанын естисіз; қолшатырды ұстау қиын | 40,0–49,6 | Күшті |
| 7 | Ағаш діңдері тербеледі; желге қарсы жүру қиын | 51,2–60,8 | Күшті |
| 8 | Ағаш бұтақтары үзіледі; Желге қарсы жүру мүмкін емес | 62,4–73,6 | Өте күшті |
| 9 | Жеңіл зақым; жел шатырлардан түтін сорғыштар мен плиткаларды жыртып тастайды | 75,2–86,4 | Дауыл |
| 10 | Құрлықта сирек кездеседі. Ағаштар тамырымен жұлынды. Ғимараттардың айтарлықтай зақымдануы | 88,0–100,8 | Қатты дауыл |
| 11 | Бұл құрлықта өте сирек кездеседі. Үлкен аумақта қираумен бірге жүреді | 102,4–115,2 | Қатты дауыл |
| 12 | Ауыр бұзылулар (13-17 ұпайларды АҚШ ауа райы бюросы 1955 жылы қосқан және АҚШ пен Ұлыбритания шкалаларында қолданылады) | 116,8–131,2 | Дауыл |
| 13 | 132,8–147,2 | ||
| 14 | 148,8–164,8 | ||
| 15 | 166,4–182,4 | ||
| 16 | 184,0–200,0 | ||
| 17 | 201,6–217,6 | ||
Желдің бағыты.
Желдің бағыты оның қай жақтан соғатынын білдіреді. Бұл бағытты не жел соғып тұрған көкжиектегі нүктені, не сол жердің меридианымен желдің бағытымен қалыптасқан бұрышты атау арқылы көрсетуге болады, т.б. оның азимуты. Бірінші жағдайда көкжиектің 8 негізгі бағыты бар: солтүстік, солтүстік-шығыс, шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік, оңтүстік-батыс, батыс, солтүстік-батыс. Ал олардың арасындағы 8 аралық бағыт: солтүстік-солтүстік-шығыс, шығыс-солтүстік-шығыс, шығыс-оңтүстік-шығыс, оңтүстік-оңтүстік-шығыс, оңтүстік-оңтүстік-батыс, батыс-оңтүстік-батыс, батыс-солтүстік-батыс, солтүстік-солтүстік-батыс. Желдің соғатын бағытын көрсететін он алты анықтамалық нүктеде қысқартулар бар:
| 3-кесте. | |||||||
| МЕН | Н | IN | Е | Ю | С | 3 | В |
| CCB | NNE | ESE | ESE | БҚЖ | БҚЖ | WNW | W.N.W. |
| C.B. | NE | SE | С.Е. | БҚ | С.В. | NW | NW |
| BCB | ENE | SSE | SSE | WSW | WSW | CVD | NNW |
| N – солтүстік, Е – шығыс, S – оңтүстік, Ш – батыс | |||||||
Эдвард Кононович
Әдебиет:
Эрис Чейсон, Стив МакмилланБүгінгі астрономия. Prentice-Hall, Inc. Жоғарғы Садл өзені, 2002 ж
Интернет ресурстары: http://ciencia.nasa.gov/
http://spaceweather.com
Атмосферада әртүрлі көлемдегі ауа ағындары қалыптасады. Олар бүкіл жер шарын, ал биіктігі бойынша - тропосфераны және төменгі стратосфераны қамтуы мүмкін немесе аумақтың шектеулі аумағына ғана әсер етеді. Ауа ағындары төмен және жоғары ендіктер арасында жылу мен ылғалдың қайта бөлінуін қамтамасыз етеді және ылғалды континентке терең жеткізеді. Таралу аймағына қарай атмосфераның жалпы циркуляциясының желдері (ЖҚҚ), циклондар мен антициклондардың желдері және жергілікті желдер бөлінеді. Желдердің пайда болуының негізгі себебі - планетаның бетіндегі қысымның біркелкі бөлінбеуі.
Қысым.Атмосфера жер бетіне қысым жасайды (ауаның салмағы бар, мұны Галилео 18 ғасырдың басында дәлелдеген, яғни ол жер бетінде орналасқан барлық объектілерге қысым көрсетуі керек). Мұхит деңгейінде бір см 2 беттегі қысым 1033,3 г құрайды. Қалыпты атмосфералық қысым– 45 0 ендікте 0 0 С мұхит деңгейінде көлденең қимасы 1 см 2 болатын атмосфералық бағанның салмағы, ол 760 мм сынап бағанымен теңестіріледі. Қалыпты атмосфералық қысым 760 мм сынап бағанасы немесе 1013,25 мб. СИ-дегі қысым паскальмен (Па) өлшенеді: 1 мб=100 Па. Қалыпты атмосфералық қысым 1013,25 гПа. Жерде байқалған ең төменгі қысым (теңіз деңгейінде), 914 гПа (686 мм); ең жоғары - 1067,1 гПа (801 мм).
Атмосфераның үстіңгі қабатының қалыңдығы азайған сайын қысым биіктікке қарай төмендейді. Атмосфералық қысымның 1 гПа-ға өзгеруі үшін көтеру немесе төмендету керек метрдегі қашықтық деп аталады. қысым кезеңі. 0-ден 1 км-ге дейінгі биіктіктегі қысым деңгейі 10,5 м, 1-ден 2 км-ге дейін - 11,9 м, 2-3 км - 13,5 м. Қысым деңгейінің мәні температураға байланысты: температура жоғарылағанда ол 0 , 4%. Жылы ауада қысым деңгейі жоғары, сондықтан жоғары қабаттардағы атмосфераның жылы аймақтары суыққа қарағанда үлкен қысымға ие. Қысым деңгейінің өзара мәні деп аталады тік қысым градиенті- бірлік қашықтыққа қысымның өзгеруі (бірлік қашықтық ретінде 100 м алынады).
Ауа қозғалысы нәтижесінде қысым өзгереді – оның бір жерден шығуы және екінші жерге түсуі. Ауа қозғалысы астыңғы беттің біркелкі қызуынан туындайтын ауа тығыздығының (г/см3) өзгеруінен туындайды. Бірдей қыздырылған беттің үстінде қысым биіктікте біркелкі төмендейді және изобарлық беттер(қысымдары бірдей нүктелер арқылы жүргізілген беттер) бір-біріне және астындағы бетке параллель орналасқан. Жоғары қысымды аймақтарда изобарлық беттер жоғары қарай дөңес, төмен қысымда төмен қарай дөңес болады. Жер бетінде қысым көмегімен көрсетілген изобар– қысымы бірдей нүктелерді қосатын сызықтар. Атмосфералық қысымның изобарлардың көмегімен бейнеленген мұхит деңгейінде таралуы деп аталады барикалық рельеф.
Атмосфераның жер бетіндегі қысымы, оның кеңістікте таралуы және уақыт бойынша өзгеруі деп аталады қысым өрісі. Қысым өрісі бөлінген жоғары және төмен қысымды аймақтар деп аталады қысым жүйелері.
