|
Непрерывно взаимодействуя через
переносы тепла и влаги с подстилающей поверхностью, атмосфера является
чрезвычайно подвижной средой. Мгновенное распределение скоростей воздушных
потоков представляет чрезвычайно сложную картину. Вместе с тем в общей циркуляции
атмосферы прослеживается некоторая глобальная система, охватывающая
тропосферу и нижнюю стратосферу.
Основной причиной ветра является неравномерность распределения
атмосферного давления над различными районами, вызывающая перетекание
воздуха, на которое, в свою очередь, действует отклоняющая сила вращения
Земли (сила Кориолиса).
Планетарные зоны атмосферной циркуляции южного и северного
полушарий в общих чертах похожи. У полюсов располагаются полярные области
высокого давления (арктические воздушные массы), в 60°-ных широтах —
субполярная область низкого давления, в 30 ° -ных широтах — субтропическая
зона высокого давления, отделяющая воздух умеренных широт от тропического
воздуха, а в районе экватора — экваториальная депрессия (зона пониженного
давления).
Между субтропической зоной и экваториальной депрессией
возникают ветры постоянного направления — пассаты (северо-восточные в
северном полушарии и юго-восточные в южном). Между субполярной областью
низкого давления и субтропической областью высокого давления образуется зона
западного переноса, отличающаяся частыми циклонами, переменчивой погодой и
умеренным климатом (широты 55—70°). В экваториальной зоне преобладают штили и
слабые ветры.
В западной части Тихого океана и в северной части
Индийского наблюдаются устойчивые ветры сезонного характера — муссоны. Они
меняют направление на почти противоположное от зимы к лету. Причина муссонов
— периодические перемещения планетарных зон циркуляции атмосферы из-за
неравномерности распределения моря и суши. В то же время в южном полушарии в
широтах более 40° весь океан охвачен устойчивой полосой западных ветров
(ревущие сороковые).
Во время развития мощных кучево-дождевых облаков
вертикальные воздушные потоки могут образовывать сильные вихри небольшого
диаметра. Они называются смерчами и обладают разрушительной силой. Скорость
ветра в смерче может превышать 100 м/с.
Атмосферное давление измеряют в миллиметрах ртутного столба
или в миллибарах. Если на карте соединить точки с одинаковым атмосферным
давлением, то получится линия, называемая изобарой. Расположение изобар дает
наглядную картину распределения атмосферного давления, а их частота позволяет
судить о горизонтальном барическом градиенте. Естественно предположить, что
перетекание воздуха (ветер) происходит в направлении этого градиента, однако
под влиянием вращения Земли направление ветра отклоняется вправо (в северном
полушарии) на угол 45° и более.
Замкнутые изобары образуют центры повышенного (антициклон)
или пониженного (циклон) давления в зависимости от того, куда направлен
барический градиент (наружу или внутрь) . В результате вокруг таких центров
образуется вихревое движение воздуха с характерной системой ветров. В
циклонах и антициклонах наблюдается характерная погода. В самых общих чертах
в антициклоне ясно и прохладно, в циклоне же облачно, выпадают осадки, а
температура воздуха несколько повышается.
Зарождающиеся у тропиков циклоны перемещаются в умеренные
широты. Размеры циклонов и сила ветра в них колеблются в широких пределах.
Так, диаметр циклона может достигать 1000 миль. Наиболее опасны циклоны малого диаметра с сильным падением атмосферного давления в центре.
Ветер в них достигает ураганной силы, что сопровождается сильным волнением,
поэтому на судах должны приниматься меры по расхождению с этим опасным
метеорологическим явлением. Прогнозируемые пути движения циклонов сообщаются
в метеорологических радиопередачах. Авиаразведка с больших высот и информация
с метеорологических спутников позволяют заблаговременно известить
мореплавателей о приближающейся опасности. Используются также местные
признаки погоды, предвещающие приближение циклона (резкое падение
атмосферного давления, изменения в силе и направлении ветра, характерные
формы облачности, зыбь). В некоторых местностях тропические циклоны именуют
по-своему (тайфун, ураган и др.).
К характерным метеорологическим явлениям относится шквал —
внезапно нарастающий, но непродолжительный ветер большой силы. Обычно шквалы
возникают при вторжении холодных воздушных масс в более теплые и
сопровождаются резким повышением давления. Особенно большой силой отличаются
шквалы, возникающие под грозовыми облаками (ветер до 20—25 м/с) и
сопровождающиеся ливневыми осадками. В дневное время шквальное облако можно
распознать по резко закругленной передней части, образующей как бы вал
темного цвета, а над ним перистое облако.
|