Атмосферна циркуляція

7.1. Загальна циркуляція атмосфери.

7.2. Повітряні маси, їхня класифікація.

7.3. Атмосферні фронти.

7.4. Циклони й антициклони.

7.5. Домінуючі (пануючі) вітри.

7.6. Постійні центри дії атмосфери.

7.1. Циркуляція атмосфери

Загальна циркуляція атмосфери – це складна система повітряних плинів, що переносить повітряні маси з одних районів в інші.

Головною причиною існування і підтримування загальної циркуляції атмосфери є контраст температури між областю екватора і полюсами, що виникає внаслідок нерівномірного розподілу сонячної радіації на земній кулі та різниці у фізичних властивостях підсилюючої поверхні. Значні контрасти температури утворюються також за рахунок виділення прихованої теплоти конденсації.

Температурні контрасти, що спостерігаються на земній поверхні, розповсюджуються на атмосферу і порушують рівномірний розподіл тиску в горизонтальному напрямку. При цьому виникають горизонтальні градієнти в більш високих шарах, викликаючи перш за все переміщення мас повітря і потім відповідну зміну тиску біля земної поверхні.

Рухомі повітряні маси зазнають відхиляючу дію обертання Землі, яка прагне відхилити напрям переміщення від напрямку градієнту на 90 ^о (у північній півкулі – вправо). Тертя о підсилюючу поверхню і в’язкість повітря послабляє дію сили Каріоліса. У нижніх шарах атмосфери рух повітряних мас ускладнюється наявністю областей високого та низького тисків. Внаслідок цього в помірних широтах північної півкулі відбувається південно-західне перенесення повітря.

Схема загальної циркуляції атмосфери

7.2. Повітряні маси, їхня класифікація

Повітряні маси – це відносно однорідні маси повітря, що поширюються на кілька тисяч кілометрів у горизонтальному напрямку і на кілька кілометрів у вертикальному.

Повітряні маси формуються при тривалому перебуванні повітря над відносно однорідною поверхнею (частиною континенту, Океану). Постійна трансформація вносить розходження у властивості повітря в межах однієї повітряної маси. Рух часток в одній повітряній масі на різній висоті істотно різні і постійно змінюються.

Розрізняють теплі і холодні повітряні маси (ТВ і ХВ). Теплими називають повітряні маси, що переміщаються з більш теплої поверхні на більш холодну; холодні повітряні маси, навпаки, переміщаються з більш холодної поверхні на більш теплу.

Тепла повітряна маса охолоджується від підсилюючої поверхні. Звичайно така повітряна маса стійка. При великій вологості в теплій масі повітря, що насувається на холодну поверхню, утворюються адвективні тумани, над суцільним покривом туману часто розташовуються шаруваті хмари, з яких випадають мрячні опади. Над шаром інверсії хмари зникають.

Холодна повітряна маса, що приходить на більш теплу поверхню, прогрівається від неї, вертикальний температурний градієнт зростає, і повітряна маса звичайно стає хитливою. Виникає термічна конвекція, утворяться конвективні хмари, випадають зливові опади.

Виділяють чотири зональних осередки формування повітряних мас: екваторіальна область низького тиску; субтропічна область високого тиску; зимові максимуми над континентами в помірних широтах, що змінюються влітку депресіями; полярні області високого тиску (арктична й антарктична). Відповідно розрізняють чотири типи повітряних мас, які мають назву географічні типи: екваторіальний ЕП, тропічний ТП, помірний (полярний) ПП і арктичний (антарктичний) АП, які підрозділяється на підтипи: морський (мАП, мПП, мТП, мЕП) і континентальний (кАП, кТП, кПП, кЕП), що розрізняються насамперед за вологості.

Переміщуючись з району формування в інші райони, повітряна маса під впливом підсилюючої поверхні поступово змінює свої властивості - трансформується.