Šta je definicija kretanja vazdušnih masa. Vazdušne mase i njihova cirkulacija. Kretanja vazdušnih masa
Šema atmosferske cirkulacije
Vazduh u atmosferi je u stalnom pokretu. Kreće se i horizontalno i vertikalno.
Primarni razlog kretanja zraka u atmosferi je neravnomjerna raspodjela sunčevog zračenja i heterogenost donje površine. Oni uzrokuju neujednačenu temperaturu zraka i, shodno tome, atmosferski pritisak iznad površine zemlje.
Razlika pritiska stvara kretanje zraka koje se kreće iz područja visokog u područja niskog tlaka. U procesu kretanja, vazdušne mase se odbijaju od sile rotacije Zemlje.
(Zapamtite kako se kretanja tijela na sjevernoj i južnoj hemisferi odstupaju.)
Naravno, primjetili ste kako se vrelog ljetnog dana nad asfaltom stvara lagana izmaglica. Ovo je zagrijano, lagani zrak se diže prema gore. Slična, ali mnogo veća slika se može vidjeti na ekvatoru. Veoma vruć vazduh se stalno diže, stvarajući uzlazne strujanja.
Stoga se ovdje u blizini površine formira stalni pojas niskog tlaka.
Zrak koji se izdigao iznad ekvatora u gornjim slojevima troposfere (10-12 km) širi se do polova. Postepeno se hladi i počinje da se spušta približno iznad 30 t ° sjeverne i južne geografske širine.
Tako nastaje višak zraka koji doprinosi stvaranju tropskog pojasa visokog pritiska u površinskom sloju atmosfere.
U cirkumpolarnim područjima, zrak je hladan, težak i spušta se, uzrokujući pomjeranje prema dolje. Kao rezultat toga, u pripovršinskim slojevima polarnog pojasa stvara se visoki tlak.
Aktivni atmosferski frontovi formiraju se između tropskog i polarnog pojasa visokog pritiska u umjerenim geografskim širinama. Mnogo hladniji vazduh istiskuje topliji vazduh prema gore, uzrokujući uzlazno strujanje.
Kao rezultat, formira se površinski pojas niskog pritiska u umjerenim geografskim širinama.
Karta klimatskih zona Zemlje
Kada bi zemljina površina bila jednolična, pojasevi atmosferskog pritiska bi se širili u neprekidnim trakama. Međutim, površina planete je izmjena vode i zemlje, koji imaju različita svojstva. Zemljište se brzo zagrijava i hladi.
Okean se, naprotiv, zagrijava i polako oslobađa svoju toplinu. Zbog toga su pojasevi atmosferskog tlaka pocijepani na zasebne dijelove - područja visokog i niskog tlaka. Neki od njih postoje tokom cijele godine, drugi - u određenom godišnjem dobu.
Na Zemlji se prirodno izmjenjuju pojasevi visokog i niskog tlaka. Visok pritisak - na polovima i blizu tropskih krajeva, nizak - na ekvatoru i u umerenim geografskim širinama.
Vrste atmosferske cirkulacije
Postoji nekoliko moćnih karika u kruženju vazdušnih masa u Zemljinoj atmosferi. Svi su oni aktivni i svojstveni određenim geografskim širinama. Stoga se nazivaju zonskim tipovima atmosferske cirkulacije.
Blizu Zemljine površine, vazdušne struje se kreću od tropskog pojasa visokog pritiska ka ekvatoru. Pod uticajem sile koja proizlazi iz rotacije Zemlje, na sjevernoj hemisferi skreću udesno, a na južnoj ulijevo.
Tako nastaju stalni snažni vjetrovi - pasati. Na sjevernoj hemisferi pasati duvaju u smjeru sjeveroistoka, a na južnoj hemisferi - sa jugoistoka. Dakle, prvi zonski tip atmosferske cirkulacije - pasat.
Zrak se kreće od tropskih do umjerenih geografskih širina. Odstupajući pod utjecajem sile rotacije Zemlje, počinju se postupno kretati od zapada prema istoku. Upravo ovaj tok iz Atlantika pokriva umjerene geografske širine cijele Evrope, uključujući Ukrajinu. Zapadni zračni transport u umjerenim geografskim širinama je drugi zonski tip planetarne atmosferske cirkulacije.
Kretanje vazduha iz subpolarnih pojaseva visokog pritiska u umerene geografske širine, gde je pritisak nizak, takođe je redovno.
Pod uticajem sile odbijanja Zemljine rotacije, ovaj vazduh se kreće sa severoistoka na severnoj hemisferi i sa jugoistoka - na južnoj hemisferi. Istočni subpolarni tok vazdušnih masa čini treći zonski tip atmosferske cirkulacije.
Na karti atlasa pronađite geografske širine u kojima dominiraju različiti tipovi zonske cirkulacije zraka.
Zbog neravnomjernog zagrijavanja kopna i oceana, narušen je zonski obrazac kretanja zračnih masa. Na primjer, na istoku Evroazije u umjerenim geografskim širinama, zapadni prijenos zraka radi samo pola godine - zimi. Ljeti, kada se kopno zagrije, vazdušne mase se kreću na kopno sa hladnoćom okeana.
Tako nastaje monsunski vazdušni transport. Promjena smjera kretanja zraka dva puta godišnje je karakteristična karakteristika monsunske cirkulacije. Zimski monsun je strujanje relativno hladnog i suvog vazduha sa kopna u okean.
letnji monsun- kretanje vlažnog i toplog zraka u suprotnom smjeru.
Zonski tipovi atmosferske cirkulacije
Postoje tri glavna zonski tip atmosferske cirkulacije: pasat, zapadni vazdušni transport i istočni cirkumpolarni protok vazdušne mase. Monsunski zračni transport remeti opću shemu atmosferske cirkulacije i predstavlja azonalni tip cirkulacije.
Opća cirkulacija atmosfere (strana 1 od 2)
Ministarstvo nauke i obrazovanja Republike Kazahstan
Akademija ekonomije i prava nazvana po U.A. Dzholdasbekova
Fakultet humanističkih nauka i Ekonomska akademija
Po disciplini: Ekologija
Na temu: "Opća cirkulacija atmosfere"
Završila: Carskaja Margarita
Grupa 102 A
Provjerio: Omarov B.B.
Taldykorgan 2011
Uvod
1. Opći podaci o atmosferskoj cirkulaciji
2. Faktori koji određuju opštu cirkulaciju atmosfere
3. Cikloni i anticikloni.
4. Vjetrovi koji utiču na opću cirkulaciju atmosfere
5. Efekat fena
6. Šema opšte cirkulacije "Planet Machine"
Zaključak
Spisak korišćene literature
Uvod
Na stranicama naučne literature u posljednje vrijeme često se susreće pojam opće cirkulacije atmosfere, čije značenje svaki stručnjak razumije na svoj način. Ovaj izraz sistematski koriste stručnjaci koji se bave geografijom, ekologijom i gornjim dijelom atmosfere.
Sve veći interes za opštu cirkulaciju atmosfere pokazuju meteorolozi i klimatolozi, biolozi i liječnici, hidrolozi i oceanolozi, botaničari i zoolozi, i naravno ekolozi.
Ne postoji konsenzus o tome da li se ovaj naučni pravac pojavio nedavno ili se ovde istraživanja traju vekovima.
U nastavku su navedene definicije opšte cirkulacije atmosfere, kao skupa nauka, i navedeni faktori koji na to utiču.
Dat je određeni popis dostignuća: hipoteze, razvoji i otkrića koja obilježavaju određene prekretnice u povijesti ovog skupa znanosti i daju određenu predstavu o nizu problema i zadataka koje on razmatra.
Opisane su karakteristične karakteristike opšte cirkulacije atmosfere, kao i predstavljena najjednostavnija shema opšte cirkulacije pod nazivom "planetarna mašina".
1. Opće informacije o atmosferskoj cirkulaciji
Opšta cirkulacija atmosfere (lat. Circulatio - rotacija, grčki atmos - para i sphaira - lopta) je skup vazdušnih strujanja velikih razmera u tropo- i stratosferi. Kao rezultat, dolazi do izmjene zračnih masa u prostoru, što doprinosi preraspodjeli topline i vlage.
Opća cirkulacija atmosfere naziva se cirkulacija zraka na globusu, što dovodi do njegovog prelaska sa niskih geografskih širina na visoke i obrnuto.
Opća cirkulacija atmosfere određena je zonama visokog atmosferskog tlaka u subpolarnim područjima i tropskim širinama i zonama niskog tlaka u umjerenim i ekvatorijalnim širinama.
Kretanje zračnih masa odvija se u širinskim i meridionalnim smjerovima. U troposferi cirkulacija atmosfere uključuje pasate, zapadne zračne struje umjerenih geografskih širina, monsune, ciklone i anticiklone.
Razlog za kretanje vazdušnih masa je nejednaka distribucija atmosferskog pritiska i zagrevanje Suncem površine kopna, okeana, leda na različitim geografskim širinama, kao i efekat odbijanja vazdušnih tokova rotacije Zemlje.
Glavni obrasci atmosferske cirkulacije su konstantni.
U donjoj stratosferi, mlazne struje zraka u umjerenim i suptropskim širinama su pretežno zapadne, a u tropskim geografskim širinama - istočne, i idu brzinom do 150 m/s (540 km/h) u odnosu na površinu zemlje.
U donjoj troposferi, preovlađujući pravci vazdušnog saobraćaja razlikuju se po geografskim zonama.
U polarnim geografskim širinama, istočni vjetrovi; u umjereno-zapadnim s čestim uznemiravanjem ciklona i anticiklona, pasati i monsuni su najstabilniji u tropskim geografskim širinama.
Zbog raznolikosti podloge javljaju se regionalna odstupanja - lokalni vjetrovi - na obliku opće cirkulacije atmosfere.
2. Faktori koji određuju opću cirkulaciju atmosfere
- Neravnomjerna distribucija sunčeve energije po površini zemlje i, kao rezultat, neravnomjerna raspodjela temperature i atmosferskog tlaka.
- Coriolisove sile i trenje, pod uticajem kojih strujanja vazduha dobijaju širinski pravac.
– Uticaj donje površine: prisustvo kontinenata i okeana, heterogenost reljefa itd.
Raspodjela vazdušnih strujanja na zemljinoj površini ima zonski karakter. U ekvatorijalnim geografskim širinama - primjećuju se mirni ili slabi promjenljivi vjetrovi. Pasati dominiraju tropskom zonom.
Pasati su stalni vjetrovi koji duvaju od 30 geografskih širina do ekvatora, sjeveroistočnog smjera na sjevernoj hemisferi i jugoistočnog smjera na južnoj hemisferi. U 30-35? With. i y.sh. - mirna zona, tzv. "konjske širine".
U umjerenim geografskim širinama preovlađuju zapadni vjetrovi (jugozapadni na sjevernoj hemisferi, sjeverozapad na južnoj hemisferi). U polarnim geografskim širinama pušu istočni (na sjevernoj hemisferi sjeveroistok, na južnoj hemisferi - jugoistočni) vjetrovi.
U stvarnosti, sistem vjetrova iznad zemljine površine je mnogo složeniji. U suptropskom pojasu, letnji monsuni su u mnogim oblastima poremećeni pasatima.
U umjerenim i subpolarnim geografskim širinama veliki utjecaj na prirodu zračnih strujanja imaju cikloni i anticikloni, a na istočnoj i sjevernoj obali - monsuni.
Osim toga, lokalni vjetrovi se formiraju u mnogim područjima, zbog karakteristika teritorije.
3. Cikloni i anticikloni.
Atmosferu karakterišu vrtložna kretanja, od kojih su najveći cikloni i anticikloni.
Ciklon je uzlazni atmosferski vrtlog sa niskim pritiskom u centru i sistemom vjetrova od periferije prema centru, usmjerenih protiv na sjevernoj hemisferi i u smjeru kazaljke na satu na južnoj hemisferi. Cikloni se dijele na tropske i ekstratropske. Razmotrite ekstratropske ciklone.
