Причинно-следственные связи
Общая циркуляция атмосферы
Фен- теплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины.
Бора-сильный порывистый ветер, дующий с гор к морю или озеру.
Роза ветров
|
ВЕТЕР
Ветры и их происхождение
Воздух непрерывно движется: он поднимается - восходящее движение, опускается - нисходящее движение. Движение воздуха в горизонтальном направлении называется ветром.
Причиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления воздуха на поверхность Земли, которое вызвано неравномерным распределением температуры. При этом воздушный поток движется от мест с большим давлением в сторону, где давление меньше.
При ветре воздух движется не равномерно, а толчками, порывами, особенно у поверхности Земли. Существует много причин, которые влияют на движение воздуха: трение воздушного потока о поверхность Земли, встреча с препятствиями и др. Кроме того, воздушные потоки под влиянием вращения Земли отклоняются в северном полушарии вправо, а в южном - влево.
Ветер характеризуется скоростью, направлением и силой.
Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с), километрах в час (км/ч), баллах (по шкале Бофорта от 0 до 12, в настоящее время до 13 баллов). Скорость ветра зависит от разницы давления и прямо пропорциональна ей: чем больше разность давления (горизонтальный барический градиент), тем больше скорость ветра. Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности 4-9 м/с, редко более 15 м/с. В штормах и ураганах (умеренных широт) - до 30 м/с, в порывах до 60 м/с. В тропических ураганах скорости ветра доходят до 65 м/с, а в порывах могут достигать 120 м/с.
Направление ветра определяется той стороной горизонта, с которой дует ветер. Для его обозначения применяется восемь основных направлений (румбов): С, СЗ, З, ЮЗ, Ю, ЮВ, В, СВ. Направление зависит от распределения давления и от отклоняющего действия вращения Земли.
Сила ветра зависит от его скорости и показывает, какое динамическое давление оказывает воздушный поток на какую-либо поверхность. Сила ветра измеряется в килограммах на квадратный метр (кг/м 2 ).
Ветры чрезвычайно разнообразны по происхождению, характеру и значению. Так, в умеренных широтах, где господствует западный перенос, преобладают ветры западных направлений (СЗ, З, ЮЗ). Эти области занимают обширные пространства - примерно от 30 до 60 ° в каждом полушарии.
В полярных областях ветры дуют от полюсов к зонам пониженного давления умеренных широт. В этих областях преобладают северо-восточные ветры в Арктике и юго-восточные в Антарктике. При этом юго-восточные ветры Антарктики, в отличие от Арктических, более устойчивые и имеют большие скорости.
Самая обширная зона ветров земного шара находится в тропических широтах, где дуют пассаты.
Пассаты - постоянные ветры тропических широт. Они распространены в зоне от 30 ° с.ш. до 30 ° ю.ш., то есть ширина каждой зоны 2-2,5 тыс. км. Это устойчивые ветры умеренной скорости (5-8 м/с). У земной поверхности они вследствие трения и отклоняющего действия суточного вращения Земли имеют преобладающее северо-восточное направление в северном полушарии и юго-восточное в южном .
Образуются они потому, что в экваториальном поясе нагретый воздух поднимается вверх, а на его место с севера и юга приходит тропический воздух.
Пассаты имели и имеют большое практическое значение в мореплавании, особенно раньше для парусного флота, когда их называли “торговыми ветрами”. Эти ветры образуют устойчивые поверхностные течения в океане вдоль экватора, направленные с востока на запад. Именно они привели к Америке каравеллы Колумба.
Бризы - местные ветры, которые днем дуют с моря на сушу, а ночью с суши на море. В связи с этим различают дневной и ночной бризы.
Дневной (морской) бриз образуется в результате того, что днем суша нагревается быстрее, чем море, и над ней устанавливается более низкое давление. В это время над морем (более охлажденным) давление выше и воздух начинает перемещаться с моря на сушу.
Ночной (береговой) бриз дует с суши на море, так как в это время суша охлаждается быстрее, чем море, и пониженное давление оказывается над водной поверхностью - воздух перемещается с берега на море.
