Барическое поле, горизонтальный барический градиент. Карты барической топографии. Барические системы. Изменение барического поля с высотой в циклонах и антициклонах.

Пространство, каждой точке которого соответствует значение какой-либо величины, называют полем этой величины. В нашем случае в каждой точке атмосферы имеется определенное давление. Это значит, что давление образует поле, которое называют барическим полем. Барическое поле-скалярное поле. Изобарической называется поверхность, в каждой точке которой имеется одно и то же давление. Изобара – линия, соединяющая точки с одинаковым давлением на уровне моря( или на какой-либо поверхности моря). Барическое поле зависит от географических координат( широты и долготы), высоты и времени.

Картой абсолютной барической топографии избранной изобарической поверхности называется карта топографии этой поверхности по отношению к уровню моря. Циклоны, антициклоны. Картой относительной топографии данной изобарической поверхности называется карта топографии этой поверхности по отношению к нижележащей изобарической поверхности. Относительная высота одной изобарической поверхности над другой зависит только от средней температуры воздуха между этими двумя поверхностями. По распределению на карте относительных высот можно судить о распределении средних температур в слое воздуха, тем выше температура слоя. В действительности карты барической топографии строятся не по геометрическим высотам изобарических поверхностей, а по их геопотенциалам. Абсолютным геопотенциалом называется потенциальная энергия единицы массы в поле силы тяжести. Иначе говоря, геопотенциал изобарической поверхности в каждой ее точке есть работа, которую нужно совершить против силы тяжести, чтобы поднять единицу массы от уровня моря в данную точку.

Горизонтальным градиентом давления называют вектор, который направлен по нормали к изобаре, в сторону низкого давления и по величине оавный производной давления по нормали. По модулю равен - , где n-нормаль к изобаре. Модуль горизонтального градиента давления обратно пропорционален расстоянию между изобарами. Изобарические поверхности наклонены всегда в направлении градиента, т.е от низкого давления в сторону высокого давления. На нашей планете давление с высотой меняется гораздо сильнеее, чем в горизонтальном направлении. Вертикальный барический градиент не оказывает влияния на горизонтальные движения.

Барические системы: циклоны, антициклоны, ложбины, желоба. Ложбина –это полоса пониженного давления между двумя областями повышенного давления. Изобары в ложбине либо близки к параллельным прямым, либо имеют вид латинской буквы V. В первом случае изобарические поверхности в ложбине напоминают желоба с ребром, обращенным вниз, во втором- ложбина является вытянутой периферийной частью циклона. Барические градиенты в ложбине направлены от периферии к оси. Гребень- полоса повышенного давления между двумя областями пониженного давления. Изобары в гребне либо напаминают параллельные прямые , либо имеют вид обращенной буквы V.

Если циклон существует в холодном воздухе и самая низкая температура находится в его центральной части, то и барические градиенты. И термические совпадают по направлению. Таким образом, с высотой барические градиенты увеличиваются, практически не меняя своего направления, и замкнутые изобары с низким давлением в центре обнаруживаются до больших высот тропосферы. Поэтому холодный циклон-высокое образование. Теплый циклон-низкое образование, в вышележащих слоях-антициклон. Холодный антициклон-низкий, теплый-высокий.