Atmosfēras cirkulācija. Gaisa straumes atmosfērā

Mijiedarbība starp okeānu un atmosfēru.

27.Gaisa masu cirkulācija.

© Vladimirs Kalanovs,
"Zināšanas ir spēks".

Gaisa masu kustību atmosfērā nosaka termiskais režīms un gaisa spiediena izmaiņas. Tiek saukts galveno gaisa plūsmu kopums virs planētas vispārējā atmosfēras cirkulācija. Galvenās liela mēroga atmosfēras kustības, kas veido vispārējo atmosfēras cirkulāciju: gaisa straumes, strūklas straumes, gaisa straumes ciklonos un anticiklonos, tirdzniecības vēji un musons.

Gaisa kustība attiecībā pret zemes virsmu vējš- parādās tāpēc, ka atmosfēras spiediens dažādās gaisa masas vietās nav vienāds. Ir vispāratzīts, ka vējš ir gaisa horizontāla kustība. Patiesībā gaiss parasti nepārvietojas paralēli Zemes virsmai, bet gan nelielā leņķī, jo. atmosfēras spiediens mainās gan horizontāli, gan vertikāli. Vēja virziens (ziemeļi, dienvidi utt.) norāda, no kura virziena pūš vējš. Vēja stiprums attiecas uz tā ātrumu. Jo augstāks tas ir, jo stiprāks vējš. Vēja ātrumu mēra meteoroloģiskajās stacijās 10 metru augstumā virs Zemes, metros sekundē. Praksē vēja spēks tiek novērtēts punktos. Katrs punkts atbilst diviem vai trim metriem sekundē. Ar vēja stiprumu 9 balles tas jau tiek uzskatīts par vētru, bet ar 12 punktiem - par viesuļvētru. Kopējais termins "vētra" nozīmē jebkuru ļoti spēcīgu vēju neatkarīgi no punktu skaita. Spēcīga vēja ātrums, piemēram, tropiskās viesuļvētras laikā, sasniedz milzīgas vērtības - līdz 115 m/s vai vairāk. Vējš vidēji palielinās līdz ar augstumu. Uz Zemes virsmas tās ātrumu samazina berze. Ziemā vēja ātrums parasti ir lielāks nekā vasarā. Vislielākais vēja ātrums ir vērojams mērenajos un polārajos platuma grādos troposfērā un zemākajā stratosfērā.

Nav līdz galam skaidrs, kā mainās vēja ātrums pāri kontinentiem zemos augstumos (100–200 m). šeit vēja ātrums sasniedz augstākos rādītājus pēcpusdienā, bet zemāko – naktī. Vislabāk to var redzēt vasarā.

Vidusāzijas tuksnešos dienā ir ļoti spēcīgi vēji, līdz pat vētrainiem, un naktī valda pilnīgs miers. Bet jau 150–200 m augstumā vērojama pilnīgi pretēja aina: maksimālais ātrums naktī un minimālais dienā. Tāda pati aina vērojama gan vasarā, gan ziemā mērenajos platuma grādos.

Brāzmains vējš var sagādāt daudz nepatikšanas lidmašīnu un helikopteru pilotiem. Gaisa strūklas, kas pārvietojas dažādos virzienos, grūdienos, brāzmās, vājinot vai pastiprinoties, rada lielu šķērsli gaisa kuģu kustībai - parādās pļāpāšana - bīstams normāla lidojuma pārkāpums.

Tiek saukti vēji, kas pūš no sausās cietzemes kalnu grēdām siltās jūras virzienā bora. Tas ir stiprs, auksts, brāzmains vējš, kas parasti pūš aukstajā sezonā.

Bora daudziem ir pazīstama Novorosijskas reģionā pie Melnās jūras. Šeit tiek radīti tādi dabas apstākļi, ka bora ātrums var sasniegt 40 un pat 60 m/s, un gaisa temperatūra pazeminās līdz mīnus 20°C. Bora visbiežāk sastopama no septembra līdz martam, vidēji 45 dienas gadā. Reizēm tā sekas bija šādas: osta aizsala, kuģi, ēkas, uzbērumu klāja ledus, mājām norauta jumti, apgāzās vagoni, krastā izmesti kuģi. Bora ir novērojama arī citos Krievijas reģionos - uz Baikāla, uz Novaja Zemļa. Bora ir pazīstama Francijas Vidusjūras piekrastē (kur to sauc par mistralu) un Meksikas līcī.

Dažkārt atmosfērā ar strauju spirālveida gaisa kustību parādās vertikāli virpuļi. Šos viesuļus sauc par tornado (Amerikā tos sauc par tornado). Tornado diametrs ir vairāki desmiti metru, dažreiz pat 100–150 m. Gaisa ātrumu viesuļvētra iekšienē ir ārkārtīgi grūti izmērīt. Atbilstoši viesuļvētra radīto bojājumu raksturam aptuvenais ātrums var būt 50–100 m/s, bet īpaši spēcīgos virpuļos – līdz 200–250 m/s ar lielu vertikālo ātruma komponenti. Spiediens augšupejošā tornado kolonnas centrā pazeminās par vairākiem desmitiem milibāru. Milibāri spiediena noteikšanai parasti tiek izmantoti sinoptiskajā praksē (kopā ar dzīvsudraba staba milimetriem). Lai pārvērstu stieņus (milibārus) uz mm. dzīvsudraba kolonna, ir īpašas tabulas. SI sistēmā atmosfēras spiedienu mēra hektopaskālos. 1hPa=10 2 Pa=1mb=10 -3 bar.

Tornado pastāv īsu laiku - no vairākām minūtēm līdz vairākām stundām. Bet pat šajā īsajā laikā viņiem izdodas sagādāt daudz nepatikšanas. Kad viesuļvētra tuvojas ēkām (virs zemes, viesuļvētrus dažreiz sauc par asins recekļiem), atšķirība starp spiedienu ēkas iekšienē un asins recekļa centrā noved pie tā, ka ēkas, šķiet, eksplodē no iekšpuses - sienas ir izpostīti, izlido logi un rāmji, norauti jumti, dažkārt neiztikt bez cilvēku upuriem. Ir reizes, kad viesulis paceļ gaisā cilvēkus, dzīvniekus, dažādus priekšmetus un nogādā tos desmitiem vai pat simtiem metru. Savā kustībā tornado virzās vairākus desmitus kilometru virs jūras un vēl vairāk - virs zemes. Tornado postošais spēks virs jūras ir mazāks nekā virs zemes. Eiropā asins recekļi ir reti sastopami, biežāk tie rodas Krievijas Āzijas daļā. Taču tornado īpaši bieži un postoši ir ASV. Vairāk par tornado un viesuļvētrām lasiet mūsu mājaslapas sadaļā.

Atmosfēras spiediens ir ļoti mainīgs. Tas ir atkarīgs no gaisa kolonnas augstuma, blīvuma un gravitācijas paātrinājuma, kas mainās atkarībā no ģeogrāfiskā platuma un augstuma virs jūras līmeņa. Gaisa blīvums ir masa uz tā tilpuma vienību. Mitra un sausa gaisa blīvums ievērojami atšķiras tikai augstā temperatūrā un augsta mitruma apstākļos. Temperatūrai pazeminoties, blīvums palielinās; ar augstumu gaisa blīvums samazinās lēnāk nekā spiediens. Gaisa blīvumu parasti nemēra tieši, bet aprēķina no vienādojumiem, pamatojoties uz izmērītajām temperatūras un spiediena vērtībām. Netieši gaisa blīvumu mēra ar mākslīgo Zemes pavadoņu palēninājumu, kā arī novērojumiem par meteoroloģisko raķešu radīto mākslīgo nātrija tvaiku mākoņu izplatīšanos.

Eiropā gaisa blīvums uz Zemes virsmas ir 1,258 kg/m3, 5 km augstumā - 0,735, 20 km augstumā - 0,087, bet 40 km augstumā - 0,004 kg/m3.

Jo īsāka ir gaisa kolonna, t.i. jo augstāka vieta, jo mazāks spiediens. Bet gaisa blīvuma samazināšanās ar augstumu sarežģī šīs attiecības. Vienādojumu, kas izsaka spiediena izmaiņu likumu ar augstumu miera atmosfērā, sauc par statikas pamatvienādojumu. No tā izriet, ka, palielinoties augstumam, spiediena izmaiņas ir negatīvas, un, paceļoties līdz tādam pašam augstumam, spiediena kritums ir lielāks, jo lielāks ir gaisa blīvums un gravitācijas paātrinājums. Galvenā loma šeit ir gaisa blīvuma izmaiņām. No statikas pamatvienādojuma var aprēķināt vertikālā spiediena gradienta vērtību, kas parāda spiediena izmaiņas, pārvietojoties uz augstuma vienību, t.i. spiediena samazināšanās uz vertikālā attāluma vienību (mb/100 m). Spiediena gradients ir spēks, kas pārvieto gaisu. Papildus spiediena gradienta spēkam atmosfērā pastāv inerces spēki (Koriolisa spēks un centrbēdzes spēks), kā arī berzes spēks. Visas gaisa plūsmas tiek uzskatītas attiecībā pret Zemi, kas griežas ap savu asi.

Atmosfēras spiediena telpisko sadalījumu sauc par barisko lauku. Šī ir vienāda spiediena vai izobarisku virsmu sistēma.

Izobāro virsmu vertikālais griezums virs ciklona (H) un anticiklona (B).
Virsmas tiek izvilktas ar vienādiem spiediena intervāliem p.

Izobāriskās virsmas nevar būt paralēlas viena otrai un zemes virsmai, jo temperatūra un spiediens pastāvīgi mainās horizontālā virzienā. Tāpēc izobāriskām virsmām ir daudzveidīgs izskats - no sekliem "iedobumiem", kas noliekti uz leju, līdz izstieptiem "pakalniem", kas izliekti uz augšu.

Horizontālai plaknei krustojot izobāras virsmas, tiek iegūtas līknes - izobāri, t.i. līnijas, kas savieno punktus ar vienādām spiediena vērtībām.

Isobar kartes, kas tiek veidotas, pamatojoties uz novērojumu rezultātiem noteiktā laika brīdī, sauc par sinoptiskajām kartēm. Isobar kartes, kas sastādītas no ilgtermiņa vidējiem datiem par mēnesi, sezonu, gadu, sauc par klimatoloģiskajām.

Izobāriskās virsmas absolūtās topogrāfijas ilgtermiņa vidējās kartes 500 mb decembrim - februārim.
Augstumi ģeopotenciāla dekametros.

Sinoptiskajās kartēs starp izobāriem tiek ņemts 5 hektopaskāļu (hPa) intervāls.

Ierobežota apgabala kartēs izobāri var atdalīties, bet visas zemeslodes kartē katrs izobārs, protams, ir slēgts.

Bet pat ierobežotā kartē bieži ir slēgti izobāri, kas ierobežo zema vai augsta spiediena zonas. Zema spiediena zonas centrā ir cikloni, un apgabali ar salīdzinoši augstu spiedienu ir anticikloni.

Ar ciklonu ir domāts milzīgs viesulis atmosfēras apakšējā slānī, kura centrā ir pazemināts atmosfēras spiediens un gaisa masu kustība uz augšu. Ciklonā spiediens palielinās no centra uz perifēriju, un gaiss virzās pretēji pulksteņrādītāja virzienam ziemeļu puslodē un pulksteņrādītāja virzienam dienvidu puslodē. Gaisa kustība uz augšu izraisa mākoņu veidošanos un nokrišņus. No kosmosa cikloni izskatās kā virpuļojošas mākoņu spirāles mērenajos platuma grādos.

Anticiklons ir augsta spiediena zona. Tas notiek vienlaikus ar ciklona attīstību un ir virpulis ar slēgtiem izobāriem un augstāko spiedienu centrā. Vējš anticiklonā pūš pulksteņrādītāja virzienā ziemeļu puslodē un pretēji pulksteņrādītāja virzienam dienvidu puslodē. Anticiklonā vienmēr notiek gaisa kustība uz leju, kas neļauj parādīties spēcīgiem mākoņiem un ilgstošiem nokrišņiem.

Tādējādi liela mēroga atmosfēras cirkulācija mērenajos platuma grādos pastāvīgi tiek samazināta līdz ciklonu un anticiklonu veidošanās, attīstība, kustība un pēc tam vājināšanās un izzušana. Cikloni, kas rodas frontē, atdalot siltās un aukstās gaisa masas, virzās uz poliem, t.i. nest siltu gaisu uz polārajiem platuma grādiem. Gluži pretēji, anticikloni, kas rodas ciklonu aizmugurē aukstā gaisa masā, pārvietojas uz subtropu platuma grādiem, pārnesot uz turieni auksto gaisu.

Krievijas Eiropas teritorijā katru gadu notiek vidēji 75 cikloni. Ciklona diametrs sasniedz 1000 km vai vairāk. Eiropā vidēji gadā ir 36 anticikloni, no kuriem dažos spiediens centrā pārsniedz 1050 hPa. Vidējais spiediens ziemeļu puslodē jūras līmenī ir 1013,7 hPa, bet dienvidu puslodē tas ir 1011,7 hPa.

Janvārī zema spiediena apgabali novērojami Atlantijas un Klusā okeāna ziemeļu daļās, saukta islandiešu un Aleutu ieplakas. depresija, vai spiediena minimums, raksturo minimālās spiediena vērtības - vidēji aptuveni 995 hPa.

Tajā pašā gada periodā virs Kanādas un Āzijas parādās augsta spiediena apgabali, ko sauc par Kanādas un Sibīrijas anticikloniem. Augstākais spiediens (1075–1085 hPa) reģistrēts Jakutijā un Krasnojarskas apgabalā, bet minimālais spiediens reģistrēts taifūnos virs Klusā okeāna (880–875 hPa).

Apgabalos, kur bieži sastopami cikloni, vērojamas depresijas, kas, virzoties uz austrumiem un ziemeļaustrumiem, pamazām piepildās un dod vietu anticikloniem. Āzijas un Kanādas anticikloni rodas, pateicoties plašo Eirāzijas un Ziemeļamerikas kontinentu klātbūtnei šajos platuma grādos. Šajās teritorijās anticikloni ziemā dominē pār cikloniem.

Vasarā virs šiem kontinentiem bariskā lauka un cirkulācijas shēma radikāli mainās, un ciklonu veidošanās zona ziemeļu puslodē pāriet uz augstākiem platuma grādiem.

Dienvidu puslodes mērenajos platuma grādos cikloni, kas paceļas virs vienmērīgās okeānu virsmas, virzoties uz dienvidaustrumiem, sastopas ar Antarktīdas ledu un šeit stagnē, to centros ir zems gaisa spiediens. Ziemā un vasarā Antarktīdu ieskauj zema spiediena josta (985–990 hPa).

Subtropu platuma grādos atmosfēras cirkulācija okeānos un kontinentu un okeānu saskares zonās ir atšķirīga. Virs Atlantijas un Klusā okeāna abu pusložu subtropos ir augsta spiediena apgabali: tie ir Azoru salu un Dienvidatlantijas subtropu anticikloni (jeb barika zemie līmeņi) Atlantijas okeānā un Havaju un Klusā okeāna dienvidu subtropu anticikloni Klusajā okeānā.

Ekvatoriālais reģions pastāvīgi saņem vislielāko saules siltuma daudzumu. Tāpēc ekvatoriālajos platuma grādos (līdz 10 ° ziemeļu un dienvidu platuma grādiem gar ekvatoru) pazemināts atmosfēras spiediens tiek uzturēts visu gadu, bet tropiskajos platuma grādos - 30–40 ° N joslā. un y.sh. - palielināts, kā rezultātā veidojas pastāvīgas gaisa plūsmas, kas virzītas no tropiem uz ekvatoru. Šīs gaisa plūsmas sauc tirdzniecības vēji. Tirdzniecības vēji pūš visu gadu, mainot to intensitāti tikai nenozīmīgās robežās. Šie ir visstabilākie vēji uz Zemes. Horizontālā bariskā gradienta spēks virza gaisa plūsmas no augsta spiediena apgabaliem uz zema spiediena zonām meridionālā virzienā, t.i. dienvidos un ziemeļos. Piezīme. Horizontālais bariskais gradients ir spiediena starpība uz attāluma vienību gar normālu līdz izobāram.

Bet tirdzniecības vēju meridionālais virziens mainās divu inerces spēku - Zemes griešanās spēku (Koriolisa spēka) un centrbēdzes spēka, kā arī gaisa berzes spēka iedarbībā uz zemes virsmu. Koriolisa spēks iedarbojas uz katru ķermeni, kas pārvietojas pa meridiānu. Lai 1 kg gaisa ziemeļu puslodē atrodas platuma grādos µ un sāk kustēties ar ātrumu V pa meridiānu uz ziemeļiem. Šim gaisa kilogramam, tāpat kā jebkuram ķermenim uz Zemes, ir lineārs rotācijas ātrums U=ωr, kur ω ir Zemes griešanās leņķiskais ātrums un r ir attālums līdz rotācijas asij. Saskaņā ar inerces likumu šis gaisa kilograms saglabās lineāro ātrumu U, kas viņam bija platuma grādos µ . Virzoties uz ziemeļiem, tas atradīsies augstākos platuma grādos, kur rotācijas rādiuss ir mazāks un Zemes griešanās lineārais ātrums ir mazāks. Tādējādi šis ķermenis apsteigs nekustīgos ķermeņus, kas atrodas tajā pašā meridiānā, bet augstākos platuma grādos.

