29. Атмосферное давление и барические системы

Барическая система

Крупномасштабная область в барическом поле атмосферы с определенным типичным распределением атмосферного давления. Барические системы в основном делятся на области пониженного и повышенного давления. В первых изобарические поверхности прогнуты вниз, во вторых — выгнуты вверх.

Различаются Б. С. с замкнутыми и с незамкнутыми изобарами на данном уровне. Области с замкнутыми изобарами — циклон и антициклон, В циклоне атмосферное давление в центре области наименьшее, и горизонтальные барические градиенты направлены от периферии к центру; в антициклоне давление в центре области наибольшее, и горизонтальные барические градиенты направлены от центра к периферии. Давление в центре Б. С. на уровне моря может быть на несколько десятков миллибар ниже или выше, чем на периферии, при поперечнике системы порядка сотен и тысяч километров.

Барические системы с незамкнутыми изобарами — ложбина и гребень — представляют собой периферийные части систем с замкнутыми изобарами или промежуточные области между ними. Различают также вторичный циклон, отрог, седловину; прежде различали еще прямолинейные изобары.

Под влиянием асимметричного распределения температуры барические системы с замкнутыми изобарами обычно превращаются с высотой в системы с разомкнутыми изобарами. В зависимости от высоты, на которой происходит это превращение, различают высокие, средние и низкие барические системы.

Барические системы связаны с определенными полями ветра, с фронтами, с типичными облачными формами и пр. В качестве таких комплексных (не только барических) образований они носят название атмосферных возмущений. Атмосфе́рное давле́ние — гидростатическое давление воздуха, создаваемое притяжением атмосферы к Земле в поле тяжести на все находящиеся в ней предметы и земную поверхность.

Атмосферное давление экспоненциально падает с высотой, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы, и зависимость P(h) описывается т. н.

Барическое поле

Распределение атмосферного давления в ее толще называется барическим полем. Барическое поле, как и атмосферное давление, относится к скалярным величинам. На плоскости барическое поле изображается линиями равных давлений, называемых изобарами. Пространственное распределение атмосферного давления непрерывно изменяется во времени. По результатам измерения барического и термического полей строятся карты барической топографии.

30. Ветры бывают самые разнообразные: это и дующий десятки минут легкий бриз, и глобальные ветра, — но все они существуют за счет солнечного нагрева планеты. Важными факторами влияния на атмосферную циркуляцию воздуха являются разность обогрева между экватором и полюсами, а также вращение нашей планеты, называемое эффектом Кориолиса. Сезонные колебания в скорости и направлении ветра являются результатом сезонных изменений из-за относительного наклона оси вращения Земли к Солнцу, которое, в свою очередь, изменяет паттерны разности обогрева. Ежедневные различия в обогреве атмосферы вызваны различным нагревом локальных областей поверхности земли, например, суши и океана. Еще движение воздуха осложняется целым рядом факторов глобального масштаба, таких как вращение Земли, а также сушей, горными хребтами и холмами, растительностью, океанами, морями и озерами. Из-за трения о поверхность земли, растительность и здания скорость ветра возрастает с увеличением высоты над поверхностью земли.

Энергия ветра на земле неисчерпаема. Многие столетия человек пытается превратить энергию ветра себе на пользу, строя ветростанции, выполняющие различные функции: мельницы, водяные и нефтяные насосы, электростанции. Как показала практика и опыт многих стран, использование энергии ветра крайне выгодно, поскольку, во- первых, стоимость ветра равна нулю, а во-вторых, электроэнергия получается из энергии ветра, а не за счет сжигания углеродного топлива, продукты горения которого известны своим опасным воздействием на человека (СО, SO2…….).

Ветер. Постоянные и переменные ветры

Движения ветра

Ветер - движение воздуха в горизонтальном или близком к нему направлении. При этом воздух движется из зоны высокого атмосферного давления в область с низким атмосферным давление.

Направление ветра определяют по положению той стороны горизонта, откуда он дует. Для обозначения направления ветра на практике горизонт разделяют на восемь направлений.

На земном шаре нет ни одного безветренного места. Существует множество различных типов ветров. Есть ветры, которые дуют постоянно, а есть такие, которые меняют свое направление в течение суток или года. Постоянные ветры - пассаты - возникают между тропическим высоким и экваториальным низким поясами атмосферного давления в Северной и Южной полушариях Земли. Благодаря вращению земного шара пассаты в Северном полушарии перемещаются с северо-востока на юго-запад, а в Южном - с юго-востока на северо-запад. Пассаты почти не меняют своего направления в течение года. Их скорость составляет в среди нем. 5-6 м / с, а вертикальная мощность достигает 2-4 км и увеличивается по направлению к экватору. Местные ветры дуют над сравнительно небольшой территорией (от сотен метров до десятков километров) и значительно влияют на погоду в данной местности. Примером местного ветра является бриз. Его скорость действительно незначительная - до 4 м / с. Бриз дует с суточной периодичностью на побережье морей, больших озер и некоторых крупных рек. Этот ветер меняет свое направление дважды в сутки, что обусловлено неравномерным нагреванием поверхности суши и водоема.

31.воздушные массы — большие объёмы воздуха в нижней части земной атмосферы — тропосфере, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали. Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса.

Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно циркулировала бы в регионе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно — горизонтальные градиенты малы. Резкое возрастание градиентов метеорологических величин, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной зоне между двумя воздушными массами — зоне атмосферного фронта. Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия воздушных масс — переходные зоны (фронтальные поверхности), фронтальные облачные системы облачности и осадков, циклонические возмущения, имеют тот же порядок величины, что и сами воздушные массы — сравнимы по площади с большими частями материков или океанов, время их существования — более 2-х суток. Очагами формирования воздушных масс обычно бывают регионы, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении — этому требованию отвечают антициклонические системы. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах. Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Наконец, формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах. В этих барических системах происходит трансформация (превращение) тропического воздуха, втянутого в высокие широты в верхних слоях тропосферы, в умеренный воздух.