Жабық барикалық жүйелерге барикалық максимумдар (орталықтағы қысымы жоғары жабық изобарлар жүйесі) және минимумдар (орталықта төмен қысымды жабық изобарлар жүйесі), тұйық емес жүйелерге барикалық жоталар (барикалық максимумнан жоғары қысым жолағы) жатады. төмен қысымды өрістің ішінде), шұңқыр (жоғары қысым өрісінің ішіндегі барикалық минимумнан төмен қысым жолағы) және седла (екі барикалық максимум мен екі минимум арасындағы изобарлардың ашық жүйесі). Әдебиетте «барикалық депрессия» түсінігі кездеседі - төменгі қысым белдеуі, оның ішінде жабық барикалық минимумдар болуы мүмкін.
Жер бетіндегі қысым зоналық түрде бөлінеді. Экваторда жыл бойы төмен қысым белдеуі болады – экваторлық депрессия.Шілдеде Солтүстік жарты шарға 15-20 0 N ендікте, желтоқсанда Оңтүстік жарты шарға, 5 0 С ендікте жылжиды. Тропикалық ендіктерде (екі жарты шарда 35 0 және 20 0 аралығында) қысым жыл бойы жоғарылайды ( тропикалық немесе субтропиктік қысымның максимумдары), қыста мұхиттар мен құрлық үстінде үздіксіз жоғары қысым белдеуі пайда болады (Азор аралдары мен Гавай – СП; Оңтүстік Атлант, Оңтүстік Тынық мұхиты және Оңтүстік Үнді – ЖОҚ), жазда жоғары қысым тек мұхит үстінде, құрлық үстінде қысым сақталады. төмендейді, термиялық шоктар депрессия пайда болады (Иран-Тара минимумы – 994 гПа). Солтүстік аумақтың қоңыржай ендіктерінде жазда үздіксіз белдеу қалыптасады төмен қан қысымы, дегенмен қысым өрісі симметриялы емес: UP-да қоңыржай және субполярлық ендіктерде жыл бойы су бетінен төмен қысым жолағы болады (антарктикалық минимум – 984 гПа дейін); Солтүстік аймақта континенттік және мұхиттық секторлардың алмасып тұруына байланысты барикалық минимумдар тек мұхиттарда (исландық және алеуттік қысым - қаңтардағы қысым 998 гПа), қыста континенттердің қатты салқындауына байланысты барикалық максимумдар пайда болады. беті. Полярлық ендіктерде, Антарктида мен Гренландияның мұз қабаттарының үстінде жыл бойы қысым өсті(төмен температура: ауа суық және ауыр).
Жер бетінде барикалық өріс ыдырайтын жоғары және төмен қысымды тұрақты аймақтар деп аталады атмосфералық әрекет орталықтары. Жыл бойы қысым тұрақты болып қалатын аумақтар бар (бір типті қысым жүйелері басым, максимум немесе минимум), мұнда Атмосфералық әсердің тұрақты орталықтары:
Экваторлық депрессия;
Алеуттік минимум (CP ортаңғы ендіктер);
Исландиялық минимум (солтүстік-шығыстың ортаңғы ендіктері) – төмен қысымның шұңқыры минимумнан Норвегия мен Шпицберген арасындағы Арктикалық шеңберге қарай жылжиды;
UP қалыпты ендіктерінің төмен қысымды аймағы (Антарктикалық төмен қысымды белдеуі);
Субтропикалық жоғары қысымды аймақтар SP:
Биік Азор (Солтүстік Атлантикалық биік)
Гавайи биігі (Солтүстік Тынық мұхитының биіктігі)
Оңтүстік Тынық мұхиты (Оңтүстік Американың оңтүстік-батысы)
Оңтүстік Атлантикалық биік (Әулие Елена антициклоны)
Оңтүстік Үндістан максимумы (Маврики антициклоны)
Антарктикалық максимум
Гренландия максимум.
Маусымдық қысым жүйелеріқысым маусымдар бойынша белгі өзгерсе қалыптасады: барикалық максимум орнына барикалық минимум пайда болады және керісінше. Маусымдық қысым жүйелеріне мыналар жатады:
Жазғы Оңтүстік Азия минимумы шамамен 30 0 N ендікте орналасқан. (997 гПа) және
Орталығы Моңғолияда орналасқан Қысқы Азия жоғары (1036 гПа)
Жазғы Мексикалық төмен (Солтүстік Америка депрессиясы) – 1012 гПа және
Қысқы Солтүстік Америка мен Канададағы ең жоғары (1020 гПа)
Австралия, Оңтүстік Америка және Оңтүстік Африкадағы жазғы (қаңтар) ойыстар қыста австралиялық, Оңтүстік Америка және Оңтүстік Африка антициклондарына жол береді.
Жел. Көлденең қысым градиенті.Ауаның көлденең бағытта қозғалысы жел деп аталады. Жел жылдамдығымен, күшімен және бағытымен сипатталады. Жел жылдамдығы – ауаның уақыт бірлігінде жүретін қашықтығы (м/с, км/сағ). Жел күші - қозғалысқа перпендикуляр орналасқан 1 м 2 аумаққа ауаның түсіретін қысымы. Желдің күші кг/м2 немесе Бофорт шкаласы бойынша баллдармен анықталады (0 балл – тыныш, 12 – дауыл).
Желдің жылдамдығы анықталады көлденең қысым градиенті– қысымның төмендеуі (100 км) қашықтыққа қысымның өзгеруі (қысымның 1 гПа төмендеуі) қысымның төмендеуі бағытында және изобарларға перпендикуляр. Барометрлік градиенттен басқа желге Жердің айналуы (Кориолис күші), центрден тепкіш күш және үйкеліс әсер етеді.
Кориолис күші желді градиент бағытынан оңға (жоғарыда солға) бұрады. Орталықтан тепкіш күш желге тұйық қысымды жүйелерде – циклондар мен антициклондарда әсер етеді. Ол траекторияның қисықтық радиусы бойымен оның дөңестігіне қарай бағытталған. Жер бетіндегі ауаның үйкеліс күші әрқашан жел жылдамдығын төмендетеді. Үйкеліс деп аталатын төменгі, 1000 метрлік қабатқа әсер етеді үйкеліс қабаты. Үйкеліс күші жоқ ауаның қозғалысы деп аталады градиент жел. Параллель түзу сызықты изобарлар бойымен соғатын градиент жел деп аталады геосрофиялық, қисық тұйық изобарлар бойымен – геоциклострофты. Белгілі бір бағыттағы желдің жиілігінің көрнекі көрінісі диаграммада берілген «Жел раушан».