Novērotājam tas izskatīsies kā šī ķermeņa novirze pa labi kāda spēka ietekmē. Šis spēks ir Koriolisa spēks. Pēc tās pašas loģikas kilograms gaisa dienvidu puslodē novirzīsies pa kreisi no kustības virziena. Koriolisa spēka horizontālā sastāvdaļa, kas iedarbojas uz 1 kg gaisa, ir SC=2wVsinY. Tas novirza gaisu, iedarbojoties taisnā leņķī pret ātruma vektoru V. Ziemeļu puslodē tas novirza šo vektoru pa labi, bet dienvidu puslodē - pa kreisi. No formulas izriet, ka Koriolisa spēks nerodas, ja ķermenis atrodas miera stāvoklī, t.i. tas darbojas tikai tad, kad gaiss kustas. Zemes atmosfērā horizontālā bariskā gradienta un Koriolisa spēka vērtības ir vienādas, tāpēc dažreiz tās gandrīz līdzsvaro viena otru. Šādos gadījumos gaisa kustība ir gandrīz taisna, un tā nepārvietojas pa spiediena gradientu, bet gan gar vai tuvu izobāram.

Gaisa straumēm atmosfērā parasti ir virpuļveida raksturs, tāpēc šādā kustībā uz katru gaisa masas vienību iedarbojas centrbēdzes spēks P=V/R, kur V ir vēja ātrums, un R ir kustības trajektorijas izliekuma rādiuss. Atmosfērā šis spēks vienmēr ir mazāks par bariskā gradienta spēku un tāpēc paliek, tā sakot, "vietējais" spēks.

Runājot par berzes spēku, kas rodas starp kustīgo gaisu un Zemes virsmu, tas zināmā mērā palēnina vēja ātrumu. Tas notiek šādi: zemākie gaisa apjomi, kas ir samazinājuši savu horizontālo ātrumu zemes virsmas nelīdzenumu dēļ, tiek pārnesti no zemākajiem līmeņiem uz augšu. Tādējādi berze uz zemes virsmas tiek pārnesta uz augšu, pakāpeniski vājinot. Vēja ātruma palēnināšanās manāma t.s planetārais robežslānis, kas ir 1,0 - 1,5 km. virs 1,5 km, berzes ietekme ir nenozīmīga, tāpēc tiek saukti augstāki gaisa slāņi brīva atmosfēra.

Ekvatoriālajā zonā Zemes griešanās lineārais ātrums ir vislielākais, attiecīgi šeit ir lielākais Koriolisa spēks. Tāpēc ziemeļu puslodes tropiskajā zonā pasāta vēji gandrīz vienmēr pūš no ziemeļaustrumiem, bet dienvidu puslodē - no dienvidaustrumiem.

Zems spiediens ekvatoriālajā zonā tiek novērots pastāvīgi, ziemā un vasarā. Zema spiediena joslu, kas ekvatorā ieskauj visu zemeslodi, sauc ekvatoriālā sile.

Pieņemot spēkus pār abu pusložu okeāniem, divi pasāti, virzoties viens pret otru, steidzas uz ekvatoriālās siles centru. Uz zema spiediena līnijas tie saduras, veidojot t.s intratropiskā konverģences zona(konverģence nozīmē "konverģence"). Šīs "konverģences" rezultātā notiek gaisa kustība uz augšu un tā aizplūšana virs pasāta vējiem uz subtropiem. Šis process rada apstākļus konverģences zonas pastāvēšanai pastāvīgi, visa gada garumā. Pretējā gadījumā tirdzniecības vēju saplūstošās gaisa straumes ātri aizpildītu dobi.

Mitrā tropiskā gaisa augšupejošas kustības noved pie spēcīga 100–200 km gara gubu mākoņu slāņa veidošanās, no kura krīt tropiskās lietusgāzes. Tādējādi izrādās, ka intratropiskā konverģences zona kļūst par vietu, kur lietus izplūst no pasāta vēju savāktā tvaika pār okeāniem.

Tik vienkāršoti shematiski izskatās kā atmosfēras cirkulācijas attēls Zemes ekvatoriālajā zonā.

Vējus, kas maina virzienu līdz ar gadalaiku, sauc musoni. Arābu vārds "mawsin", kas nozīmē "sezona", deva nosaukumu šīm vienmērīgajām gaisa straumēm.

Musons, atšķirībā no strūklu straumēm, notiek noteiktos Zemes apgabalos, kur divas reizes gadā valdošie vēji virzās pretējos virzienos, veidojot vasaras un ziemas musonus. Vasaras musons ir gaisa plūsma no okeāna uz cietzemi, savukārt ziemas musons ir no cietzemes uz okeānu. Ir zināmi tropiskie un ekstratropiskie musons. Indijas ziemeļaustrumos un Āfrikā ziemas tropiskie musons apvienojas ar pasāta vējiem, savukārt vasaras dienvidrietumu musoni pilnībā iznīcina pasātu vējus. Spēcīgākie tropiskie musoni ir novērojami Indijas okeāna ziemeļu daļā un Dienvidāzijā. Ekstratropiskie musoni rodas spēcīgos stabilos augsta spiediena apgabalos, kas ziemā rodas virs kontinenta, bet vasarā - zems spiediens.

Tipiski šajā ziņā ir Krievijas Tālo Austrumu, Ķīnas un Japānas reģioni. Piemēram, Vladivostokā, kas atrodas Soču platuma grādos ekstratropiskā musona iedarbības dēļ, ziemā ir aukstāks nekā Arhangeļska, un vasarā bieži ir miglas, nokrišņi, no jūras nāk mitrs un vēss gaiss.

Daudzas Dienvidāzijas tropiskās valstis saņem mitrumu, ko spēcīgu lietus veidā atnes vasaras tropiskais musons.

Jebkuri vēji ir dažādu fizisko faktoru mijiedarbības rezultāts, kas rodas atmosfērā noteiktos ģeogrāfiskos apgabalos. Vietējie vēji ir vēsmas. Tie parādās netālu no jūru un okeānu krasta līnijas un katru dienu maina virzienu: dienas laikā tie pūš no jūras uz zemi, bet naktī no sauszemes uz jūru. Šī parādība ir izskaidrojama ar temperatūras atšķirībām virs jūras un sauszemes dažādos diennakts laikos. Zemes un jūras siltumietilpība ir atšķirīga. Dienas laikā siltā laikā saules stari uzsilda zemi ātrāk nekā jūra, un spiediens virs zemes samazinās. Gaiss sāk kustēties zemāka spiediena virzienā – pūšot jūras brīze. Vakarā viss notiek otrādi. Zeme un gaiss virs tās izstaro siltumu ātrāk nekā jūra, spiediens kļūst augstāks nekā virs jūras, un gaisa masas steidzas jūras virzienā - pūš piekrastes brīze. Īpaši izteiktas vēsmas ir mierīgā saulainā laikā, kad tām nekas netraucē, t.i. citas gaisa plūsmas netiek uzliktas, kas viegli noslāpē vēsmas. Vēja ātrums reti ir lielāks par 5 m/s, bet tropos, kur temperatūras starpība starp jūru un sauszemes virsmu ir ievērojama, brīžiem pūš vēsmas ar ātrumu 10 m/s. Mērenajos platuma grādos vēsmas iekļūst teritorijā 25–30 km dziļumā.

Vējš patiesībā ir tie paši musoni, tikai mazākā mērogā - tiem ir ikdienas cikls un virziena maiņa ir atkarīga no nakts un dienas maiņas, savukārt musoniem ir gada cikls un mainās virziens atkarībā no gada laika.

Okeāna straumes, kas savā ceļā satiekas ar kontinentu krastiem, ir sadalītas divās atzaros, kas virzītas gar kontinentu krastiem uz ziemeļiem un dienvidiem. Atlantijas okeānā dienvidu atzars veido Brazīlijas straumi, apskalojot Dienvidamerikas krastus, bet ziemeļu atzars veido silto Golfa straumi, kas pāriet Ziemeļatlantijas straumē un ar nosaukumu Ziemeļkapa straume sasniedz Kolu. Pussala.

Klusajā okeānā ekvatoriālās straumes ziemeļu atzars pāriet Kuro-Sivo.

Iepriekš esam minējuši sezonālo silto straumi pie Ekvadoras, Peru un Čīles ziemeļu krastiem. Tas parasti notiek decembrī (ne katru gadu) un izraisa krasu zivju nozvejas samazināšanos šo valstu piekrastē, jo siltajā ūdenī, kas ir galvenais zivju barības resurss, ir ļoti maz planktona. Straujš piekrastes ūdeņu temperatūras pieaugums izraisa gubu mākoņu veidošanos, no kuriem izplūst spēcīgas lietusgāzes.

Zvejnieki šo silto straumi ironiski sauca par El Nino, kas nozīmē "Ziemassvētku dāvana" (no spāņu valodas el ninjo - mazulis, zēns). Taču mēs vēlamies uzsvērt nevis Čīles un Peru zvejnieku emocionālo uztveri par šo parādību, bet gan tās fizisko cēloni. Lieta tāda, ka ūdens temperatūras paaugstināšanos pie Dienvidamerikas krastiem izraisa ne tikai silta straume. Izmaiņas vispārējā situācijā "okeāna-atmosfēras" sistēmā Klusā okeāna plašajos plašumos ievieš arī atmosfēras process, ko sauc par " Dienvidu svārstības". Šis process, mijiedarbojoties ar straumēm, nosaka visas fiziskās parādības, kas notiek tropos. Tas viss apliecina, ka gaisa masu cirkulācija atmosfērā, īpaši virs Pasaules okeāna virsmas, ir sarežģīts, daudzdimensionāls process. Bet ar visu gaisa plūsmu sarežģītību, mobilitāti un mainīgumu joprojām pastāv zināmi modeļi, kuru dēļ atsevišķos Zemes apgabalos galvenie liela mēroga, kā arī vietējie atmosfēras cirkulācijas procesi atkārtojas gadu no gada.

Nodaļas noslēgumā mēs sniedzam dažus vēja enerģijas izmantošanas piemērus. Cilvēki vēja enerģiju izmantojuši kopš neatminamiem laikiem, kopš iemācījušies kuģot pa jūru. Tad bija vējdzirnavas, vēlāk - vēja dzinēji - elektroenerģijas avoti. Vējš ir mūžīgs enerģijas avots, kura rezerves ir neaprēķināmas. Diemžēl vēja kā elektroenerģijas avota izmantošana ir ļoti sarežģīta tā ātruma un virziena mainīguma dēļ. Taču ar vēja turbīnu palīdzību ir izdevies vēja enerģiju izmantot diezgan efektīvi. Vējdzirnavu asmeņi liek tai gandrīz vienmēr "turēt degunu" vējā. Kad vējš ir pietiekami stiprs, strāva nonāk tieši pie patērētājiem: apgaismojumam, aukstumiekārtām, dažādām ierīcēm un akumulatoru uzlādei. Kad vējš norimst, baterijas nodod uzkrāto elektroenerģiju tīklā.

Zinātniskajās stacijās Arktikā un Antarktikā vēja turbīnu elektrība nodrošina gaismu un siltumu, nodrošina radiostaciju un citu elektroenerģijas patērētāju darbību. Protams, katrā zinātniskajā stacijā ir dīzeļģeneratori, kuriem ir nepieciešama pastāvīga degvielas padeve.

Paši pirmie navigatori vēja spēku izmantoja spontāni, neņemot vērā vēju un okeāna straumju sistēmu. Viņi vienkārši neko nezināja par šādas sistēmas esamību. Zināšanas par vējiem un straumēm ir uzkrātas gadsimtiem un pat tūkstošiem gadu.

Viens no laikabiedriem bija ķīniešu jūrasbraucējs Zheng He laikā no 1405. līdz 1433. gadam. vadīja vairākas ekspedīcijas, kas šķērsoja tā saukto Lielo musonu maršrutu no Jandzi upes grīvas uz Indiju un Āfrikas austrumu krastiem. Ir saglabājusies informācija par pirmās ekspedīcijas mērogu. Tas sastāvēja no 62 kuģiem ar 27 800 dalībniekiem. Burāšanas ekspedīcijās ķīnieši izmantoja savas zināšanas par musonu vēju modeļiem. No Ķīnas viņi devās jūrā novembra beigās - decembra sākumā, kad pūš ziemeļaustrumu ziemas musons. Viegls vējš viņiem palīdzēja sasniegt Indiju un Austrumāfriku. Viņi atgriezās Ķīnā maijā - jūnijā, kad tika izveidots vasaras dienvidrietumu musons, kas Dienvidķīnas jūrā kļuva par dienvidiem.

Ņemsim piemēru no mums tuvāka laika. Tas būs par slavenā norvēģu zinātnieka Tora Heijerdāla ceļojumiem. Ar vēja palīdzību, pareizāk sakot, ar pasāta vēju palīdzību Heijerdāls spēja pierādīt savu divu hipotēžu zinātnisko vērtību. Pirmā hipotēze bija tāda, ka Polinēzijas salas Klusajā okeānā, pēc Heijerdāla domām, kādreiz pagātnē varēja apdzīvot imigranti no Dienvidamerikas, kuri ar saviem primitīvajiem peldlīdzekļiem šķērsoja ievērojamu daļu Klusā okeāna. Šīs laivas bija plosti no balsa koka, kas ir ievērojams ar to, ka pēc ilgstošas ​​uzturēšanās ūdenī tas nemaina blīvumu, līdz ar to arī negrimst.

Peruāņi šos plostus izmantojuši tūkstošiem gadu, pat pirms Inku impērijas. Tors Heijerdāls 1947. gadā piesēja lielu balsas baļķu plostu un nosauca to par "Kon-Tiki", kas nozīmē Saule-Tiki - polinēziešu senču dievība. Uzņēmis piecus piedzīvojumu meklētājus uz sava plosta, viņš devās burā no Callao (Peru) uz Polinēziju. Brauciena sākumā plosts nesa Peru straumi un dienvidaustrumu pasātu, un pēc tam darbojās Klusā okeāna austrumu pasāža vējš, kas gandrīz trīs mēnešus bez pārtraukuma regulāri pūta uz rietumiem, bet pēc 101 dienas. , Kon-Tiki droši ieradās vienā no Tuamotu arhipelāga salām (tagad Franču Polinēzija).

Heijerdāla otrā hipotēze bija tāda, ka viņš uzskatīja par pilnīgi iespējamu olmeku, acteku, maiju un citu Centrālamerikas cilšu kultūru pārņemšanu no Senās Ēģiptes. Tas, pēc zinātnieka domām, bijis iespējams, jo kādreiz senos laikos cilvēki kuģojuši pāri Atlantijas okeānam ar papirusa laivām. Pasāta vēji arī palīdzēja Heijerdālam pierādīt šīs hipotēzes pamatotību.

Kopā ar domubiedru pavadoņu grupu viņš veica divus reisus ar papirusa laivām "Ra-1" un "Ra-2". Pirmā laiva ("Ra-1") sabruka, pirms sasniedza Amerikas krastu vairākus desmitus kilometru. Ekipāžai draudēja nopietnas briesmas, taču viss izvērtās labi. Laivu otrajam braucienam ("Ra-2") adīja "augstas klases speciālisti" - indieši no Andu vidus. Izbraucot no Safi ostas (Maroka), papirusa laiva "Ra-2" pēc 56 dienām šķērsoja Atlantijas okeānu un sasniedza Barbadosas salu (apmēram 300-350 km no Venecuēlas krasta), veicot 6100 km garu ceļu. . Sākumā laivu dzenāja ziemeļaustrumu pasāža vējš, bet, sākot no okeāna vidus, austrumu tirdzniecības vējš.

Heijerdāla otrās hipotēzes zinātniskais raksturs ir pierādīts. Taču pierādījās arī kas cits: neskatoties uz veiksmīgo brauciena iznākumu, no papirusa, niedru, niedru vai citu ūdensaugu ķekariem piesieta laiva nav piemērota peldēšanai okeānā. Šādu "kuģu būves materiālu" nevajadzētu izmantot, kā tas ātri samirkst un iegrimst ūdenī. Nu, ja vēl ir amatieri, kuri ir apsēsti ar vēlmi pārpeldēt okeānu ar kādu eksotisku peldlīdzekli, tad lai ņem vērā, ka balsa koka plosts ir uzticamāks par papirusa laivu un arī to, ka šāds ceļojums ir vienmēr un jebkurā gadījumā bīstami.