Promjer ekstratropskih ciklona je u prosjeku oko 1000 km, ali ima više od 3000 km. Dubina (pritisak u centru) - 1000-970 hPa ili manje. U ciklonu duvaju jaki vjetrovi, obično do 10-15 m/s, ali mogu dostići i 30 m/s i više.
Prosječna brzina ciklona je 30-50 km/h. Cikloni se najčešće kreću sa zapada na istok, ali ponekad se kreću sa sjevera, juga, pa čak i istoka. Zona najveće učestalosti ciklona je 80. geografska širina sjeverne hemisfere.
Cikloni donose oblačno, kišno, vjetrovito vrijeme, ljeti - zahlađenje, zimi - zagrijavanje.
Tropski cikloni (uragani, tajfuni) nastaju u tropskim geografskim širinama; ovo je jedan od najstrašnijih i najopasnijih prirodnih fenomena. Njihov promjer je nekoliko stotina kilometara (300-800 km, rijetko više od 1000 km), ali je karakteristična velika razlika u pritisku između centra i periferije, što uzrokuje jake orkanske vjetrove, tropske pljuskove i jake grmljavine.
Anticiklon je silazni atmosferski vrtlog sa povećanim pritiskom u centru i sistemom vjetrova od centra prema periferiji, usmjerenih u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi i suprotno od kazaljke na satu na južnoj hemisferi. Dimenzije anticiklona su iste kao i ciklone, ali u kasnoj fazi razvoja mogu doseći i do 4000 km u prečniku.
Atmosferski pritisak u centru anticiklona je obično 1020-1030 hPa, ali može dostići i više od 1070 hPa. Najveća učestalost anticiklona je u suptropskim zonama okeana. Anticiklone karakteriše oblačno vrijeme bez kiše, sa slabim vjetrom u centru, jakim mrazevima zimi i vrućinama ljeti.
4. Vjetrovi koji utiču na opću cirkulaciju atmosfere
Monsuni. Monsuni su sezonski vjetrovi koji mijenjaju smjer dva puta godišnje. Ljeti duvaju s okeana na kopno, zimi - sa kopna na okean. Razlog za nastanak je neravnomjerno zagrijavanje zemljišta i vode u godišnjim dobima. Ovisno o zoni formiranja, monsuni se dijele na tropske i ekstratropske.
Ekstratropski monsuni posebno su izraženi na istočnoj margini Evroazije. Ljetni monsun donosi vlagu i hladnoću iz okeana, dok zimski monsun duva sa kopna, snižavajući temperaturu i vlažnost.
Tropski monsuni su najizraženiji u basenu Indijskog okeana. Ljetni monsun duva sa ekvatora, suprotan je pasatu i donosi naoblačenje, padavine, ublažava ljetne vrućine, zimski - poklapa se sa pasatom, jača ga donoseći suhoću.
lokalni vjetrovi. Lokalni vjetrovi imaju lokalnu distribuciju, njihovo formiranje povezano je s karakteristikama date teritorije - blizinom vodnih tijela, prirodom reljefa. Najčešći su povjetarac, bura, foehn, planinsko-dolinski i katabatski vjetrovi.
Povjetarac (slabi vjetar-FR) - vjetrovi duž obala mora, velikih jezera i rijeka, dva puta dnevno mijenja smjer u suprotnom smjeru: dnevni povjetarac duva od akumulacije do obale, noćni vjetar - od obale do obale. rezervoar. Povjetarac je uzrokovan dnevnim varijacijama temperature i, shodno tome, pritiska nad kopnom i vodom. Zahvaćaju sloj zraka od 1-2 km.
Njihova brzina je mala - 3-5 m / s. Na zapadnim pustinjskim obalama kontinenata u tropskim geografskim širinama primjećuje se vrlo jak dnevni morski povjetarac, ispran hladnim strujama i hladnom vodom koja se uzdiže uz obalu u zoni uzdizanja.
Tamo upada u unutrašnjost na desetine kilometara i proizvodi snažan klimatski efekat: snižava temperaturu, posebno ljeti za 5-70 C, au zapadnoj Africi do 100 C, povećava relativnu vlažnost zraka na 85%, doprinosi do stvaranja magle i rose.
Pojave slične dnevnim morskim povjetarcima mogu se uočiti i na periferiji velikih gradova, gdje postoji cirkulacija hladnijeg zraka od prigradskih naselja prema centru, jer nad gradovima postoje "toplotne tačke" tokom cijele godine.
Planinsko-dolinski vjetrovi imaju dnevnu periodičnost: tokom dana vjetar duva u dolinu i duž planinskih padina, noću, naprotiv, ohlađeni zrak se spušta. Dnevno podizanje vazduha dovodi do stvaranja kumulusnih oblaka nad obroncima planina, noću, kada se vazduh spušta i vazduh se adijabatski zagreva, naoblačenje nestaje.
Glacijalni vjetrovi su hladni vjetrovi koji neprestano duvaju sa planinskih glečera niz padine i doline. Nastaju zbog hlađenja zraka iznad leda. Brzina im je 5-7 m/s, debljina nekoliko desetina metara. Oni su intenzivniji noću, jer su pojačani vjetrovima s kosina.
Opća cirkulacija atmosfere
1) Zbog nagiba Zemljine ose i sferičnosti Zemlje, ekvatorijalna područja primaju više sunčeve energije od polarnih područja.
2) Na ekvatoru se vazduh zagreva → širi se → podiže se → formira se oblast niskog pritiska. 3) Na polovima se vazduh hladi → kondenzuje → tone → formira se oblast visokog pritiska.
4) Zbog razlike u atmosferskom pritisku, vazdušne mase počinju da se kreću od polova ka ekvatoru.
Na smjer i brzinu vjetra također utiču:
- svojstva vazdušnih masa (vlažnost, temperatura…)
- ispod površine (okeani, planinski lanci, itd.)
- rotacija globusa oko svoje ose (Coriolisova sila) 1) opšti (globalni) sistem vazdušnih strujanja iznad zemljine površine, čije su horizontalne dimenzije srazmerne kontinentima i okeanima, a debljine od nekoliko kilometara do desetina kilometara.
pasati - To su stalni vjetrovi koji duvaju od tropa do ekvatora.
Razlog: na ekvatoru je uvijek nizak pritisak (uzlazni struji), a u tropskim krajevima uvijek visoki tlak (niz).
Zbog djelovanja Coriolisove sile: pasati sjeverne hemisfere imaju sjeveroistočni smjer (odstupaju udesno)
Pasati južne hemisfere - jugoistočni (skretanje ulijevo)
Sjeveroistočni vjetrovi(na sjevernoj hemisferi) i jugoistočni vjetrovi(na južnoj hemisferi).
Razlog: vazdušni tokovi se kreću od polova ka umerenim geografskim širinama i pod uticajem Coriolisove sile odstupaju ka zapadu. Zapadni vjetrovi su vjetrovi koji duvaju od tropskih do umjerenih geografskih širina, pretežno sa zapada prema istoku.
Razlog: u tropima je visok pritisak, a u umjerenim geografskim širinama nizak, pa se dio zraka iz V.D regije kreće u H, D, regiju. Prilikom kretanja pod uticajem Coriolisove sile, vazdušne struje odstupaju na istok.
Zapadni vjetrovi donose topao i vlažan zrak u Estoniju. vazdušne mase se formiraju nad vodama tople severnoatlantske struje.
Vazduh u ciklonu se kreće od periferije ka centru;
U središnjem dijelu ciklona, zrak se diže i
Hladi, pa nastaju oblaci i padavine;
Tokom ciklona preovladava oblačno vrijeme sa jakim vjetrom:
ljeto- kišno i hladno
zima- sa topljenjem i snježnim padavinama.
Anticiklon je područje visokog atmosferskog tlaka s maksimumom u centru.
vazduh se u anticiklonu kreće od centra ka periferiji; u središnjem dijelu anticiklone, zrak se spušta i zagrijava, njegova vlažnost opada, oblaci se raspršuju; sa anticiklonama uspostavlja se vedro mirno vrijeme:
ljeto je vruće
zimi je mraz.
Atmosferska cirkulacija
Definicija 1
Cirkulacija To je sistem za kretanje vazdušnih masa.
Cirkulacija može biti opća na razmjerima cijele planete i lokalna cirkulacija, koja se javlja na pojedinim teritorijama i vodnim područjima. Lokalna cirkulacija uključuje dnevne i noćne vjetrove koji se javljaju na obalama mora, planinsko-dolinske vjetrove, glacijalne vjetrove itd.
Lokalna cirkulacija u određenim vremenima i na određenim mestima može se nadmetati strujama opšte cirkulacije. Sa opštom cirkulacijom atmosfere u njoj nastaju ogromni talasi i vihori koji se razvijaju i kreću na različite načine.
Takvi atmosferski poremećaji su cikloni i anticikloni, koji su karakteristični za opću cirkulaciju atmosfere.
Kao rezultat kretanja zračnih masa, koje nastaje pod djelovanjem centara atmosferskog tlaka, teritorije su opskrbljene vlagom. Kao rezultat činjenice da u atmosferi istovremeno postoje kretanja zraka različitih razmjera, preklapajući jedno drugo, atmosferska cirkulacija je vrlo složen proces.
Ništa nije jasno?
Pokušajte zamoliti nastavnike za pomoć.
Kretanje vazdušnih masa na planetarnoj skali nastaje pod uticajem 3 glavna faktora:
Ovi faktori otežavaju opštu cirkulaciju atmosfere.
Da je zemlja ujednačen i ne rotirajući oko svoje ose - tada bi temperatura i pritisak na površini zemlje odgovarali toplotnim uslovima i bili bi geografske prirode. To znači da bi do pada temperature došlo od ekvatora do polova.
Sa ovom distribucijom, topli vazduh se diže na ekvatoru, dok hladan vazduh tone na polovima. Kao rezultat toga, akumulirao bi se na ekvatoru u gornjem dijelu troposfere, a pritisak bi bio visok, a na polovima bi se smanjio.
Na visini, zrak bi strujao u istom smjeru i doveo do smanjenja pritiska iznad ekvatora i njegovog povećanja iznad polova. Odliv vazduha blizu zemljine površine bi se desio sa polova, gde je pritisak visok prema ekvatoru u meridijanskom pravcu.
Ispostavilo se da je termalni uzrok prvi uzrok atmosferske cirkulacije - različite temperature dovode do različitih pritisaka na različitim geografskim širinama. U stvarnosti, pritisak je nizak na ekvatoru, a visok na polovima.
Na uniformi rotirajući Na Zemlji u gornjoj troposferi i donjoj stratosferi, vjetrovi tokom njihovog odlivanja do polova na sjevernoj hemisferi bi trebali skrenuti udesno, na južnoj hemisferi - ulijevo i istovremeno postati zapadni.
U donjoj troposferi, vjetrovi koji teku od polova prema ekvatoru i odstupaju bi postali istočni na sjevernoj hemisferi, a jugoistočni na južnoj hemisferi. Drugi razlog kruženja atmosfere je jasno vidljiv – dinamičan. Zonska komponenta opće cirkulacije atmosfere nastaje zbog rotacije Zemlje.
Donja površina sa neravnomjernom distribucijom zemlje i vode ima značajan uticaj na opću cirkulaciju atmosfere.
Cikloni
Donji sloj troposfere karakteriziraju vrtlozi koji se pojavljuju, razvijaju i nestaju. Neki vrtlozi su veoma mali i ostaju neprimećeni, dok drugi imaju veliki uticaj na klimu planete. Prije svega, to se odnosi na ciklone i anticiklone.
Definicija 2
Ciklon je ogroman atmosferski vrtlog sa niskim pritiskom u centru.
Na sjevernoj hemisferi, zrak u ciklonu se kreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, na južnoj hemisferi - u smjeru kazaljke na satu. Ciklonska aktivnost u srednjim geografskim širinama je karakteristika atmosferske cirkulacije.
Cikloni nastaju zbog rotacije Zemlje i odbijajuće sile Coriolisa, a u svom razvoju prolaze kroz faze od nastanka do punjenja. Po pravilu, pojava ciklona se dešava na atmosferskim frontovima.
Dvije vazdušne mase suprotne temperature, razdvojene frontom, uvlače se u ciklon. Topli vazduh na interfejsu prodire u region hladnog vazduha i odbija se na visoke geografske širine.