Қысым рельефіне сәйкес келесі жел аймақтары бар:
1. экваторлық тыныштық зонасы (желдер салыстырмалы түрде сирек, өйткені қатты қызған ауаның көтерілу қозғалысы басым);
2. солтүстік және оңтүстік жарты шарлардың пассаттық жел аймақтары;
3. субтропиктік жоғары қысымды белдеудегі антициклондардағы тыныштық аймақтары (себеп - төмен қарай ауа қозғалысының басым болуы);
4. екі жарты шардың ортаңғы ендіктерінде – батыс желдерінің басым аймақтары;
5. циркумполярлық кеңістіктерде желдер полюстерден орта ендіктердің қысымды ойыстарына қарай соғады, яғни. Мұнда шығыс құрамдас желдер жиі кездеседі.
Атмосфераның жалпы айналымы (GCA)- бүкіл жер шарын, тропосфераны және төменгі стратосфераны қамтитын планеталық масштабтағы ауа ағындарының жүйесі. Атмосфералық айналымда олар шығарылады зоналық және меридиандық ауысулар.Негізінен ендіктік бағытта дамитын аймақтық тасымалдауларға мыналар жатады:
тропосфераның жоғарғы және төменгі стратосферадағы бүкіл планетада үстемдік ететін батыстық көлік;
тропосфераның төменгі бөлігінде, полярлық ендіктерде – шығыс желдері; қоңыржай ендіктерде батыс желдері, тропиктік және экваторлық ендіктерде – шығыс;
тропосфераның жоғарғы бөлігіндегі фронтальды аймақтардың үстінде дамитын реактивті ағындар.
Меридиандық көліктерге тропиктік-экваторлық ендіктер мен экстратропиктік ендіктердің муссондары жатады.
ГКА күн радиациясының біркелкі таралуының, Кориолис күшінің әрекетінің және астыңғы беттің гетерогенділігінің әсерінен дамиды.
Күн радиациясы біртекті, айналмайтын Жерге енген кезде ауа қозғалысы тропосфераның жоғарғы бөлігінде экватордан полюске, ал астыңғы бетінде - полюстен экваторға дейін болады. Шын мәнінде, атмосфераның беткі қабатындағы экватордағы ауа қатты қызады. Тропосфераның жоғарғы қабатында жылы және ылғалды ауа көтеріліп, оның көлемі артып, жоғары қысым пайда болады. Полюстерде атмосфераның беткі қабаттарының қатты салқындауына байланысты ауа қысылып, оның көлемі азайып, жоғарғы жағындағы қысым төмендейді. Демек, тропосфераның жоғарғы қабаттарында экватордан полюстерге ауа ағыны жүреді. Осыған байланысты экватордағы ауа массасы, демек, астыңғы беттегі қысым азаяды, полюстерде артады. Беткі қабатта қозғалыс полюстерден экваторға дейін басталады. Қорытынды: күн радиациясы ГКА меридиандық компонентін құрайды.
Біртекті айналмалы Жерде Кориолис күші әлі де әрекет етеді. Жоғарғы жағында Кориолис күші СП-дағы ағынды қозғалыс бағытының оң жағына бұрады, яғни. батыстан шығысқа қарай. UP-да ауа қозғалысы солға ауытқиды, яғни. қайтадан батыстан шығысқа қарай. Сондықтан жоғарғы жағында (тропосфераның жоғарғы және төменгі стратосферасында, 10-нан 20 км-ге дейінгі биіктік диапазонында қысым экватордан полюстерге дейін төмендейді) батысқа ауысу байқалады; ол тұтастай алғанда бүкіл Жер үшін байқалады. Жалпы ауа қозғалысы полюстердің айналасында жүреді. Демек, Кориолис күші ОСА-ның аймақтық ауысуын құрайды.
Төменде, астыңғы бетке жақын жерде қозғалыс күрделірек, әсер гетерогенді астыңғы бетпен, яғни. оның материктер мен мұхиттарға бөлінуі. Негізгі ауа ағындарының күрделі бейнесі қалыптасады. Субтропиктік жоғары қысымды белдеулерден ауа ағындары экваторлық ойпатқа және қоңыржай ендіктерге өтеді. Бірінші жағдайда тропиктік-экваторлық ендіктердің шығыс желдері қалыптасады. Мұхиттардың үстінде тұрақты барикалық максималардың арқасында олар жыл бойы болады - пассаттық желдер– тек мұхиттар үстінде ғана соғатын субтропиктік биіктіктердің экваторлық шеткі желдері; жер үсті барлық жерде байқалмайды және әрдайым бола бермейді (үзілістер күшті қызу салдарынан субтропиктік антициклондардың әлсіреуі және экваторлық ойпаңдардың осы ендіктерге жылжуынан туындайды). БҚ-да пассатты желдер солтүстік-шығыс бағытында, ЖОҚ-да оңтүстік-шығыс бағытта. Екі жарты шардың пассаттық желдері экваторға жақын жерде түйіседі. Олардың конвергенция аймағында (тропикаралық конвергенция аймағы) жоғары қарай күшті ауа ағындары пайда болады, жинақталған бұлттар пайда болады және қатты жаңбыр жауады.
Тропикалық жоғары қысымды белдеуден қоңыржай ендіктерге баратын жел ағыны қоңыржай ендіктердің батыс желдері.Қыста олар күшейеді, қоңыржай ендіктерде мұхит үстінде қысымның минимумдары өсетіндіктен, мұхиттар үстіндегі қысымның минимумдары мен құрлық үстіндегі қысымның максимумдары арасындағы қысым градиенті артады, сондықтан желдің күші артады. SP-де желдің бағыты оңтүстік-батыс, жоғарыда солтүстік-батыс. Кейде бұл желдерді саудаға қарсы желдер деп атайды, бірақ генетикалық жағынан олар пассаттарға қатысы жоқ, бірақ планетарлық батыс тасымалының бөлігі болып табылады.
Шығыс трансфер. Полярлық ендіктердегі басым желдер солтүстік-шығыста солтүстік-шығыста, оңтүстік-шығыста оңтүстік-шығыста соғады. Ауа жоғары қысымды полярлық аймақтардан қоңыржай ендіктердің төмен қысымды белдеуіне қарай жылжиды. Шығыс транспорты тропиктік ендіктердің пассат желдерімен де ұсынылған. Экваторға жақын жерде шығыс тасымал тропосфераны түгелдей дерлік қамтиды, ал мұнда батыстық көлік жоқ.
ГКА негізгі бөліктерін ендік бойынша талдау үш аймақтық ашық буындарды анықтауға мүмкіндік береді:
Полярлық: тропосфераның төменгі бөлігінде шығыс желдері соғады, батыс тасымал жоғары болады;
Орташа буын: тропосфераның төменгі және жоғарғы бөлігінде – батыс желдері;
Тропикалық байланыс: төменгі тропосферада – шығыс желдері, жоғары – батыс тасымалы.
Циркуляцияның тропикалық буыны Хэдли жасушасы (Ең ерте GCA схемасының авторы, 1735 ж.), қоңыржай буын – Фререл жасушасы (американдық метеоролог) деп аталды. Қазіргі уақытта жасушалардың болуы күмән тудырады (С.П.Хромов, Б.Л.Дзердиевский), бірақ оларды еске түсіру әдебиетте қалады.