© Vladimirs Kalanovs,
"Zināšanas ir spēks"

Gaisa masu kustībai, pirmkārt, vajadzētu novest pie barisko un temperatūras gradientu izlīdzināšanas. Taču uz mūsu rotējošās planētas ar dažādām zemes virsmas siltumietilpības īpašībām, dažādām zemes, jūru un okeānu siltuma rezervēm, silto un auksto okeāna straumju klātbūtni, polāro un kontinentālo ledu, procesi ir ļoti sarežģīti un bieži vien arī siltuma saturs. dažādu gaisa masu kontrasti ne tikai neizlīdzinās, bet otrādi, palielinās.[ ...]

Gaisa masu kustību virs Zemes virsmas nosaka daudzi iemesli, tostarp planētas griešanās, tās virsmas nevienmērīgā karsēšana no Saules, zema (cikloni) un augsta (anticikloni) spiediena zonu veidošanās, plakana vai kalnains reljefs un daudz kas cits. Turklāt dažādos augstumos gaisa plūsmu ātrums, stabilitāte un virziens ir ļoti atšķirīgs. Tāpēc piesārņojošo vielu pārnese, kas nonāk dažādos atmosfēras slāņos, notiek dažādos ātrumos un dažreiz citos virzienos, nevis virsmas slānī. Ar ļoti spēcīgām emisijām, kas saistītas ar augstu enerģiju, piesārņojumu, kas nonāk augstu, līdz 10-20 km attālumā, atmosfēras slāņi var pārvietoties tūkstošiem kilometru dažu dienu vai pat stundu laikā. Tādējādi vulkāniskie pelni, ko izmeta Krakatau vulkāna sprādziens Indonēzijā 1883. gadā, tika novēroti savdabīgu mākoņu veidā virs Eiropas. Dažādas intensitātes radioaktīvie nokrišņi pēc īpaši spēcīgu ūdeņraža bumbu testēšanas nokrita gandrīz uz visas Zemes virsmas.[ ...]

Gaisa masu kustība - vējš, kas rodas no temperatūras un spiediena starpības dažādos planētas reģionos, ietekmē ne tikai paša gaisa fizikālās un ķīmiskās īpašības, bet arī siltuma pārneses intensitāti, mitruma, spiediena, ķīmiskās izmaiņas. gaisa sastāvs, samazinot vai palielinot piesārņojuma daudzumu.[ ...]

Gaisa masu kustība var būt to pasīvās konvektīvās kustības veidā vai vēja veidā - Zemes atmosfēras cikloniskās aktivitātes dēļ. Pirmajā gadījumā tiek nodrošināta sporu, ziedputekšņu, sēklu, mikroorganismu un sīko dzīvnieku nosēšanās, kuriem ir īpaši pielāgojumi šim nolūkam - anemohori: ļoti mazi izmēri, izpletņveidīgie piedēkļi utt. (2.8. att.). Visu šo organismu masu sauc par aeroplanktonu. Otrajā gadījumā vējš nes arī aeroplanktonu, bet daudz garākos attālumos, savukārt piesārņotājus var pārnest arī uz jaunām zonām utt.[ ...]

Gaisa masu kustība (vējš). Kā zināms, vēja straumju veidošanās un gaisa masu kustības cēlonis ir dažādu zemes virsmas daļu nevienmērīga sasilšana, kas saistīta ar spiediena kritumiem. Vēja plūsma ir vērsta uz zemāku spiedienu, bet Zemes rotācija ietekmē arī gaisa masu cirkulāciju globālā mērogā. Virszemes gaisa slānī gaisa masu kustība ietekmē visus vides meteoroloģiskos faktorus, t.i., klimatu, tai skaitā temperatūru, mitrumu, iztvaikošanu no sauszemes un jūras virsmām, kā arī augu transpirāciju.[ ...]

ANOMĀLA CIKLONA KUSTĪBA. Ciklona kustība virzienā, kas krasi atšķiras no ierastā, t.i., no horizonta austrumu puses uz rietumiem vai gar meridiānu. A.P.C ir saistīta ar anomālo vadošās plūsmas virzienu, kas savukārt ir saistīts ar neparasto silto un auksto gaisa masu sadalījumu troposfērā.[ ...]

GAISA MASU TRANSFORMĀCIJA. 1. Gaisa masas īpašību pakāpeniska maiņa tās kustības laikā, mainoties pamatvirsmas apstākļiem (relatīvā transformācija).[ ...]

Trešais gaisa masu kustības iemesls ir dinamisks, kas veicina augsta spiediena apgabalu veidošanos. Sakarā ar to, ka visvairāk siltuma nonāk ekvatoriālajā zonā, gaisa masas šeit paceļas līdz 18 km. Tāpēc vērojama intensīva kondensācija un nokrišņi tropisku lietusgāžu veidā. Tā sauktajos "zirgu" platuma grādos (apmēram 30° Z un 30° S) aukstas, sausas gaisa masas, adiabātiski nolaižoties un sildot, intensīvi uzsūc mitrumu. Tāpēc šajos platuma grādos dabiski veidojas planētas galvenie tuksneši. Tie galvenokārt veidojās kontinentu rietumu daļās. Rietumu vēji, kas nāk no okeāna, nesatur pietiekami daudz mitruma, lai pārietu uz lejupejošo sauso gaisu. Tāpēc nokrišņu ir ļoti maz.[ ...]

Liela nozīme laikapstākļu prognožu veidošanā ir gaisa masu veidošanai un kustībai, ciklonu un anticiklonu izvietojumam un trajektorijai. Sinoptiskā karte nodrošina vizuālu šī brīža laika apstākļu attēlojumu plašā teritorijā.[ ...]

LAIKA PĀRSKAITE. Atsevišķu laikapstākļu kustība kopā ar to "nesējiem" – gaisa masām, frontēm, cikloniem un anticikloniem.[ ...]

Šaurā robežjoslā, kas atdala gaisa masas, veidojas frontālās zonas (frontes), kurām raksturīgs nestabils meteoroloģisko elementu stāvoklis: temperatūra, spiediens, mitrums, vēja virziens un ātrums. Šeit ar izcilu skaidrību izpaužas vissvarīgākais vides kontrasta princips fiziskajā ģeogrāfijā, kas izpaužas asā vielas un enerģijas apmaiņas aktivizēšanā dažādu īpašību un dabas kompleksu saskares (kontakta) zonā. to sastāvdaļas (F. N. Milkov, 1968). Aktīvā matērijas un enerģijas apmaiņa starp gaisa masām frontālajās zonās izpaužas ar to, ka tieši šeit notiek ciklonu rašanās, kustība ar vienlaicīgu jaudas pieaugumu un visbeidzot – ciklonu izzušana.[ ...]

Saules enerģija izraisa gaisa masu planētu kustību to nevienmērīgās sildīšanas rezultātā. Rodas grandiozi atmosfēras cirkulācijas procesi, kuriem ir ritmisks raksturs.[ ...]

Ja brīvā atmosfērā ar nemierīgām gaisa masu kustībām šī parādība nespēlē ievērojamu lomu, tad stacionārā vai zemas kustības iekštelpu gaisā šī atšķirība ir jāņem vērā. Dažādu ķermeņu virsmas tiešā tuvumā mums būs slānis ar nelielu negatīvo gaisa jonu pārpalikumu, savukārt apkārtējais gaiss tiks bagātināts ar pozitīvajiem gaisa joniem.[ ...]

Neperiodiskas laikapstākļu izmaiņas izraisa gaisa masu pārvietošanās no viena ģeogrāfiskā apgabala uz otru vispārējā atmosfēras cirkulācijas sistēmā.[ ...]

Sakarā ar to, ka lielā augstumā gaisa masu kustības ātrums sasniedz 100 m/s, joni, kas pārvietojas magnētiskajā laukā, var tikt pārvietoti, lai gan šie pārvietojumi ir nenozīmīgi, salīdzinot ar pārnesi straumē. Mums ir svarīgi, lai polārajās zonās, kur Zemes magnētiskā lauka spēka līnijas uz tās virsmas ir slēgtas, jonosfēras izkropļojumi ir ļoti būtiski. Polāro zonu atmosfēras augšējos slāņos ir samazināts jonu, tostarp jonizētā skābekļa, skaits. Bet galvenais iemesls zemajam ozona saturam polu reģionā ir zemā saules starojuma intensitāte, kas krīt pat polārās dienas laikā nelielos leņķos pret horizontu, bet polārajā naktī tā pilnībā nav. Pati par sevi ozona slāņa skrīninga loma polārajos reģionos nav tik svarīga tieši Saules zemā stāvokļa dēļ virs horizonta, kas izslēdz virsmas augsto UV starojuma intensitāti. Tomēr polāro "caurumu" laukums ozona slānī ir uzticams rādītājs kopējā ozona satura izmaiņām atmosfērā.[ ...]

Ūdens masu translācijas horizontālās kustības, kas saistītas ar ievērojamu ūdens daudzumu pārvietošanos lielos attālumos, sauc par straumēm. Straumes rodas dažādu faktoru ietekmē, piemēram, vējš (t.i. kustīgu gaisa masu berze un spiediens uz ūdens virsmu), atmosfēras spiediena sadalījuma izmaiņas, nevienmērīgs jūras ūdens blīvuma sadalījums (t.i. ūdeņu horizontālais spiediena gradients). dažāda blīvuma vienādos dziļumos), Mēness un Saules plūdmaiņas veidojošie spēki. Ūdens masu kustības raksturu būtiski ietekmē arī sekundārie spēki, kas paši to neizraisa, bet izpaužas tikai kustības klātbūtnē. Šie spēki ietver spēku, kas rodas Zemes rotācijas dēļ - Koriolisa spēku, centrbēdzes spēkus, ūdeņu berzi kontinentu dibenā un piekrastē, iekšējo berzi. Liela ietekme uz jūras straumēm ir sauszemes un jūras sadalījumam, dibena topogrāfijai un krastu kontūrām. Strāvas tiek klasificētas galvenokārt pēc izcelsmes. Atkarībā no spēkiem, kas tos ierosina, straumes tiek apvienotas četrās grupās: 1) berzes (vējš un drift), 2) gradienta-gravitācijas, 3) plūdmaiņas, 4) inerces.[ ...]

Vēja turbīnas un burukuģus virza gaisa masu kustība, jo to silda saule un rada gaisa straumes vai vējus. viens.[ ...]

KUSTĪBAS VADĪBA. Formulējums par to, ka gaisa masu kustība un troposfēras traucējumi galvenokārt notiek izobāru (izohipšu) virzienā un līdz ar to arī augšējās troposfēras un apakšējās stratosfēras gaisa straumēm.[ ...]

Tas savukārt var izraisīt gaisa masu kustības pārkāpumu industriālo teritoriju tuvumā, kas atrodas blakus šādam parkam un paaugstinātu gaisa piesārņojumu.[ ...]

Lielākā daļa laikapstākļu parādību ir atkarīgas no tā, vai gaisa masas ir stabilas vai nestabilas. Ar stabilu gaisu vertikālās kustības tajā ir apgrūtinātas, ar nestabilu gaisu, gluži pretēji, tās attīstās viegli. Stabilitātes kritērijs ir novērotais temperatūras gradients.[ ...]

Hidrodinamisks, slēgts tips ar regulējamu gaisa spilvena spiedienu, ar pulsācijas slāpētāju. Strukturāli tas sastāv no korpusa ar apakšējo lūpu, kolektora ar noliekšanas mehānismu, turbulatora, augšējās lūpas ar mehānismu vertikālai un horizontālai kustībai, mehānismiem izplūdes atveres profila precīzai regulēšanai ar iespēju automātiski kontrolēt papīra auduma šķērsprofils. Kastes detaļu virsmas, kas saskaras ar masu, tiek rūpīgi pulētas un elektropulētas.[ ...]

Potenciālā temperatūra, atšķirībā no molekulārās temperatūras T, paliek nemainīga vienas un tās pašas gaisa daļiņas sausās adiabātiskās kustības laikā. Ja gaisa masas pārvietošanas procesā ir mainījusies tās potenciālā temperatūra, tad notiek siltuma pieplūde vai aizplūšana. Sausais adiabāts ir vienādas potenciālās temperatūras līnija.[ ...]

Tipiskākais izkliedes gadījums ir gāzes strūklas kustība kustīgā vidē, t.i., atmosfēras gaisa masu horizontālās kustības laikā.[ ...]

Galvenais īstermiņa OS svārstību cēlonis, saskaņā ar darba autora 1964. gadā izvirzīto koncepciju, ir ST ass horizontālā kustība, kas ir tieši saistīta ar garo viļņu kustību atmosfērā. Turklāt vēja virzienam stratosfērā virs novērošanas vietas nav būtiskas nozīmes. Citiem vārdiem sakot, īslaicīgas OS svārstības izraisa gaisa masu izmaiņas stratosfērā virs novērojumu vietas, jo šīs masas atdala ST.[ ...]

Rezervuāru brīvās virsmas stāvokli to virsmas lielā laukuma dēļ spēcīgi ietekmē vējš. Gaisa plūsmas kinētiskā enerģija tiek pārnesta uz ūdens masām, izmantojot berzes spēkus saskarnē starp divām vidēm. Viena daļa pārnestās enerģijas tiek tērēta viļņu veidošanai, bet otra daļa tiek izmantota, lai radītu dreifējošu strāvu, t.i. pakāpeniska ūdens virsmas slāņu kustība vēja virzienā. Ierobežota izmēra rezervuāros ūdens masu kustība ar dreifējošu straumi izraisa brīvās virsmas izkropļojumus. Pretvēja piekrastē ūdens līmenis pazeminās - rodas vēja uzliesmojums, aizvēja piekrastē līmenis paaugstinās - rodas vēja uzplūdi. Cimļanskas un Ribinskas ūdenskrātuvēs aizvēja un pretvēja krasta tuvumā tika fiksētas līmeņa atšķirības 1 m vai vairāk. Ar ilgstošu vēju šķībs kļūst stabils. Ūdens masas, kuras uz aizvēja piekrasti atnes dreifējošā straume, tiek novirzītas pretējā virzienā ar gandrīz dibena gradienta straumi.[ ...]

Iegūtie rezultāti ir balstīti uz problēmas risināšanu stacionāriem apstākļiem. Tomēr aplūkotie reljefa mērogi ir salīdzinoši nelieli un gaisa masas kustības laiks ¿ = l:/u ir mazs, kas ļauj aprobežoties ar pretimnākošās gaisa plūsmas īpašību parametrisku apsvēršanu.[ . ..]

Taču ledus Arktika rada grūtības lauksaimniecībā ne tikai auksto un garo ziemu dēļ. Auksts un līdz ar to dehidrēts arktiskais: gaisa masas nesasilst pavasara-vasaras kustības laikā. Jo augstāka temperatūra, jo vairāk! mitrums ir nepieciešams, lai to piesātinātu. I. P. Gerasimovs un K. K. Mkovs atzīmēja, ka “šobrīd to izraisa vienkāršs ledus segas pieaugums Arktikas baseinā. . . zas; Ukrainā un Volgas reģionā” 2.[ ...]

1889. gadā milzīgs siseņu mākonis no Ziemeļāfrikas krastiem aizlidoja pāri Sarkanajai jūrai uz Arābiju. Kukaiņu kustība ilga veselu dienu, un to masa bija 44 miljoni tonnu. V.I.Vernadskis šo faktu uzskatīja par dzīvās matērijas milzīgo spēku, dzīvības spiediena izpausmi, cenšoties sagūstīt visu Zemi. Tajā pašā laikā viņš saskatīja bioģeoķīmisko procesu - siseņu biomasā iekļauto elementu migrāciju, pilnīgi īpašu migrāciju - pa gaisu, lielos attālumos, kas neatbilst parastajam gaisa masu kustības veidam. atmosfēra.[ ...]

Tādējādi galvenais faktors, kas nosaka katabātiskā vēja ātrumu, ir ledus segas un atmosfēras temperatūras starpība 0 un ledus virsmas slīpuma leņķis. Atdzesētās gaisa masas kustību lejup pa Antarktīdas ledus kupola nogāzi pastiprina gaisa masas krišanas ietekme no ledus kupola augstuma un barisko gradientu ietekme Antarktikas augstienē. Horizontālie bariskie gradienti, kas ir katabātisko vēju veidošanās elements Antarktīdā, veicina gaisa aizplūšanas palielināšanos uz kontinenta perifēriju, galvenokārt pateicoties tā pārdzesēšanai ledus segas virsmas un ledus slīpuma tuvumā. kupols pret jūru.[ ...]

Sinoptisko karšu analīze ir šāda. Saskaņā ar kartē attēloto informāciju tiek noteikts faktiskais atmosfēras stāvoklis novērošanas brīdī: gaisa masu un frontu izplatība un raksturs, atmosfēras traucējumu atrašanās vieta un īpašības, mākoņu un nokrišņu atrašanās vieta un raksturs, temperatūras sadalījums utt. noteiktajiem atmosfēras cirkulācijas apstākļiem. Sastādot kartes dažādiem periodiem, var sekot līdzi atmosfēras stāvokļa izmaiņām, jo ​​īpaši atmosfēras traucējumu kustībai un attīstībai, gaisa masu kustībai, transformācijai un mijiedarbībai utt. Atmosfēras apstākļu prezentācija sinoptiskās kartes sniedz ērtu iespēju iegūt informāciju par laikapstākļiem.[ ..]