Ravnoteža je poremećena, a hladan vazduh u zadnjem delu je prisiljen da prodre u niske geografske širine. Postoji ciklonalni zavoj fronta, koji predstavlja ogroman talas koji se kreće od zapada prema istoku.
Faza talasa je prva faza razvoj ciklona.
Topli vazduh se diže i klizi preko frontalne površine na prednjem delu vala. Nastali talasi dužine od $1000$ km i više su nestabilni u svemiru i nastavljaju da se razvijaju.
Istovremeno, ciklon se kreće ka istoku brzinom od 100$ km dnevno, pritisak nastavlja da pada, a vjetar postaje jači, amplituda talasa se povećava. to druga faza je faza mladog ciklona.
Na posebnim kartama mladi ciklon ocrtava nekoliko izobara.
Sa napredovanjem toplog vazduha na visoke geografske širine, formira se topli front, a napredovanje hladnog vazduha u tropske geografske širine formira hladni front. Oba fronta su dio jedne cjeline. Topli front se kreće sporije od hladnog fronta.
Ako hladni front sustigne topli front i spoji se sa njim, a prednja okluzija. Topli vazduh se diže i uvija u spiralu. to treća faza razvoj ciklona - faza okluzije.
Četvrta faza– njen završetak je konačan. Dolazi do konačnog potiskivanja toplog zraka prema gore i njegovo hlađenje, temperaturni kontrasti nestaju, ciklon postaje hladan na cijelom svom području, usporava kretanje i konačno se puni. Od početka do punjenja, životni vek ciklona traje od 5$ do 7$ dana.
Napomena 1
Cikloni donose oblačno, hladno i kišovito vrijeme ljeti i otapanje zimi. Ljetni cikloni se kreću brzinom od 400 do 800 dolara dnevno, zimski - do 1000 km dnevno.
Anticikloni
Ciklonska aktivnost povezana je s nastankom i razvojem frontalnih anticiklona.
Definicija 3
Anticiklon- Ovo je ogroman atmosferski vrtlog sa visokim pritiskom u centru.
Anticikloni se formiraju u zadnjem delu hladnog fronta mladog ciklona u hladnom vazduhu i imaju svoje faze razvoja.
Postoje samo tri faze u razvoju anticiklona:
Opća cirkulacija atmosfere
Predmet proučavanja opšte cirkulacije atmosfere su pokretni cikloni i anticikloni umerenih geografskih širina sa svojim meteorološkim uslovima koji se brzo menjaju: pasati, monsuni, tropski cikloni itd. koji se ponavljaju češće od drugih, otkrivaju se usrednjavanjem meteoroloških elemenata tokom dužih vremenskih perioda. dugoročni periodi posmatranja,
Na sl. 8, 9 prikazuje prosječnu dugoročnu distribuciju vjetra u blizini zemljine površine u januaru i julu. U januaru, tj.
zimi, na sjevernoj hemisferi, džinovski anticiklonski vrtlozi su jasno vidljivi iznad Sjeverne Amerike i posebno intenzivan vrtlog iznad Centralne Azije.
Ljeti se anticiklonski vrtlozi nad kopnom uništavaju zbog zagrijavanja kontinenta, a nad okeanima se takvi vrtlozi značajno pojačavaju i šire se prema sjeveru.
Površinski pritisak u milibarima i preovlađujuće vazdušne struje
Zbog činjenice da se u troposferi zrak u ekvatorijalnim i tropskim geografskim širinama zagrijava mnogo intenzivnije nego u polarnim područjima, temperatura i tlak zraka postepeno se smanjuju u smjeru od ekvatora prema polovima. Kako kažu meteorolozi, planetarni gradijent temperature i pritiska usmjeren je u srednjoj troposferi od ekvatora do polova.
(U meteorologiji, gradijent temperature i pritiska uzima se u suprotnom smeru, u poređenju sa fizikom.) Vazduh je veoma pokretljiv medij. Da se Zemlja ne okreće oko svoje ose, tada bi u nižim slojevima atmosfere vazduh strujao od ekvatora do polova, a u gornjim slojevima bi se vraćao nazad u ekvator.
Ali Zemlja rotira ugaonom brzinom od 2p/86400 radijana u sekundi. Čestice zraka, krećući se od niskih geografskih širina do visokih, zadržavaju velike linearne brzine u odnosu na površinu zemlje, stečene na niskim geografskim širinama, i stoga odstupaju dok se kreću prema istoku. U troposferi se formira vazdušni transport zapad-istok, što je prikazano na Sl. deset.
Međutim, takav ispravan režim strujanja uočava se samo na kartama prosječnih vrijednosti. "Snimci" vazdušnih strujanja daju veoma raznolike, svaki put nove, neponovljive pozicije ciklona, anticiklona, vazdušnih strujanja, zona susreta toplog i hladnog vazduha, odnosno atmosferskih frontova.
Atmosferski frontovi igraju važnu ulogu u općoj cirkulaciji atmosfere, jer se u njima odvijaju značajne transformacije energije vazdušnih masa iz jedne vrste u drugu.
Na sl. 10 shematski prikazuje položaj glavnih frontalnih presjeka u srednjoj troposferi i blizu zemljine površine. Brojne vremenske pojave povezane su sa atmosferskim frontovima i frontalnim zonama.
Ovdje se rađaju ciklonalni i anticiklonski vrtlozi, formiraju se snažni oblaci i padavine, a vjetar se pojačava.
Kada atmosferski front prođe kroz datu tačku, obično se jasno uočava primjetno zahlađenje ili zagrijavanje, a cijeli karakter vremena se naglo mijenja. Zanimljive karakteristike se nalaze u strukturi stratosfere.
Planetarna frontalna zona u srednjoj troposferi
Ako se toplota nalazi u troposferi blizu ekvatora; vazdušne mase, a na polovima - hladno, zatim u stratosferi, posebno u toploj polovini godine, situacija je upravo suprotna, na polovima je ovde vazduh relativno topliji, a na ekvatoru hladan.
Gradijent temperature i pritiska usmjereni su u suprotnom smjeru u odnosu na troposferu.
Utjecaj sile odbijanja Zemljine rotacije, koja je dovela do formiranja transporta zapad-istok u troposferi, stvara zonu vjetrova istok-zapad u stratosferi.
Prosječna lokacija osovina mlaznog toka na sjevernoj hemisferi zimi
Najveće brzine vjetra i, shodno tome, najveća kinetička energija zraka uočene su u mlaznim strujama.
Slikovito rečeno, mlazni tokovi su zračne rijeke u atmosferi, rijeke koje teku blizu gornje granice troposfere, u slojevima koji odvajaju troposferu od stratosfere, odnosno u slojevima blizu tropopauze (sl. 11 i 12).
Brzina vjetra u mlaznim strujama dostiže 250 - 300 km/h - zimi; i 100 - 140 km/h - ljeti. Dakle, letilica male brzine, upadnuvši u takav mlazni tok, može letjeti "unazad".
Prosječna lokacija osovina mlaznog toka na sjevernoj hemisferi ljeti
Dužina mlaznih tokova dostiže nekoliko hiljada kilometara. Ispod mlaznih tokova u troposferi nalaze se šire i sporije zračne "rijeke" - planetarne visinske frontalne zone, koje također igraju važnu ulogu u općoj cirkulaciji atmosfere.
Pojava velikih brzina vjetra u mlaznim strujama i u planetarnim visinskim frontalnim zonama je posljedica prisustva velike razlike u temperaturama zraka između susjednih zračnih masa.
Prisutnost razlike u temperaturi zraka, ili, kako kažu, "kontrast temperature", dovodi do povećanja vjetra s visinom. Teorija pokazuje da je ovo povećanje proporcionalno horizontalnom temperaturnom gradijentu razmatranog sloja zraka.
U stratosferi, zbog preokreta meridijanskog gradijenta temperature zraka, intenzitet mlaznih strujanja opada i oni nestaju.
Uprkos velikom obimu planetarnih visinskih frontalnih zona i mlaznih tokova, oni, po pravilu, ne zaokružuju čitavu zemaljsku kuglu, već završavaju tamo gdje slabi horizontalni temperaturni kontrasti između zračnih masa. Najčešće i oštro, temperaturni kontrasti se očituju na polarnom frontu, koji odvaja zrak od umjerenih geografskih širina od tropskog zraka.
Položaj ose visinske frontalne zone sa blagom meridijalnom razmjenom zračnih masa
Planetarne frontalne zone na velikim visinama i mlazne struje često se javljaju u sistemu polarnog fronta. Iako, u prosjeku, planetarne visinske frontalne zone imaju smjer od zapada prema istoku, u određenim slučajevima smjer njihovih osa je vrlo raznolik. Najčešće u umjerenim geografskim širinama imaju talasast karakter. Na sl.
Na slikama 13, 14 prikazani su položaji osa visinskih frontalnih zona u slučajevima stabilnog transporta zapad-istok iu slučajevima razvijene meridionalne izmjene zračnih masa.
Bitna karakteristika vazdušnih strujanja u stratosferi i mezosferi iznad ekvatorijalnih i tropskih oblasti je postojanje nekoliko slojeva vazduha sa skoro suprotnim smerovima jakih vetrova.
Nastanak i razvoj ove višeslojne strukture polja vjetra ovdje se mijenja u određenim, ali ne baš potpuno podudarnim vremenskim intervalima, što može poslužiti i kao neki prognostički znak.
Ako ovome dodamo da je fenomen oštrog zagrijavanja u polarnoj stratosferi, koji se redovno javlja zimi, na neki način povezan sa procesima u stratosferi koji se odvijaju u tropskim geografskim širinama, te s troposferskim procesima umjerenih i visokih geografskih širina, onda postaje jasno koliko je složen i hirovit razvoj onih atmosferskih procesa koji direktno utječu na vremenski režim u umjerenim geografskim širinama.
Položaj ose visinske frontalne zone sa značajnom meridijalnom razmjenom zračnih masa
Od velikog značaja za formiranje atmosferskih procesa velikih razmjera je stanje donje površine, posebno stanje gornjeg aktivnog sloja vode Svjetskog okeana. Površina Svjetskog okeana čini skoro 3/4 ukupne površine Zemlje (slika 15).
morske struje
Zbog velikog toplotnog kapaciteta i mogućnosti lakog miješanja, okeanske vode dugo pohranjuju toplinu tokom susreta sa toplim zrakom u umjerenim geografskim širinama i tokom cijele godine u južnim geografskim širinama. Pohranjena toplota morskim strujama prenosi se daleko na sjever i zagrijava obližnja područja.
Toplotni kapacitet vode je nekoliko puta veći od toplotnog kapaciteta tla i stijena koje čine zemljište. Zagrijana vodena masa služi kao akumulator topline kojim opskrbljuje atmosferu. Istovremeno, treba napomenuti da kopno reflektuje sunčeve zrake mnogo bolje od površine okeana.
Površina snijega i leda posebno dobro reflektuje sunčeve zrake; Od njega se reflektuje 80-85% celokupnog sunčevog zračenja koje pada na sneg. Površina mora, naprotiv, apsorbira gotovo sve zračenje koje pada na nju (55-97%). Kao rezultat svih ovih procesa, atmosfera prima samo 1/3 sve energije koja dolazi direktno od Sunca.
Preostale 2/3 energije prima od donje površine koju grije Sunce, prvenstveno od površine vode. Prijenos topline s donje površine u atmosferu odvija se na nekoliko načina. Prvo, velika količina sunčeve topline troši se na isparavanje vlage s površine oceana u atmosferu.
Kada se ova vlaga kondenzuje, oslobađa se toplota koja zagreva okolne slojeve vazduha. Drugo, donja površina odaje toplotu atmosferi kroz turbulentan (tj. vrtložni, neuređeni) prenos toplote. Treće, toplota se prenosi toplotnim elektromagnetnim zračenjem. Kao rezultat interakcije okeana s atmosferom, u potonjoj se događaju važne promjene.
Sloj atmosfere u koji prodire toplina i vlaga okeana, u slučajevima kada hladni zrak nadire toplu površinu oceana, dostiže 5 km ili više. U onim slučajevima kada topli vazduh nadire hladnu vodenu površinu okeana, visina do koje se proteže uticaj okeana ne prelazi 0,5 km.