Реактивті ағындар - тропосфераның жоғарғы және төменгі стратосферадағы фронтальды аймақтарды басып өтетін дауылдық желдер. Олар әсіресе полярлық фронттарда айқын байқалады, үлкен қысым градиенттері мен сирек атмосфераға байланысты жел жылдамдығы 300-400 км/сағ жетеді.
Меридиандық тасымалдаулар GCA жүйесін қиындатады және жылу мен ылғалдың ендікаралық алмасуын қамтамасыз етеді. Негізгі меридиандық тасымалдаулар болып табылады муссондар– жазда және қыста бағытын керісінше өзгертетін маусымдық желдер. Тропикалық және экстратропиктік муссондар бар.
Тропикалық муссондаржазғы және қысқы жарты шарлар арасындағы жылу айырмашылығына байланысты туындайды; құрлық пен теңіздің таралуы бұл құбылысты тек күшейтеді, қиындатады немесе тұрақтандырады. Қаңтар айында Солтүстік аумақта антициклондардың дерлік үздіксіз тізбегі бар: мұхит үстінде тұрақты субтропиктік, континенттер үстінде маусымдық. Сонымен бірге ЖОО-да сол жерге ығысқан экваторлық ойпат жатыр. Нәтижесінде ауа СП-дан СП-ге ауысады. Шілдеде қысым жүйелерінің қарама-қарсы қатынасымен ауа экватор арқылы ЖОҚ-дан СП-ке дейін тасымалданады. Осылайша, тропикалық муссондар экваторға жақын белгілі бір белдеуде басқа қасиетке ие болатын пассат желінен басқа ештеңе емес - жалпы бағыттың маусымдық өзгеруі. Тропикалық муссондардың көмегімен ауа алмасуы жүреді жарты шарлар, бірақ құрлық пен теңіз арасында, әсіресе тропикте құрлық пен теңіз арасындағы жылулық контраст әдетте аз болғандықтан. Тропикалық муссондардың таралу аймағы толығымен 20 0 N ендік арасында жатыр. және 15 0 S. ( тропикалық Африкаэкватордың солтүстігінде, шығыс Африкаэкватордың оңтүстігінде; Оңтүстік Арабия; Үнді мұхитынан батыста Мадагаскарға және шығыста Австралияның солтүстігіне дейін; Үндістан, Үндіқытай, Индонезия (Суматрасыз). Шығыс Қытай; Оңтүстік Америкада – Колумбия). Мысалы, Австралияның солтүстігіндегі антициклоннан басталып, Азияға баратын муссондық ағыс мәні бойынша бір материктен екінші континентке бағытталған; мұхит бұл жағдайда тек аралық аумақ ретінде қызмет етеді. Африкадағы муссондар — әр түрлі жарты шарларда жатқан бір материктің жері мен Тынық мұхитының бір бөлігінде бір жарты шардың мұхиттық бетінен екінші жарты шардың мұхиттық бетіне муссон соғуы арасындағы ауа алмасуы.
Білім беруде экстратропикалық муссондарЖетекші рөлді құрлық пен теңіз арасындағы термиялық контраст атқарады. Мұнда муссондар маусымдық антициклондар мен ойпаттардың арасында болады, олардың бір бөлігі континентте, басқалары мұхитта жатыр. Осылайша, Қиыр Шығыстағы қысқы муссондар Азияның үстіндегі антициклонның (орталығы Моңғолияда) және тұрақты Алеут ойпатының өзара әрекеттесуінің салдары болып табылады; жаз – Тынық мұхитының солтүстік бөлігіндегі антициклонның және Азия континентінің экстратропикалық бөлігінің үстіндегі ойпаттың салдары.
Экстратропикалық муссондар Қиыр Шығыста (соның ішінде Камчаткада), Охот теңізінде, Жапонияда, Аляскада және Солтүстік Мұзды мұхит жағалауында жақсы көрінеді.
Муссон айналымының көрінуінің негізгі шарттарының бірі - циклондық белсенділіктің болмауы (Еуропа мен Солтүстік Америкада циклондық белсенділіктің қарқындылығына байланысты муссон айналымы болмайды; оны батыс көлігімен «шайып кетеді»).
Циклондар мен антициклондардың желдері.
Циклон– төмен қысымды аймақ, желдер жүйесі СП-да перифериядан орталыққа сағат тіліне қарсы, ал жоғарыда сағат тіліне қарсы.
Антициклон– орталықтан шетке қарай SP-де сағат тілімен, ал UP-да сағат тіліне қарсы бағытта желдер жүйесі бар жоғары қысым аймағы.
Циклонның ортасында жоғары көтерілетін ауа ағындары байқалса, антициклонда төмен қарай ағындар байқалады.
Циклондар фронтальды, орталық, тропиктік және термиялық депрессияларға бөлінеді.
Фронтальды циклондарАрктикалық және полярлық фронттарда қалыптасады: Солтүстік Атлант мұхитының арктикалық фронтында (Солтүстік Американың шығыс жағалауы маңында және Исландиядан тыс жерде), Тынық мұхитының солтүстік бөлігінде Арктикалық майданда (Азияның шығыс жағалауына жақын және). Алеут аралдары). Циклондар әдетте батыстан шығысқа қарай шамамен 20-30 км/сағ жылдамдықпен қозғалып, бірнеше күнге созылады. Алдыңғы жағында циклондар тізбегі пайда болады, үш немесе төрт циклондар қатарында. Әрбір келесі циклон дамудың жас кезеңінде және жылдамырақ қозғалады. Циклондар бірін-бірі қуып жетеді, бір-біріне жақындайды, қалыптасады орталық циклондар– циклонның екінші түрі. Белсенді емес орталық циклондардың арқасында мұхиттар үстінде және қоңыржай ендіктерде төмен қысым аймағы сақталады.
Атлант мұхитының солтүстігінен бастау алатын циклондар Батыс Еуропаға қарай жылжиды. Көбінесе олар Ұлыбритания, Балтық теңізі, Санкт-Петербург арқылы және одан әрі Орал мен Батыс Сібірге немесе Скандинавия, Кола түбегі және одан әрі Шпицбергенге немесе Азияның солтүстік шеті арқылы өтеді.
Солтүстік Тынық мұхиты циклондары солтүстік-батыс Америкаға, сондай-ақ солтүстік-шығыс Азияға ауысады.
Тропикалық циклондартропикалық фронттарда көбінесе 5 пен 20 0 с аралығында түзіледі. және Ю. ш., экваторда Кориолис күші нөлге тең және циклондар түзілмейді. Олар мұхиттардың үстінде жаздың аяғында және күзде, су 27-28 0 С температураға дейін қызған кезде пайда болады. Жылы және ылғалды ауаның күшті көтерілуі конденсация кезінде көп мөлшерде жылудың бөлінуіне әкеледі, бұл циклонның кинетикалық энергиясы және орталықтағы төмен қысым. Циклондар мұхиттардағы тұрақты қысым максимумдарының экваторлық перифериясы бойынша шығыстан батысқа қарай жылжиды. Тропикалық циклон қалыпты ендікке жетсе, ол кеңейіп, энергиясын жоғалтады және экстратропикалық циклон ретінде батыстан шығысқа қарай жылжи бастайды. Циклонның жылдамдығы аз (20-30 км/сағ), бірақ ондағы желдің жылдамдығы 100 м/с-қа дейін жетуі мүмкін. Айда дауылындағы ең жоғары жылдамдық 113 м/с болды.
