2. Распределение поясов атмосферного давления

Так как наша Земля имеет шарообразную форму, различные участки ее поверхности нагреваются неравномерно. Это приводит к формированию различных областей атмосферного давления, в распределении которых выявляется строгая закономерность — широтная зональность.

На экваторе воздух нагревается от Земли. Являясь смесью газов, при нагревании он расширяется, становится легким и поднимается вверх. Восходящие токи воздуха формируют на экваторе у земной поверхности область низкого давления. В верхней тропосфере воздух оттекает в сторону полюсов. В полярных широтах, плохо прогретых Солнцем, холодный воздух опускается и образует у полюсов области повышенного давления. Так как ветер движется из мест с высоким давлением в места с низким давлением, воздушные массы от полюсов должны двигаться обратно к экватору. Такая простая циркуляция воздуха могла бы существовать на не вращающейся планете. На Земле атмосферная циркуляция значительно сложнее. Вследствие вращения нашей планеты вокруг собственной оси воздух, идущий от экватора, постепенно отклоняется к востоку в Северном полушарии и не доходит до полюсов. Охлаждаясь, он становится тяжелее и опускается примерно у параллелей 30° в обоих полушариях. При этом здесь формируется область высокого давления. На 60° широтах Северного и Южного полушария воздух, прогреваясь, поднимается вверх, образуя у земной поверхности область низкого давления. В тропосфере этот воздух оттекает в сторону полюсов и ЗСР широт, где нисходящие токи воздуха формируют у земной поверхности области высокого давления.

Таким образом, в результате неравномерного нагрева Земли и влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг собственной оси на планете формируются пояса атмосферного давления: низкого — экваториальные и умеренные широты; высокого — тропические и приполярные широты (рисунок в). Но необходимо помнить, что эти пояса могут смещаться. На это, во-первых, влияют различия в нагреве материков и океанов. В умеренных широтах зимой над сушей воздух холоднее, чем над океаном (суша быстрее нагревается, но и быстрее остывает), поэтому давление над сушей выше, чем над океаном. Летом океан нагревается медленнее, и над сушей давление ниже, чем над океаном. В тропических широтах, где суша весь год теплее океана, такое смещение областей давления может и не наблюдаться. Во-вторых, смещение областей давления связано со смещением температур в Северном и Южном полушариях. Летом области давления смещены к северу, зимой — к югу. Это объясняется наклоном земной оси к плоскости ее орбиты.

3. Ветры земного шара

Ветры — это воздушные потоки, перемещающиеся горизонтально над земной поверхностью. Ветры возникают вследствие разницы атмосферного давления и направлены из областей с более высоким давлением в области с более низким. На направление ветров также влияет вращение земного шара, поэтому ветры северного полушария отклоняются вправо, а ветры южного — влево.

Ветры могут образовываться произвольно, под воздействием изменений погоды. Существуют и постоянные ветры, которые регулярно дуют в одном и том же направлении. Наиболее важные среди них: пассаты, муссоны, бризы.

Пассаты образуются из-за перепада давления в тропических областях обоих полушарий и на экваторе. Эти ветры под воздействием вращения Земли отклоняются: пассаты северного полушария дуют с северо-востока на юго-запад, а пассаты южного — с юго-востока на северо-запад. Они достаточно стабильны по температуре и влажности и являются одним из важнейших факторов в формировании климата.

Муссоны образуются из-за перепадов давления, возникающих вследствие разницы температур. Отличительное свойство муссонов в том, что в теплое и холодное время года они направлены в противоположные стороны: с моря на сушу и с суши на море. Зимой над морем воздух теплее, чем над сушей, атмосферное давление над морем ниже, следовательно, муссоны направлены с суши в море. В теплое время года наоборот: воздух теплее над сушей, там образуется область пониженного давления. Муссоны в это время дуют на сушу и приносят с собой обильные осадки.

В тропической зоне муссоны действуют особенно активно, но существуют они и вне тропиков. Области, где господствуют муссоны, характеризуются очень влажным летом. Отличный пример воздействия муссонов — Индия, где Гималайские горы останавливают влажный ветер, поэтому в северной Индии, Бирме, Непале выпадает огромное количество осадков.

Бризы, подобно муссонам, меняют свое направление на противоположное, однако происходит это с периодичностью в сутки. Это не слишком масштабные ветры, они образуются вблизи морей, океанов, крупных озер, рек. Днем воздух над сушей нагревается, теплый воздух поднимается вверх, и на его место приходит более прохладный, с воды. Ночью, напротив, над водой теплее, с суши сюда приходят более холодные воздушные массы. Таким образом, днем бриз дует с воды на сушу, а ночью — с суши на воду.