U slučajevima prodora hladnog vazduha, debljina njegovog sloja, na koji utiče okean, zavisi prvenstveno od veličine razlike u temperaturi vode i vazduha. Ako je voda toplija od zraka, tada se razvija snažna konvekcija, odnosno neuređeno uzlazno kretanje zraka, što dovodi do prodora topline i vlage u visoke slojeve atmosfere.
Naprotiv, ako je zrak topliji od vode, tada ne dolazi do konvekcije i zrak mijenja svoja svojstva samo u najnižim slojevima. Preko tople Golfske struje u Atlantskom okeanu, uz prodor vrlo hladnog zraka, prijenos topline okeana može doseći i do 2000 cal/cm2 dnevno i proteže se na cijelu troposferu.
Topli vazduh može izgubiti 20-100 cal/cm2 dnevno preko hladne površine okeana. Promjena svojstava zraka koji pogađa toplu ili hladnu površinu oceana događa se prilično brzo - takve promjene se mogu primijetiti na nivou od 3 ili 5 km već dan nakon početka invazije.
Koji porasti temperature zraka mogu biti rezultat njegove transformacije (promjene) iznad donje površine vode? Ispostavilo se da se u hladnom polugodištu atmosfera iznad Atlantika u prosjeku zagrijava za 6°, a ponekad se može zagrijati i za 20° dnevno. Atmosfera se može ohladiti za 2-10° dnevno. Procjenjuje se da na sjeveru Atlantskog okeana, tj.
gdje se događa najintenzivniji prijenos topline iz okeana u atmosferu, okean odaje 10-30 puta više topline nego što prima iz atmosfere. Naravno, zalihe topline u okeanu se obnavljaju prilivom toplih oceanskih voda iz tropskih geografskih širina. Vazdušne struje distribuiraju toplotu primljenu iz okeana hiljadama kilometara. Efekat zagrijavanja okeana zimi dovodi do činjenice da je razlika u temperaturi zraka između sjeveroistočnih dijelova okeana i kontinenata 15-20° na geografskim širinama od 45-60° u blizini površine zemlje, i 4-5° u srednja troposfera. Na primjer, učinak zagrijavanja okeana na klimu sjeverne Evrope je dobro proučavan.
Severozapadni deo Tihog okeana zimi je pod uticajem hladnog vazduha azijskog kontinenta, takozvanog zimskog monsuna, koji se širi 1-2 hiljade km duboko u okean u sloju vode i 3-4 hiljade km u srednjoj troposferi (slika 16) .
Godišnje količine topline koje nose morske struje
Ljeti je hladnije nad okeanom nego nad kontinentima, pa zrak koji dolazi iz Atlantskog okeana hladi Evropu, a zrak sa azijskog kontinenta zagrijava Tihi okean. Međutim, gore opisana slika je tipična za prosječne uvjete cirkulacije.
Svakodnevne promjene u veličini i smjeru toplotnih tokova od donje površine prema atmosferi i natrag su vrlo raznolike i imaju veliki utjecaj na promjenu samih atmosferskih procesa.
Postoje hipoteze prema kojima karakteristike razvoja razmjene topline između različitih dijelova podloge i atmosfere određuju stabilnu prirodu atmosferskih procesa u dugim vremenskim periodima.
Ako se zrak zagrije iznad anomalno (iznad normale) vodene površine jednog ili drugog dijela Svjetskog okeana u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, tada se u srednjoj troposferi formira područje visokog pritiska (barički greben). , duž čije istočne periferije počinje prijenos hladnih zračnih masa sa Arktika, a na njegovom zapadnom dijelu - prijenos toplog zraka iz tropskih širina na sjever. Takva situacija može dovesti do očuvanja dugotrajne vremenske anomalije u blizini površine zemlje u određenim područjima - suvo i vruće ili kišovito i prohladno ljeti, mrazno i suho ili toplo i snježno zimi. Oblačnost igra veoma značajnu ulogu u formiranju atmosferskih procesa tako što reguliše protok sunčeve toplote na zemljinu površinu. Oblačnost značajno povećava udio reflektovanog zračenja i time smanjuje zagrijavanje zemljine površine, što zauzvrat utiče na prirodu sinoptičkih procesa. Ispada neka vrsta povratnih informacija: priroda cirkulacije atmosfere utiče na stvaranje oblačnih sistema, a sistemi oblaka, zauzvrat, utiču na promjenu cirkulacije. Naveli smo samo najvažnije od proučavanih "kopnenih" faktora koji utiču na formiranje vremena i cirkulaciju vazduha. Aktivnost Sunca igra posebnu ulogu u proučavanju uzroka promjena u općoj cirkulaciji atmosfere. Ovdje treba razlikovati promjene u kruženju zraka na Zemlji u vezi sa promjenama ukupnog toplotnog toka koji dolazi od Sunca do Zemlje kao rezultat fluktuacija vrijednosti takozvane solarne konstante. Međutim, kako pokazuju nedavna istraživanja, u stvarnosti to nije striktno konstantna vrijednost. Energija cirkulacije atmosfere kontinuirano se obnavlja zahvaljujući energiji koju šalje Sunce. Stoga, ako ukupna energija koju šalje Sunce značajno fluktuira, onda to može utjecati na promjenu cirkulacije i vremena na Zemlji. Ovo pitanje još nije dovoljno proučeno. Što se tiče promjene Sunčeve aktivnosti, poznato je da na površini Sunca nastaju različiti poremećaji, sunčeve pjege, baklje, flokule, prominencije itd. Ovi poremećaji uzrokuju privremene promjene u sastavu sunčevog zračenja, ultraljubičaste komponente i korpuskularno (tj. koje se sastoji od nabijenih čestica, uglavnom protona) zračenja Sunca. Neki meteorolozi smatraju da je promjena sunčeve aktivnosti povezana s troposferskim procesima u Zemljinoj atmosferi, odnosno s vremenom.
Posljednja izjava zahtijeva više istraživanja, uglavnom zbog činjenice da dobro manifestirani 11-godišnji ciklus sunčeve aktivnosti nije jasno vidljiv u vremenskim uvjetima na Zemlji.
Poznato je da postoje čitave škole meteorologa-prognostičara koji prilično uspješno predviđaju vrijeme u vezi s promjenama sunčeve aktivnosti.
Vjetar i opća atmosferska cirkulacija
Vjetar je kretanje zraka iz područja visokog tlaka u područja nižeg tlaka. Brzina vjetra je određena razlikom atmosferskog tlaka.
Uticaj vjetra u plovidbi mora se stalno voditi računa, jer uzrokuje zanošenje broda, olujne valove itd.
Zbog neravnomjernog zagrijavanja različitih dijelova zemaljske kugle, postoji sistem atmosferskih strujanja na planetarnoj skali (opšta cirkulacija atmosfere).
Protok vazduha se sastoji od zasebnih vrtloga koji se nasumično kreću u prostoru. Stoga se brzina vjetra, mjerena u bilo kojoj tački, kontinuirano mijenja s vremenom. Najveće fluktuacije brzine vjetra uočene su u površinskom sloju. Da bi se mogle uporediti brzine vjetra, visina od 10 metara nadmorske visine uzeta je kao standardna visina.
Brzina vjetra se izražava u metrima u sekundi, snaga vjetra - u bodovima. Odnos između njih određen je Beaufortovom skalom.
Beaufortova skala
Fluktuacije brzine vjetra karakterizira koeficijent naleta, koji se podrazumijeva kao omjer maksimalne brzine naleta vjetra i njegove prosječne brzine dobijene tokom 5-10 minuta.
Kako se prosječna brzina vjetra povećava, faktor naleta opada. Pri velikim brzinama vjetra faktor udara je otprilike 1,2 - 1,4.
Pasati su vjetrovi koji duvaju cijele godine u jednom smjeru u zoni od ekvatora do 35°N. sh. i do 30°S sh. Stabilan u pravcu: na sjevernoj hemisferi - sjeveroistok, na jugu - jugoistok. Brzina - do 6 m / s.
Monsuni su vjetrovi umjerenih geografskih širina koji ljeti duvaju sa okeana na kopno, a zimi sa kopna na okean. Dostižu brzine od 20 m/s. Monsuni donose suvo, vedro i hladno vrijeme na obalu zimi, oblačno ljeti, sa kišom i maglom.
Povjetarac nastaje zbog neravnomjernog zagrijavanja vode i zemljišta tokom dana. Danju duva vjetar s mora na kopno (morski povjetarac). Noću od rashlađene obale - do mora (obalni povjetarac). Brzina vjetra 5 - 10 m/s.
Lokalni vjetrovi nastaju u određenim područjima zbog karakteristika reljefa i oštro se razlikuju od općeg strujanja zraka: nastaju kao rezultat neravnomjernog zagrijavanja (hlađenja) donje površine. Detaljne informacije o lokalnim vjetrovima date su u smjerovima plovidbe i hidrometeorološkim opisima.
Bura je jak vjetar koji duva niz padinu planine. Donosi značajnu hladnoću.
Uočava se u područjima gdje se nizak planinski lanac graniči s morem, u periodima kada se atmosferski tlak povećava nad kopnom, a temperatura opada u odnosu na pritisak i temperaturu iznad mora.
Na području Novorosijskog zaliva bura deluje u novembru - martu sa prosečnom brzinom vetra od oko 20 m/s (pojedinačni udari mogu biti 50 - 60 m/s). Trajanje akcije je od jednog do tri dana.
Slični vjetrovi se primjećuju na Novoj Zemlji, na mediteranskoj obali Francuske (maestral) i na sjevernim obalama Jadranskog mora.
Sirocco - vruć i vlažan vjetar središnjeg dijela Sredozemnog mora praćen je oblacima i padavinama.
Tornada su vihorovi nad morem prečnika i do nekoliko desetina metara, koji se sastoje od vodenog prskanja. Postoje do četvrt dana i kreću se brzinom do 30 čvorova. Brzina vjetra unutar tornada može doseći i do 100 m/s.
Olujni vjetrovi se javljaju uglavnom u područjima sa niskim atmosferskim pritiskom. Posebno veliku snagu postižu tropski cikloni, pri kojima brzina vjetra često prelazi 60 m/s.
Jake oluje se takođe primećuju u umerenim geografskim širinama. Prilikom kretanja, tople i hladne vazdušne mase neizbežno dolaze u dodir jedna s drugom.
Prijelazna zona između ovih masa naziva se atmosferski front. Prolazak fronta je praćen oštrom promjenom vremena.
Atmosferski front može biti u stacionarnom stanju ili u pokretu. Razlikovati tople, hladne frontove, kao i frontove okluzije. Glavni atmosferski frontovi su: arktički, polarni i tropski. Na sinoptičkim kartama frontovi su prikazani kao linije (front line).
Topli front nastaje kada se tople vazdušne mase guraju protiv hladnih vazdušnih masa. Na vremenskim kartama topli front je označen punom linijom sa polukrugovima duž fronta, koji označavaju smjer hladnijeg zraka i smjer kretanja.
Kako se topli front približava, pritisak počinje da opada, oblaci se zgušnjavaju i padaju obilne padavine. Zimi, kada front prođe, obično se pojavljuju niski stratusni oblaci. Temperatura i vlažnost vazduha polako rastu.
Kada prođe front, temperatura i vlažnost obično brzo rastu, a vjetar se pojačava. Nakon prolaska fronta mijenja se smjer vjetra (vjetar se okreće u smjeru kazaljke na satu), pad tlaka prestaje i počinje njegov slab rast, oblaci se rasipaju, a padavine prestaju.
Hladni front nastaje kada hladne vazdušne mase napreduju ka toplijim (slika 18.2). Na vremenskim kartama, hladna fronta je prikazana kao puna linija sa trouglovima duž fronta koji pokazuju toplije temperature i smjer kretanja. Pritisak ispred fronta pada snažno i neravnomjerno, brod ulazi u zonu pljuskova, grmljavine, oluje i jakih valova.
Okludirani front je front formiran spajanjem toplog i hladnog fronta. Predstavljen punom linijom s naizmjeničnim trokutima i polukrugovima.