Тропикалық циклондардың негізгі пайда болу аймақтары: Шығыс жағалауАзия, Австралияның солтүстік жағалауы, Араб теңізі, Бенгал шығанағы; Кариб теңізі және Мексика шығанағы. Орташа алғанда желдің жылдамдығы жылына 20 м/с асатын 70-ке жуық тропикалық циклондар бар. Тынық мұхитында тропикалық циклондар тайфундар, Атлант мұхитында – дауылдар, Австралия жағалауларында – Вилли-виллис деп аталады.
Термиялық депрессияларжер бетінің қатты қызып кетуіне, оның үстіндегі ауаның көтерілуіне және таралуына байланысты құрлықта пайда болады. Нәтижесінде астыңғы бетке жақын төмен қысым аймағы пайда болады.
Антициклондар динамикалық шығу тегі фронтальды, субтропиктік антициклондар және стационарлық болып бөлінеді.
Қоңыржай ендіктерде суық ауада болады фронтальды антициклондар,батыстан шығысқа қарай 20-30 км/сағ жылдамдықпен тізбектей қозғалады. Соңғы соңғы антициклон субтропиктерге жетіп, тұрақтанады және қалыптасады динамикалық шыққан субтропикалық антициклон.Оларға мұхиттардағы тұрақты қысым максимумдары жатады. Стационарлық антициклонжер бетінің қатты салқындауы нәтижесінде қыста құрлықта пайда болады.
Антициклондар Шығыс Арктиканың, Антарктиданың және қыста Шығыс Сібірдің суық беттерінде пайда болады және тұрақты болып қалады. Қыста арктикалық ауа солтүстіктен енген кезде антициклон бүкіл Шығыс Еуропаны орнатып, кейде Батыс пен Оңтүстік Еуропаны қамтиды.
Әрбір циклонның соңынан әрбір циклондық қатарды қамтитын антициклон бірдей жылдамдықпен қозғалады. Батыстан шығысқа қарай жылжыған кезде СП-да циклондар солтүстікке, ал антициклондар оңтүстікке ауытқиды. Ауытқулардың себебі Кориолис күшінің әсерімен түсіндіріледі. Демек, циклондар солтүстік-шығысқа, ал антициклондар оңтүстік-шығысқа қарай жылжи бастайды. Циклондар мен антициклондардың желдерінің арқасында ендіктер арасында жылу мен ылғалдың алмасуы жүреді. Жоғары қысымды аймақтарда жоғарыдан төменге қарай ауа ағындары басым болады – ауа құрғақ, бұлт жоқ; төмен қысымды аймақтарда – төменнен жоғарыға қарай – бұлттар пайда болып, жауын-шашын түседі. Жылы ауа массаларының ағыны «жылу толқындары» деп аталады. Тропиктік ауа массаларының қоңыржай ендіктерге жылжуы жазда қуаңшылықты, қыста қатты еруді тудырады. Арктикалық ауа массаларының қалыпты ендіктерге - «суық толқындарға» енуі салқындатуды тудырады.
Жергілікті желдер– жергілікті себептердің әсерінен аумақтың шектеулі аудандарында пайда болатын желдер. Жергілікті термиялық желдерге самал, таулы алқап желдері жатады, рельефтің әсері шаш кептіргіштер мен бордың пайда болуына себепші болады.
Бриздертемператураның тәуліктік ауытқуы үлкен болатын мұхиттардың, теңіздердің, көлдердің жағалауларында кездеседі. Ірі қалаларда қалалық желдер пайда болды. Күндізгі уақытта жер қатты қызған кезде оның үстінде ауа жоғары қарай жылжиды және оның жоғарғы жағында суыққа қарай ағып кетеді. Беткі қабаттарда жел құрлыққа қарай соғады, бұл күндізгі (теңіз) жел. Түнгі (жағалық) жел түнде болады. Құрлық судан көбірек салқындаған кезде және ауаның беткі қабатында жел құрлықтан теңізге соғады. Теңіз желдері айқынырақ, жылдамдығы 7 м/с, таралу аймағы 100 км-ге дейін жетеді.
Таулы алқап желдерібеткейлердің желдері мен таулы алқаптың желдерін өздері құрайды және тәуліктік кезеңділікке ие. Көлбеу желдер еңіс беті мен ауаның бірдей биіктікте әр түрлі қызуының нәтижесі. Күндіз еңістегі ауа көбірек қызып, жел еңісті жоғары соғады, түнде еңіс те қатты салқындап, еңістен жел соға бастайды. Шындығында таулы алқаптағы желдер таулы алқаптағы ауаның көрші жазықтағы бірдей биіктікке қарағанда көбірек қызып, суытатындығынан болады. Түнде жел жазыққа, күндіз тауларға қарай соғады. Желге қарайтын еңісті желге қарай, ал қарама-қарсы беткейді лай деп атайды.
Шаш кептіргіш– жиі мұздықтармен жабылған биік таулардан келетін жылы, құрғақ жел. Ол желге қарай беткейде ауаның адиабаттық салқындауынан және тік беткейде адиабаттық жылытудан пайда болады. Ең типтік шаш кептіргіш OCA ауа ағыны тау жотасынан өткенде пайда болады. Жиірек кездеседіантициклондық желдеткіш, ол таулы елдің үстінде антициклон болған жағдайда пайда болады. Фен көбінесе өтпелі маусымдарда кездеседі, бірнеше күнге созылады (Альпіде жылына 125 күн фен бар). Тянь-Шань тауларында мұндай желдерді кастек, Орта Азияда - гармсил, Жартасты тауларда - чинук деп атайды. Шаш кептіргіштер бақшалардың ерте гүлденуіне және қардың еруіне себеп болады.
Бора- жақтан соғатын салқын жел аласа тауларжылы теңізге қарай. Новороссийскіде Норд-Ост, Апшерон түбегінде - Норд деп аталады. Байкалда – сарма, Рона аңғарында (Франция) – мистраль. Бора қыста, жотаның алдында, суық ауа пайда болатын жазықта жоғары қысым аймағы пайда болған кезде пайда болады. Төмен жотадан өтіп, суық ауа жоғары жылдамдықпен жылы шығанаққа қарай ұмтылады, мұнда қысым төмен, жылдамдығы 30 м/с жетуі мүмкін, ауа температурасы –5 0 С-қа дейін күрт төмендейді.