Ar sinoptisko karšu palīdzību pētīti atmosfēras makromēroga procesi, kas ir laika apstākļu cēlonis lielās ģeogrāfiskās teritorijās. Tā ir gaisa masu un atmosfēras frontu rašanās, kustība un īpašību maiņa; atmosfēras traucējumu rašanās, attīstība un pārvietošanās - cikloni un anticikloni, kondensācijas sistēmu attīstība, intramasas un frontālā, saistībā ar iepriekšminētajiem procesiem utt.[ ...]

Kamēr nav pilnībā izslēgta gaisa ķīmiskā apstrāde, ir jāveic uzlabojumi tās lietošanā, pēc iespējas rūpīgāk atlasot objektus, samazinot “iznīcināšanas” iespējamību - zāģēšanas gaisa masu kustības, kontrolētas dozēšanas utt. Primārā aprūpe izcirtumos cauri herbicīdu lietošana, vēlams lielākā mērā izmantot tipoloģisko diagnostiku izcirtumos. Ķīmija ir spēcīgs meža kopšanas līdzeklis. Bet svarīgi, lai ķīmiskā aprūpe nepārvērstos par meža, tā iemītnieku un apmeklētāju saindēšanu.[ ...]

Dabā mums apkārt ūdens ir pastāvīgā kustībā – un tas ir tikai viens no daudzajiem dabiskajiem vielu cikliem dabā. Sakot “kustība”, mēs domājam ne tikai ūdens kā fiziska ķermeņa (plūsmas) kustību, ne tikai tā kustību telpā, bet, galvenais, ūdens pāreju no viena fiziska stāvokļa citā. 1. attēlā var redzēt, kā darbojas ūdens cikls. Uz ezeru, upju un jūru virsmas ūdens saules gaismas enerģijas ietekmē pārvēršas ūdens tvaikos – šo procesu sauc par iztvaikošanu. Tādā pašā veidā ūdens iztvaiko no sniega un ledus segas virsmas, no augu lapām un no dzīvnieku un cilvēku ķermeņiem. Ūdens tvaiki ar siltākām gaisa plūsmām paceļas augšējos atmosfēras slāņos, kur pamazām atdziest un atkal pārvēršas šķidrumā vai pārvēršas cietā stāvoklī – šo procesu sauc par kondensāciju. Tajā pašā laikā ūdens pārvietojas ar gaisa masu kustību atmosfērā (vējiem). No iegūtajiem ūdens pilieniem un ledus kristāliem veidojas mākoņi, no kuriem beigās uz zemes nokrīt lietus vai sniegs. Ūdens, kas nokrišņu veidā atgriezies zemē, plūst lejup pa nogāzēm un sakrājas strautos un upēs, kas ieplūst ezeros, jūrās un okeānos. Daļa ūdens sūcas cauri augsnei un akmeņiem, sasniedz gruntsūdeņus un gruntsūdeņus, kas arī parasti aizplūst upēs un citās ūdenstilpēs. Tādējādi aplis noslēdzas un dabā var atkārtoties bezgalīgi.[ ...]

SINOPTISKĀ METEOROLOĢIJA. Meteoroloģiskā disciplīna, kas veidojās XIX gadsimta otrajā pusē. un īpaši 20. gadsimtā; doktrīna par atmosfēras makromēroga procesiem un laikapstākļu prognozēšanu, pamatojoties uz to pētījumu. Šādi procesi ir ciklonu un anticiklonu rašanās, evolūcija un pārvietošanās, kas ir cieši saistīti ar gaisa masu un frontu starp tām rašanos, kustību un evolūciju. Šo sinoptisko procesu izpēte tiek veikta, izmantojot sinoptisko karšu, vertikālo atmosfēras griezumu, aeroloģisko diagrammu un citu palīglīdzekļu sistemātisku analīzi. Pāreja no sinoptiskas cirkulācijas apstākļu analīzes lielos zemes virsmas apgabalos uz to prognozi un ar tiem saistīto laika apstākļu prognozēšanu joprojām lielā mērā tiek samazināta līdz ekstrapolācijai un kvalitatīviem secinājumiem no dinamiskās meteoroloģijas noteikumiem. Taču pēdējos 25 gados arvien vairāk tiek izmantota meteoroloģisko lauku skaitliskā (hidrodinamiskā) prognozēšana, atmosfēras termodinamikas vienādojumus skaitliski risinot elektroniskajos datoros. Skatiet arī laikapstākļu dienestu, laika prognozi un vairākus citus nosacījumus. Izplatīts sinonīms: laika prognoze.[ ...]

Mūsu analizētais strūklas izplatīšanās gadījums nav tipisks, jo gandrīz jebkurā apgabalā ir ļoti maz mierīgu periodu. Tāpēc tipiskākais izkliedes gadījums ir gāzes strūklas kustība kustīgā vidē, t.i., atmosfēras gaisa masu horizontālas kustības klātbūtnē.[ ...]

Ir skaidrs, ka vienkārši gaisa temperatūra T nav konservatīva gaisa siltuma satura īpašība. Tātad ar nemainīgu siltuma saturu atsevišķā gaisa tilpumā (turbulentais mols) tā temperatūra var mainīties atkarībā no spiediena (1.1). Atmosfēras spiediens, kā mēs zinām, samazinās līdz ar augstumu. Rezultātā gaisa vertikālā kustība izraisa izmaiņas tā īpatnējā tilpumā. Šajā gadījumā tiek realizēts izplešanās darbs, kas noved pie gaisa daļiņu temperatūras izmaiņām pat gadījumā, ja procesi ir izentropiski (adiabātiski), t.i. nenotiek atsevišķa masas elementa siltuma apmaiņa ar apkārtējo telpu. Gaisa temperatūras izmaiņas, kas pārvietojas pa vertikāli, atbildīs sausajam diabātiskajam vai mitrajam diabātiskajam gradientam atkarībā no termodinamiskā procesa rakstura.

Jau kopš bērnības mani ir fascinējušas mums apkārt esošās neredzamās kustības: maigs vējiņš, kas virpina rudens lapas šaurajā pagalmā, vai spēcīgs ziemas ciklons. Izrādās, ka šiem procesiem ir visai saprotami fizikāli likumi.

Kādi spēki izraisa gaisa masu kustību

Siltais gaiss ir vieglāks par auksto gaisu – šis vienkāršais princips var izskaidrot gaisa kustību uz planētas. Viss sākas pie ekvatora. Šeit saules stari krīt uz Zemes virsmas taisnā leņķī, un neliela ekvatoriālā gaisa daļiņa iegūst nedaudz vairāk siltuma nekā blakus esošās. Šī siltā daļiņa kļūst vieglāka par blakus esošajām, kas nozīmē, ka tā sāk peldēt uz augšu, līdz zaudē visu siltumu un atkal sāk grimt. Bet lejupejoša kustība jau notiek ziemeļu vai dienvidu puslodes trīsdesmitajos platuma grādos.

Ja nebūtu papildu spēku, gaiss virzītos no ekvatora uz poliem. Bet nav viens, bet vairāki spēki vienlaikus, kas liek gaisa masām kustēties:

• Peldspējas spēks. Kad siltais gaiss paceļas un aukstais gaiss paliek uz leju.
• Koriolisa spēks. Es jums par to pastāstīšu nedaudz zemāk.
• Planētas reljefs. Jūru un okeānu, kalnu un līdzenumu kombinācijas.

Zemes rotācijas novirzes spēks

Meteorologiem būtu vieglāk, ja mūsu planēta negrieztos. Bet viņa griežas! Tas rada Zemes rotācijas novirzes spēku vai Koriolisa spēku. Planētas kustības dēļ šī ļoti “vieglā” gaisa daļiņa tiek ne tikai pārvietota, teiksim, uz ziemeļiem, bet arī nobīdās pa labi. Vai arī tas tiek izspiests uz dienvidiem un novirzās pa kreisi.

Tā dzimst pastāvīgi rietumu vai austrumu virzienu vēji. Varbūt esat dzirdējuši par Rietumvēju straumi vai Rūkošajiem četrdesmitajiem? Šīs pastāvīgās gaisa kustības radās tieši Koriolisa spēka dēļ.

Jūras un okeāni, kalni un līdzenumi

Atvieglojums rada galīgu apjukumu. Zemes un okeāna sadalījums maina klasisko cirkulāciju. Tātad dienvidu puslodē ir daudz mazāk zemes nekā ziemeļos, un nekas netraucē gaisam virzīties pa ūdens virsmu vajadzīgajā virzienā, nav kalnu vai lielu pilsētu, savukārt Himalaji radikāli maina gaisa cirkulāciju. savā teritorijā.

Atmosfēra nav viendabīga. Tās sastāvā, īpaši zemes virsmas tuvumā, var izdalīt gaisa masas.

Gaisa masas ir atsevišķi lieli gaisa tilpumi, kuriem ir noteiktas kopīgas īpašības (temperatūra, mitrums, caurspīdīgums utt.) un kas pārvietojas kopumā. Tomēr šī apjoma ietvaros vēji var būt dažādi. Gaisa masas īpašības nosaka tās veidošanās reģions. Tos iegūst, saskaroties ar apakšējo virsmu, virs kuras veidojas vai paliek. Gaisa masām ir dažādas īpašības. Piemēram, Arktikas gaiss ir zems, savukārt tropu gaiss ir augsts visos gadalaikos, Ziemeļatlantijas gaiss būtiski atšķiras no Eirāzijas kontinenta gaisa. Gaisa masu horizontālie izmēri ir milzīgi, tie ir samērojami ar kontinentiem un okeāniem vai to lielajām daļām. Ir galvenie (zonālie) gaisa masu veidi, kas veidojas joslās ar atšķirīgu atmosfēras spiedienu: arktiskā (antarktiskā), mērenā (polārā), tropiskā un ekvatoriālā. Zonālās gaisa masas ir sadalītas jūras un kontinentālajās - atkarībā no pamatā esošās virsmas rakstura to veidošanās zonā.

Arktiskais gaiss veidojas virs Ziemeļu Ledus okeāna, bet ziemā arī virs Eirāzijas ziemeļiem un Ziemeļamerikas. Gaisam raksturīga zema temperatūra, zems mitruma saturs, laba redzamība un stabilitāte. Tās ielaušanās mērenajos platuma grādos izraisa ievērojamu un strauju atdzišanu un nosaka pārsvarā skaidru un nedaudz mākoņainu laiku. Arktikas gaiss ir sadalīts šādās šķirnēs.

Jūras arktiskais gaiss (mAv) - veidojas siltākajā, ledus brīvajā Eiropas Arktikā ar augstāku temperatūru un lielāku mitruma saturu. Tās iebrukumi cietzemē ziemā izraisa sasilšanu.

Kontinentālais arktiskais gaiss (cAv) - veidojas virs Centrālās un Austrumu ledus Arktikas un kontinentu ziemeļu piekrastes (ziemā). Gaisam ir ļoti zema temperatūra, zems mitruma saturs. KAV iebrukums kontinentālajā daļā izraisa spēcīgu atdzišanu skaidrā laikā un labu redzamību.

Arktiskā gaisa analogs dienvidu puslodē ir Antarktikas gaiss, taču tā ietekme galvenokārt attiecas uz blakus esošajām jūras virsmām, retāk uz Dienvidamerikas dienvidu galu.

Mērens (polārais) gaiss. Tas ir mērenu platuma grādu gaiss. Tam ir arī divi apakštipi. Kontinentālais mērenais gaiss (CW), kas veidojas virs kontinentu plašajām virsmām. Ziemā tas ir ļoti vēss un stabils, laiks parasti ir skaidrs ar cietām salnām. Vasarā kļūst ļoti silts, tajā rodas augšupejošas straumes, veidojas mākoņi, bieži līst, ir pērkona negaiss. Jūras mērenais gaiss (MOA) veidojas vidējos platuma grādos virs okeāniem, un to uz kontinentiem nogādā rietumu vēji un cikloni. To raksturo augsts mitrums un mērena temperatūra. Ziemā MUW rada mākoņainu laiku, stiprus nokrišņus un augstāku temperatūru (atkusni). Vasarā tas nes arī daudz mākoņu, lietus; temperatūra pazeminās ieejot.

Mērens gaiss iekļūst polārajos, kā arī subtropu un tropu platuma grādos.

Tropu gaiss veidojas tropu un subtropu platuma grādos, bet vasarā - kontinentālajos reģionos mērenā platuma grādos dienvidos. Ir divi tropiskā gaisa apakštipi. Kontinentālais tropiskais gaiss (cT) veidojas virs zemes, kam raksturīga augsta temperatūra, sausums un putekļainība. Jūras tropiskais gaiss (mTw) veidojas virs tropu apgabaliem (tropu okeāna zonām), kam raksturīga augsta temperatūra un mitrums.

Tropu gaiss iekļūst mērenajos un ekvatoriālajos platuma grādos.

Ekvatoriālais gaiss veidojas ekvatoriālajā zonā no tropiskā gaisa, ko atnes pasātu vēji. To raksturo augsta temperatūra un augsts mitrums visu gadu. Turklāt šīs īpašības tiek saglabātas gan virs zemes, gan virs jūras, tāpēc ekvatoriālais gaiss netiek iedalīts jūras un kontinentālajos apakštipos.

Gaisa masas atrodas pastāvīgā kustībā. Turklāt, ja gaisa masas pārvietojas uz augstākiem platuma grādiem vai uz aukstāku virsmu, tās sauc par siltām, jo ​​tās rada sasilšanu. Gaisa masas, kas virzās uz zemākiem platuma grādiem vai uz siltāku virsmu, sauc par aukstā gaisa masām. Tie ienes aukstumu.

Pārejot uz citiem ģeogrāfiskiem apgabaliem, gaisa masas pamazām maina savas īpašības, pirmām kārtām temperatūru un mitrumu, t.i. pāriet uz cita veida gaisa masām. Gaisa masu transformācijas procesu no viena veida uz otru vietējo apstākļu ietekmē sauc par transformāciju. Piemēram, tropiskais gaiss, kas iekļūst ekvatora virzienā un mērenajos platuma grādos, tiek pārveidots attiecīgi par ekvatoriālo un mēreno gaisu. Jūras mērenais gaiss, nonākot kontinentu dziļumos, ziemā atdziest, vasarā uzsilst un vienmēr izžūst, pārvēršoties mērenā kontinentālā gaisā.

Visas gaisa masas ir savstarpēji saistītas to pastāvīgās kustības procesā, troposfēras vispārējās cirkulācijas procesā.

Atmosfēras cirkulācijas shēma

Gaiss atmosfērā atrodas pastāvīgā kustībā. Tas pārvietojas gan horizontāli, gan vertikāli.

Galvenais iemesls gaisa kustībai atmosfērā ir saules starojuma nevienmērīgais sadalījums un pamata virsmas neviendabīgums. Tie rada nevienmērīgu gaisa temperatūru un attiecīgi atmosfēras spiedienu virs zemes virsmas.

Spiediena starpība rada gaisa kustību, kas pārvietojas no augsta spiediena uz zema spiediena zonām. Kustības procesā gaisa masas tiek novirzītas Zemes griešanās spēka ietekmē.

(Atcerieties, kā ķermeņi pārvietojas ziemeļu un dienvidu puslodēs.)

Protams, esat pamanījuši, kā karstā vasaras dienā virs asfalta veidojas viegla dūmaka. Tas ir uzkarsēts, viegls gaiss paceļas uz augšu. Līdzīgu, bet daudz lielāku attēlu var redzēt pie ekvatora. Ļoti karsts gaiss pastāvīgi paceļas, veidojot augšupplūsmas.

Tāpēc šeit virsmas tuvumā veidojas pastāvīga zema spiediena josta.
Gaiss, kas pacēlies virs ekvatora troposfēras augšējos slāņos (10-12 km), izplatās uz poliem. Pamazām tas atdziest un sāk nolaisties aptuveni virs 30 t ° ziemeļu un dienvidu platuma grādiem.

Tādējādi veidojas gaisa pārpalikums, kas veicina tropiskās augstspiediena jostas veidošanos atmosfēras virsmas slānī.

Cirkumpolārajos reģionos gaiss ir auksts, smags un nolaižas, izraisot kustības lejup. Tā rezultātā polārās jostas virsmas slāņos veidojas augsts spiediens.

Mērenajos platuma grādos starp tropiskajām un polārajām augstspiediena joslām veidojas aktīvas atmosfēras frontes. Masīvi vēsāks gaiss izspiež siltāku gaisu uz augšu, izraisot augšupplūsmu.

Tā rezultātā mērenajos platuma grādos veidojas virszemes zemspiediena josta.

Zemes klimatisko zonu karte

Ja zemes virsma būtu viendabīga, atmosfēras spiediena jostas izplatītos nepārtrauktās joslās. Tomēr planētas virsma ir ūdens un zemes maiņa, kam ir dažādas īpašības. Zeme ātri uzsilst un atdziest.