Topli prednji dio
hladni prednji dio
Ciklon je atmosferski vrtlog ogromnog (stotine do nekoliko hiljada kilometara) prečnika sa smanjenim vazdušnim pritiskom u centru. Vazduh u ciklonu cirkuliše suprotno od kazaljke na satu na severnoj hemisferi i u smeru kazaljke na satu na južnoj.
Postoje dvije glavne vrste ciklona - ekstratropski i tropski.
Prvi se formiraju u umjerenim ili polarnim geografskim širinama i na početku razvoja imaju prečnik hiljada kilometara, a u slučaju tzv. centralnog ciklona i do nekoliko hiljada.
Tropski ciklon je ciklon formiran u tropskim geografskim širinama; to je atmosferski vrtlog sa smanjenim atmosferskim pritiskom u centru sa brzinom olujnog vjetra. Formirani tropski cikloni kreću se zajedno sa zračnim masama od istoka prema zapadu, dok postupno odstupaju do visokih geografskih širina.
Takve ciklone karakteriziraju i tzv. "oko oluje" - centralno područje prečnika 20 - 30 km sa relativno vedrim i mirnim vremenom. Godišnje se u svijetu primijeti oko 80 tropskih ciklona.
Pogled na ciklon iz svemira
Staze tropskog ciklona
Na Dalekom istoku i jugoistočnoj Aziji tropski cikloni nazivaju se tajfuni (od kineskog tai feng - veliki vjetar), a u Sjevernoj i Južnoj Americi - uragani (španski huracán, nazvan po indijskom bogu vjetra).
Općenito je prihvaćeno da se oluja pretvara u uragan pri brzini vjetra većoj od 120 km/h, pri brzini od 180 km/h uragan se naziva jak uragan.
7. Vjetar. Opća cirkulacija atmosfere
Predavanje 7. Vjetar. Opća cirkulacija atmosfere
Vjetar – to je kretanje zraka u odnosu na površinu zemlje, u kojem prevladava horizontalna komponenta. Kada se razmatra kretanje vjetra prema gore ili prema dolje, vertikalna komponenta se također uzima u obzir. Vjetar je karakterističan smjer, brzina i udar.
Razlog za pojavu vjetra je razlika u atmosferskom pritisku u različitim tačkama, određena horizontalnim baričkim gradijentom. Pritisak nije isti, prvenstveno zbog različitog stepena zagrevanja i hlađenja vazduha, a opada sa visinom.
Da bi se prikazala raspodjela pritiska na površini globusa, pritisak se primjenjuje na geografske karte, mjerene u isto vrijeme na različitim tačkama i svedene na istu visinu (na primjer, na nivo mora). Tačke sa istim pritiskom povezane su linijama - izobare.
Na taj način se identifikuju područja povećanog (anticikloni) i niskog (cikloni) pritiska, kao i pravac njihovog kretanja za vremensku prognozu. Izobare se mogu koristiti za određivanje koliko se pritisak mijenja s udaljenosti.
U meteorologiji, koncept horizontalni barički gradijent je promjena tlaka na 100 km duž horizontalne linije okomite na izobare od visokog tlaka do niskog tlaka. Ova promjena je obično 1-2 hPa/100 km.
Kretanje zraka se događa u smjeru gradijenta, ali ne pravolinijski, već složenije, zbog interakcije sila koje odbijaju zrak zbog rotacije zemlje i trenja. Pod uticajem Zemljine rotacije, kretanje vazduha odstupa od baričkog gradijenta udesno na severnoj hemisferi, ulevo na južnoj hemisferi.
Najveće odstupanje se uočava na polovima, a na ekvatoru je blizu nule. Sila trenja smanjuje i brzinu vjetra i odstupanje od gradijenta kao rezultat kontakta s površinom, kao i unutar zračne mase zbog različitih brzina u slojevima atmosfere. Zajednički uticaj ovih sila odstupa vjetar od nagiba nad kopnom za 45-55o, nad morem za 70-80o.
Sa povećanjem nadmorske visine, brzina vjetra i njegovo odstupanje se povećavaju do 90 ° na nivou od oko 1 km.
Brzina vjetra se obično mjeri u m / s, rjeđe - u km / h i bodovima. Smjer se uzima odakle vjetar duva, određen u rumovima (ima ih 16) ili ugaonim stepenima.
Koristi se za posmatranje vetra vane, koji se postavlja na visini od 10-12 m. Ručni anemometar se koristi za kratkotrajna posmatranja brzine u terenskim eksperimentima.
Anemorumbometar omogućava daljinsko mjerenje smjera i brzine vjetra , anemorumbograf kontinuirano bilježi ove pokazatelje.
Dnevna varijacija brzine vjetra iznad okeana gotovo se ne opaža i dobro je izražena nad kopnom: na kraju noći - minimum, poslijepodne - maksimum. Godišnji tok je određen zakonima opšte cirkulacije atmosfere i razlikuje se u regionima zemaljske kugle. Na primjer, u Evropi ljeti - minimalna brzina vjetra, zimi - maksimalna. U istočnom Sibiru je suprotno.
Smjer vjetra na određenom mjestu se često mijenja, ali ako se uzme u obzir učestalost vjetrova različitih rumova, možemo utvrditi da su neki češći. Za takvo proučavanje pravaca koristi se graf koji se naziva ruža vjetrova. Na svakoj pravoj liniji svih tačaka ucrtava se opaženi broj događaja vjetra za željeni period i dobivene vrijednosti se povezuju na tačke linijama.
Vjetar doprinosi održavanju konstantnosti plinovitog sastava atmosfere, miješajući zračne mase, prenosi vlažni morski zrak duboko u kontinente, osiguravajući im vlagu.
Štetan uticaj vjetra na poljoprivredu može se očitovati u povećanom isparavanju sa površine tla, izazivanju suše, a pri velikim brzinama vjetra moguća je erozija tla vjetrom.
Prilikom oprašivanja polja pesticidima, pri navodnjavanju prskalicama mora se voditi računa o brzini i smjeru vjetra. Prilikom polaganja šumskih pojaseva, zadržavanja snijega mora se znati smjer vjetrova koji preovlađuju.
lokalni vjetrovi.
Zovu se lokalni vjetrovi vjetrovi koji su karakteristični samo za određena geografska područja. Oni su od posebnog značaja po svom uticaju na vremenske prilike, njihovo poreklo je različito.
breezes – vjetrovi u blizini obale mora i velikih jezera, koji imaju oštru dnevnu promjenu smjera. Happy morski povjetarac duva na obalu sa mora, a noću - obalni povjetarac udari sa kopna na more (slika 2).
Izražene su po vedrom vremenu u toploj sezoni, kada je ukupan vazdušni saobraćaj slab. U drugim slučajevima, na primjer, tokom prolaska ciklona, povjetarac može biti maskiran jačim strujama.
Kretanje vjetra za vrijeme povjetarca uočeno je na nekoliko stotina metara (do 1-2 km), sa prosječnom brzinom od 3-5 m/s, au tropima - i više, prodire na desetine kilometara duboko u kopno ili more.
Razvoj povjetarca povezan je s dnevnim variranjem temperature površine kopna. Tokom dana, kopno se zagrijava više od površine vode, tlak iznad njega postaje manji i zrak se prenosi iz mora na kopno. Noću se kopno hladi brže i jače, zrak se prenosi sa kopna na more.
Dnevni povjetarac snižava temperaturu i povećava relativnu vlažnost, što je posebno izraženo u tropima. Na primjer, u zapadnoj Africi, kada se morski zrak kreće prema kopnu, temperatura se može smanjiti za 10 °C ili više, a relativna vlažnost može porasti za 40%.
Povjetarac se opaža i na obalama velikih jezera: Ladoga, Onega, Bajkal, Sevan itd., Kao i na velikim rijekama. Međutim, u ovim područjima povjetarac je manji u horizontalnom i vertikalnom razvoju.
Vjetrovi planinske doline se u planinskim sistemima primjećuju uglavnom ljeti i po svojoj dnevnoj periodičnosti su slične vjetrovima. Tokom dana raznose dolinu i obronke planina kao rezultat zagrevanja suncem, a noću, kada se ohladi, vazduh struji niz padine. Noćno kretanje zraka može uzrokovati mraz, što je posebno opasno u proljeće kada su bašte u cvatu.
Föhn –topao i suv vjetar koji duva od planina do dolina. Istovremeno, temperatura zraka značajno raste, a njegova vlažnost opada, ponekad vrlo brzo. Zapažene su u Alpima, na zapadnom Kavkazu, na južnoj obali Krima, u planinama Centralne Azije, Jakutije, na istočnim padinama Stenovitih planina i u drugim planinskim sistemima.
Foehn nastaje kada struja zraka pređe greben. Budući da se na zavjetrini stvara vakuum, zrak se usisava u obliku vjetra naniže. Silazni vazduh se zagreva prema zakonu suve adijabate: za 1°C na svakih 100 m spuštanja.
Na primjer, ako bi na visini od 3000 m zrak imao temperaturu od -8o i relativnu vlažnost od 100%, onda bi se, spuštajući se u dolinu, zagrijao do 22o, a vlažnost bi se smanjila na 17%. Ako se zrak diže uz vjetrobran, tada se vodena para kondenzira i stvaraju se oblaci, padavine padaju, a silazni zrak će biti još suvlji.
Trajanje fena je od nekoliko sati do nekoliko dana. Fen za kosu može uzrokovati intenzivno topljenje snijega i poplave, isušiti tlo i vegetaciju dok ne odumru.
Bora–to je jak, hladan, udarni vjetar koji duva sa niskih planinskih lanaca prema toplijim morima.
Bura je najpoznatija u Novorosijskom zalivu Crnog mora i na jadranskoj obali u blizini grada Trsta. Slično boru po poreklu i manifestaciji sjever u regiji
Baku, maestral na mediteranskoj obali Francuske, northser u Meksičkom zaljevu.
Bura nastaje kada hladne vazdušne mase prolaze kroz obalni greben. Vazduh teče dole pod silom gravitacije, razvijajući brzinu veću od 20 m/s, dok se temperatura znatno snižava, ponekad i za više od 25°C. Bura blijedi nekoliko kilometara od obale, ali ponekad može zahvatiti značajan dio mora.
U Novorosijsku se bura primećuje oko 45 dana u godini, češće od novembra do marta, sa trajanjem do 3 dana, retko do nedelju dana.
Opća cirkulacija atmosfere
Opća cirkulacija atmosfere– to je složen sistem velikih vazdušnih struja koje prenose veoma velike mase vazduha širom zemaljske kugle.
U atmosferi blizu zemljine površine u polarnim i tropskim geografskim širinama, uočava se transport prema istoku, u umjerenim geografskim širinama - prema zapadu.
Kretanje vazdušnih masa je otežano rotacijom Zemlje, kao i reljefom i uticajem područja visokog i niskog pritiska. Odstupanje vjetrova od preovlađujućih pravaca je do 70o.
U procesu zagrijavanja i hlađenja ogromnih masa zraka širom zemaljske kugle nastaju područja visokog i niskog tlaka koji određuju smjer planetarnih vazdušnih struja. Na osnovu dugoročnih prosječnih vrijednosti pritiska na nivou mora, otkrivene su sljedeće pravilnosti.
Sa obe strane ekvatora nalazi se zona niskog pritiska (u januaru - između 15o severne geografske širine i 25o južne geografske širine, u julu - od 35o severne geografske širine do 5o južne geografske širine). Ovo područje, tzv ekvatorijalna depresija, proteže se više na hemisferu gdje je ljeto u datom mjesecu.
U pravcu severno i južno od njega, pritisak raste i dostiže svoje maksimalne vrednosti u suptropske zone visokog pritiska(u januaru - na 30 - 32o sjeverne i južne geografske širine, u julu - na 33-37o S i 26-30o S). Od subtropskih do umjerenih zona, pritisak opada, posebno značajno na južnoj hemisferi.
Minimalni pritisak je u dva subpolarne zone niskog pritiska(75-65o N i 60-65o S). Dalje prema polovima, pritisak ponovo raste.