Смена берегового бриза на морской происходит незадолго до полудня, а морского на береговой - вечером. Слой воздуха, охваченный бризом, может распространяться на высоту до нескольких сот метров, а выше, как правило, отмечается движение воздуха в обратном направлении - антибриз . Антибризы вместе с бризами образуют замкнутую циркуляцию. Бризы могут образовываться по берегам не только морей, но и больших озер, крупных водохранилищ, а также на некоторых больших реках, на опушке леса, на окраине города и могут проникать на сушу от береговой черты на десятки километров. Бризы особенно часты летом при ясной и тихой (антициклональной) погоде. Они наблюдаются также на Балтийском море, когда долго стоит ясная и жаркая погода.
Муссоны - это ветры, аналогичные бризам, но меняющие свое направление в зависимости от времени года и охватывающие огромные площади. Зимой они дуют с суши на море, летом - с моря на сушу. Зимой материк более холодный и , следовательно, давление над ним выше.
Летом, наоборот, суша прогрета и давление над ней ниже. Тогда влажный океанический воздух перемещается на сушу. Со сменой муссонов происходит смена сухой малооблачной зимней погоды на дождливую летнюю.
Однако неодинаковый характер циркуляции атмосферы в разных районах земного шара определяет и различия в причинах и характере муссонов. Различают внетропические и тропические муссоны.
Внетропические муссоны - муссоны умеренных и полярных широт. Они образуются в результате сезонных различий давления над морем и сушей. Наиболее типичная зона их распространения - Дальний Восток, Северо-Восточный Китай, Корея, в меньшей степени - Япония и северо-восточное побережье Евразии.
Тропические муссоны - муссоны тропических широт. Они обусловлены сезонными различиями в нагревании и охлаждении Северного и Южного полушарий. В результате зоны давления смещаются по сезонам относительно экватора в то полушарие, в котором в данное время лето, а пассаты проникают в “летнее” полушарие. При этом характерный для тропиков режим пассатов заменяется зимним муссоном, совпадающим по направлению с пассатом и летним муссоном, более или менее противоположным по направлению (чаще с западной составляющей). Этой смене направления ветра в летнем тропическом муссоне немало способствует западное течение воздуха в зоне экваториальной области низкого давления, которая смещается вместе с другими зонами. Тропические муссоны наиболее типичны и устойчивы в северной части бассейна Индийского океана, включая Индию и сопредельные с нею тропические районы. Этому в немалой мере способствует сезонная смена режима атмосферного давления над Азиатским материком. С южно-азиатскими муссонами связаны коренные особенности климата этого региона.
Образование тропических муссонов в других районах земного шара происходит менее характерно, когда более четко выражается один из них - зимний или летний муссоны. Такие муссоны отмечаются в тропической Африке, в северной Австралии и в приэкваториальных районах Южной Америки.
УРАГАНЫ И СМЕРЧИ
В Северном и Южном полушариях в тёплое время года на широтах между 5° и 20° иногда возникают сильнейшие атмосферные вихри со штормовыми или ураганными ветрами. В зависимости от силы ветра их называют тропическими циклонами (при силе ветра 18-33 м/с) или тропическими ураганами (при силе ветра более 33 м/с). Они образуются только над океаном, но иногда распространяются и на сушу, где довольно быстро затухают. Чаще всего тропические циклоны формируются летом и осенью при мощном подъёме насыщенного влагой воздуха. При конденсации выделяется огромное количество тепла, которое и определяет колоссальную энергию тропического циклона. Один ураган может выделить столько же энергии, сколько десятки тысяч атомных бомб.
В нескольких областях планеты тропические циклоны зарождаются наиболее часто. В Атлантическом океане это район Больших и Малых Антильских островов, Карибское море и Мексиканский залив. Здесь тропические циклоны называют ураганами. В Тихом океане тропические циклоны чаще всего возникают у Филиппинских островов, в Жёлтом море и к западу от Мексики. Тропические циклоны у юго-восточных берегов Азии и на Дальнем Востоке называют тайфунами (от кит.«тай фын» - большой ветер).