Okeāns, gluži pretēji, uzsilst un lēnām izdala savu siltumu. Tāpēc atmosfēras spiediena lentes tiek saplēstas atsevišķās sekcijās - augsta un zema spiediena zonās. Daži no tiem pastāv visu gadu, citi - noteiktā sezonā.

Uz Zemes augsta un zema spiediena jostas dabiski mainās. Augsts spiediens - pie poliem un tropu tuvumā, zems - pie ekvatora un mērenajos platuma grādos.

Atmosfēras cirkulācijas veidi

Gaisa masu apritē Zemes atmosfērā ir vairākas spēcīgas saites. Visi no tiem ir aktīvi un raksturīgi noteiktām platuma zonām. Tāpēc tos sauc par atmosfēras cirkulācijas zonālajiem veidiem.

Netālu no Zemes virsmas gaisa straumes virzās no tropiskās augstspiediena jostas uz ekvatoru. Spēka ietekmē, kas rodas no Zemes rotācijas, tie novirzās pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē.

Tā veidojas pastāvīgi spēcīgi vēji – pasāti. Ziemeļu puslodē pasātu vēji pūš virzienā no ziemeļaustrumiem, bet dienvidu puslodē - no dienvidaustrumiem. Tātad, pirmais atmosfēras cirkulācijas zonālais veids - tirdzniecības vējš.

Gaiss pārvietojas no tropiem uz mērenajiem platuma grādiem. Atkāpjoties Zemes griešanās spēka ietekmē, tie sāk pakāpeniski virzīties no rietumiem uz austrumiem. Tieši šī plūsma no Atlantijas okeāna aptver visas Eiropas mērenos platuma grādus, tostarp Ukrainu. Rietumu gaisa transports mērenajos platuma grādos ir planētas atmosfēras cirkulācijas otrais zonālais veids.

Regulāra ir arī gaisa kustība no augsta spiediena subpolārajām joslām uz mērenajiem platuma grādiem, kur spiediens ir zems.

Zemes griešanās novirzošā spēka ietekmē šis gaiss virzās no ziemeļaustrumiem ziemeļu puslodē un no dienvidaustrumiem - dienvidu puslodē. Austrumu subpolārā gaisa masu plūsma veido trešo zonālo atmosfēras cirkulācijas veidu.

Atlasa kartē atrodiet platuma zonas, kurās dominē dažāda veida zonālā gaisa cirkulācija.

Nevienmērīgas zemes un okeāna sasilšanas dēļ tiek pārkāpts gaisa masu kustības zonālais modelis. Piemēram, Eirāzijas austrumos mērenajos platuma grādos rietumu gaisa pārsūtīšana darbojas tikai pusgadu - ziemā. Vasarā, kad cietzeme uzsilst, gaisa masas virzās uz zemi ar okeāna vēsumu.

Tādā veidā notiek musonu gaisa transports. Gaisa kustības virziena maiņa divas reizes gadā ir raksturīga musonu cirkulācijas iezīme. Ziemas musons ir salīdzinoši auksta un sausa gaisa plūsma no kontinentālās daļas uz okeānu.

vasaras musons- mitra un silta gaisa kustība pretējā virzienā.

Atmosfēras cirkulācijas zonālie veidi

Ir trīs galvenie zonālais atmosfēras cirkulācijas veids: pasāta vējš, rietumu gaisa transports un austrumu cirkumpolāra gaisa masu plūsma. Musonu gaisa transports izjauc vispārējo atmosfēras cirkulācijas shēmu un ir azonāls cirkulācijas veids.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija (1. lapa no 2)

Kazahstānas Republikas Zinātnes un izglītības ministrija

ASV vārdā nosauktā Ekonomikas un tiesību akadēmija. Džoldasbekova

Humanitāro un ekonomikas akadēmijas fakultāte

Pēc disciplīnas: ekoloģija

Par tēmu: "Vispārējā atmosfēras cirkulācija"

Pabeidza: Carskaja Margarita

102. A grupa

Pārbaudījis: Omarovs B.B.

Taldykorgan 2011

Ievads

1. Vispārīga informācija par atmosfēras cirkulāciju

2. Faktori, kas nosaka vispārējo atmosfēras cirkulāciju

3. Cikloni un anticikloni.

4. Vēji, kas ietekmē vispārējo atmosfēras cirkulāciju

5. Fēna efekts

6. Vispārējās tirāžas "Planētu mašīna" shēma

Secinājums

Izmantotās literatūras saraksts

Ievads

Zinātniskās literatūras lappusēs pēdējā laikā bieži sastopams jēdziens vispārējā atmosfēras cirkulācija, kura nozīmi katrs speciālists saprot savā veidā. Šo terminu sistemātiski lieto speciālisti, kas nodarbojas ar ģeogrāfiju, ekoloģiju un atmosfēras augšējo daļu.

Arvien lielāku interesi par vispārējo atmosfēras apriti izrāda meteorologi un klimatologi, biologi un mediķi, hidrologi un okeanologi, botāniķi un zoologi un, protams, ekologi.

Nav vienprātības par to, vai šis zinātniskais virziens ir radies nesen, vai arī pētījumi šeit notiek jau gadsimtiem ilgi.

Zemāk ir sniegtas atmosfēras vispārējās cirkulācijas kā zinātņu kopuma definīcijas un to ietekmējošie faktori.

Tiek dots noteikts sasniegumu saraksts: hipotēzes, attīstība un atklājumi, kas iezīmē noteiktus pagrieziena punktus šī zinātņu kopuma vēsturē un sniedz noteiktu priekšstatu par tajā aplūkoto problēmu un uzdevumu loku.

Aprakstītas vispārējās atmosfēras cirkulācijas atšķirīgās iezīmes, kā arī parādīta vienkāršākā vispārējās cirkulācijas shēma, ko sauc par "planētu mašīnu".

1. Vispārīga informācija par atmosfēras cirkulāciju

Vispārējā atmosfēras cirkulācija (lat. Circulatio — rotācija, grieķu atmos — tvaiks un sphaira — bumba) ir liela mēroga gaisa straumju kopums tropo- un stratosfērā. Tā rezultātā telpā notiek gaisa masu apmaiņa, kas veicina siltuma un mitruma pārdali.

Vispārējo atmosfēras cirkulāciju sauc par gaisa cirkulāciju uz zemeslodes, kas noved pie tā pārnešanas no zemiem platuma grādiem uz augstiem platuma grādiem un otrādi.

Vispārējo atmosfēras cirkulāciju nosaka augsta atmosfēras spiediena zonas subpolārajos reģionos un tropu platuma grādos un zema spiediena zonas mērenajos un ekvatoriālajos platuma grādos.

Gaisa masu kustība notiek gan platuma, gan meridionālā virzienā. Troposfērā atmosfēras cirkulācija ietver pasātu vējus, mērenu platuma grādu rietumu gaisa straumes, musonus, ciklonus un anticiklonus.

Gaisa masu kustības iemesls ir nevienmērīgais atmosfēras spiediena sadalījums un zemes, okeānu, ledus virsmas sildīšana dažādos platuma grādos, kā arī Zemes rotācijas novirzošā ietekme uz gaisa plūsmām.

Galvenie atmosfēras cirkulācijas modeļi ir nemainīgi.

Zemākajā stratosfērā strūklas gaisa plūsmas mērenajos un subtropu platuma grādos pārsvarā ir rietumu, bet tropiskajos platuma grādos - austrumu, un tās iet ar ātrumu līdz 150 m / s (540 km / h) attiecībā pret zemes virsmu.

Troposfēras lejasdaļā dominējošie gaisa transporta virzieni atšķiras ģeogrāfiskajās zonās.

Polārajos platuma grādos austrumu vēji; mērenā - rietumu ar biežiem ciklonu un anticiklonu traucējumiem, pasātiem un musoniem visstabilākie ir tropu platuma grādos.

Pamatnes virsmas daudzveidības dēļ atmosfēras vispārējās cirkulācijas formā parādās reģionālas novirzes - lokāli vēji.

2. Faktori, kas nosaka vispārējo atmosfēras cirkulāciju

- Saules enerģijas nevienmērīgs sadalījums pa zemes virsmu un tā rezultātā nevienmērīgs temperatūras un atmosfēras spiediena sadalījums.

- Koriolisa spēki un berze, kuru ietekmē gaisa plūsmas iegūst platuma virzienu.

– Pamatnes virsmas ietekme: kontinentu un okeānu klātbūtne, reljefa neviendabīgums utt.

Gaisa plūsmu sadalījumam zemes virsmā ir zonāls raksturs. Ekvatoriālajos platuma grādos - vērojams mierīgs vai vājš mainīgs vējš. Tropiskajā zonā dominē tirdzniecības vēji.

Pasāta vēji ir pastāvīgi vēji, kas pūš no 30 platuma grādiem līdz ekvatoram, un tiem ir ziemeļaustrumu virziens ziemeļu puslodē un dienvidaustrumu virziens dienvidu puslodē. 30-35? Ar. un y.sh. - mierīgā zona, t.s. "zirgu platuma grādi".

Mērenajos platuma grādos dominē rietumu vēji (ziemeļu puslodē dienvidrietumu, dienvidu puslodē ziemeļrietumu vēji). Polārajos platuma grādos pūš austrumu (ziemeļu puslodē ziemeļaustrumu, dienvidu puslodē - dienvidaustrumu) vēji.

Patiesībā vēju sistēma virs zemes virsmas ir daudz sarežģītāka. Subtropu joslā pasātu vējus daudzās vietās traucē vasaras musoni.

Mērenajos un subpolārajos platuma grādos cikloni un anticikloni ļoti ietekmē gaisa straumju raksturu, bet austrumu un ziemeļu krastos - musons.

Turklāt teritorijas īpatnību dēļ daudzviet veidojas lokāli vēji.

3. Cikloni un anticikloni.

Atmosfēru raksturo virpuļkustības, no kurām lielākās ir cikloni un anticikloni.

Ciklons ir augšupejošs atmosfēras virpulis ar pazeminātu spiedienu centrā un vēju sistēmu no perifērijas uz centru, kas vērsts pret ziemeļu puslodē un pulksteņrādītāja virzienā dienvidu puslodē. Ciklonus iedala tropiskajos un ekstratropiskajos. Apsveriet ekstratropiskos ciklonus.

Ekstratropisko ciklonu diametrs ir vidēji ap 1000 km, bet ir vairāk nekā 3000 km. Dziļums (spiediens centrā) - 1000-970 hPa vai mazāk. Ciklonā pūš stiprs vējš, parasti līdz 10-15 m/s, bet var sasniegt 30 m/s un vairāk.

Ciklona vidējais ātrums ir 30-50 km/h. Visbiežāk cikloni virzās no rietumiem uz austrumiem, bet dažreiz tie virzās no ziemeļiem, dienvidiem un pat austrumiem. Vislielākās ciklonu biežuma zona ir ziemeļu puslodes 80. platuma grāds.

Cikloni nes mākoņainu, lietainu, vējainu laiku, vasarā - atvēsināšanu, ziemā - sasilšanu.

Tropu cikloni (viesuļvētras, taifūni) veidojas tropu platuma grādos, šī ir viena no visbriesmīgākajām un bīstamākajām dabas parādībām. To diametrs ir vairāki simti kilometru (300-800 km, retāk vairāk par 1000 km), taču raksturīga liela spiediena starpība starp centru un perifēriju, kas izraisa spēcīgus viesuļvētras spēka vējus, tropiskas lietusgāzes, stiprus pērkona negaisus.

Anticiklons ir lejupejošs atmosfēras virpulis ar paaugstinātu spiedienu centrā un vēju sistēmu no centra uz perifēriju, kas virzīts pulksteņrādītāja virzienā ziemeļu puslodē un pretēji pulksteņrādītāja virzienam dienvidu puslodē. Anticiklonu izmēri ir tādi paši kā cikloniem, taču vēlīnā attīstības stadijā tie var sasniegt pat 4000 km diametru.

Atmosfēras spiediens anticiklonu centrā parasti ir 1020-1030 hPa, bet var sasniegt vairāk nekā 1070 hPa. Vislielākais anticiklonu biežums ir virs okeānu subtropu zonām. Anticikloniem raksturīgs apmācies, bez lietus laiks, centrā vājš vējš, ziemā stipras sals, vasarā karstums.

4. Vēji, kas ietekmē vispārējo atmosfēras cirkulāciju

Musons. Musoni ir sezonāli vēji, kas maina virzienu divas reizes gadā. Vasarā tie pūš no okeāna uz zemi, ziemā - no sauszemes uz okeānu. Veidošanās iemesls ir nevienmērīga zemes un ūdens sildīšana sezonās. Atkarībā no veidošanās zonas musonus iedala tropiskajos un ekstratropiskajos.

Ekstratropiskie musoni ir īpaši izteikti Eirāzijas austrumu malā. Vasaras musons atnes mitrumu un vēsumu no okeāna, savukārt ziemas musons pūš no cietzemes, pazeminot temperatūru un mitrumu.

Tropu musoni visizteiktākie ir Indijas okeāna baseinā. Vasaras musons pūš no ekvatora, tas ir pretējs pasāta vējam un nes mākoņainību, nokrišņus, mīkstina vasaras karstumu, ziema - sakrīt ar pasāta vēju, pastiprina to, nesot sausumu.

vietējie vēji. Vietējiem vējiem ir lokāls izplatība, to veidošanās ir saistīta ar konkrētās teritorijas īpatnībām - ūdenstilpju tuvumu, reljefa raksturu. Visizplatītākie ir vēsmas, bora, fēna, kalnu ielejas un katabātiskie vēji.

Vējš (viegls vējš-FR) - vējš gar jūru, lielu ezeru un upju krastiem, divas reizes dienā mainot virzienu uz pretēju: dienas vējš pūš no ūdenskrātuves uz krastu, nakts vējš - no krasta uz rezervuārs. Vēsmas izraisa diennakts temperatūras svārstības un attiecīgi spiediens virs zemes un ūdens. Tie uztver gaisa slāni 1-2 km attālumā.

Viņu ātrums ir mazs - 3-5 m / s. Ļoti spēcīga dienas jūras brīze vērojama kontinentu rietumu tuksneša piekrastē tropiskajos platuma grādos, ko apskalo aukstas straumes un auksts ūdens, kas paceļas piekrastē augšupejas zonā.

Tur tas iebrūk iekšzemē desmitiem kilometru un rada spēcīgu klimatisko efektu: samazina temperatūru, īpaši vasarā par 5-70 C, bet Rietumāfrikā līdz 100 C, palielina relatīvo gaisa mitrumu līdz 85%. veicina miglas un rasas veidošanos.

Dienas jūras vēsmām līdzīgas parādības vērojamas lielo pilsētu nomalēs, kur no priekšpilsētas uz centru plūst aukstāks gaiss, jo visu gadu virs pilsētām ir "karstuma plankumi".

Kalnu-ielejas vējiem ir ikdienas periodiskums: dienā vējš uzpūš ieleju un gar kalnu nogāzēm, naktī, gluži pretēji, atdzisušais gaiss nolaižas. Dienas gaisa kāpums noved pie gubu mākoņu veidošanās virs kalnu nogāzēm, naktīs, gaisam nolaižoties un gaisam adiabātiski uzkarstot, mākoņainība pazūd.

Ledāju vēji ir auksti vēji, kas pastāvīgi pūš no kalnu ledājiem lejup nogāzēm un ielejām. Tos izraisa gaisa atdzišana virs ledus. To ātrums ir 5-7 m/s, biezums ir vairāki desmiti metru. Tās ir intensīvākas naktī, jo tās pastiprina nogāzes vēji.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija

1) Zemes ass slīpuma un Zemes sfēriskuma dēļ ekvatoriālie reģioni saņem vairāk saules enerģijas nekā polārie apgabali.

2) Pie ekvatora gaiss uzsilst → izplešas → paceļas augšup → veidojas zema spiediena apgabals. 3) Pie poliem gaiss atdziest → kondensējas → nogrimst → veidojas augsta spiediena zona.

4) Atmosfēras spiediena starpības dēļ gaisa masas sāk virzīties no poliem uz ekvatoru.

Vēja virzienu un ātrumu ietekmē arī:

• gaisa masu īpašības (mitrums, temperatūra...)
• pamatvirsma (okeāni, kalnu grēdas utt.)
• zemeslodes griešanās ap savu asi (Koriolisa spēks) 1) vispārēja (globāla) gaisa straumju sistēma virs zemes virsmas, kuras horizontālie izmēri ir samērojami ar kontinentiem un okeāniem un kuras biezums ir no vairākiem kilometriem līdz desmitiem kilometri.

tirdzniecības vēji - Tie ir pastāvīgi vēji, kas pūš no tropiem līdz ekvatoram.

Iemesls: ekvatorā vienmēr ir zems spiediens (augšupplūde), un tropos vienmēr ir augsts spiediens (lejupplūde).