U skladu sa promjenama tlaka, nalazi se i meridionalni barični gradijent. Usmjeren je od suptropa s jedne strane - do ekvatora, s druge - do subpolarnih širina, od polova do subpolarnih širina. Ovo je u skladu sa zonskim smjerom vjetrova.
Iznad Atlantskog, Tihog i Indijskog okeana vrlo često duvaju sjeveroistočni i jugoistočni vjetrovi - pasati. Zapadni vjetrovi na južnoj hemisferi, na geografskim širinama od 40-60o, obilaze cijeli okean.
Na sjevernoj hemisferi, na umjerenim geografskim širinama, zapadni vjetrovi su stalno izraženi samo nad okeanima, a nad kontinentima su smjerovi složeniji, iako prevladavaju i zapadni vjetrovi.
Istočni vjetrovi polarnih geografskih širina jasno se uočavaju samo na periferiji Antarktika.
Na jugu, istoku i sjeveru Azije dolazi do nagle promjene smjera vjetrova od januara do jula - to su područja monsuni. Uzroci monsuna slični su uzrocima vjetrova. Ljeti se kopno Azije snažno zagrijava i preko njega se širi područje niskog tlaka, gdje zračne mase jure iz okeana.
Nastali ljetni monsun uzrokuje velike količine padavina, često pljuskove. Zimi se nad Azijom postavlja visoki pritisak zbog intenzivnijeg hlađenja kopna u poređenju sa okeanom, a hladni vazduh se kreće u okean, formirajući zimski monsun sa vedrim, suvim vremenom. Monsuni prodiru više od 1000 km u sloju iznad kopna do 3-5 km.
Vazdušne mase i njihova klasifikacija.
vazdušna masa- ovo je veoma velika količina vazduha, koja pokriva površinu od miliona kvadratnih kilometara.
U procesu opće cirkulacije atmosfere, zrak se dijeli na zasebne zračne mase, koje se dugo zadržavaju na ogromnoj teritoriji, poprimaju određena svojstva i uzrokuju različite vrste vremenskih prilika.
Prelazeći u druge regione Zemlje, ove mase donose sa sobom sopstveni vremenski režim. Prevladavanje zračnih masa određenog tipa (tipova) na određenom području stvara karakterističan klimatski režim područja.
Glavne razlike između vazdušnih masa su: temperatura, vlažnost, oblačnost, prašina. Na primjer, leti je vazduh iznad okeana vlažniji, hladniji, čistiji nego nad kopnom na istoj geografskoj širini.
Što se vazduh duže nalazi na jednom području, to se više menja, pa se vazdušne mase klasifikuju prema geografskim zonama u kojima su nastale.
Postoje glavne vrste: 1) arktik (antarktik), koji se kreću od polova, iz zona visokog pritiska; 2) umjerenim geografskim širinama“polarni” – na sjevernoj i južnoj hemisferi; 3) tropski- prelazak iz suptropskih i tropskih područja u umjerene geografske širine; četiri) ekvatorijalni- formirana nad ekvatorom. U svakom tipu razlikuju se morski i kontinentalni podtipovi, koji se prvenstveno razlikuju po temperaturi i vlažnosti unutar tipa. Zrak, koji se stalno kreće, prelazi iz područja formiranja u susjedne i postupno mijenja svoja svojstva pod utjecajem donje površine, postupno se pretvarajući u masu drugog tipa. Ovaj proces se zove transformacija.
hladno vazdušne mase se nazivaju one koje se kreću na topliju površinu. Oni izazivaju hladnoću u područjima gdje dolaze.
Kada se kreću, oni se sami zagrijavaju sa površine zemlje, tako da unutar masa nastaju veliki vertikalni temperaturni gradijenti i konvekcija se razvija sa stvaranjem kumulusa i kumulonimbusa i obilnim padavinama.
Vazdušne mase koje se kreću ka hladnijoj površini nazivaju se toplo mase. Oni donose toplinu, ali se sami hlade odozdo. U njima se ne razvija konvekcija i prevladavaju stratusni oblaci.
Susedne vazdušne mase međusobno su odvojene prelaznim zonama, koje su snažno nagnute prema površini Zemlje. Ove zone se nazivaju frontovima.
Atmosfera nije jednolična. U svom sastavu, posebno u blizini površine zemlje, mogu se razlikovati zračne mase.
Vazdušne mase su odvojene velike količine vazduha koje imaju određena zajednička svojstva (temperatura, vlažnost, providnost itd.) i kreću se kao celina. Međutim, unutar ovog volumena vjetrovi mogu biti različiti. Svojstva zračne mase određuju se područjem njenog formiranja. Stječe ih u procesu kontakta s podlogom, preko koje se formira ili zadržava. Vazdušne mase imaju različita svojstva. Na primjer, zrak Arktika ima niske temperature, dok zrak tropskih krajeva ima visoke temperature u svim godišnjim dobima, zrak sjevernog Atlantika značajno se razlikuje od zraka euroazijskog kontinenta. Horizontalne dimenzije vazdušnih masa su ogromne, srazmerne su kontinentima i okeanima ili njihovim velikim delovima. Postoje glavni (zonski) tipovi vazdušnih masa koje se formiraju u pojasevima sa različitim atmosferskim pritiskom: arktički (antarktički), umereni (polarni), tropski i ekvatorijalni. Zonske zračne mase dijele se na morske i kontinentalne - ovisno o prirodi donje površine u području njihovog formiranja.
Arktički vazduh se formira nad Arktičkim okeanom, a zimi i nad severom Evroazije i Severne Amerike. Vazduh karakteriše niska temperatura, nizak sadržaj vlage, dobra vidljivost i stabilnost. Njegovi prodori u umjerene geografske širine uzrokuju značajno i oštro zahlađenje i određuju pretežno vedro i malo oblačno vrijeme. Arktički zrak dijeli se na sljedeće varijante.
Pomorski arktički vazduh (mAv) - formiran u toplijem evropskom Arktiku bez leda sa višom temperaturom i većim sadržajem vlage. Njegovi prodori na kopno zimi uzrokuju zagrijavanje.
Kontinentalni arktički vazduh (cAv) - formira se iznad srednjeg i istočnog ledenog Arktika i severne obale kontinenata (zimi). Vazduh ima veoma niske temperature, nizak sadržaj vlage. Invazija KAV-a na kopno uzrokuje snažno zahlađenje po vedrom vremenu i dobroj vidljivosti.
Analog arktičkog zraka na južnoj hemisferi je antarktički zrak, ali njegov utjecaj se proteže uglavnom na susjedne morske površine, rjeđe na južni vrh Južne Amerike.
Umjeren (polarni) zrak. Ovo je vazduh umerenih geografskih širina. Takođe ima dva podtipa. Kontinentalni umjereni zrak (CW), koji se formira na ogromnim površinama kontinenata. Zimi je vrlo hladno i stabilno, vrijeme je obično vedro sa jakim mrazevima. Ljeti postaje jako toplo, u njemu nastaju uzlazne struje, nastaju oblaci, često pada kiša, primjećuju se grmljavine. Morski umjereni zrak (MOA) nastaje u srednjim geografskim širinama iznad okeana, a na kontinente se prenosi zapadnim vjetrovima i ciklonima. Karakterizira ga visoka vlažnost i umjerene temperature. Zimi, MUW donosi oblačno vrijeme, obilne padavine i više temperature (odmrzavanje). Ljeti donosi i dosta oblačnosti, kiše; temperatura pada pri ulasku.
Umjereni zrak prodire u polarne, kao i suptropske i tropske geografske širine.
Tropski zrak se formira u tropskim i suptropskim geografskim širinama, a ljeti - u kontinentalnim područjima na jugu umjerenih širina. Postoje dvije podvrste tropskog zraka. Kontinentalni tropski vazduh (cT) se formira nad kopnom, karakteriše ga visoke temperature, suvoća i prašina. Morski tropski zrak (mTw) formira se nad tropskim područjima (tropskim okeanskim zonama), koje karakterizira visoka temperatura i vlažnost.
Tropski zrak prodire u umjerene i ekvatorijalne geografske širine.
Ekvatorijalni vazduh nastaje u ekvatorijalnoj zoni od tropskog vazduha koji donose pasati. Odlikuje se visokim temperaturama i visokom vlažnošću tokom cijele godine. Osim toga, ove osobine su očuvane i nad kopnom i nad morem, pa se ekvatorijalni zrak ne dijeli na morske i kontinentalne podtipove.
Vazdušne mase su u stalnom kretanju. Štaviše, ako se vazdušne mase kreću na više geografske širine ili na hladniju površinu, nazivaju se toplim, jer donose zagrevanje. Zračne mase koje se kreću na niže geografske širine ili na topliju površinu nazivaju se hladne zračne mase. Oni donose hladnoću.
Prelazeći na druga geografska područja, vazdušne mase postepeno menjaju svoja svojstva, pre svega temperaturu i vlažnost, tj. prelaze u druge vrste vazdušnih masa. Proces transformacije vazdušnih masa iz jedne vrste u drugu pod uticajem lokalnih uslova naziva se transformacija. Na primjer, tropski zrak, koji prodire prema ekvatoru iu umjerenim geografskim širinama, pretvara se u ekvatorijalni i umjereni zrak. Morski umjereni zrak, jednom u dubinama kontinenata, hladi se zimi, a zagrijava ljeti i uvijek se suši, pretvarajući se u umjereno kontinentalni zrak.
Sve vazdušne mase su međusobno povezane u procesu njihovog stalnog kretanja, u procesu opšte cirkulacije troposfere.
vazdušne mase- velike količine zraka u donjem dijelu Zemljine atmosfere - troposferi, horizontalnih dimenzija od nekoliko stotina ili nekoliko hiljada kilometara i vertikalnih dimenzija od nekoliko kilometara, koje karakterizira približna horizontalna ujednačenost temperature i sadržaja vlage.
Vrste:Arctic ili Antarktički vazduh(AB), umeren vazduh(UV), tropski vazduh(TV) ekvatorijalni vazduh(EV).
Zrak u ventilacijskim slojevima može se kretati u obliku laminarni ili turbulentno protok. koncept "laminarni" znači da su pojedinačni tokovi vazduha međusobno paralelni i da se kreću u ventilacionom prostoru bez turbulencija. Kada turbulentno strujanje njegove čestice se kreću ne samo paralelno, već se kreću i poprečno. To dovodi do stvaranja vrtloga preko cijelog poprečnog presjeka ventilacijskog kanala.
Od toga zavisi stanje strujanja vazduha u ventilacionom prostoru: Brzina strujanja zraka, Temperatura zraka, Površina poprečnog presjeka ventilacionog kanala, Oblici i površine građevinskih elemenata na ivici ventilacionog kanala.
U Zemljinoj atmosferi uočavaju se kretanja zraka različitih razmjera - od desetina i stotina metara (lokalni vjetrovi) do stotina i hiljada kilometara (cikloni, anticikloni, monsuni, pasati, planetarne frontalne zone).
Vazduh se stalno kreće: diže se - kretanje nagore, pada - kretanje naniže. Kretanje zraka u horizontalnom smjeru naziva se vjetar. Razlog za pojavu vjetra je neravnomjerna raspodjela vazdušnog pritiska na površini Zemlje, koja je uzrokovana neravnomjernom raspodjelom temperature. U ovom slučaju, protok vazduha se kreće sa mesta sa visokim pritiskom na stranu gde je pritisak manji.
Uz vjetar, zrak se ne kreće ravnomjerno, već u udarima, udarima, posebno blizu površine Zemlje. Mnogo je razloga koji utiču na kretanje vazduha: trenje strujanja vazduha o površini Zemlje, nailazak na prepreke itd. Osim toga, vazdušni tokovi pod uticajem rotacije Zemlje odstupaju udesno u severnom delu zemlje. hemisfere, a lijevo na južnoj hemisferi.
Nadirući područja s različitim toplinskim svojstvima površine, zračne mase se postupno transformiraju. Na primjer, umjereni morski zrak, ulazeći u kopno i krećući se duboko u kopno, postupno se zagrijava i suši, pretvarajući se u kontinentalni zrak. Transformacija zračnih masa posebno je karakteristična za umjerene geografske širine u koje povremeno prodire topao i suh zrak iz tropskih širina i hladan i suv zrak iz subpolarnih širina.