Шағын көлемді құйындыларға жатады торнадоларЖәне қан ұйығыштары (торнадо). Теңіз үстіндегі құйындарды торнадо, құрлықта – қан ұйығыштары деп атайды. Торнадолар мен қан ұйығыштары әдетте тропикалық циклондармен бірдей жерлерде, ыстық, ылғалды климатта пайда болады. Энергияның негізгі көзі су буының конденсациясы болып табылады, ол энергияны бөледі. АҚШ-тағы торнадолардың көп болуы Мексика шығанағынан ылғалды, жылы ауаның келуіне байланысты. Құйын 30-40 км/сағ жылдамдықпен қозғалады, бірақ ондағы желдің жылдамдығы 100 м/с жетеді. Тромбилер әдетте бір-бірден пайда болады, ал құйындылар қатар жүреді. 1981 жылы Англия жағалауында бес сағаттың ішінде 105 торнадо пайда болды.
Ауа массалары (АМ) туралы түсінік.Жоғарыда айтылғандарды талдау көрсеткендей, тропосфера барлық бөліктерінде физикалық біртекті бола алмайды, ол (біртұтас және интегралды болуды тоқтатпай) бөлінеді. ауа массалары– салыстырмалы түрде біртекті қасиеттерге ие және ГКА ағындарының бірінде біртұтас тұтастай қозғалатын тропосфера мен төменгі стратосферадағы ауаның үлкен көлемі. VM өлшемдері материктердің бөліктерімен салыстырылады, ұзындығы мыңдаған километр, қалыңдығы 22-25 км. VM құратын аумақтар қалыптастыру орталықтары деп аталады. Олардың астындағы біртекті беті (құрлық немесе теңіз), белгілі бір жылу жағдайлары және олардың пайда болуына қажетті уақыт болуы керек. Ұқсас жағдайлар мұхиттардағы қысым максимумдарында және құрлықтағы маусымдық максимумдарда болады.
VM тек түзілу орнында типтік қасиеттерге ие болады, қозғалған кезде ол жаңа қасиеттерге ие бола отырып, түрленеді. Белгілі бір ЭМ-нің келуі мерзімді емес сипаттағы ауа райының кенеттен өзгеруін тудырады. Төменгі беттің температурасына қатысты ВМ жылы және суық болып бөлінеді. Жылы VM суық астыңғы бетке жылжиды, ол жылынуды әкеледі, бірақ өзі салқындайды. Суық VM астындағы жылы бетке келіп, салқындатады. Пайда болу жағдайлары бойынша ЭМ төрт түрге бөлінеді: экваторлық, тропиктік, полярлық (қоңыржай ендіктердің ауасы) және арктикалық (антарктика). Әрбір түрдің екі кіші түрі бар - теңіздік және континенттік. Үшін континенттік кіші түрі, континенттерде түзілген, үлкен температура диапазоны мен төмен ылғалдылықпен сипатталады. Теңіз қосалқы түріОл мұхиттардың үстінде қалыптасады, сондықтан оның салыстырмалы және абсолютті ылғалдылығы жоғарылайды, ал температура амплитудалары континенттіктерге қарағанда айтарлықтай аз.
Экваторлық VMтөмен ендіктерде түзілген, жоғары температура мен жоғары салыстырмалы және абсолютті ылғалдылықпен сипатталады. Бұл қасиеттер құрлықта да, теңізде де сақталған.
Тропикалық VMтропиктік ендіктерде қалыптасады, жыл бойы температура 20 0 С-тан төмен түспейді, салыстырмалы ылғалдылығы төмен. Мыналар бар: а) тропиктік қысымның максимумындағы тропиктік ендіктер континенттерінде – Сахара, Арабия, Тар, Калахари үстінде, ал жазда субтропикте және тіпті қоңыржай ендіктердің оңтүстігінде – Еуропаның оңтүстігінде, в. Орта Азия мен Қазақстанда, Моңғолия мен Солтүстік Қытайда; б) тропиктік сулардың үстінде түзілген теңіз ТБМ - Азор және Гавай максималарында; жоғары температура мен ылғалдылықпен сипатталады, бірақ салыстырмалы ылғалдылығы төмен.
Полярлық VM, немесе қоңыржай ендіктердің ауасы қоңыржай ендіктерде (арктикалық VM-дан қоңыржай ендіктердің антициклондарында және тропиктерден келетін ауада) түзіледі. Қыста температура теріс, жазда оң, жылдық температура диапазоны айтарлықтай, абсолютті ылғалдылық жазда артып, қыста төмендейді, салыстырмалы ылғалдылық орташа. Мұнда: а) қоңыржай ендіктердегі материктердің кең беткейлерінде түзілетін қоңыржай ендіктердің континенттік ауасы (ҚЛА), қыста өте салқын және тұрақты, ондағы ауа райы қатты аязды ашық; жазда ол қатты қызады, онда көтерілетін ағындар пайда болады; б) ортаңғы ендіктердегі мұхиттардың үстінде қалыптасқан қалыпты ендік теңіз ауасы (МЛА); континенттерге батыс желдер мен циклондар арқылы тасымалданады; жоғары ылғалдылықпен және қалыпты температурамен сипатталады; Қыста ол жылымықты, жазда салқын және әрқашан бұлтты ауа-райын әкеледі.
Арктикалық (антарктикалық) VMполярлық ендіктерде қалыптасады. Жыл бойы температура теріс және абсолютті ылғалдылық төмен. Мыналар: а) Арктиканың мұз бетінде, ал қыста Таймырда, Колыма ойпатында, Чукоткада және Солтүстік Канадада түзілетін cAVM; төмен температура, төмен ылғалдылық және жоғары мөлдірлікпен сипатталады; қоңыржай ендіктерді басып алу айтарлықтай және күрт суытуды тудырады; б) Еуропалық Арктикада, мұзсыз мұхит үстінде түзілетін mAVM; жоғары ылғалдылықпен және сәл жоғары температурамен сипатталады; материкке басып кіру қысқа мерзімді жылынуды тудыруы мүмкін.
VM тұрақты қозғалыста. Олар жақындаған сайын атмосфералық фронттар пайда болады. Атмосфералық фронт– әртүрлі физикалық қасиеттері бар VM-ді айтарлықтай қашықтықта бөлетін тар өтпелі аймақ. Атмосфералық фронттың жер бетімен қиылысуы фронтальды деп аталатын аймақты құрайды. Фронтальды аймақтардың ені бірнеше жүз километр, ұзындығы мыңдаған километр, ал тік қалыңдығы 20 км биіктікке дейін жетеді. Көбінесе атмосфералық фронттар жоғары ендіктердің суық ауасы мен тропиктік ендіктердің жылы ауасы түйісетін қоңыржай ендіктерде болады. Кеңістіктегі фронтальды аймақ жер бетімен қиылысуы алдыңғы сызықты құрайтын фронтальды бетпен бейнеленген. Алдыңғы қатарда температура, ылғалдылық, бұлттылық, қысым, желдің бағыты мен жылдамдығы күрт өзгереді.
