Как известно, любое, самое выстуженное помещение можно нагреть. Достаточно только затопить печку. Холодный воздух над горячей печкой нагреется, станет легче, поднимется вверх, а на его место придет воздух холодный, еще не прогретый. В помещении начинается циркуляция воздуха, и довольно скоро становится тепло. Была бы только печка хорошая да топлива в достатке.Если считать Землю большим домом человечества, то печка у нас хорошая. Это – Солнце. Топлива там на ближайший миллион лет хватит. И обогревает Солнце нашу Землю очень интенсивно, однако, не равномерно. Там, где его лучи падают на земную поверхность отвесно, она нагревается сильнее. Там же, где солнечные лучи падают на Землю под углом, поверхность Земли прохладнее. Почему? Потому что во втором случае, на единицу земной поверхности падает меньше солнечной энергии. Поэтому на Земле сильнее всего нагреваются экваториальные области, а холоднее всего – на полюсах.
Итак, в некоторых местах нашей глобальной «избушки» гораздо жарче, чем в других. А в некоторых – вообще ледник.
Как известно, природа не терпит неравенства. По крайней мере, неравенства температур. Согласно фундаментальному закону, который называется вторым началом термодинамики, в замкнутой системе (а такой в определенной степени можно считать нашу планету) обязательно возникнут процессы, которые будут способствовать выравниванию температур. Помните, за счет чего обогревается комната, где топится печка? За счет циркуляции воздуха. Воздуха у нас на Земле хватает. Неравенство температур на экваторе и на полюсах нашей планеты поддерживает постоянную циркуляцию воздушных масс. Которая, собственно, и определяет погоду.
В экваториальных и тропических районах воздух от соприкосновения с нагретой поверхностью суши или океана нагревается и поднимается вверх. За счет этого давление здесь всегда пониженное. Из мест, где температура ниже сюда устремляется более холодный воздух. Возникает ветер. За счет вращения Земли эти ветры в северном полушарии закручиваются против часовой стрелки, а в южном – по часовой (если смотреть сверху). Таким образом, возникает большая и устойчивая «воздушная вихревая труба», по которой теплый воздух уходит вверх, на высоту 9 – 12 километров. Здесь, на границе тропосферы (так сказать, под потолком, нашего глобального жилища) воздух начинает перемещаться в сторону полюсов.
Такой устойчивый вихрь, возникающий вокруг области пониженного атмосферного давления, называется «циклон». Слово это происходит от древнегреческого слова «кюклон», «вращающийся». На фотографиях со спутников циклон выглядит огромной облачной спиралью. Сильные ветры, закручивающиеся вокруг «вихревой трубы» в своем движении несут в область пониженного атмосферного движения облака. А в центре циклона влажный воздух, поднимаясь вверх, охлаждается, собирается в облака, которые проливаются сильными дождями.
Холодный же воздух в свою очередь движется от полюсов в более теплые места. Подняться в верхние слои атмосферы он не может и как бы «ползет» по поверхности земли в разные стороны. Из-за вращения Земли «разлетающиеся» от центра ветры закручиваются по часовой стрелке, то есть в направлении, противоположном движению воздушных масс в циклоне. Поэтому воздушные массы, возникающие над холодными местами, принято называть антициклонами. Поскольку воздух в центре антициклона имеет невысокую влажность, здесь всегда стоит ясная и сухая погода.
Встреча циклонов с антициклонами происходит в средних широтах (в районе 30 градусов северной или южной широты). Взаимодействие циклонов и антициклонов, теплых и холодных воздушных масс, определяет все «чудеса» погоды, которые пытаются предсказать синоптики.
Опубликовано на сайте Топавтор
Полезные ссылки:
eponim2008.livejournal.com
Раздел:
Основной причиной появления в тропосфере разных участков давления является разница температур поверхности Земли, которая зависит от угла падения солнечных лучей. Поэтому возле экватора находится пояс (область) постоянно низкого давления, а в районах полюсов — высокого. Рассмотрим движение воздуха в зависимости от этой закономерности. В поясе экваториального низкого давления воздух тёплый, лёгкий и поднимается к верхним слоям тропосферы. Постепенно охлаждаясь, он сжимается и образует область высокого давления (рис. 62).
Известно, что горизонтальные движения воздуха (ветер) возникают в направлении от областей высокого давления к низкому. Соответственно в приземном слое воздух движется к экватору (с юга на север), а в верхнем — от экватора на юг и север. В 30-х широтах двух полушарий в верхнем слое тропосферы воздух охлаждается и опускается до поверхности Земли, образуя области высокого давления. Далее он распространяется к экватору и к 60-м широтам двух полушарий, где сталкивается с воздухом, который движется от полюсов. В районе их столкновения тёплые воздушные массы начинают подниматься, а в приземном слое формируются области низкого давления.
| Рис. 62. Распределение поясов (областей) атмосферного давления |
Таким образом, над поверхностью Земли возникают круговые движения воздуха — вертикальные и горизонтальные. Они соответствуют распределению поясов (областей) высокого и низкого давления в тропосфере. Материал с сайта http://worldofschool.ru
От перемещения воздуха зависят другие атмосферные явления: температура, осадки, облачность, влажность и др.
Возникновение поясов атмосферного давления зависит от угла падения солнечных лучей на поверхность Земли и соответственно распределения температур. Выделяют четыре области высокого давления и три — низкого.
