Высотные ветры и модели давлений
Даже когда нет концентрированных струйных течений, высотные ветры направляют движение барических систем и фронтов. Типичные формы низкого давления под направленными к полюсу потоками ветра показаны ранее. Циклоны двигаются медленно под этим течением, в конце концов застаиваются и рассеиваются.
Системы высокого давления также направляются высотными ветрами, но они дрейфуют в более южном направлении в северном полушарии и севернее - в южном. На рисунке 69 показаны типичные модели барических систем низкого и высокого давлений, дрейфующих летом и зимой.
В определенные периоды года высотные ветры на некоторых территориях отсутствуют. Это позволяет основным барическим системам сохраняться дни и недели. Например, летом, когда струйные течения движутся на север в северном полушарии, на побережье Флориды устанавливается устойчивая зона высокого давления, называемая Бермудским антициклоном, выталкивающая теплый, влажный воздух на юго-восточные территории США. Похожий процесс происходит на побережье Португалии - Азорский антициклон, который влияет на погоду в Испании и Западной Европе, посылая теплый воздух и делая пляжи там очень привлекательными для отдыхающих.
Кроме того, хорошо известны устойчивые барические системы: летняя морская - Тихоокеанский антициклон в северном полушарии, Калифорнийский циклон и мощный теплый циклон на Среднем Востоке. Зима приносит антициклоны в Канаду и Сибирь и циклон в Исландию.
Погода в тропиках
Ниже широты 20° силы Кориолиса становятся незначительными настолько, что ветры дуют не параллельно изобарам, а пересекают их, увеличивая угол даже на высоте. Возле экватора воздушные потоки перпендикулярны изобарам. В дополнение, фронты и крупные барические системы редко посещают тропики, но ежедневные процессы, сезонные изменения, малые волны и тропические циклоны делают свое дело.
Солнечный прогрев очень сильно влияет на погоду и ветер в тропиках, потому что он здесь очень интенсивный. Тепловые системы низкого давления (рис.62) формируются над сухими и голыми участками поверхности, в то время, как над более прохладными территориями (озера и леса) образуются системы относительно более высокого давления. Горы и другие топографические особенности приводят к изменению дневных потоков воздуха. Погода в тропиках имеет тенденцию повторяться изо дня в день в данный сезон.
Другие ежедневные эффекты связаны с атмосферными течениями. Также как океан водный, океан воздушный имеет приливы и отливы дважды в день. Это ощущается по из менению давления на поверхности в 2 - 3 гПа. Если точно определить местное время на данной широте, то пик прилива наблюдается в 10:00 и 22:00, а отливы в 4:00 и 16:00. Эти приливы и отливы движутся с востока на запад и изменяют соответственно ветер.
Сезонные изменения в тропиках связаны с наклоном Земли и относительной миграцией пояса низкого экваториального давления (ITCZ) к северу и югу. ITCZ показана на рисунке 40 и состоит из экваториального пояса низкого давления с восточными ветрами, сходящимися к областям максимального прогрева. Рисунок 70 показывает ITCZ, типичные для января и июля с моделью ветров. Отметим, что ветры, в основном восточные, за исключением территорий, где ITCZ смещается дальше от экватора. В этом случае, они дуют с океана и несут сезонные дожди.
Пояс тропического высокого давления, который находится в районе 30-й параллели, часто показывают волны, движущиеся с востока на запад. Это так называемые восточные или поперечные волны. Летом и осенью в тропические районы каждые четыре - шесть дней они несут неустойчивую погоду с мощными высокими кучевыми облаками.
Некоторые из волн опускаются, и начинаются более серьезные явления. В этом случае они называются тропическими впадинами. Если давление продолжает падать и ветер усиливается, превышая 60 км/ч, система называется тропической бурей, если понижение давления продолжается и скорость ветра увеличивается до 115 км/ч и более - тропическим циклоном (тайфун или ураган). Тропические циклоны занимают территории в сотни километров. Они запасаются скрытым теплом паров, которые находятся во влажном воздухе над океаном. Скрытое тепло реализуется, когда происходит конденсация при образовании облаков. Тропические циклоны - это гигантские тепловые двигатели и в сечении представляются такими, как показано на рисунке 71. Центральная часть, названная "глаз циклона", является зоной затишья, в то время, как вокруг бешеный ветер от вращающегося против часовой стрелки (в северном полушарии и наоборот в южном) воздуха.
Тропические циклоны имеют тенденцию двигаться к западу и к полюсу. Они могут оставаться далеко в море и, в конечном итоге, поворачивают в типичную широкую зону низкого давления, проникая в умеренные широты. В противном случае, они замыкаются на прибрежных территориях, принося бедствия и разрушения с ветрами более 160 км/ч. В этом случае, циклон быстро затухает, потому что земля прекращает поставлять тепло и влажный воздух. Когда такой шторм приходит на побережье, это может стать причиной сильных дождей и облаков, закрывающих более трети континента на несколько дней.