Распределения давления ветра на земном шаре

Причиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления. Но не только атмосферное давление определенного ветра. Он связан и с другими силами, которые изменяют его направления и скорость. Ветер также сильно зависят от св-в подстилающей поверхности. В экваториальной зоне нашей планеты находится пояс пониженного давления. На широтах 30—35° находится зона максимальных давлений. Она особенно хорошо выражена над океанами, над которыми удерживается в течение всего года. Над материками высокое давление сохраняется только зимой.

Летом из-за сильного прогрева зона максимумов распадается на отдельные субтропические антициклоны. В северном полушарии это азорский максимум, образующийся в субтропических широтах Атлантического океана, и северотихоокеанский (гавайских) антициклон, находящийся в Тихом океане. В теплое время года они распространяются в сторону высоких широт и занимают большую часть Атлантики и Тихого океана. Центры субтропических антициклонов располагаются у Азорских и Гавайских островов, но северные их периферии доходят до умеренных широт.

Гребень (отрог) Азорского антициклона распространяется на Северную и центральную Европу. С ним связана жаркая погода в Украине на протяжении нескольких дней.

С антициклонами связана малооблачная погода, слабые ветры. Поэтому условия плавания в тропических и умеренных широтах сравнительно благоприятны.

Летом на материках возникает область пониженного давления. Зимой область повышается до 1050 гПа.

На северной границе зоны умеренных широт (60—65° с. ш.) находится полоса пониженного давления. Зимой в ее пределах хорошо выражены океанические депрессии (область пониженного давления) в районе Исландии — исландская депрессия и южнее Аляски — алеутская депрессия. В холодное время эти депрессии становятся большими и расширяются к югу. С ними связаны осадки и сильный ветрами. Поэтому условия плавания в Атлантике и в Тихом океане в зимние время тяжёлые.

Летом область пониженного давления около Исландии выражена слабо, а алеутский циклон поглощается ложбиной азиатской депрессии.

В южном полушарии, как и в северном, на широтах 30—35° находится зона повышенного давления. Это три океанических антициклона: южно-атлантический, южноиндийский и южнотихоокеанский. Южнее располагается предантарктическая зона пониженного давления. В полярных областях обоих полушарий в нижней тропосфере преобладает повышенное давление.

Рассмотренные климатические поля давления являются макромасштабным фоном, на котором развиваются погодообразующие атмосферные процессы.

Локальные поля мезо и микромасштаба могут существенно отличатся от фоновых. В общих чертах можно считать, что на экваторе давление низкое, у широт –30° - высокое у 60° — низкое, а у полюсов — высокое.

На вращающейся Земле из-за действия силы Кориолиса воздух отклоняется от движения вдоль меридианов. Так, из тропиков ветры направлены в сторону экваториальной депрессии, а сила Кориолиса придает ему восточную составляющую. Ветер дуют в северном полушарии с северо-востока, а в южном с юго-востока в сторону экватора. Эти ветры называются пассатами, а зона от 30⁰ N до 30⁰ S –зоной пассата.

Из субтропической зоны высокого давления ветры дуют и в сторону пониженного давления умеренных широт и приобретает западную составляющую и называются западными ветрами. В результате атмосфера совершает давления с запада на восток, обгоняя собственное вращение Земли в этом же направлении.

В полярных областях обоих полушарий преобладает высокое давление. Ветры из этих областей направлены в сторону умеренных широт и имеют восточную составляющую.

Таким образом, и в пассатной зоне, и в умеренных широтах, и в полярных районах наблюдается зональный перенос воздуха. Он является основным видом циркуляции воздуха на вращающейся Земле.

На нашей планете есть еще муссонная циркуляция. Она откладывает обширные работы и является частью общей циркуляции атмосферы. Муссонная циркуляция развивается на востоке и юго-востоке огромного азиатского континента. Сюда не доходят западные ветры. В силу охлаждения материка зимой здесь образуется огромный сибирский антициклон. Над океанами зимой давление низкое. Летом над океанами давление высокое, а над материками низкое. В результате этого в холодное время ветер дуют с суши на море, а летом с моря на сушу. Ветры с суши на море несут сухую погоду. Ветры с моря на сушу приносят дожди. Муссонный ветер также имеют большую скорость.

На восточных побережьях азиатского материка, на севере Индийского океана с апреля по сентябрь устанавливается дождливый сезон. Условия плавания в этот период тяжелые. Муссонный тип циркуляции наблюдается и на севере Австралии и на северо-востоке побережья Южной Америки в Бразилии.

Характерные черты общей циркуляции атмосферы прослеживаются на ежедневных синоптических картах. Однако они в той или иной степени бывают завуалированы синоптическими процессами, возникновением, перемещением и разрушением циклонов и антициклонов.

В летнее время над океанами хорошая погода ( Атлантике и в Тихом океане) а над северной частью Индийского океана тяжелые условия плавания.

