Билет №20. Общие закономерности атмосферных движений. Стационарное движение воздуха без трения.

Общая циркуляция – крупномасштабные воздушные течения, соизмеримые с большими частями суши и океана. Циркуляция определяется благодаря формированию барического поля. Течения имеют горизонтальную и вертикальную направленность. Циркуляция верхней тропосферы отлична от нижней. Благодаря интенсивному нагреванию подстилающей поверхности в областях экватора, нагретый воздух поднимается вверх, благодаря этому формируется обширная область низкого давления. На разности давления между тропиками и экватором возникает ГБГ. С учетом силы Кариолиса воздушные течения отклоняются, и воздух получает восточную составляющую. Эти течения являются постоянными и называются пассаты. Область схождения пассатов называется внутритропической зоной конвергенции.

Геострофический ветер — это теоретический ветер, который является результатом полного баланса между силой Кориолиса и барическим градиентом. Реальный ветер почти всегда отклоняется от геострофического за счёт действия других сил (трение о поверхность Земли, центробежная сила). Таким образом, реальный ветер будет равен геострофическому, если отсутствует трение и изобары являются идеальными прямыми.

Билет №21. Ветер (геострофический, геоциклострофический). Ускорение ветра под действием барического градиента. Сила Кориолиса и ее влияние.

Ветер – поток воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении. Геострофический ветер — это теоретический ветер, который является результатом полного баланса между силой Кориолиса и барическим градиентом. Такие условия называются геострофическим балансом. Геострофический ветер направлен параллельно изобарам. В природе такой баланс встречается редко. Реальный ветер почти всегда отклоняется от геострофического за счёт действия других сил (трение о поверхность Земли, центробежная сила). Таким образом, реальный ветер будет равен геострофическому, если отсутствует трение и изобары являются идеальными прямыми. Воздух движется из областей с высоким давлением в область с низким давлением благодаря существованию барического градиента. Однако как только воздух приходит в движение, начинает действовать и сила Кориолиса, которая отклоняет поток вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. С увеличением скорости ветра увеличивается и отклонение под влиянием силы Кориолиса. Отклонение увеличивается до тех пор, пока сила Кориолиса и сила барического градиента не сбалансируют друг друга, в результате чего ветер движется уже не от области высокого давления в область низкого давления, а вдоль изобары, линии равного давления. Геоциклострофический ветер – ветер с криволинейной траекторией.

Ветер возникает из-за неравномерного распределения атмосферного давления, т.е. благодаря существованию горизонтальных разностей давления. Если бы давление воздуха на каждой горизонтальной плоскости (на каждой поверхности уровня) было во всех точках одинаково, ветра бы не было. При неравномерном распределении атмосферного давления воздух стремится перемещаться из мест с более высоким давлением в места с более низким давлением. Как известно, мерой неравномерности распределения давления является горизонтальный барический градиент. Воздух стремится двигаться от высокого давления к низкому по наиболее короткому пути, т.е. по нормали к изобаре, а это и есть направление барического градиента. При этом воздух получает ускорение тем больше, чем больше барический градиент. Следовательно, барический градиент есть сила, сообщающая воздуху ускорение, т.е. вызывающая ветер и меняющая его скорость.

Сила Кориолиса – дополнительная сила инерции, действующая на относительное движение тела. Эффект, учитываемый силой Кориолиса на Земле, обусловлен ее суточным вращением и заключается в том, что свободно падающие тела отклоняются в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево от направления их движения. Влияет на направление движения воздушных масс, морских течений, вызывая подмыв соответствующих берегов. Является существенным экологическим фактором.