37. Зона внутритропической конвергенции и погода в ней.

Внутритропическая зона конвергенции

Переходная зона между пассатами северного и южного полушарий или между пассатом и, муссоном, или между пассатом и. экваториальными западными ветрами. Она характеризуется конвергенцией скорости, т. е. ослаблением, скорости ветра и сходимостью линий тока, по крайней мере в слое трения. Конвергенция и возникновение волновых и вихревых возмущений создают в В. 3. К. режим переменных ветров и усиливают развитие конвекции. Облака конвекции (кучевые и кучево-дождевые) имеют большое вертикальное развитие и образуют мезомасштабные облачные скопления; из них выпадают обильные осадки. В связи с этим, наряду со штилями, в В. 3. К. часты шквалы. В В. 3. К. также возникают тропические циклоны. Ширина В. 3. К различна, но в общем порядка нескольких градусов широты; над каждым океаном она может содержать несколько облачных скоплений с разрывами между ними. В отдалении от экватора, особенно над сушей, В. 3. К-, по-видимому, может сводиться к резкому тропическому фронту с существенными температурными контрастами.

В барическом поле ей соответствует экваториальная депрессия (экваториальная ложбина). В течение года В. 3. К. меняет свое положение (мигрирует); при этом в большинстве случаев она смещается в то полушарие, в котором лето. Однако над Атлантическим океаном и на востоке Тихого океана она остается в северном полушарии весь год. Ото дня ко дню В. 3. К. над океанами испытывает значительные смещения, а также быструю эволюцию облачных скоплений.

37. Закономерности циркуляции атмосферы во внетропической зоне.

Во внетропических широтах преобладает западный перенос воздуха, особенно хорошо выраженный в верхней тропосфере. Однако воздушные течения меняются в этих широтах часто и быстро в связи с циклонической деятельностью и преобладающий западный перенос представляет собой только статистический результат совокупного действия возникающих атмосферных возмущений.

Основной особенностью атмосферной циркуляции во внетропической и особенно в средних широтах является интенсивная циклоническая деятельность. Циклонической деятельностью называют постоянное возникновение, развитие и перемещение в атмосфере внетропических широт крупномасштабных атмосферных возмущений с пониженным и повышенным давлением - циклонов и антициклонов.

Все воздушные течения крупного масштаба связаны во внетропических широтах с этими атмосферными возмущениями.

Преобладающий западный воздушный перенос воздуха, о котором говорилось выше, во внетропической зоне является скорее результатом совокупного действия возникающих атмосферных возмущений. Это связано с теми, что под влиянием циклонической деятельности направление воздушных течений в этих широтах часто и быстро меняют свои направления.

В течение года во внетропической зоне каждого полушария возникают многие сотни циклонов. Размеры внетропических циклонов весьма значительны, хорошо развитый циклон имеет в поперечнике 2-3 тыс. км. Вертикальная мощность циклона меняется по мере его развития. В первое время циклон заметно выражен лишь в нижней части тропосферы. Распределение температуры в нем асимметрично относительно центра: в передней части циклона, с притоком воздуха из низких широт, температуры повышены, в тыловой части, с притоком воздуха из высоких широт, напротив понижены. При последующем развитии циклон становится высоким, при этом температура воздуха в нем понижается, а температурный контраст между передней и тыловой частью сглаживается.

Давление в центре циклона (глубина циклона) в начале его развития немного отличается от среднего и составляет 1000-1010 мб. Многие циклоны и не углубляются более, чем до 1000-990 мб, однако наиболее глубоких циклонах давление падает до 960-950 мб. Вместе с углублением циклона растут и скорости ветра в нем. Ветры в глубоких циклонах сильные и иногда достигают штормовых скоростей. Особенно часто это бывает в циклонах южного полушария.

Жизнь циклона продолжается несколько суток, в первой половине своего существования циклон углубляется, во второй - заполняется и затем исчезает вовсе. В некоторых случаях существование циклона оказывается более длительным, особенно когда он объединяется с другими, образуя одну общую и малоподвижную область - центральный циклон. Центральные циклоны чаще всего образуются в северных частях Атлантического и Тихого океанов, в районах исландской и алеутской депрессией.

Циклоны всегда перемещаются: под перемещением циклона подразумевают перемещение циклона как единой системы, независимо от направления дующих в нем ветров. Как правило, циклоны перемещаются в направлении общего переноса воздуха в средней и верхней тропосфере (в направлении ведущего потока). Такой общий перенос воздуха чаще всего происходит с запада на восток, поэтому и циклоны чаще перемещаются с запада на восток. Но бывает и так, что высокие циклоны и антициклоны, простирающиеся на всю толщу тропосферы, отклоняются от зонального направления и перемещаются с большей составляющей к югу или северу. В редких случаях направление ведущего потока бывает даже восточным и тогда циклон перемещается анормально, с востока на запад. Скорость перемещения циклона на 20-30  меньше скорости ведущего потока и составляет 30-40 км/час, достигая в отдельных случаях величин 80 км/час. В поздней стадии жизни циклона скорость его перемещения резко уменьшается.

