19. Общая циркуляция атмосферы. Основные течения общей циркуляции атмосферы.

Общая циркуляция атмосферы (атмосферная циркуляция) — планетарная система воздушных течений над земной поверхностью (в тропосфере сюда относятся пассаты,муссоны и воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами) . Создает в основном режим ветра^[1][2]. С переносом воздушных масс общей циркуляцией связан глобальный перенос тепла и влаги. Существование циркуляции атмосферы обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным влиянием неодинакового нагревания земной поверхности на разных широтах, а также над материками и океанами^[1].

Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, а от распределения давления зависит движение воздуха, или воздушные течения^[2].

На характер движения воздуха относительно земной поверхности важное влияние оказывает тот факт, что движение это происходит на вращающейся Земле. В нижних слоях атмосферы на движение воздуха также влияет трение. Движение воздуха относительно земной поверхности называют ветром, всю систему воздушных течений на Земле — общей циркуляцией атмосферы. Вихревые движения крупного масштаба — циклоны и антициклоны, постоянно возникающие в атмосфере, делают эту систему особенно сложной^[2].

С перемещениями воздуха в процессе общей циркуляции связаны основные изменения погоды: воздушные массы, перемещаясь из одних областей Земли в другие, приносят с собой новые условия температуры, влажности, облачности и пр^[2].

Кроме общей циркуляции атмосферы, существуют местные циркуляции: бризы, горно-долинные ветры и др.; возникают также сильные вихри малого масштаба — смерчи, тромбы^[2].

Ветер вызывает волнение водных поверхностей, многие океанические течения, дрейф льдов; он является важным фактором эрозии и рельефообразования^[2].

Основные воздушные течения в системе общей циркуляции атмосферы

Если бы Земля была плоской и не вращалась, то воздух перемещался бы из областей высокого давления в сторону низкого по кратчайшему расстоянию. На вращающейся Земле из-за действия силы Кориолиса воздух отклоняется от движения вдоль меридианов. Так, из тропиков, с периферий субтропических антициклонов, ветры направлены в сторону экваториальной депрессии. Отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) придает им восточную составляющую. Они дуют в северном полушарии с северо-востока, а в южном с юго-востока в сторону экватора. Эти ветры называются пассатами, (рис. 2.10). Скорости их небольшие. Они устойчивы и не меняют своего направления в течение всего года. Из субтропической зоны высокого давления ветры дуют и в сторону пониженного давления умеренных широт. Эти ветры приобретают западную составляющую и называются западными ветрами. В результате основная масса атмосферы совершает вращательное движение с запада на восток, обгоняя собственное вращение Земли в этом же направлении.

Рис. 2.9. Давление над Северной Атлантикой зимой (а) и летом

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

Зона восточного переноса

Экватор

Экватор

Рис. 2.10. Распределения ветров на земном шаре

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. В умеренных широтах, где этот перенос совпадает с направлением вращения Земли, скорости ветра большие. К югу и северу от умеренных широт, где зональный перенос и направление вращения Земли противоположны, скорости ветра меньшие.

На нашей планете есть еще муссонная циркуляция (рис. 2.11 и 2.12). Она охватывает обширные районы 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 термобарические поля меняются местами. В результате полгода (в зимние месяцы) ветры дуют с суши на море, а следующие полгода — с моря на сушу. Ветры с суши на море несут сухую погоду. Ветры с моря на сушу приносят дожди. Эти ветры часто имеют большую скорость.