Арктикалық және антарктикалық фронттар АВМ мен УВМ арасында өтеді, орташа есеппен шамамен 65 0 ш.б. Орта ендіктерде SP және UP орташа фронттары UVM мен TVM арасында өтеді. Жазда олар 50 0, қыста 30 0 Н ендікке ауысады. UWM мен TWM арасында тропикалық фронт бар. Экваторлық ендіктерде SP және UP EVM түйіскен кезде фронт емес, конвергенция немесе конвергенция аймағы қалыптасады.
Атмосфералық фронттар жылы, суық және окклюзия болып бөлінеді.
Жылы майданмұндай фронт жылы ВМ белсендірек болғанда және суық ВМ бағытында қозғалғанда шақырылады. Алдыңғы сызық суық ауаға қарай жылжиды. Жылы майдан өткеннен кейін жылыну пайда болады.
Суық фронтсуық VM жылы VM бағытында ілгерілегенде қалыптасады. Алдыңғы шеп жылы ауаға қарай жылжиды. Суық пен жылы майдан қосылса, окклюзия фронттары.
Климаттық карталарда әртүрлі типтегі СМ жиі кездесетін аймақтарды анықтауға болады; климаттық фронттар– ұзақ мерзімді орташа мәндер, ЭМ типтері немесе кіші түрлері арасында пайда болатын атмосфералық фронттар қатарының ең типтік позициялары. Негізгі климаттық фронттар CM түрлерін, ал екінші климаттық фронттар CM қосалқы түрлерін бөледі. Бар Арктика (Антарктика) AVM мен PVM-ді бөлетін алдыңғы, полярлық фронт- FDA мен TVM арасында, тропикалық фронт– TVM мен компьютер арасында.
ВМ түзілу және орын ауыстыру процестері, фронттардың қалыптасуы климаттардың генетикалық классификациясының негізін Б.П. Әлісова.
Осылайша:
Атмосфералық қозғалыстарға байланысты мәселелерді зерттеу жердегі температураның таралуы, қысымның рельефінің жалпы көрінісі мен желдердің таралуы арасындағы ең жақын байланысты орнатуға әкеледі. Бұл байланыс барлық үш тәуелді құбылыстың жақсы сәйкес келетін аудандастырылуында айқын көрінеді. Логикалық және табиғи тізбекті құруға болады, оның дәйекті буындары: Жердің пішіні - күн радиациясының ерекше (Жер пішінімен анықталады) таралуы - радиацияға байланысты температураның таралуы - радиацияның таралуы. температура мен Жердің айналуына байланысты қысымның төмендеуі - қысымның төмендеуіне байланысты ауа айналымы.
Тропосфера әр түрлі табиғаттың астыңғы беттерінің үстінде күн сәулесімен әр түрлі қызатын аймақтарда орналасқандықтан әртүрлі биіктіктертеңіз немесе құрлық деңгейінен жоғары, ол физикалық біртекті бола алмайды. Оның жеке бөліктері температурада, тығыздықта және су буымен қанығу дәрежесінде ерекшеленуі керек. Бұл тропосфераны VM-ге бөлуге негіз береді, әрбір масса өз ішінде азды-көпті біртекті, бірақ бірқатар қасиеттері мен белгілері бойынша көрші массадан айтарлықтай ерекшеленеді.
Орталық Азияның ең маңызды және генетикалық өзара байланысқан формаларына пассат желдері, қоңыржай ендіктердің циклондары мен антициклондары, муссондар жатады.
Сәлеметсіздер ме, құрметті оқырмандар!Бұл мақалада мен ауа ағындары біздің планетамызда қалай пайда болатыны туралы айтқым келеді.
Атмосфералық айналым - бүкіл жер шарының немесе жарты шардың масштабында көрінетін жабық ауа массасының ағындарының жүйесі.
Ауа қозғалысының негізгі көзі – Күннің сәулелік энергиясы.Бұл энергия барлық жерде таралады жер шарынабіркелкі емес. Бұл желдің пайда болуының себебі.
Күн радиациясы тропиктік және экваторлық аймақтарда көп, ал биік және қоңыржай аймақтарда аз, сондықтан полярлық аймақтар мен қоңыржай белдеулерге қарағанда ауа төменгі ендіктерде көбірек қызады. Атмосфералық қысым мен температураның айырмашылығы суық және жылы ауа массалары арасында болады. Бұл желді тудырады.
Жел - желдің пайда болуының қарапайым мысалы.Ол құрлықтағы және теңіздегі ауа температурасының айырмашылығынан туындайды. Күндіз құрлықтағы ауа теңізге қарағанда көбірек қызады. Қызған ауа көтеріліп, оның орнын теңізден келетін ауа алады.
Кері құбылыс түнде болады: теңіз жылы болып қалады, ал құрлық салқындайды. Содан кейін ауа теңізден жоғары көтеріледі, ал оның орнын құрлықтағы ауа алады. Неғұрлым күшті желдер де дәл осылай пайда болады. Олар қысымы жоғары аймақтан төмен қысымды аймаққа соғады.
Қысым айырмашылығы болғанша, бұл процесс жүреді. Ерекшелік - экваторға жақын тар аймақ, мұнда басқа күштер де желдің күші мен бағытына әсер етеді. Осы күштердің бірі Кориолис күші деп аталатын айналмалы иілу күші.
Үйкеліс шарының үстінде, яғни шамамен 1 км биіктікте орналасқан жел осы күштің әсерінен градиент бойымен соғады және одан 90° ауытқиды.Ауаның беткі шарында жер бетімен үйкеліс күші де бар, ол желдің жылдамдығын азайтып, оны солға бұрады.
Салқын және жылы ауа жақындаған сайын желдің жылдамдығы артады, ал көлденең температура градиенттері, қысым мен ылғалдылық артады.
Фронтальды немесе өтпелі аймақтарды жылы және суық ауа массалары жақындайтын аймақтар деп атайды.Мұндай турбулентті аймақтар күн сайын екі жарты шардың полярлық және қоңыржай аймақтарының үстіндегі ауа мұхитында пайда болады және ыдырайды. Фронтальды аймақтардың ені аз – негізінен 1-2 мың км.
Антициклондар және циклондар - Ең үлкен атмосфералық құйындар, олар үлкен қорлар шоғырланған фронттарда пайда болады кинетикалық энергия, қысым мен температураның айырмашылығына байланысты.Олардың диаметрі 1 – 3 мың км-ге жетеді. Олар стратосфераның төменгі қабаттарын және бүкіл тропосфераны қамтиды және тігінен дами отырып, ондаған километрге жетеді.
Мұндай орасан зор құйындарда тропиктерден жылы ауа массасы тасымалдануы таңқаларлық емес. экваторлық белдеужоғары және қоңыржай ендіктерге, ал суық массалар тропикке және экваторлық белдеуге. Нәтижесінде жоғары ендіктерде температура салыстырмалы түрде жоғарылайды, ал төменгі ендіктерде - .