Тропический циклон представляет собой воздушный вихрь диаметром в несколько сотен километров с очень низким давлением в центре. Как правило, он захватывает нижнюю часть тропосферы, но иногда распространяется и до её верхней границы. Из гигантского грозового облака выпадают сильнейшие ливневые осадки, а в самом центре циклона располагается спокойная зона диаметром в десятки километров со слабыми ветрами, так называемый глаз бури, или глаз циклона. Образование глаза бури связано с нисходящим движением воздуха в центре тропического циклона. Высокие грозовые облака окружают глаз бури подобно амфитеатру огромного стадиона. Тропический циклон вызывает сильнейший шторм на море, а если распространяется на сушу, то ураганные ветра и наводнения приносят огромные разрушения в посёлки и города.
Смерчем называют сильнейший атмосферный вихрь, который нередко образуется в грозовом облаке над морем.
Смерчи, образовавшиеся над сушей, называются тромбами, а в Северной Америке - торнадо. В тромбе воздух вращается с огромной скоростью, создавая воронку диаметром до 200 метров с сильно разреженным воздухом в центре. Тромб представляет собой огромный тёмный столб между грозовым облаком и землёй, расширяющийся сверху и снизу. Сверху он втягивает облако, а снизу воду или пыль и перемещается вместе с облаком со скоростью около 30-40 км/ч. Случается, что туча несёт с собой несколько вихрей. Смерчи существуют несколько минут, тромбы десятки минут, а иногда и несколько асов. Тромб проносится по поверхности земли, разрушая всё на своём пути, поднимая в воздух дома и деревья. Давление внутри тромба настолько низкое, что порой, когда давление воздуха внутри домов, попавших в область действия тромба, остаётся высоким, то они как будто взрываются — у них слетает крыша, вылетают окна, рушатся стены.
Морские смерчи, как правило, слабее своих собратьев, бушующих над сушей, но крайне опасны для кораблей. Диаметр водяной воронки вихря достигает 60 метров..
|
 
| ВЕТЕР |
|
движение воздуха относительно земной поверхности, в основном в горизонтальном направлении.
|
| БОРА |
|
Бора (итал. bora от греч. boreas) - сильный порывистый холодный ветер, дующий с гор на побережье морей или крупных озёр. Он образуется, если невысокие горные хребты отделяют холодный воздух над сушей от тёплого воздуха над водой. Этот ветер наиболее опасен в морозную погоду, когда с большой скоростью (до 40-60 м/с) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Над тёплой водной поверхностью контраст температур между потоком холодного воздуха и тёплым морем значительно увеличивается, и скорость боры возрастает. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание, поднимает высокие волны.
|
| ФЕН |
|
Фён - тёплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Он часто образуется на Кавказе и в горах Средней Азии. Сухой воздух устремляется в долину, и при опускании его температура повышается в результате адиабатического нагревания — на один градус на каждые 100 м спуска.
|
| САМУМ |
|
Самум - знойный ветер в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова - формируется при сильном нагреве воздуха в циклонах. Он несёт раскалённый песок и пыль и иногда сопровождается грозой. Температура воздуха при этом может подняться до +50 °С. Обычно перед налетающим шквалом самума пески начинают «петь» — слышен звук трущихся друг о друга песчинок.
|
| МУССОНЫ |
|
Это ветры, которые меняют свое направление два раза в год: летом они дуют с моря на сушу, зимой — с суши на море.
|
| ПАССАТЫ |
|
Они дуют от тропиков Северного и Южного полушарий, где формируются области высокого давления, к экватору, находящемуся в области низкого давления. В результате вращения Земли вокруг своей оси эти ветры отклоняются: в Северном полушарии они дуют с северо-востока на юго-запад, в Южном — с юго-востока на северо-запад.
|
| ЗАПАДНЫЕ ВЕТРЫ |
|
Это ветры, преобладающие в тропосфере и стратосфере средних широт Земли. Они дуют от тропиков Северного и Южного полушария, где формируется область высокого давления, в сторону 60° широт, где формируются области низкого давления. Вследствие вращения Земли они постоянно отклоняются к востоку (в Северном полушарии вправо, в Южном — влево) и создают воздушный поток с запада на восток.
|
|