Местный ветер – мезомасштабные перемещения воздуха, горизонтальный масштаб которых не превышает несколько десятков км. Возник из-за суточных перепадов температур и орографии (рельефной) неоднородности. Развиваются на фоне общей циркуляции атмосферного давления при малых барических градиентах (бризы, горно-долинные ветры, ледниковые ветры); при значительных барических градиентах (бора, фен и стоковые ветры).

Орография оказывает существенное влияние на параметры ветра.

Бриз- ветер, возникающий на берегах морей, океанов и больших озер.

Бриз — тёплый ветер, дующий с берега на море ночью и с моря на берег днём; в первом случае называется береговым бризом, а во втором — морским.

Дневной или морской бриз- дует с моря на сушу и ощущается в море уже в 20 км от берега. Вглубь континента может проникать до 100 км. Скорость морского бриза 5-10 м/с. Там, где над сушей дневной бриз заканчивается, в результате конвекции теплого воздуха образуются кучевые облака, которые располагаются грядой параллельно берегу. Это, так называемый, бризовый пояс.

Ночной (береговой) бриз дует с суши на море и распространяется в море на меньшее расстояние, чем дневной на сушу. Скорость берегового бриза 1—2 м/с. Ночным бризом с суши на водную поверхность может переноситься радиационный туман . Смена берегового бриза на морской происходит в утренние часы. Смена морского бриза на береговой происходит вечером.

Горно-долинные ветры наблюдаются между горным хребтом и долиной. Днем склон прогревается, образовавшийся слой теплого воздуха поднимается вверх. Это будет долинный ветер. Ночью склоны охлаждаются сильнее, чем окружающий воздух. Холодный воздух стекает с высоких мест в долину. Это горный или нисходящий, катабатический, ветер.

С горно-долинными ветрами связаны орографические туманы.

Ледниковый ветер — катабатический ветер дует вниз по течению ледника с гор, покрытых льдом. Ледниковый ветер господствует круглые сутки. При этом ночью он бывает сильнее, чем днем.

Бора — сильный и порывистый ветер, направленный вниз по горному склону и приводящий в зимнее время к существенному похолоданию. Наблюдается такой ветер в местностях, где невысокий горный хребет граничит с морем. Бывает бора при больших барических градиентах. За хребтом в отроге антициклона скапливается холодный воздух. Над относительно теплым морем давление низкое. Холодный воздух, перетекая через невысокий перевал, приобретает большую скорость. Движение воздуха связано не только с горизонтальным градиентом давления, но и с силой тяжести. На берег и на водную поверхность обрушивается ветер. Скорость холодного воздуха может достигать 45—50 м/с, а в порывах и того больше. Бора наблюдается в Средиземном море, у берегов Скандинавии, на Новой Земле, в Новороссийске и в других местах.

Фён - наблюдается при больших барических градиентах. Это сильный порывистый ветер с высокой температурой и низкой относительной влажностью, дующий с гор. Фён наблюдается в высоких горах. Воздух, опускаясь с высоты нескольких километров, успевает прогреваться настолько, что зимой отрицательные температуры за очень короткое время могут смениться положительными температурами. Это вызывает бурное таяние или исчезновение снега, не успевшего растаять. Летом это сухой и горячий ветер с гор.

Фёновый ветер распространен на западном побережье Соединенных Штатов Америки в Южной Калифорнии.

Ветры у берегов и в проливах при пересечении береговой черты, с суши на море ветер отклоняется вправо (в северном полушарии) и усиливается. А в потоке, направленном с моря на сушу, ветер будет отклоняться влево и ослабевать. В результате, если ветер дует с суши, то у берега скорость ветра возрастает. Если ветер дует с моря на сушу, то у берега скорость уменьшается

При перемещении воздуха вдоль побережья, линии тока в слое трения будут сближены, если суша находится справа от направления воздушного потока, и разрежены, если суша слева.

Местные усиления ветра наблюдаются у выступающих в сторону моря деталей рельефа береговой черты (мысы, наветренные стороны островов). Ослабление ветра наблюдаются в вогнутых участках береговой линии (бухты, заливы).

В проливах ветер ведет себя так же, как в горах на перевалах. Во-первых, ветер всегда усиливается, во-вторых, он всегда дует вдоль положения пролива.

Смерч — маломасштабный вихрь, явление связано с особо сильной неустойчивостью стратификации атмосферы в нижних слоях. Смерч опускается в виде воронки из низкого кучево-дождевого облака. С моря по воронке может поднимается вода. В смерче воздух может вращаться в любую сторону из одного облака могут опускаться несколько смерчей. В центре вихря очень низкое давление. Ущерб обусловлен большой скоростью ветра.

Смерчи возникают часто в тропических широтах и живут лишь несколько минут. Диаметр «хобота» редко превышает 50м, но на некоторых территориях земного шара часто превышают эти значения и несут большую разрушающую силу. Наносят значительный ущерб на юге США- торнадо и тромбы.