На этой странице материал по темам:worldofschool.ru
Так как наша Земля имеет шарообразную форму, различные участки ее поверхности нагреваются неравномерно. Это приводит к формированию различных областей атмосферного давления, в распределении которых выявляется строгая закономерность — широтная зональность.
На экваторе воздух нагревается от Земли. Являясь смесью газов, при нагревании он расширяется, становится легким и поднимается вверх. Восходящие токи воздуха формируют на экваторе у земной поверхности область низкого давления. В верхней тропосфере воздух оттекает в сторону полюсов. В полярных широтах, плохо прогретых Солнцем, холодный воздух опускается и образует у полюсов области повышенного давления. Так как ветер движется из мест с высоким давлением в места с низким давлением, воздушные массы от полюсов должны двигаться обратно к экватору. Такая простая циркуляция воздуха могла бы существовать на невращающейся планете. На Земле атмосферная циркуляция значительно сложнее. Вследствие вращения нашей планеты вокруг собственной оси воздух, идущий от экватора, постепенно отклоняется к востоку в Северном полушарии и не доходит до полюсов. Охлаждаясь, он становится тяжелее и опускается примерно у параллелей 30° в обоих полушариях. При этом здесь формируется область высокого давления. На 60° широтах Северного и Южного полушария воздух, прогреваясь, поднимается вверх, образуя у земной поверхности область низкого давления. В тропосфере этот воздух оттекает в сторону полюсов и ЗСР широт, где нисходящие токи воздуха формируют у земной поверхности области высокого давления.
Таким образом, в результате неравномерного нагрева Земли и влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг собственной оси на планете формируются пояса атмосферного давления: низкого — экваториальные и умеренные широты; высокого — тропические и приполярные широты. Но необходимо помнить, что эти пояса могут смещаться. На это, во-первых, влияют различия в нагреве материков и океанов. В умеренных широтах зимой над сушей воздух холоднее, чем над океаном (суша быстрее нагревается, но и быстрее остывает), поэтому давление над сушей выше, чем над океаном. Летом океан нагревается медленнее, и над сушей давление ниже, чем над океаном. В тропических широтах, где суша весь год теплее океана, такое смещение областей давления может и не наблюдаться. Во-вторых, смещение областей давления связано со смещением температур в Северном и Южном полушариях. Летом области давления смещены к северу, зимой — к югу. Это объясняется наклоном земной оси к плоскости ее орбиты.
geographyofrussia.com
В экваториальной зоне находится пояс пониженного давления (экваториальная ложбина). В январе этот пояс в Северном полушарии расположен не вдоль экватора, а несколько южнее (рис. 2.1а.), в июле (рис. 2.б.) он несколько смещается к полюсу вследствие такого же смещения полосы наибольшего нагревания подстилающей поверхности (особенно сильное смещение над материками, до 30° широты). Эти части экваториальной ложбины, вышедшие над нагретыми материками даже за пределы тропиков, называются летними термическими депрессиями. К северу и югу от экваториальной зоны на широтах 30–35° располагаются зоны максимальных значений давления. Она распадается на отдельные области, называемые субтропическими антициклонами, центры которых находятся в субтропических широтах океанов (рис. 2.2). Это Азорский антициклон, образующийся в субтропиках Атлантического океана, и Гавайский антициклон, находящийся в субтропиках Тихого океана. Зона повышенного давления на широтах 30–35° особенно хорошо выражена над океанами, над которыми она удерживается в течение всего года. Над материками такая зона сохраняется только зимой.
Рис. 2.2. Среднее поле давления в январе (см. верхний рис.) и в июле (см. нижний рис.)
Летом, вследствие значительного прогревания материков эта зона распадается на отдельные барические максимумы, которые сохраняются только над океанами и несколько смещаются к северу по сравнению со своим зимним положением. Центры субтропических антициклонов летом, как и зимой, располагаются у Азорских и Гавайских островов, но северные их периферии распространяются на умеренные широты. В Южном полушарии на широтах 30–35° субтропические антициклоны образуются в южной части Атлантического океана – Южноатлантический антициклон, в южной части Тихого океана – Южнотихоокеанский антициклон и в южной части Индийского океана – Южноиндийский антициклон. Над теплыми материками в летнее время образуются области пониженного давления. Во внетропических широтах зимой на материках, которые в это время года охлаждаются сильнее, чем океаны, образуются области высокого давления. Особенно высокое среднее значение давления зимой отмечается в центральной части Азиатского континента – Сибирский антициклон (иначе Монгольский, Азиатский). Летом на материках, которые во внетропических широтах прогреваются сильнее, чем океаны, расположены области пониженного давления. На северной границе зоны умеренных широт (60–65° с.ш.) во все сезоны находится полоса пониженного давления. Зимой в её пределах хорошо выражены океанические депрессии (области пониженного давления) в районе Исландии (Исландский минимум) и южнее Аляски (Алеутский минимум). Летом область пониженного давления около Исландии выражена слабо, а Алеутский циклон летом поглощается ложбиной Азиатской депрессии.
Рис. 2.1а. Среднее поле давления (гПа) и течения воздуха на уровне моря. Январь
Рис. 2.1б. Среднее поле давления (гПа) и течения воздуха на уровне моря. Июль
ggf.tsu.ru
|
|
|
|
|
|