Koriolisa spēka darbības dēļ: ziemeļu puslodes pasātiem ir ziemeļaustrumu virziens (novirzieties pa labi)

Dienvidu puslodes pasāta vēji - dienvidaustrumi (novirzieties pa kreisi)

Ziemeļaustrumu vēji(Ziemeļu puslodē) un dienvidaustrumu vēji(dienvidu puslodē).
Iemesls: gaisa plūsmas virzās no poliem uz mēreniem platuma grādiem un Koriolisa spēka ietekmē novirzās uz rietumiem. Rietumu vēji ir vēji, kas pūš no tropiem līdz mēreniem platuma grādiem, pārsvarā no rietumiem uz austrumiem.

Iemesls: tropos ir augsts spiediens, un mērenajos platuma grādos tas ir zems, tāpēc daļa gaisa no V.D reģiona virzās uz H, D, reģionu. Pārvietojoties Koriolisa spēka ietekmē, gaisa straumes novirzās uz austrumiem.

Rietumu vēji Igaunijā ienes siltu un mitru gaisu. virs siltās Ziemeļatlantijas straumes ūdeņiem veidojas gaisa masas.

Gaiss ciklonā virzās no perifērijas uz centru;

Ciklona centrālajā daļā gaiss paceļas un

Tas atdziest, tāpēc veidojas mākoņi un nokrišņi;

Ciklonu laikā valda mākoņains laiks ar stipru vēju:

vasara- lietains un auksts
ziema- ar atkušņiem un sniegputeņiem.

Anticiklons ir augsta atmosfēras spiediena zona ar maksimumu centrā.
gaiss anticiklonā virzās no centra uz perifēriju; anticiklona centrālajā daļā gaiss nolaižas un uzsilst, tā mitrums pazeminās, mākoņi izklīst; ar anticikloniem iestājas skaidrs mierīgs laiks:

vasara ir karsta

ziemā ir sals.

Atmosfēras cirkulācija

1. definīcija

Aprite Tā ir sistēma gaisa masu kustībai.

Cirkulācija var būt vispārīga visas planētas mērogā un lokālā cirkulācija, kas notiek atsevišķās teritorijās un ūdens apgabalos. Vietējā cirkulācija ietver dienas un nakts vēsmas, kas rodas jūru piekrastē, kalnu-leju vējus, ledāju vējus utt.

Vietējā cirkulācija noteiktos laikos un noteiktās vietās var tikt uzklāta uz vispārējās cirkulācijas straumēm. Ar kopējo atmosfēras cirkulāciju tajā rodas milzīgi viļņi un viesuļi, kas attīstās un pārvietojas dažādi.

Šādi atmosfēras traucējumi ir cikloni un anticikloni, kas ir raksturīgas vispārējās atmosfēras cirkulācijas pazīmes.

Gaisa masu kustības rezultātā, kas notiek atmosfēras spiediena centru iedarbībā, teritorijas tiek nodrošinātas ar mitrumu. Tā kā atmosfērā vienlaikus pastāv dažāda mēroga gaisa kustības, kas pārklājas viena ar otru, atmosfēras cirkulācija ir ļoti sarežģīts process.

Vai nekas nav skaidrs?

Mēģiniet lūgt palīdzību skolotājiem.

Gaisa masu kustība planētas mērogā veidojas 3 galveno faktoru ietekmē:

Šie faktori sarežģī vispārējo atmosfēras cirkulāciju.

Ja zeme būtu viendabīgs un nerotējošs ap savu asi - tad temperatūra un spiediens uz zemes virsmas atbilstu termiskajiem apstākļiem un būtu platuma rakstura. Tas nozīmē, ka temperatūras pazemināšanās notiktu no ekvatora līdz poliem.

Ar šādu sadalījumu siltais gaiss paceļas pie ekvatora, bet aukstais gaiss nogrimst pie poliem. Rezultātā tas uzkrātos pie ekvatora troposfēras augšējā daļā, un spiediens būtu augsts, bet polios tas samazinātos.

Augstumā gaiss plūstu tajā pašā virzienā un izraisītu spiediena samazināšanos virs ekvatora un tā palielināšanās virs poliem. Gaisa aizplūšana pie zemes virsmas notiktu no poliem, kur spiediens ir augsts virzienā uz ekvatoru meridionālā virzienā.

Izrādās, ka termiskais cēlonis ir pirmais atmosfēras cirkulācijas cēlonis – dažādas temperatūras dažādos platuma grādos rada atšķirīgu spiedienu. Patiesībā spiediens ir zems pie ekvatora un augsts pie poliem.

Uz formas tērpa rotējošs Zeme augšējā troposfērā un apakšējā stratosfērā, vējiem to aizplūšanas laikā uz poliem ziemeļu puslodē vajadzētu novirzīties pa labi, dienvidu puslodē - pa kreisi un tajā pašā laikā kļūt par rietumiem.

Troposfēras lejasdaļā vēji, kas plūst no poliem uz ekvatoru un novirzās, ziemeļu puslodē kļūtu uz austrumiem, bet dienvidu puslodē - uz dienvidaustrumiem. Otrs atmosfēras cirkulācijas iemesls ir skaidri redzams - dinamisks. Atmosfēras vispārējās cirkulācijas zonālā sastāvdaļa ir saistīta ar Zemes rotāciju.

Pamatnes virsma ar nevienmērīgu zemes un ūdens sadalījumu būtiski ietekmē vispārējo atmosfēras cirkulāciju.

Cikloni

Troposfēras apakšējam slānim raksturīgi virpuļi, kas parādās, attīstās un izzūd. Daži virpuļi ir ļoti mazi un paliek nepamanīti, savukārt citiem ir liela ietekme uz planētas klimatu. Pirmkārt, tas attiecas uz cikloniem un anticikloniem.

2. definīcija

Ciklons ir milzīgs atmosfēras virpulis ar zemu spiedienu centrā.

Ziemeļu puslodē gaiss ciklonā virzās pretēji pulksteņrādītāja virzienam, dienvidu puslodē - pulksteņrādītāja virzienam. Cikloniskā aktivitāte vidējos platuma grādos ir atmosfēras cirkulācijas iezīme.

Cikloni rodas Zemes rotācijas un Koriolisa novirzīšanas spēka dēļ, un to attīstībā tie iet cauri posmiem no sākuma līdz piepildīšanai. Parasti ciklonu parādīšanās notiek atmosfēras frontēs.

Divas pretējās temperatūras gaisa masas, kas atdalītas ar fronti, tiek ievilktas ciklonā. Siltais gaiss saskarnē ieplūst aukstā gaisa reģionā un tiek novirzīts uz augstiem platuma grādiem.

Līdzsvars tiek izjaukts, un aukstais gaiss aizmugurē ir spiests iekļūt zemajos platuma grādos. Priekšpusē ir ciklonisks līkums, kas ir milzīgs vilnis, kas virzās no rietumiem uz austrumiem.

Viļņu stadija ir pirmais posms ciklonu attīstība.

Siltais gaiss paceļas un slīd virs frontālās virsmas viļņa priekšpusē. Iegūtie viļņi, kuru garums ir $ 1000 $ km un vairāk, ir nestabili kosmosā un turpina attīstīties.

Tajā pašā laikā ciklons virzās uz austrumiem ar ātrumu 100 $ km dienā, spiediens turpina kristies, un vējš kļūst stiprāks, viļņu amplitūda palielinās. to otrais posms ir jauna ciklona stadija.

Īpašās kartēs jaunu ciklonu iezīmē vairāki izobāri.

Siltam gaisam virzoties uz augstiem platuma grādiem, veidojas siltā fronte, bet aukstajam gaisam virzoties tropiskajos platuma grādos, veidojas aukstā fronte. Abas frontes ir daļa no vienota veseluma. Siltā fronte virzās lēnāk nekā aukstā fronte.

Ja aukstā fronte panāk silto fronti un saplūst ar to, a oklūzijas priekšpuse. Siltais gaiss paceļas un griežas spirālē. to trešais posms ciklona attīstība - oklūzijas stadija.

Ceturtais posms– tā pabeigšana ir galīga. Notiek galīgā siltā gaisa pārvietošanās uz augšu un tā atdzišana, izzūd temperatūras kontrasti, ciklons kļūst auksts visā savā teritorijā, palēnina tā kustību un beidzot piepildās. No sākuma līdz piepildīšanai ciklona kalpošanas laiks ilgst no $ 5 $ līdz $ 7 $ dienām.

1. piezīme

Cikloni vasarā atnes mākoņainu, vēsu un lietainu laiku, bet ziemā atkusni. Vasaras cikloni pārvietojas ar ātrumu $400-$800km dienā, ziemas - līdz $1000km dienā.

Anticikloni

Cikloniskā aktivitāte ir saistīta ar frontālo anticiklonu rašanos un attīstību.

3. definīcija

Anticiklons- Tas ir milzīgs atmosfēras virpulis ar augstu spiedienu centrā.

Anticikloni veidojas jauna ciklona aukstās frontes aizmugurē aukstā gaisā, un tiem ir savas attīstības stadijas.

Anticiklona attīstībā ir tikai trīs posmi:

Vispārējā atmosfēras cirkulācija

Atmosfēras vispārējās cirkulācijas izpētes objekti ir mērenu platuma grādu kustīgi cikloni un anticikloni ar strauji mainīgiem meteoroloģiskajiem apstākļiem: pasātiem, musoniem, tropiskiem cikloniem u.c. Atmosfēras vispārējās cirkulācijas raksturīgās iezīmes, stabilas laikā vai atkārtojas biežāk nekā citi, tiek atklāti, vidējojot meteoroloģiskos elementus ilgā laika periodā.ilgtermiņa novērojumu periodi,

Uz att. 8, 9 parāda vidējo ilgtermiņa vēja sadalījumu zemes virsmas tuvumā janvārī un jūlijā. Janvārī, t.i.

ziemā ziemeļu puslodē virs Ziemeļamerikas ir skaidri redzami milzu anticikloniskie virpuļi, bet Vidusāzijā – īpaši intensīvi virpuļi.

Vasarā kontinenta sasilšanas dēļ tiek iznīcināti anticikloniskie virpuļi virs zemes, savukārt virs okeāniem šādi virpuļi ievērojami pastiprinās un izplatās uz ziemeļiem.

Virsmas spiediens milibāros un valdošās gaisa plūsmas

Tā kā troposfērā gaiss ekvatoriālajos un tropiskajos platuma grādos sasilst daudz intensīvāk nekā polārajos reģionos, gaisa temperatūra un spiediens pamazām pazeminās virzienā no ekvatora uz poliem. Kā saka meteorologi, planetārais temperatūras un spiediena gradients ir vērsts troposfēras vidusdaļā no ekvatora līdz poliem.

(Meteoroloģijā temperatūras un spiediena gradients tiek ņemts pretējā virzienā, salīdzinot ar fiziku.) Gaiss ir ļoti mobila vide. Ja Zeme negrieztos ap savu asi, tad atmosfēras apakšējos slāņos gaiss plūstu no ekvatora uz poliem, bet augšējos slāņos atgrieztos atpakaļ uz ekvatoru.

Bet Zeme griežas ar leņķisko ātrumu 2p/86400 radiāni sekundē. Gaisa daļiņas, pārvietojoties no zemiem platuma grādiem uz augstiem platuma grādiem, saglabā lielus lineāros ātrumus attiecībā pret zemes virsmu, kas iegūti zemos platuma grādos, un tāpēc novirzās, virzoties uz austrumiem. Troposfērā veidojas rietumu-austrumu gaisa transports, kas atspoguļots attēlā. desmit.

Tomēr šāds pareizs straumju režīms ir novērojams tikai vidējo vērtību kartēs. Gaisa straumju "momentuzņēmumi" nodrošina ļoti daudzveidīgas, katru reizi jaunas, neatkārtojamas ciklonu, anticiklonu, gaisa straumju pozīcijas, siltā un aukstā gaisa satikšanās zonas, t.i., atmosfēras frontes.

Atmosfēras frontēm ir liela nozīme vispārējā atmosfēras cirkulācijā, jo tajās notiek būtiskas gaisa masu enerģijas transformācijas no viena veida uz otru.

Uz att. 10 shematiski parāda galveno frontālo sekciju atrašanās vietu vidējā troposfērā un zemes virsmas tuvumā. Daudzas laikapstākļu parādības ir saistītas ar atmosfēras frontēm un frontālajām zonām.

Šeit dzimst cikloniski un anticikloniski virpuļi, veidojas spēcīgi mākoņi un nokrišņu zonas, pastiprinās vējš.

Kad atmosfēras fronte iet cauri noteiktam punktam, parasti ir skaidri novērojama ievērojama atdzišana vai sasilšana, un visa laika apstākļu būtība krasi mainās. Interesantas iezīmes ir atrodamas stratosfēras struktūrā.

Planētu frontālā zona vidējā troposfērā

Ja siltums atrodas troposfērā pie ekvatora; gaisa masas, un polos tie ir auksti, tad stratosfērā, īpaši siltajā pusgadā, situācija ir tieši pretēja, pie poliem gaiss šeit ir salīdzinoši siltāks, un pie ekvatora auksts.

Temperatūras un spiediena gradienti ir vērsti pretējā virzienā attiecībā pret troposfēru.

Zemes rotācijas novirzes spēka ietekme, kas izraisīja rietumu-austrumu transporta veidošanos troposfērā, veido austrumu-rietumu vēju zonu stratosfērā.

Strūklas cirvju vidējā atrašanās vieta ziemeļu puslodē ziemā

Vislielākie vēja ātrumi un līdz ar to arī lielākā gaisa kinētiskā enerģija tiek novērota strūklu plūsmās.

Tēlaini izsakoties, strūklas straumes ir gaisa upes atmosfērā, upes, kas plūst netālu no troposfēras augšējās robežas, slāņos, kas atdala troposfēru no stratosfēras, t.i., slāņos, kas atrodas tuvu tropopauzei (11. un 12. att.).

Vēja ātrums strūklu plūsmās sasniedz 250 - 300 km/h - ziemā; un 100 - 140 km / h - vasarā. Tādējādi zema ātruma lidmašīna, iekrītot šādā strūklas plūsmā, var lidot "atpakaļ".

Strūklas cirvju vidējā atrašanās vieta ziemeļu puslodē vasarā

Strūklu straumju garums sasniedz vairākus tūkstošus kilometru. Zem strūklu plūsmām troposfērā atrodas platākas un lēnākas gaisa "upes" - planetāras augstkalnu frontālās zonas, kurām arī ir liela nozīme vispārējā atmosfēras cirkulācijā.

Liela vēja ātruma rašanās strūklu plūsmās un planētu augstkalnu frontālās zonās ir saistīta ar lielu gaisa temperatūru starpību starp blakus esošajām gaisa masām.

Gaisa temperatūras atšķirības vai, kā saka, "temperatūras kontrasts", izraisa vēja palielināšanos ar augstumu. Teorija parāda, ka šis pieaugums ir proporcionāls aplūkojamā gaisa slāņa horizontālajam temperatūras gradientam.

Stratosfērā, mainoties meridionālajam gaisa temperatūras gradientam, strūklu plūsmu intensitāte samazinās un tās izzūd.

Neraugoties uz planētu augstkalnu frontālo zonu un strūklu plūsmu lielo apjomu, tās, kā likums, neapņem visu zemeslodi, bet beidzas tur, kur vājinās horizontālie temperatūras kontrasti starp gaisa masām. Visbiežāk un krasi temperatūras kontrasti izpaužas polārajā frontē, kas atdala gaisu no mērenajiem platuma grādiem no tropiskā gaisa.

Augstkalnu frontālās zonas ass pozīcija ar nelielu gaisa masu meridionālu apmaiņu

Planētu augstkalnu frontālās zonas un strūklas plūsmas bieži rodas polāro frontes sistēmā. Lai gan vidēji planētu augstkalnu frontālajām zonām ir virziens no rietumiem uz austrumiem, konkrētos gadījumos to asu virziens ir ļoti dažāds. Visbiežāk mērenajos platuma grādos tiem ir viļņveidīgs raksturs. Uz att.

13, 14 parāda augstkalnu frontālo zonu asu novietojumus stabila rietumu-austrumu transporta un attīstītas gaisa masu meridionālās apmaiņas gadījumos.

Būtiska gaisa plūsmu iezīme stratosfērā un mezosfērā virs ekvatoriālajiem un tropiskajiem reģioniem ir vairāku gaisa slāņu esamība ar gandrīz pretēju virzienu stipru vēju.

Šīs vēja lauka daudzslāņu struktūras rašanās un attīstība šeit mainās noteiktos, bet ne gluži sakrītošos laika intervālos, kas var kalpot arī kā kāda prognostiska zīme.

Ja tam pieskaitām, ka krasas sasilšanas fenomens polārajā stratosfērā, kas regulāri notiek ziemā, kaut kādā veidā ir saistīts ar stratosfērā notiekošajiem procesiem tropiskajos platuma grādos un ar troposfēras procesiem mērenajos un augstajos platuma grādos, tad tā kļūst skaidrs, cik sarežģīti un dīvaini tie atmosfēras procesi, kas tieši ietekmē laika režīmu mērenajos platuma grādos.