Kretanje zračnih masa treba prije svega dovesti do izravnavanja baričkih i temperaturnih gradijenata. Međutim, na našoj rotirajućoj planeti sa različitim svojstvima toplotnog kapaciteta zemljine površine, različitim zalihama toplote kopna, mora i okeana, prisustvom toplih i hladnih okeanskih struja, polarnog i kontinentalnog leda, procesi su veoma složeni i često je sadržaj toplote veoma složen. kontrasti različitih vazdušnih masa ne samo da se ne izglađuju, već se, obrnuto, povećavaju.[ ...]
Kretanje vazdušnih masa iznad površine Zemlje uslovljeno je mnogim razlozima, uključujući rotaciju planete, neravnomerno zagrevanje njene površine od strane Sunca, formiranje zona niskog (cikloni) i visokog (anticikloni) pritiska, ravnog ili planinski teren i još mnogo toga. Osim toga, na različitim visinama, brzina, stabilnost i smjer strujanja zraka su vrlo različiti. Stoga se prijenos zagađivača koji ulaze u različite slojeve atmosfere odvija različitim brzinama i ponekad u drugim smjerovima nego u površinskom sloju. Uz vrlo jake emisije povezane s visokim energijama, zagađenje koje pada na visoke, do 10-20 km, slojevi atmosfere mogu se pomjeriti hiljadama kilometara u roku od nekoliko dana ili čak sati. Tako je vulkanski pepeo izbačen eksplozijom vulkana Krakatau u Indoneziji 1883. godine uočen u obliku neobičnih oblaka nad Evropom. Radioaktivne padavine različitog intenziteta nakon testiranja posebno snažnih hidrogenskih bombi pale su na gotovo cijelu površinu Zemlje.[...]
Kretanje zračnih masa – vjetar koji nastaje zbog razlike u temperaturi i pritisku u različitim dijelovima planete utiče ne samo na fizička i hemijska svojstva samog zraka, već i na intenzitet prijenosa topline, promjene vlažnosti, tlaka, kemijske sastava vazduha, smanjujući ili povećavajući količinu zagađenja.[...]
Kretanje zračnih masa može biti u obliku njihovog pasivnog kretanja konvektivne prirode ili u obliku vjetra - zbog ciklonalne aktivnosti Zemljine atmosfere. U prvom slučaju osigurava se naseljavanje spora, polena, sjemena, mikroorganizama i malih životinja, koje za to imaju posebne adaptacije - anemohore: vrlo male veličine, padobranske dodatke itd. (Sl. 2.8). Sva ova masa organizama naziva se aeroplankton. U drugom slučaju, vjetar prenosi i aeroplankton, ali na mnogo veće udaljenosti, dok može prenositi i zagađivače u nove zone, itd.[ ...]
Kretanje vazdušnih masa (vetar). Kao što je poznato, razlog za formiranje tokova vjetra i kretanja zračnih masa je neravnomjerno zagrijavanje različitih dijelova zemljine površine, povezano s padom tlaka. Strujanje vjetra je usmjereno ka nižem pritisku, ali rotacija Zemlje utiče i na kruženje vazdušnih masa na globalnom nivou. U površinskom sloju vazduha kretanje vazdušnih masa utiče na sve meteorološke faktore životne sredine, odnosno klimu, uključujući temperaturu, vlažnost, isparavanje sa kopna i mora, kao i na transpiraciju biljaka.[...]
ANOMALNO KRETANJE CIKLONOM. Kretanje ciklona u smjeru koji se oštro razlikuje od uobičajenog, odnosno od istočne polovice horizonta prema zapadnoj ili duž meridijana. A.P.C. je povezan s anomalnim smjerom vodećeg toka, što je zauzvrat posljedica neobične distribucije toplih i hladnih zračnih masa u troposferi.[...]
TRANSFORMACIJA ZRAČNE MASE. 1. Postepena promena svojstava vazdušne mase tokom njenog kretanja usled promene uslova donje površine (relativna transformacija).[ ...]
Treći razlog za kretanje vazdušnih masa je dinamičan, što doprinosi stvaranju područja visokog pritiska. Zbog činjenice da najviše topline dolazi u ekvatorijalnu zonu, zračne mase se ovdje dižu do 18 km. Stoga se uočava intenzivna kondenzacija i padavine u obliku tropskih pljuskova. U takozvanim „konjskim“ geografskim širinama (oko 30° S i 30° S), hladne suhe vazdušne mase, spuštajući se i adijabatski zagrijavajući, intenzivno upijaju vlagu. Stoga se na ovim geografskim širinama prirodno formiraju glavne pustinje planete. Uglavnom su se formirali u zapadnim dijelovima kontinenata. Zapadni vjetrovi koji dolaze iz okeana ne sadrže dovoljno vlage da bi se prenijeli na silazni suvi zrak. Stoga ima vrlo malo padavina.[...]
Formiranje i kretanje vazdušnih masa, položaj i putanja ciklona i anticiklona od velikog su značaja za izradu vremenske prognoze. Sinoptička karta pruža vizuelni prikaz stanja vremena u ovom trenutku na ogromnoj teritoriji.[ ...]
VREMENSKI TRANSFER. Kretanje određenih vremenskih prilika zajedno sa njihovim "nosačima" - vazdušnim masama, frontovima, ciklonima i anticiklonama.[...]
U uskom graničnom pojasu koji razdvaja vazdušne mase nastaju frontalne zone (frontovi) koje karakteriše nestabilno stanje meteoroloških elemenata: temperatura, pritisak, vlažnost, smer i brzina vetra. Ovdje se sa izuzetnom jasnoćom ispoljava najvažniji princip u fizičkoj geografiji kontrasta sredina, koji se izražava u oštrom aktiviranju razmjene materije i energije u zoni dodira (kontakta) prirodnih kompleksa različitih svojstava i njihove komponente (F. N. Milkov, 1968). Aktivna razmjena materije i energije između zračnih masa u frontalnim zonama očituje se u tome što se ovdje događa nastanak, kretanje uz istovremeni porast snage i, konačno, gašenje ciklona.[...]
Sunčeva energija uzrokuje planetarna kretanja zračnih masa kao rezultat njihovog neravnomjernog zagrijavanja. Nastaju grandiozni procesi atmosferske cirkulacije, koji su ritmičke prirode.[ ...]
Ako u slobodnoj atmosferi s turbulentnim kretanjima zračnih masa ova pojava ne igra primjetnu ulogu, onda u stacionarnom ili nisko pokretnom zraku u zatvorenom prostoru, ovu razliku treba uzeti u obzir. U neposrednoj blizini površine različitih tijela imat ćemo sloj sa određenim viškom negativnih zračnih jona, dok će okolni zrak biti obogaćen pozitivnim zračnim jonima.[...]
Neperiodične promjene vremena uzrokovane su kretanjem vazdušnih masa iz jednog geografskog područja u drugo u opštem sistemu cirkulacije atmosfere.[...]
Zbog činjenice da na velikim visinama brzina kretanja vazdušnih masa dostiže 100 m/s, joni koji se kreću u magnetnom polju mogu biti pomereni, iako su ti pomaci neznatni u poređenju sa prenosom u struji. Za nas je važno da su u polarnim zonama, gde su linije sile Zemljinog magnetnog polja zatvorene na njenoj površini, izobličenja jonosfere veoma značajna. Broj iona, uključujući jonizovani kiseonik, u gornjim slojevima atmosfere polarnih zona je smanjen. Ali glavni razlog niskog sadržaja ozona u području polova je nizak intenzitet sunčevog zračenja, koje pada čak i tokom polarnog dana pod malim uglovima prema horizontu, a potpuno je odsutno tokom polarne noći. Sama po sebi, skrining uloga ozonskog omotača u polarnim područjima nije toliko važna upravo zbog niskog položaja Sunca iznad horizonta, što isključuje visok intenzitet UV zračenja površine. Međutim, površina polarnih „rupa“ u ozonskom omotaču je pouzdan pokazatelj promjena ukupnog sadržaja ozona u atmosferi.[...]
Translacijska horizontalna kretanja vodenih masa povezana s kretanjem značajnih količina vode na velike udaljenosti nazivaju se strujama. Struje nastaju pod uticajem različitih faktora, kao što su vetar (tj. trenje i pritisak pokretnih vazdušnih masa na površinu vode), promene u raspodeli atmosferskog pritiska, neravnomerna raspodela gustine morske vode (tj. horizontalni pritisak gradijent voda različite gustine na jednakim dubinama), sile Meseca i Sunca koje stvaraju plimu. Na prirodu kretanja vodenih masa značajno utiču i sekundarne sile, koje ga same ne izazivaju, već se manifestuju samo u prisustvu kretanja. Ove sile uključuju silu koja nastaje zbog rotacije Zemlje - Coriolisovu silu, centrifugalne sile, trenje voda o dnu i obalama kontinenata, unutrašnje trenje. Rasprostranjenost kopna i mora, topografija dna i obrisi obala imaju veliki utjecaj na morske struje. Struje su klasifikovane uglavnom prema porijeklu. U zavisnosti od sila koje ih pobuđuju, struje se kombinuju u četiri grupe: 1) frikcione (vetar i drift), 2) gradijentno-gravitacione, 3) plimne, 4) inercijalne.[...]
Vjetroturbine i jedrenjaci pokreću se kretanjem zračnih masa zbog zagrijavanja suncem i stvaranja zračnih struja ili vjetrova. jedan.[ ...]
KONTROLA POKRETANJA. Formulacija činjenice da se kretanje vazdušnih masa i troposferski poremećaji uglavnom dešavaju u pravcu izobara (izohipsa) i, posljedično, vazdušnih strujanja gornje troposfere i donje stratosfere.[...]
To, pak, može dovesti do narušavanja kretanja vazdušnih masa u blizini industrijskih zona koje se nalaze pored takvog parka i povećanog zagađenja vazduha.[...]
Većina vremenskih pojava zavisi od toga da li su vazdušne mase stabilne ili nestabilne. Sa stabilnim vazduhom, vertikalna kretanja u njemu su otežana, sa nestabilnim vazduhom, naprotiv, lako se razvijaju. Kriterijum stabilnosti je uočeni temperaturni gradijent.[ ...]
Hidrodinamički, zatvorenog tipa sa podesivim pritiskom vazdušnog jastuka, sa prigušivačem pulsiranja. Konstruktivno se sastoji od kućišta sa donjom ivicom, kolektora sa nagibnim mehanizmom, turbulatora, gornje usne sa mehanizmom za vertikalno i horizontalno pomeranje, mehanizama za fino podešavanje profila izlaznog proreza sa mogućnošću automatskog upravljanja poprečni profil papirne mreže. Površine dijelova kutije koji dolaze u dodir s masom pažljivo su polirane i elektropolirane.[ ...]
Potencijalna temperatura, za razliku od molekularne temperature T, ostaje konstantna tokom suhih adijabatskih kretanja iste čestice vazduha. Ako se u procesu kretanja zračne mase promijenila njena potencijalna temperatura, tada dolazi do dotoka ili odliva topline. Suvi adijabat je linija jednake potencijalne temperature.[...]
Najtipičniji slučaj disperzije je kretanje gasnog mlaza u pokretnom mediju, odnosno tokom horizontalnog kretanja vazdušnih masa atmosfere.[ ...]
Glavni razlog kratkoperiodnih oscilacija OS, prema konceptu koji je 1964. godine izneo autor rada, je horizontalno kretanje ST ose, koje je direktno povezano sa kretanjem dugih talasa u atmosferi. Štaviše, smjer vjetra u stratosferi iznad mjesta posmatranja ne igra značajnu ulogu. Drugim riječima, kratkoročne OS fluktuacije uzrokovane su promjenom zračnih masa u stratosferi iznad mjesta posmatranja, budući da te mase razdvajaju ST.[ ...]