және бірге ауа райы әдетте циклондармен байланысты, ал ала бұлтты және ашық ауа райы антициклондармен байланысты.Антициклонда ауаның төмен қарай қозғалысы басым болады, бұл кезде ылғалдың қанығу дәрежесі төмендейді, ал циклонда ылғалдың конденсациялануына ықпал ететін жоғары қарай ауа қозғалысы басым болады.
Бұл атмосфералық құйындар экстратропикалық ендіктердің барлық жерінде байқалады, бірақ олардың кейбіреулері сирек, ал басқалары жиі болатын аймақтар бар.
Қыста Солтүстік жарты шарда циклондар көбінесе Тынық мұхитының солтүстігінде және Атлант мұхиты, ал антициклондар – Солтүстік Америка континенттерінде және. Жазда Циклондар жиі болады, бірақ олар аз қарқынды.Жазда олар қарқынды.
Оңтүстік жарты шарда жаз (желтоқсан-ақпан) мен қыстың (маусым-тамыз) айырмашылығы шамалы. Антициклондар солтүстік бөлігінде жиі кездеседі қоңыржай белдеуорталықтары мұхиттардың үстінде орналасқан субтропикте және циклондар көбінесе Антарктида төңірегінде кездеседі.
Артықшылықты желдер атмосфералық қысымға байланысты. Пассат желдері әсіресе төмен ендіктерге тән.Бұл желдер үнемі жоғары қысымды аймақтардан экваторлық аймаққа қарай бағытталады. Оңтүстік жарты шарда олар оңтүстік-шығыс бағытта, Солтүстік жарты шарда солтүстік-шығыс бағытта болады.
Муссондар пассат желдерінен айырмашылығы маусымдық желдер.Олар мұхиттар мен материктер үстіндегі ауа температурасының айырмашылығымен байланысты. Жазда бұл желдер салқын мұхиттардан жылы материктерге, ал қыста салқын материктерден жылы мұхиттарға соғады.
Муссондар төменгі ендіктерге, әсіресе оңтүстік-шығыс және оңтүстік Азияға тән. Олар сондай-ақ қоңыржай белдеуде, әсіресе Қиыр Шығыста пайда болады. Муссондар да, пассат желдер де жер бетіндегі желдер . Биіктікте мүлде басқа сурет байқалады. 2–3 км-ден жоғары, қоңыржай белдеуде батыс желдері басым.
12 км биіктікте олардың орташа жылдамдығы жоғары мәндерге жетеді: қаңтардағы ең жоғары орташа аймақтық жел жылдамдығы Арабияда – 44 м/с, Солтүстік Американың оңтүстік-шығысында – 40 м/с, Жапон аралдарында – 40 м/с жоғары. 60 м/с.
Желдің орташа орташа жылдамдығы жоғары ендіктерде және қоңыржай аймақтың солтүстігінде: көбінесе 10 - 12 м/с аспайды. Бірақ антициклондар мен циклондардың қарқынды дамуымен кей күндері 9–12 км биіктікте қозғалыс жылдамдығы 60–80 м/с-тан асады. Жазда ауа ағынының жылдамдығы барлық жерде әлсірейді, тіпті биіктікте 30–40 м/с аспайды.
Сонымен, бұл желдер (ауа массалары), олар биіктікке және олардың пайда болу орнына байланысты, олар тұйық шеңберде айналатын сияқты.
Атмосфераның жалпы айналымы - бұл бүкіл планетаға таралатын ауа массаларының айналмалы қозғалысы. Олар атмосферада әртүрлі элементтер мен энергияны тасымалдаушылар болып табылады.
Жылу энергиясының үзік-үзік және маусымдық таралуы ауа ағындарын тудырады. Бұл әртүрлі аймақтардағы топырақ пен ауаның әртүрлі жылынуына әкеледі.
Сондықтан күн әсеріауа массаларының қозғалысы мен атмосфералық циркуляцияның негізін салушы болып табылады. Біздің планетамыздағы ауа қозғалысы мүлдем басқаша - бірнеше метрге немесе ондаған километрге жетеді.
Шардың атмосферасының айналымының қарапайым және түсінікті схемасы көптеген жылдар бұрын жасалған және бүгінде қолданылады. Ауа массаларының қозғалысы тұрақты және тоқтаусыз, олар біздің планетамызда қозғалып, тұйық шеңбер жасайды. Бұл массалардың қозғалыс жылдамдығы күн радиациясына, мұхитпен әрекеттесуіне және атмосфераның топырақпен әрекеттесуіне тікелей байланысты.
Атмосфералық қозғалыстар күн жылуының бүкіл планетада таралуының тұрақсыздығынан туындайды. Қарама-қарсы ауа массаларының – жылы және суық – алмасып отыруы олардың тұрақты күрт жоғары және төмен қозғалысы, әртүрлі айналым жүйелерін құрайды.
Атмосфера жылуды үш жолмен алады – күн радиациясының көмегімен, бу конденсациясы және жер жамылғысымен жылу алмасу арқылы.
Ылғалды ауа атмосфераны жылумен қанықтыру үшін де маңызды. Бұл процесте тропикалық Тынық мұхиты үлкен рөл атқарады.
Атмосферадағы ауа ағындары
(Ауа Жер атмосферасында жүреді)
Ауа массалары шығу орнына байланысты құрамы бойынша ерекшеленеді. Ауа ағындары 2 негізгі критерийге бөлінеді – континенттік және теңіз. Континенттік формалар аяқталды топырақ жамылғысы, сондықтан олар аз ылғалданған. Теңіз сулары, керісінше, өте ылғалды.
Негізгі ауа ағындарыЖердің пассаттық желдері – циклондар мен антициклондар.
Пассат желдері тропикте пайда болады. Олардың қозғалысы экваторлық аумақтарға бағытталған. Бұл қысым айырмашылығына байланысты - экваторда ол төмен, ал тропикте ол жоғары.
(Диаграммада сауда желдері қызыл түспен көрсетілген.)
Циклон түзілуі жер бетінің үстінде жүреді жылы сулар. Ауа массалары орталықтан шеттерге қарай жылжиды. Олардың әсері қатты жауын-шашынмен және күшті желмен сипатталады.
Тропикалық циклондар экваторлық аймақтарда мұхиттар үстінде әрекет етеді. Олар жылдың кез келген уақытында қалыптасып, дауылдар мен дауылдарды тудырады.
Антициклондар ылғалдылығы төмен, бірақ күн энергиясының жеткілікті мөлшері бар континенттерде пайда болады. Бұл ағындардағы ауа массалары шеттерден орталық бөлікке қарай жылжиды, онда олар қызады және бірте-бірте азаяды. Сондықтан циклондар таза және тыныш ауа-райын әкеледі.
Муссондар – бағыты маусымдық өзгеретін құбылмалы желдер.
Тайфун, торнадо және цунами сияқты қайталама ауа массалары да анықталған.
Жүктелуде...