Augstkalnu frontālās zonas ass pozīcija ar ievērojamu gaisa masu meridionālo apmaiņu

Liela nozīme liela mēroga atmosfēras procesu veidošanā ir pamatā esošās virsmas stāvoklim, īpaši Pasaules okeāna augšējā aktīvā ūdens slāņa stāvoklim. Pasaules okeāna virsma ir gandrīz 3/4 no visas Zemes virsmas (15. att.).

jūras straumes

Pateicoties augstajai siltumietilpībai un spējai viegli sajaukties, okeāna ūdeņi ilgstoši uzglabā siltumu, saskaroties ar siltu gaisu mērenajos platuma grādos un visu gadu dienvidu platuma grādos. Uzkrātais siltums ar jūras straumēm tiek aiznests tālu uz ziemeļiem un sasilda tuvējās teritorijas.

Ūdens siltumietilpība ir vairākas reizes lielāka nekā augsnes un iežu siltumietilpība, kas veido zemi. Uzkarsētā ūdens masa kalpo kā siltuma akumulators, ar kuru tā apgādā atmosfēru. Tajā pašā laikā jāņem vērā, ka zeme daudz labāk atstaro saules starus nekā okeāna virsma.

Sniega un ledus virsma īpaši labi atstaro saules starus; No tā atstarojas 80-85% no visa saules starojuma, kas krīt uz sniega. Gluži pretēji, jūras virsma absorbē gandrīz visu starojumu, kas uz to nokrīt (55-97%). Visu šo procesu rezultātā atmosfēra saņem tikai 1/3 no visas ienākošās enerģijas tieši no Saules.

Atlikušās 2/3 enerģijas, ko tā saņem no Saules sildītās pamata virsmas, galvenokārt no ūdens virsmas. Siltuma pārnešana no pamata virsmas uz atmosfēru notiek vairākos veidos. Pirmkārt, liels daudzums saules siltuma tiek tērēts mitruma iztvaikošanai no okeāna virsmas atmosfērā.

Šim mitrumam kondensējoties, izdalās siltums, kas silda apkārtējos gaisa slāņus. Otrkārt, apakšējā virsma izdala siltumu atmosfērā, izmantojot turbulentu (t.i., virpuļveida, nesakārtotu) siltuma pārnesi. Treškārt, siltumu pārnes termiskais elektromagnētiskais starojums. Okeāna mijiedarbības ar atmosfēru rezultātā pēdējā notiek svarīgas izmaiņas.

Atmosfēras slānis, kurā iekļūst okeāna siltums un mitrums, gadījumos, kad auksts gaiss iekļūst siltā okeāna virsmā, sasniedz 5 km vai vairāk. Tajos gadījumos, kad aukstā okeāna ūdens virsmā ieplūst siltais gaiss, augstums, līdz kuram sniedzas okeāna ietekme, nepārsniedz 0,5 km.

Aukstā gaisa iekļūšanas gadījumos tā slāņa biezums, ko ietekmē okeāns, galvenokārt ir atkarīgs no ūdens un gaisa temperatūras starpības lieluma. Ja ūdens ir siltāks par gaisu, tad veidojas spēcīga konvekcija, t.i., nesakārtotas augšupejošas gaisa kustības, kas noved pie siltuma un mitruma iekļūšanas augstajos atmosfēras slāņos.

Gluži pretēji, ja gaiss ir siltāks par ūdeni, tad konvekcija nenotiek un gaiss maina savas īpašības tikai zemākajos slāņos. Virs siltās Golfa straumes Atlantijas okeānā, ieplūstot ļoti aukstam gaisam, okeāna siltuma pārnese var sasniegt pat 2000 cal/cm2 dienā un sniedzas visā troposfērā.

Siltais gaiss var zaudēt 20-100 cal/cm2 dienā virs aukstās okeāna virsmas. Gaisa īpašību maiņa, kas skar siltu vai aukstu okeāna virsmu, notiek diezgan ātri - šādas izmaiņas var pamanīt 3 vai 5 km līmenī jau dienu pēc invāzijas sākuma.

Kādi gaisa temperatūras pieaugumi var būt tā transformācijas (izmaiņas) rezultātā virs ūdens virsmas? Izrādās, ka aukstajā pusgadā atmosfēra virs Atlantijas okeāna vidēji sasilst par 6°, un dažkārt tā var sasilt par 20° dienā. Atmosfēra var atdzist par 2-10° dienā. Tiek lēsts, ka Atlantijas okeāna ziemeļos, t.i.

kur notiek visintensīvākā siltuma pārnešana no okeāna uz atmosfēru, okeāns izdala 10-30 reizes vairāk siltuma nekā saņem no atmosfēras. Dabiski, ka siltuma rezerves okeānā tiek papildinātas ar silto okeāna ūdeņu pieplūdumu no tropiskajiem platuma grādiem. Gaisa straumes sadala no okeāna saņemto siltumu tūkstošiem kilometru. Okeānu sasilšanas efekts ziemā noved pie tā, ka gaisa temperatūras starpība starp okeānu un kontinentu ziemeļaustrumu daļām ir 15-20° 45-60° platuma grādos pie zemes virsmas un 4-5° iekšā. vidējā troposfēra. Piemēram, ir labi pētīta okeāna sasilšanas ietekme uz Ziemeļeiropas klimatu.

Klusā okeāna ziemeļrietumu daļa ziemā atrodas Āzijas kontinenta aukstā gaisa, tā sauktā ziemas musona, ietekmē, kas izplatās 1-2 tūkstošus km dziļi okeānā ūdens slānī un 3-4 tūkstošus km. vidējā troposfērā (16. att.) .

Gada siltuma daudzums, ko nes jūras straumes

Vasarā virs okeāna ir vēsāks nekā virs kontinentiem, tāpēc gaiss, kas nāk no Atlantijas okeāna, atdzesē Eiropu, bet gaiss no Āzijas kontinenta sasilda Kluso okeānu. Tomēr iepriekš aprakstītais attēls ir raksturīgs vidējiem cirkulācijas apstākļiem.

Ikdienas izmaiņas siltuma plūsmu lielumā un virzienā no pamatvirsmas uz atmosfēru un atpakaļ ir ļoti dažādas, un tām ir liela ietekme uz pašu atmosfēras procesu izmaiņām.

Pastāv hipotēzes, saskaņā ar kurām siltuma apmaiņas attīstības īpatnības starp dažādām pamatvirsmas daļām un atmosfēru nosaka atmosfēras procesu stabilitāti ilgā laika periodā.

Ja gaiss sasilst virs vienas vai otras Pasaules okeāna daļas anomāli (virs parastās) ūdens virsmas ziemeļu puslodes mērenajos platuma grādos, tad vidējā troposfērā veidojas augsta spiediena apgabals (bariskā grēda). , gar kura austrumu perifēriju sākas auksto gaisa masu pārnešana no Arktikas, bet tās rietumu daļā - siltā gaisa pārnešana no tropiskajiem platuma grādiem uz ziemeļiem. Šāda situācija var novest pie ilgstošas ​​laikapstākļu anomālijas saglabāšanās zemes virsmas tuvumā atsevišķos apgabalos - sauss un karsts vai lietains un vēss vasarā, sals un sauss vai silts un sniegots ziemā. Mākoņainībai ir ļoti nozīmīga loma atmosfēras procesu veidošanā, regulējot saules siltuma plūsmu uz zemes virsmu. Mākoņu sega būtiski palielina atstarotā starojuma īpatsvaru un līdz ar to samazina zemes virsmas uzkaršanu, kas savukārt ietekmē sinoptisko procesu raksturu. Izrādās sava veida atgriezeniskā saite: atmosfēras cirkulācijas raksturs ietekmē mākoņsistēmu izveidi, un mākoņu sistēmas, savukārt, ietekmē apgrozības izmaiņas. Mēs esam uzskaitījuši tikai svarīgākos no pētītajiem "zemes" faktoriem, kas ietekmē laika apstākļu veidošanos un gaisa cirkulāciju. Saules aktivitātei ir īpaša loma vispārējās atmosfēras cirkulācijas izmaiņu cēloņu izpētē. Šeit jānošķir gaisa cirkulācijas izmaiņas uz Zemes saistībā ar kopējās siltuma plūsmas izmaiņām, kas nāk no Saules uz Zemi tā sauktās saules konstantes vērtības svārstību rezultātā. Tomēr, kā liecina jaunākie pētījumi, patiesībā tā nav stingri nemainīga vērtība. Atmosfēras cirkulācijas enerģija nepārtraukti tiek papildināta, pateicoties Saules sūtītajai enerģijai. Tāpēc, ja kopējā Saules sūtītā enerģija ievērojami svārstās, tas var ietekmēt cirkulācijas un laikapstākļu izmaiņas uz Zemes. Šis jautājums vēl nav pietiekami izpētīts. Runājot par Saules aktivitātes izmaiņām, ir labi zināms, ka uz Saules virsmas rodas dažādi traucējumi, saules plankumi, lāpas, flokulas, izvirzījumi utt. Šie traucējumi izraisa īslaicīgas izmaiņas saules starojuma, ultravioletā komponenta un saules starojuma sastāvā. korpuskulārais (t.i., kas sastāv no lādētām daļiņām, galvenokārt protoniem) starojums no Saules. Daži meteorologi uzskata, ka Saules aktivitātes izmaiņas ir saistītas ar troposfēras procesiem Zemes atmosfērā, tas ir, ar laikapstākļiem.

Pēdējais apgalvojums ir vairāk pētīts, galvenokārt tāpēc, ka labi izteiktais 11 gadu saules aktivitātes cikls nav skaidri redzams laika apstākļos uz Zemes.

Zināms, ka ir veselas meteorologu – sinoptiķu skolas, kas diezgan veiksmīgi prognozē laikapstākļus saistībā ar Saules aktivitātes izmaiņām.

Vējš un vispārējā atmosfēras cirkulācija

Vējš ir gaisa kustība no vietām ar augstāku gaisa spiedienu uz apgabaliem ar zemāku spiedienu. Vēja ātrumu nosaka atmosfēras spiediena starpība.

Pastāvīgi jāņem vērā vēja ietekme navigācijā, jo tas izraisa kuģa dreifēšanu, vētras viļņus utt.
Sakarā ar nevienmērīgu dažādu zemeslodes daļu sasilšanu, pastāv atmosfēras straumju sistēma planētu mērogā (atmosfēras vispārējā cirkulācija).

Gaisa plūsma sastāv no atsevišķiem virpuļiem, kas nejauši pārvietojas telpā. Tāpēc vēja ātrums, mērot jebkurā punktā, laika gaitā nepārtraukti mainās. Vislielākās vēja ātruma svārstības vērojamas virszemes slānī. Lai varētu salīdzināt vēja ātrumu, par standarta augstumu tika ņemts 10 metru augstums virs jūras līmeņa.

Vēja ātrums izteikts metros sekundē, vēja stiprums – punktos. Attiecību starp tām nosaka Boforta skala.

Boforta skala

Vēja ātruma svārstības raksturo brāzmu koeficients, kas tiek saprasts kā vēja maksimālā ātruma attiecība pret tā vidējo ātrumu, kas iegūts 5-10 minūtēs.
Palielinoties vidējam vēja ātrumam, brāzmu faktors samazinās. Pie lieliem vēja ātrumiem brāzmu koeficients ir aptuveni 1,2 - 1,4.

Pasāta vēji ir vēji, kas visu gadu pūš vienā virzienā zonā no ekvatora līdz 35 ° Z. sh. un līdz 30 ° S sh. Stabils virzienā: ziemeļu puslodē - ziemeļaustrumi, dienvidos - dienvidaustrumi. Ātrums - līdz 6 m/s.

Musons ir mērenu platuma grādu vēji, kas vasarā pūš no okeāna uz cietzemi un ziemā no cietzemes uz okeānu. Sasniedzamības ātrums 20 m/s. Ziemā piekrastē musoni atnes sausu, skaidru un aukstu laiku, vasarā – mākoņainu laiku, ar lietu un miglu.

Vēsmas izraisa nevienmērīga ūdens un zemes karsēšana dienas laikā. Dienā pūš vējš no jūras uz sauszemi (jūras brīze). Naktī no atdzesēta krasta - uz jūru (piekrastes brīze). Vēja ātrums 5 - 10 m/s.

Vietējie vēji atsevišķos apgabalos rodas reljefa iezīmju dēļ un krasi atšķiras no vispārējās gaisa plūsmas: tie rodas nevienmērīgas pamata virsmas sildīšanas (dzesēšanas) rezultātā. Sīkāka informācija par vietējiem vējiem sniegta burāšanas virzienos un hidrometeoroloģiskajos aprakstos.

Bora ir spēcīgs un brāzmains vējš, kas pūš no kalna nogāzes. Ienes ievērojamu vēsumu.

To novēro apgabalos, kur zemu kalnu grēda robežojas ar jūru, periodos, kad atmosfēras spiediens paaugstinās virs zemes un temperatūra pazeminās, salīdzinot ar spiedienu un temperatūru virs jūras.

Novorosijskas līča rajonā bora darbojas novembrī - martā ar vidējo vēja ātrumu aptuveni 20 m/s (atsevišķas brāzmas var būt 50-60 m/s). Darbības ilgums ir no vienas līdz trim dienām.

Līdzīgi vēji vērojami Novaja Zemljā, Francijas Vidusjūras piekrastē (mistrāls) un Adrijas jūras ziemeļu krastos.

Sirocco - karsts un mitrs Vidusjūras centrālās daļas vējš, ko pavada mākoņi un nokrišņi.

Tornado ir virpuļi virs jūras ar diametru līdz vairākiem desmitiem metru, kas sastāv no ūdens strūklas. Tie pastāv līdz ceturtdaļai dienas un pārvietojas ar ātrumu līdz 30 mezgliem. Vēja ātrums tornado iekšienē var sasniegt pat 100 m/s.

Vētras vēji galvenokārt ir apgabalos ar zemu atmosfēras spiedienu. Īpaši lielu spēku sasniedz tropiskie cikloni, pie kuriem vēja ātrums nereti pārsniedz 60 m/s.

Spēcīgas vētras vērojamas arī mērenajos platuma grādos. Kustoties, siltās un aukstās gaisa masas neizbēgami saskaras viena ar otru.

Pārejas zonu starp šīm masām sauc par atmosfēras fronti. Frontes pāreju pavada krasas laikapstākļu izmaiņas.

Atmosfēras fronte var būt nekustīgā stāvoklī vai kustībā. Atšķiriet siltās, aukstās frontes, kā arī oklūzijas frontes. Galvenās atmosfēras frontes ir: arktiskā, polārā un tropiskā. Sinoptiskajās kartēs frontes ir attēlotas kā līnijas (frontes līnija).

Siltā fronte veidojas, siltajām gaisa masām spiežoties pret aukstajām gaisa masām. Laika kartēs siltā fronte ir atzīmēta ar nepārtrauktu līniju ar puslokiem gar priekšpusi, kas norāda aukstāka gaisa virzienu un kustības virzienu.

Tuvojoties siltajai frontei, spiediens sāk pazemināties, sabiezē mākoņi un nolīst spēcīgi nokrišņi. Ziemā, frontei pārejot, parasti parādās zemie slāņu mākoņi. Gaisa temperatūra un mitrums lēnām paaugstinās.

Kad fronte iet, temperatūra un mitrums parasti strauji paaugstinās, un vējš palielinās. Pēc frontes pārejas vēja virziens mainās (vējš griežas pulksteņrādītāja virzienā), spiediena kritums apstājas un sākas tā vāja augšana, mākoņi izklīst, nokrišņi apstājas.

Aukstā fronte veidojas, aukstajām gaisa masām virzoties uz siltākām (18.2. att.). Laikapstākļu kartēs aukstā fronte tiek parādīta kā nepārtraukta līnija ar trīsstūriem gar priekšpusi, kas norāda uz siltāku temperatūru un kustības virzienu. Spiediens frontes priekšā stipri un nevienmērīgi krītas, kuģis nonāk lietusgāžu, pērkona negaisu, sārņu un spēcīgu viļņu zonā.

Aizsegta fronte ir fronte, ko veido siltās un aukstās frontes saplūšana. Apzīmēta ar nepārtrauktu līniju ar mainīgiem trijstūriem un puslokiem.

Siltā priekšējā daļa

aukstās frontes daļa

Ciklons ir milzīga (simtiem līdz vairākiem tūkstošiem kilometru) diametra atmosfēras virpulis ar pazeminātu gaisa spiedienu centrā. Gaiss ciklonā cirkulē pretēji pulksteņrādītāja virzienam ziemeļu puslodē un pulksteņrādītāja virzienam dienvidu puslodē.

Ir divi galvenie ciklonu veidi – ekstratropiskais un tropiskais.

Pirmie veidojas mērenajos vai polārajos platuma grādos, un to diametrs attīstības sākumā ir tūkstošiem kilometru, bet tā sauktā centrālā ciklona gadījumā – līdz vairākiem tūkstošiem.