Na stanje slobodne površine rezervoara, zbog velike površine njihove površine, snažno utiče vjetar. Kinetička energija strujanja zraka prenosi se na mase vode kroz sile trenja na granici između dva medija. Jedan dio prenesene energije troši se na formiranje valova, a drugi dio se koristi za stvaranje drift struje, tj. progresivno kretanje površinskih slojeva vode u pravcu vjetra. U akumulacijama ograničene veličine, kretanje vodenih masa driftnom strujom dovodi do izobličenja slobodne površine. Na zavjetrinoj obali nivo vode opada - javlja se udar vjetra, na obali zavjetrine nivo raste - javlja se udar vjetra. Na akumulacijama Tsimlyansk i Rybinsk zabilježene su razlike u nivou od 1 m ili više u blizini obala u zavjetrini i vjetru. Uz dugi vjetar, nagib postaje stabilan. Mase vode koje su dovedene na obalu u zavjetrini uz pomoć strujne struje preusmjeravaju se u suprotnom smjeru uz pomoć strujnog nagiba blizu dna.[ ...]
Dobijeni rezultati temelje se na rješavanju problema za stacionarne uslove. Međutim, razmatrane razmere terena su relativno male, a vreme kretanja vazdušne mase ¿ = l:/u je malo, što nam omogućava da se ograničimo na parametarsko razmatranje karakteristika nadolazećeg vazdušnog toka.[ . ..]
Ali ledeni Arktik stvara poteškoće u poljoprivredi ne samo zbog hladnih i dugih zima. Hladan, a samim tim i dehidriran arktik: vazdušne mase se ne zagrevaju tokom prolećno-letnjeg kretanja. Što je temperatura viša, to više! potrebna je vlaga da bi se zasitio. I. P. Gerasimov i K. K. Mkov napomenuli su da „trenutno jednostavno povećanje ledenog pokrivača Arktičkog basena uzrokuje. . . zas; u Ukrajini i regionu Volge” 2.[ ...]
Godine 1889. divovski oblak skakavaca preletio je s obale sjeverne Afrike preko Crvenog mora do Arabije. Kretanje insekata trajalo je cijeli dan, a njihova masa iznosila je 44 miliona tona. V.I. Vernadsky je tu činjenicu smatrao dokazom ogromne moći žive materije, izrazom pritiska života, težnje da zauzme cijelu Zemlju. Istovremeno je u tome vidio biogeokemijski proces - migraciju elemenata uključenih u biomasu skakavaca, potpuno posebnu migraciju - kroz zrak, na velike udaljenosti, koja nije u skladu s uobičajenim načinom kretanja zračnih masa u atmosfera.[ ...]
Dakle, glavni faktor koji određuje brzinu katabatskih vjetrova je temperaturna razlika između ledenog pokrivača i atmosfere 0 i ugao nagiba ledene površine. Kretanje ohlađene vazdušne mase niz padinu ledene kupole Antarktika pojačano je efektima pada vazdušne mase sa visine ledene kupole i uticajem baričkih gradijenata u Antarktičkom visokom. Horizontalni barični gradijenti, kao element formiranja katabatskih vjetrova na Antarktiku, doprinose povećanju oticanja zraka na periferiju kontinenta, prvenstveno zbog njegovog prehlađenja u blizini površine ledenog pokrivača i nagiba leda. kupola prema moru.[ ...]
Analiza sinoptičkih karata je sljedeća. Prema podacima ucrtanim na kartu, utvrđuje se stvarno stanje atmosfere u trenutku posmatranja: raspored i priroda vazdušnih masa i frontova, lokacija i svojstva atmosferskih poremećaja, lokacija i priroda oblaka i padavina, raspodjela temperature itd. za date uslove atmosferske cirkulacije. Sastavljanjem karata za različite periode možete ih pratiti za promjene stanja atmosfere, posebno za kretanje i evoluciju atmosferskih poremećaja, kretanje, transformaciju i interakciju zračnih masa itd. Prezentacija atmosferskih prilika na sinoptičke karte pružaju zgodnu priliku za informacije o stanju vremena.[ ..]
Atmosferski procesi makrorazmjere proučavani uz pomoć sinoptičkih karata i koji su uzrok vremenskog režima na velikim geografskim područjima. To je nastanak, kretanje i promjena svojstava vazdušnih masa i atmosferskih frontova; nastanak, razvoj i kretanje atmosferskih poremećaja - ciklona i anticiklona, evolucija kondenzacionih sistema, intramasnih i frontalnih, u vezi sa navedenim procesima itd.[...]
Dok se u potpunosti ne isključi vazdušna hemijska obrada, potrebno je poboljšati njenu primjenu kroz što pažljiviji odabir objekata, smanjivanje vjerovatnoće „rušenja“ – kretanja zračnih masa za piljenje, kontrolirano doziranje i sl. Za primarnu negu na čistinama kroz primjenom herbicida, preporučljivo je koristiti tipološku dijagnostiku u većoj mjeri čišćenja. Hemija je moćno sredstvo nege šuma. Ali važno je da se hemijska njega ne pretvori u trovanje šume, njenih stanovnika i posetilaca.[ ...]
U prirodi oko nas voda je u stalnom kretanju – a to je samo jedan od mnogih prirodnih ciklusa tvari u prirodi. Kada kažemo „kretanje“, ne mislimo samo na kretanje vode kao fizičkog tijela (tok), ne samo na njeno kretanje u prostoru, već, prije svega, na prijelaz vode iz jednog fizičkog stanja u drugo. Na slici 1 možete vidjeti kako funkcionira ciklus vode. Na površini jezera, rijeka i mora voda se pod utjecajem energije sunčeve svjetlosti pretvara u vodenu paru - ovaj proces se naziva isparavanjem. Na isti način voda isparava sa površine snježnog i ledenog pokrivača, sa lišća biljaka i iz tijela životinja i ljudi. Vodena para se toplijim strujanjima vazduha diže u gornju atmosferu, gde se postepeno hladi i ponovo prelazi u tečnost ili prelazi u čvrsto stanje - ovaj proces se naziva kondenzacija. Istovremeno, voda se kreće sa kretanjem vazdušnih masa u atmosferi (vetrovi). Od nastalih kapljica vode i kristala leda nastaju oblaci iz kojih na kraju pada kiša ili snijeg na tlo. Voda vraćena na zemlju u obliku padavina teče niz padine i skuplja se u potocima i rijekama koje se ulivaju u jezera, mora i okeane. Dio vode prodire kroz tlo i stijene, dospijeva u podzemne i podzemne vode, koje također, po pravilu, otiču u rijeke i druga vodna tijela. Tako se krug zatvara i može se beskonačno ponavljati u prirodi.[ ...]
SINOPTIČKA METEOROLOGIJA. Meteorološka disciplina, koja se formirala u drugoj polovini XIX veka. a posebno u 20. veku; doktrina atmosferskih makrorazmjernih procesa i prognoza vremena na temelju njihovog proučavanja. Takvi procesi su nastanak, evolucija i kretanje ciklona i anticiklona, koji su usko povezani sa nastankom, kretanjem i evolucijom vazdušnih masa i frontova između njih. Proučavanje ovih sinoptičkih procesa vrši se uz pomoć sistematske analize sinoptičkih karata, vertikalnih presjeka atmosfere, aeroloških dijagrama i drugih pomoćnih sredstava. Prelaz sa sinoptičke analize cirkulacijskih uslova na velikim površinama zemljine površine na njihovu prognozu i na prognozu vremenskih prilika povezanih s njima još uvijek se u velikoj mjeri svodi na ekstrapolaciju i kvalitativne zaključke iz odredbi dinamičke meteorologije. Međutim, u posljednjih 25 godina, numerička (hidrodinamička) prognoza meteoroloških polja sve se više koristi numeričkim rješavanjem jednačina atmosferske termodinamike na elektroničkim računalima. Pogledajte i vremensku uslugu, vremensku prognozu i niz drugih pojmova. Uobičajeni sinonim: vremenska prognoza.[ ...]
Slučaj širenja mlaza koji smo analizirali nije tipičan, budući da je vrlo malo mirnih perioda u skoro svakom području. Stoga je najtipičniji slučaj rasejanja kretanje gasnog mlaza u pokretnom mediju, odnosno u prisustvu horizontalnog kretanja atmosferskih vazdušnih masa.[...]
Očigledno je da jednostavno temperatura zraka T nije konzervativna karakteristika toplinskog sadržaja zraka. Dakle, sa konstantnim sadržajem toplote u pojedinačnoj zapremini vazduha (turbulentni mol), njegova temperatura može varirati u zavisnosti od pritiska (1.1). Atmosferski pritisak, kao što znamo, opada sa visinom. Kao rezultat toga, vertikalno kretanje zraka dovodi do promjena u njegovom specifičnom volumenu. U ovom slučaju se ostvaruje rad ekspanzije, što dovodi do promjene temperature čestica zraka čak iu slučaju kada su procesi izentropski (adijabatski), tj. nema razmene toplote pojedinačnog elementa mase sa okolnim prostorom. Promjene u temperaturi zraka koji se kreće okomito odgovarat će suhim dijabatskim ili vlažnim dijabatskim gradijentima, ovisno o prirodi termodinamičkog procesa.
Opšta cirkulacija atmosfere je cirkulacija vazdušnih masa koja se prostire širom planete. Oni su nosioci raznih elemenata i energije u atmosferi.
Povremeno i sezonsko plasiranje toplotne energije uzrokuje strujanja zraka. To dovodi do različitog zagrijavanja tla i zraka u različitim područjima.
Zbog toga je sunčev utjecaj osnivač kretanja zračnih masa i atmosferske cirkulacije. Zračni saobraćaj na našoj planeti je potpuno drugačiji - doseže nekoliko metara ili desetine kilometara.
Najjednostavnija i najrazumljivija shema za cirkulaciju atmosfere lopte stvorena je prije mnogo godina i danas se koristi. Kretanje vazdušnih masa je nepromenljivo i neprekidno, one se kreću po našoj planeti stvarajući začarani krug. Brzina kretanja ovih masa direktno je povezana sa sunčevim zračenjem, interakcijom sa okeanom i interakcijom atmosfere sa tlom.
Atmosferska kretanja uzrokovana su nestabilnošću distribucije sunčeve topline po cijeloj planeti. Smjenjivanje suprotnih zračnih masa - toplih i hladnih - njihovo stalno skakanje gore-dolje, formira različite cirkulacijske sisteme.
Atmosfera dobija toplotu na tri načina - korišćenjem sunčevog zračenja, uz pomoć kondenzacije pare i razmene toplote sa zemljanim pokrivačem.
Vlažan vazduh je takođe važan za zasićenje atmosfere toplotom. Tropska zona Tihog okeana igra veliku ulogu u ovom procesu.
Vazdušne struje u atmosferi
(Vazdušne struje u Zemljinoj atmosferi)
Vazdušne mase se razlikuju po svom sastavu, u zavisnosti od mesta porekla. Zračni tokovi se dijele na 2 glavna kriterija - kontinentalni i morski. Kontinentalni se formiraju iznad zemljišnog pokrivača, pa su malo navlaženi. Marinci su, s druge strane, veoma mokri.
Glavne vazdušne struje Zemlje su pasati, cikloni i anticikloni.
Pasati se formiraju u tropima. Njihovo kretanje je usmjereno prema ekvatorijalnim teritorijama. To je zbog razlika u tlaku - na ekvatoru je nizak, au tropima je visok.
(Pasati (pasati) su prikazani crvenom bojom na dijagramu)
Formiranje ciklona događa se iznad površine toplih voda. Vazdušne mase se kreću od centra ka ivicama. Njihov uticaj karakterišu obilne padavine i jaki vetrovi.
Tropski cikloni djeluju iznad okeana na ekvatorijalnim teritorijama. Nastaju u bilo koje doba godine, uzrokujući uragane i oluje.
Anticikloni se formiraju nad kontinentima gdje je vlažnost niska, ali postoji dovoljna količina sunčeve energije. Zračne mase u ovim strujama kreću se od rubova do središnjeg dijela, gdje se zagrijavaju i postepeno smanjuju. Zbog toga cikloni donose vedro i mirno vrijeme.
Monsuni su promjenjivi vjetrovi koji sezonski mijenjaju smjer.
Razlikuju se i sekundarne zračne mase, poput tajfuna i tornada, cunamija.