47. Тропические циклоны.

Тропи́ческий цикло́н — циклон, образовавшийся в тропических широтах — атмосферный вихрь с пониженным атмосферным давлением в центре. В отличие от внетропических циклонов, часто сопряжён со штормовыми скоростями ветра. В мире ежегодно наблюдается около 80 тропических циклонов.

На Дальнем Востоке и в Юго-Восточной Азии тропические циклоны называются тайфунами, а в Северной и Южной Америке — ураганами (исп. huracán, англ. hurricane), по имени индейского бога ветра Huracan. Принято считать, что шторм переходит в ураган при скорости ветра более 120 км/час, при скорости 180 км/час ураган называют сильным ураганом.

Обычно тропические циклоны имеют небольшой (по сравнению с другими циклонами) размер, составляющий около 200-300 километров в диаметре, в то же время давление в центре циклона опускается до 0,95 (а иногда и до 0,9) атмосфер, оба эти фактора обеспечивают очень большие барические градиенты. Ветры достигают силы шторма и урагана. Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) является причиной возникновения вращения циклона, следовательно ветры в тропических циклонах северного полушария дуют против часовой стрелки, а южного полушария — по часовой стрелке.

Скорость ветра в спиральных завихрениях воздуха достигает 240-320 км/ч. В штилевом центре, «глазе» циклона находится тёплый воздух, который опускается к поверхности земли (или воды). Размеры такого глаза в поперечнике могут быть от 6,5 до 48 км. Наличие в центре тёплого воздуха способствует понижению атмосферного давления у поверхности. Тёплый влажный воздух закручивается спиралью вокруг «глаза».

Тропические циклоны возникают главным образом во внутритропической зоне конвергенции над перегретыми океаническими площадями. При этом такая зона конвергенции должна находиться не менее чем в 5° от экватора (в подавляющем большинстве случаев не менее чем в 10° от экватора), чтобы отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) была достаточно велика.

Сформировавшиеся тропические циклоны движутся вместе с воздушными массами с востока на запад, при этом постепенно отклоняясь к высоким широтам.

Часть тропических циклонов выходит за пределы тропиков, поворачивая при этом к востоку и их свойства в дальнейшем приближаются к свойствам внетропических циклонов.

Тропические циклоны возникают обычно в следующих районах:

северное полушарие: Тихий океан к востоку от Филиппин и Южно-Китайское море, Тихий океан к западу от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к востоку от Больших Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море.

южное полушарие: Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи, Индийский океан к востоку от Мадагаскара и к северо-западу от Австралии.

48. Циклоны и антициклоны.

Циклон, возникший и развивающийся во внетропических широтах — умеренных или полярных. Большинство циклонов в земной атмосфере являются именно внетропическими. Эти циклоны, как правило, развиваются в наиболее бароклинных зонах тропосферы, именно на полярных и арктических фронтах, захватывая разделенные ими воздушные массы. Это происходит в результате возникновения бароклинных атмосферных волн длиной порядка тысячи километров и более. Кинетическая энергия развивающегося возмущения возрастает при этом в результате преобразования лабильной (т. е. потенциальной и внутренней) энергии общего переноса воздуха. В первой стадии развития фронтального циклона в нем имеется значительная асимметрия в распределении температуры, обусловленная тем, что он построен из двух разных воздушных масс (молодой циклон). В дальнейшем в результате процесса окклюзии В. Ц. принимает характер вихря холодного воздуха (окклюдированный циклон), вертикальная мощность его при этом возрастает.

Молодой циклон имеет в верхней, части тропосферы разомкнутые изобары (абсолютные изогипсы) в виде гребня над передней теплой частью и ложбины над холодной тыловой, окклюдированный циклон — замкнутые концентрические изобары. Размеры В. Ц. с течением времени возрастают, как и глубина его (понижение давления в центре). Окклюдированный циклон может, сливаясь с другими аналогичными возмущениями, превратиться в огромный и глубокий центральный циклон с диаметром в несколько тысяч километров и глубиной до 950 мб и ниже (минимум в южном полушарии 923 мб); ко рано или поздно после окклюзии начинается заполнение (затухание) циклона, объясняемое затратой его кинетической энергии на преодоление трения, в то время как лабильная энергия, связанная с неустойчивым расположением воздушных масс в области циклона, дошла до минимума.

Фронты и изобары во внетропическош циклоне у земной поверхности и в верхней тропосфере. а — молодой циклон, б — окклюдированный циклон.

Кроме фронтальных, могут наблюдаться малоразвитые и малоподвижные местные циклоны, возникающие над теплой подстилающей поверхностью; их повторяемость и роль в атмосферной циркуляции очень ограничены. Подстилающая поверхность также является дополнительным 'фактором в развитии фронтальных внетропических циклонов. Повторяемость и глубина их зимой больше, чем летом. Над северной Атлантикой и Европой в год наблюдается около 60 серий циклонов, из нескольких отдельных циклонов каждая. Средняя скорость циклонов порядка 30— 40 км/ч. В океанических районах она мало меняется в течение года; в материковом климате зимой она больше, чем летом. Скорости молодых циклонов иногда могут достигать 80 км/ч и более; после окклюзии скорость убывает. Перемещение Б. Ц. происходит в общем от западной половины горизонта к восточной, в направлении господствующего западного переноса воздуха.

Антициклонами называют огромные воздушные вихри, в которых частицы воздуха в северном полушарии перемещаются по часовой стрелке, в южном – против. Атмосферное давление в антициклонах распределяется так, что в центре вихря оно является максимальным.

Возникновение и развитие антициклонов тесно связано с развитием циклонов. Практически это единый процесс: в одном районе создается дефицит массы, а в соседнем - избыток. Антициклоны занимают площади, сравнимые с размером материков, над которыми они лучше развиты зимой, над океанами – летом. В среднем повторяемость антициклонов в 2.5 – 3 раза меньше, чем циклонов.

Годовой ход выражен довольно слабо, но подвижных антициклонов над континентами немного больше, чем над океанами. Имеются районы, в которых антициклоны наиболее часто становятся малоподвижными и существуют длительное время. В таких случаях они носят название региона, над которым стационируют, например, сибирский (азиатский) зимний антициклон. Возникший за холодным фронтом антициклон первоначально является холодным барическим образованием.

От центра антициклона воздух оттекает во все стороны, что исключает возможность сближения и взаимодействия разнородных воздушных масс. В связи с нисходящими движениями воздуха в центральных частях антициклонов преобладает малооблачная погода. Однако при значительной влажности воздуха в холодную половину года в центральной части антициклона могут наблюдаться сплошные облака, а туманы как зимой, так и летом.

В каждом антициклоне погода существенно меняется в различных секторах. На окраинах антициклонов наблюдаются условия погоды, в общих чертах сходные с условиями погоды в примыкающих секторах соседних циклонов.

В разных антициклонах наблюдаются значительные различия погоды, что обусловливается в каждом случае свойствами воздушных масс и зависит от сезона. Поэтому для прогноза погоды свойства каждого антициклона исследуется индивидуально.