Tropu ciklons ir ciklons, kas veidojas tropu platuma grādos, tas ir atmosfēras virpulis ar pazeminātu atmosfēras spiedienu centrā ar vētras vēja ātrumu. Izveidojušies tropiskie cikloni virzās kopā ar gaisa masām no austrumiem uz rietumiem, pamazām novirzoties uz augstiem platuma grādiem.

Šādiem cikloniem raksturīgi arī t.s. "vētras acs" - centrālā zona ar diametru 20 - 30 km ar salīdzinoši skaidru un mierīgu laiku. Katru gadu pasaulē tiek novēroti aptuveni 80 tropu cikloni.

Skats uz ciklonu no kosmosa

Tropu ciklonu ceļi

Tālajos Austrumos un Dienvidaustrumāzijā tropiskos ciklonus sauc par taifūniem (no ķīniešu valodas tai feng - liels vējš), bet Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā - viesuļvētras (spāņu huracán, nosaukts Indijas vēja dieva vārdā).
Ir vispārpieņemts, ka vētra pārvēršas par viesuļvētru pie vēja ātruma, kas pārsniedz 120 km / h, ar ātrumu 180 km / h viesuļvētru sauc par spēcīgu viesuļvētru.

7. Vējš. Vispārējā atmosfēras cirkulācija

Lekcija 7. Vējš. Vispārējā atmosfēras cirkulācija

Vējš – tā ir gaisa kustība attiecībā pret zemes virsmu, kurā dominē horizontālā sastāvdaļa. Apsverot vēja kustību uz augšu vai uz leju, tiek ņemta vērā arī vertikālā sastāvdaļa. Vējš ir raksturīgs virziens, ātrums un brāzmas.

Vēja rašanās iemesls ir atmosfēras spiediena atšķirība dažādos punktos, ko nosaka horizontālais bariskais gradients. Spiediens nav vienāds, galvenokārt dažādu gaisa sildīšanas un dzesēšanas pakāpju dēļ, un samazinās līdz ar augstumu.

Lai attēlotu spiediena sadalījumu uz zemeslodes virsmas, spiediens tiek piemērots ģeogrāfiskajām kartēm, mērot vienlaikus dažādos punktos un samazinot līdz tādam pašam augstumam (piemēram, līdz jūras līmenim). Punkti ar vienādu spiedienu ir savienoti ar līnijām - izobāri.

Tādā veidā tiek noteiktas paaugstināta (anticikloni) un zema (cikloni) spiediena zonas, kā arī to kustības virziens laika prognozēšanai. Izobarus var izmantot, lai noteiktu, cik daudz spiediena mainās atkarībā no attāluma.

Meteoroloģijā jēdziens horizontālais bariskais gradients ir spiediena izmaiņas uz 100 km pa horizontālu līniju, kas ir perpendikulāra izobāriem no augsta spiediena uz zemu spiedienu. Šīs izmaiņas parasti ir 1-2 hPa/100 km.

Gaisa kustība notiek gradienta virzienā, bet ne taisnā līnijā, bet sarežģītāk, pateicoties spēku mijiedarbībai, kas novirza gaisu zemes rotācijas un berzes dēļ. Zemes rotācijas ietekmē gaisa kustība novirzās no bariskā gradienta pa labi ziemeļu puslodē, pa kreisi dienvidu puslodē.

Vislielākā novirze tiek novērota pie poliem, un pie ekvatora tā ir tuvu nullei. Berzes spēks samazina gan vēja ātrumu, gan novirzi no gradienta saskares ar virsmu rezultātā, kā arī gaisa masas iekšienē dažādu ātrumu dēļ atmosfēras slāņos. Šo spēku kopējā ietekme novirza vēju no gradienta virs zemes par 45-55o, virs jūras - par 70-80o.

Palielinoties augstumam, vēja ātrums un tā novirze palielinās līdz 90 ° aptuveni 1 km līmenī.

Vēja ātrumu parasti mēra m/s, retāk – km/h un punktos. Virzienu ņem no kurienes pūš vējš, nosaka rumbos (tādu ir 16) vai leņķa grādos.

Izmanto vēja novērojumiem lāpstiņa, kas uzstādīts 10-12 m augstumā.. Īslaicīgiem ātruma novērojumiem lauka eksperimentos izmanto rokas anemometru.

Anemorumbometrsļauj attālināti izmērīt vēja virzienu un ātrumu , anemorumbogrāfs nepārtraukti reģistrē šos rādītājus.

Vēja ātruma diennakts svārstības virs okeāniem gandrīz netiek novērotas un ir labi izteiktas virs zemes: nakts beigās - minimums, pēcpusdienā - maksimums. Gada kursu nosaka atmosfēras vispārējās cirkulācijas likumi, un tas atšķiras dažādos zemeslodes reģionos. Piemēram, Eiropā vasarā - minimālais vēja ātrums, ziemā - maksimālais. Austrumsibīrijā ir otrādi.

Vēja virziens konkrētā vietā bieži mainās, taču, ja ņem vērā dažādu rumbu vēju biežumu, var konstatēt, ka daži ir biežāki. Šādai virzienu izpētei tiek izmantots grafiks, ko sauc par vēja rozi. Uz katras visu punktu taisnes tiek uzzīmēts novērotais vēja notikumu skaits vēlamajā periodā un iegūtās vērtības tiek savienotas punktos ar līnijām.

Vējš palīdz uzturēt atmosfēras gāzes sastāva noturību, sajaucot gaisa masas, nogādā mitro jūras gaisu dziļi kontinentos, nodrošinot tos ar mitrumu.

Vēja nelabvēlīgā ietekme lauksaimniecībai var izpausties kā pastiprināta iztvaikošana no augsnes virsmas, izraisot sausumu, un pie liela vēja ātruma iespējama augšņu vēja erozija.

Vēja ātrums un virziens jāņem vērā, apputeksnējot laukus ar pesticīdiem, laistot ar smidzinātājiem. Ieklājot meža joslas, sniega aizturi, jāzina valdošo vēju virziens.

vietējie vēji.

Vietējos vējus sauc vēji, kas raksturīgi tikai noteiktiem ģeogrāfiskiem apgabaliem. Tiem ir īpaša nozīme laika apstākļu ietekmē, to izcelsme ir dažāda.

vēsmas – jūru un lielu ezeru piekrastes tuvumā vēji, kuriem ir krasas diennakts virziena maiņas. Priecīgs jūras brīze pūš krastā no jūras, un naktī - piekrastes brīze sitieni no sauszemes uz jūru (2. att.).

Tie ir izteikti skaidrā laikā siltajā sezonā, kad kopējais gaisa transports ir vājš. Citos gadījumos, piemēram, ciklonu pārejot, vēsmas var maskēt spēcīgākas straumes.

Vēja kustība vēsmas laikā tiek novērota vairākos simtos metru (līdz 1-2 km) ar vidējo ātrumu 3-5 m/s, bet tropos - un vairāk, iekļūstot desmitiem kilometru dziļumā zemē vai jūrā.

Vēju attīstība ir saistīta ar zemes virsmas temperatūras diennakts svārstībām. Dienas laikā zeme uzsilst vairāk nekā ūdens virsma, spiediens virs tās kļūst zemāks un gaiss no jūras tiek pārnests uz sauszemi. Naktīs zeme atdziest ātrāk un spēcīgāk, gaiss tiek pārvietots no zemes uz jūru.

Dienas vējš pazemina temperatūru un palielina relatīvo mitrumu, kas īpaši izteikts tropos. Piemēram, Rietumāfrikā, kad jūras gaiss virzās uz sauszemi, temperatūra var pazemināties par 10 ° C vai vairāk, un relatīvais mitrums var palielināties par 40%.

Brīzes vērojamas arī lielu ezeru krastos: Ladoga, Oņega, Baikāls, Sevana u.c., kā arī lielajās upēs. Tomēr šajās zonās vēsmas ir mazākas horizontālā un vertikālā attīstībā.

Kalnu ielejas vēji tiek novēroti kalnu sistēmās galvenokārt vasarā un ir līdzīgi vēsmām ar to ikdienas periodiskumu. Dienas laikā tie uzspridzina ieleju un gar kalnu nogāzes saules karsēšanas rezultātā, savukārt naktī, atdziestot, gaiss plūst lejup pa nogāzēm. Gaisa kustība naktī var izraisīt salnas, kas ir īpaši bīstamas pavasarī, kad dārzi zied.

Föhn –silts un sauss vējš, kas pūš no kalniem uz ielejām. Tajā pašā laikā gaisa temperatūra ievērojami paaugstinās un tā mitrums pazeminās, dažreiz ļoti ātri. Tos novēro Alpos, Rietumkaukāzā, Krimas dienvidu piekrastē, Vidusāzijas kalnos, Jakutijā, Klinšu kalnu austrumu nogāzēs un citās kalnu sistēmās.

Fēns veidojas, kad gaisa straume šķērso grēdu. Tā kā aizvēja pusē tiek izveidots vakuums, gaiss tiek iesūkts lejup vēja veidā. Lejupejošais gaiss uzsilst saskaņā ar sauso adiabātisko likumu: par 1°C uz katriem 100 m nolaišanās.

Piemēram, ja 3000 m augstumā gaisa temperatūra būtu -8o un relatīvais mitrums 100%, tad, nolaižoties ielejā, tas uzkarstu līdz 22o, un mitrums samazinātos līdz 17%. Ja gaiss paceļas augšup pa pretvēja nogāzi, tad kondensējas ūdens tvaiki un veidojas mākoņi, nokrīt nokrišņi, un lejupejošais gaiss būs vēl sausāks.

Fēnu ilgums ir no vairākām stundām līdz vairākām dienām. Fēns var izraisīt intensīvu sniega kušanu un plūdus, izžāvē augsni un veģetāciju, līdz tie nomirst.

Bora–tas ir spēcīgs, auksts, brāzmains vējš, kas pūš no zemām kalnu grēdām uz siltākām jūrām.

Bora vislabāk pazīstama Melnās jūras Novorosijskas līcī un Adrijas jūras piekrastē netālu no Triestes pilsētas. Pēc izcelsmes un izpausmes līdzīgs boram uz ziemeļiem reģionā

Baku, mistrāls Francijas Vidusjūras piekrastē, ziemeļnieks Meksikas līcī.

Bora rodas, aukstām gaisa masām izejot cauri piekrastes grēdai. Gaiss gravitācijas spēka ietekmē plūst uz leju, attīstot ātrumu vairāk nekā 20 m / s, savukārt temperatūra tiek ievērojami pazemināta, dažreiz vairāk nekā par 25 ° C. Bora izbalē dažus kilometrus no krasta, bet dažreiz tā var uztvert ievērojamu jūras daļu.

Novorosijskā bora tiek novērota apmēram 45 dienas gadā, biežāk no novembra līdz martam, ar ilgumu līdz 3 dienām, retāk līdz nedēļai.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija

Vispārējā atmosfēras cirkulācija– tā ir sarežģīta lielu gaisa plūsmu sistēma, kas pārnēsā ļoti lielas gaisa masas visā pasaulē.

Atmosfērā pie zemes virsmas polārajos un tropiskajos platuma grādos tiek novērota transportēšana uz austrumiem, mērenā platuma grādos - uz rietumiem.

Gaisa masu kustību apgrūtina Zemes rotācija, kā arī augsta un zema spiediena apgabalu reljefs un ietekme. Vēju novirze no valdošajiem virzieniem ir līdz 70o.

Milzīgu gaisa masu sildīšanas un dzesēšanas procesā virs zemeslodes veidojas augsta un zema spiediena zonas, kas nosaka planētu gaisa straumju virzienu. Pamatojoties uz ilgtermiņa vidējām spiediena vērtībām jūras līmenī, tika atklātas šādas likumsakarības.

Abās pusēs ekvatoram ir zema spiediena zona (janvārī - starp 15o ziemeļu platuma un 25o dienvidu platuma, jūlijā - no 35o ziemeļu platuma līdz 5o dienvidu platuma). Šo apgabalu sauc ekvatoriālā depresija, sniedzas vairāk uz puslodi, kur konkrētajā mēnesī ir vasara.

Virzienā uz ziemeļiem un dienvidiem no tā spiediens palielinās un sasniedz maksimālās vērtības subtropu augsta spiediena zonas(janvārī - 30 - 32o ziemeļu un dienvidu platuma grādos, jūlijā - 33-37o Z un 26-30o S). No subtropiem līdz mērenajām zonām spiediens pazeminās, īpaši ievērojami dienvidu puslodē.

Minimālais spiediens ir divos subpolāras zema spiediena zonas(75-65o Z un 60-65o S). Tālāk uz stabiem spiediens atkal palielinās.

Atbilstoši spiediena izmaiņām atrodas arī meridionālais bariskais gradients. Tas ir vērsts no subtropiem, no vienas puses - uz ekvatoru, no otras puses - uz subpolārajiem platuma grādiem, no poliem uz subpolārajiem platuma grādiem. Tas atbilst vēja zonas virzienam.

Pār Atlantijas okeānu, Kluso okeānu un Indijas okeānu ļoti bieži pūš ziemeļaustrumu un dienvidaustrumu vēji - tirdzniecības vēji. Rietumu vēji dienvidu puslodē, 40-60o platuma grādos, iet apkārt visam okeānam.

Ziemeļu puslodē mērenajos platuma grādos rietumu vēji pastāvīgi izteikti tikai virs okeāniem, un virs kontinentiem virzieni ir sarežģītāki, lai gan dominē arī rietumu vēji.

Polāro platuma grādu austrumu vēji skaidri novērojami tikai Antarktīdas nomalē.

Āzijas dienvidos, austrumos un ziemeļos no janvāra līdz jūlijam ir krasas vēja virziena maiņas - tie ir apgabali musoni. Musonu cēloņi ir līdzīgi vēsmām. Vasarā Āzijas kontinentālā daļa stipri uzsilst, un pār to izplatās zema spiediena zona, kur gaisa masas plūst no okeāna.

Iegūtais vasaras musons izraisa lielu nokrišņu daudzumu, bieži lietusgāzes. Ziemā virs Āzijas iestājas augsts spiediens, jo zeme salīdzinājumā ar okeānu intensīvāk atdziest, un aukstais gaiss virzās uz okeānu, veidojot ziemas musonu ar skaidru, sausu laiku. Musoni iekļūst vairāk nekā 1000 km slānī virs zemes līdz 3-5 km.

Gaisa masas un to klasifikācija.

gaisa masa- tas ir ļoti liels gaisa daudzums, kura platība ir miljoniem kvadrātkilometru.

Vispārējās atmosfēras cirkulācijas procesā gaiss sadalās atsevišķās gaisa masās, kas ilgstoši saglabājas plašā teritorijā, iegūst noteiktas īpašības un izraisa dažāda veida laikapstākļus.

Pārceļoties uz citiem Zemes reģioniem, šīs masas nes sev līdzi savu laikapstākļu režīmu. Noteikta tipa (veidu) gaisa masu pārsvars noteiktā apvidū rada apgabalam raksturīgu klimatisko režīmu.

Galvenās atšķirības starp gaisa masām ir: temperatūra, mitrums, mākoņainība, putekļainība. Piemēram, vasarā gaiss virs okeāniem ir mitrāks, vēsāks, tīrāks nekā virs zemes tajā pašā platuma grādos.

Jo ilgāk gaiss atrodas virs viena apgabala, jo vairāk tajā notiek izmaiņas, tāpēc gaisa masas tiek klasificētas pēc ģeogrāfiskajām zonām, kurās tās veidojušās.

Ir galvenie veidi: 1) arktika (antarktika), kas virzās no poliem, no augsta spiediena zonām; 2) mēreni platuma grādos“polārais” – ziemeļu un dienvidu puslodē; 3) tropisks- pāriet no subtropiem un tropiem uz mērenajiem platuma grādiem; četri) ekvatoriāls- veidojas virs ekvatora. Katram tipam izšķir jūras un kontinentālos apakštipus, kas galvenokārt atšķiras ar temperatūru un mitrumu tipa ietvaros. Gaiss, būdams pastāvīgā kustībā, pāriet no veidošanās zonas uz blakus esošajiem un pakāpeniski maina savas īpašības zemās virsmas ietekmē, pakāpeniski pārvēršoties cita veida masā. Šo procesu sauc transformācija.

auksts par gaisa masām sauc tās, kas pārvietojas uz siltāku virsmu. Tie rada vēsumu apgabalos, kur tie nāk.

Pārvietojoties tie paši sasilst no zemes virsmas, tāpēc masu iekšienē rodas lieli vertikālie temperatūras gradienti un veidojas konvekcija, veidojoties gubu un gubu mākoņiem un stiprām nokrišņiem.

Tiek sauktas gaisa masas, kas virzās uz aukstāku virsmu silts masu. Viņi nes siltumu, bet paši tiek atdzesēti no apakšas. Konvekcija tajos neattīstās un dominē slāņu mākoņi.

Kaimiņos esošās gaisa masas vienu no otras atdala pārejas zonas, kas ir stipri slīpi pret Zemes virsmu. Šīs zonas sauc par frontēm.