Перемещение циклона приводит к изменениям погоды. При прохождении циклона усиливается ветер, меняется его направление. Если циклон проходит через данное место своей южной частью, ветер меняется с южного на юго-западный. Если циклон проходит своей северной частью, ветер меняется с юго-восточного на восточный, северо-восточный и северный. Таким образом, в передней (восточной) части циклона наблюдаются ветры с южной составляющей, в тыловой (западной) части- с северной составляющей. С этим связаны изменения температуры при прохождении циклона. Циклонические области характеризуются увеличенной облачностью и осадками. В передней части циклона осадки обложные, восходящего скольжения, выпадающие из облаков теплого фронта. В тыловой части осадки ливневые, из кучево-дождевых облаков, свойственных холодному фронту. В южной части циклона иногда наблюдаются моросящие осадки теплой воздушной массы.

Приближение циклона можно заметить по падению давления и по первым облакам, появляющимся на западном горизонте. Это фронтальные перистые облака, движущиеся параллельными полосами. За ними идут перисто-слоистые, затем более плотные высокослоистые и слоисто-дождевые. Потом, в тылу циклона, давление растет и облачность принимает быстро меняющийся характер: кучевые и кучево-дождевые облака часто сменяются прояснениями.

Между циклонами возникают и развиваются подвижные антициклоны. Их размеры и скорости движения примерно такие же, как и у циклонов, но в поздней стадии развития антициклоны часто принимают малоподвижное состояние. Направление движения определяется направлением ведущего потока, но в перемещении антициклонов преобладает составляющая к низким широтам. Поэтому происходит накопление антициклонов в субтропических и тропических широтах (субтропическая зона высокого давления). Зимой также происходит преимущественное развитие, накопление и усиление антициклонов над охлажденными материками умеренных широт, особенно над Азией.

В антициклонах существует общая тенденция к нисходящему движению воздуха и по мере развития антициклона мощные слои воздуха в нем медленно оседают, что приводит к их динамическому нагреванию и возникновению инверсии температуры. В связи с этим воздух удаляется от насыщения и погода в антициклонах преобладает малооблачная и сухая. Только в нижних слоях в холодное время суток и года возможно образование туманов и низких слоистых облаков, связанных с охлаждением от земной поверхности. Возможно также образование волнистых облаков в более высоких слоях, под инверсией. Но мощных облачных толщ с выпадением обложных осадков в антициклонах не бывает. С течением времени температура воздуха в антициклоне становится выше, исключением являются нижние слои антициклона зимой над сушей. При ясной погоде в антициклоне земная поверхность будет сильно выхолаживаться излучением, и от нее сильно будут сильно выхолаживаться и прилегающие слои воздуха. Барические градиенты и ветры во внутренних частях антициклонов слабы, у земной поверхности нередки штили, но на периферии антициклона ветры могут быть достаточно сильными.

Внетропические муссоны. Над материками внетропических широт зимний режим повышенного давления сменяется летним режимом пониженного давления. Это приводит к тому, что в некоторых районах преобладающие барические градиенты резко меняют свое направление от зимы к лету. Это приводит к сходным изменениям в режиме ветра. В одном сезоне преобладают ветры одного направления, в противоположном сезоне преобладающее направление ветра сменится на противоположное или близкое к противоположному. Такой режим ветра называется внетропическим муссонами. Муссонный режим ветра во внетропических широтах, как и тропические муссоны, охватывают значительную толщу тропосферы. Выше господствует западный перенос. Внетропические муссоны особенно хорошо выражены на восточном побережье Тихого океана. Зимой над Восточной Азией держаться устойчивые антициклоны, над морем возникают серии циклонов. Воздушные течения над восточной окраиной Азии имеют в это время преимущественно направление с севера или северо-запада. Это зимний муссон. В ряде районов он создает вынос воздуха через береговую линию с суши на море. Летом над Азией преобладает пониженное давление, а над прилегающими морями давление повышено. Устанавливается преобладание южных и юго-восточных ветров - летний муссон. Если зимний муссон имеет составляющую с суши на море, он связан с холодной и сухой погодой. Если летний муссон направлен с моря на сушу (что тоже строго не обязательно), он связан с понижением температуры и значительными осадками в муссонном районе.

Следует помнить, что и в случае с внетропическими муссонами речь идет о преобладающем направлении ветров, что не исключает наличие барических систем, определяющих возникновение ветров других направлений.