7.2.1.1. Середня величина тиску для Земної кулі та півкулі

Середня величина атмосферного тиску на рівні моря для всієї Земної кулі близька до 1013 мб (760 мм рт. ст.), а на рівні місцевості (з огляду на узвишшя материків над рівнем моря) - до 982 мб (740 мм рт. ст.). Знаючи цю середню величину, а також площу Землі, можна обчислити загальну масу атмосфери.

Середня величина тиску над кожною півкулею знижується від зимового півріччя до літнього. Від січня до липня він знижується над північною півкулею на декілька мілібарів. У південній півкулі відбувається зворотна зміна. Але атмосферний тиск дорівнює ваги стовпа повітря і, отже, змінюється пропорційно масі повітря.

Це значить, що з тієї півкулі, у якій тепер літо, якась маса повітря відтекла в ту півкулю, у якій в цей час зима. Отже, відбувається сезонний обмін повітрям між півкулями.

За рік з північної півкулі в південну і назад переноситься 10¹³ т повітря. Це 1/500 частина всієї маси атмосфери.

7.2.2. Кліматологічні фронти. Пасати. Погода пасатів. Мусони

7.2.2.1. Переважні напрямки вітру

Оскільки існують центри дії, то і розподіл вітру відхиляється від зонального.

На картах, складених по багаторічним даним, визначені переважні напрямки вітру у земній поверхні в січні й у липні. Але представлений кліматологічний розподіл вітру дає дуже спрощену картину, оскільки кількість точок, для яких визначені напрямки вітру, невелике. І цей кліматологічний розподіл багато простіше, ніж реальні розподіли в окремі дні. Але ними усе-таки можна скористатися для первісного орієнтування в течіях загальної циркуляції атмосфери.

На картах нанесений і багаторічний середній розподіл тиску на рівні моря, щоб його можна було зіставити з розподілом вітру. На картах добре помітні, маючи високу повторюваність, північно-східні і південно-східні вітри в тропіках над Атлантичним, Тихим і південним Індійським океанами. Це пасати у земної поверхні, які відхиляються від свого основного, східного напрямку. Звертають на себе увагу і вітри західної чверті обрію, що обгинають у сорокових-шістдесятих широтах весь океан у південній півкулі. Це сама стійка частина західного переносу в помірних широтах. У північній півкулі перевага вітрів західної чверті постійно виражена, в помірних широтах - тільки над океанами. Над материками режим вітру більш змінний і складніший, хоча усе-таки вітри західної половини обрію переважають над східними. Східні вітри високих широт є лише по окраїнам Антарктиди. На півдні, сході і півночі Азії й у деяких інших районах існує різка зміна напрямку переважних вітрів від січня до липня. Це райони мусонів.

У більш високих шарах тропосфери і нижньої стратосфери розподіл вітру ближче до зонального, чим у земної поверхні. Це випливає з розглянутих змін баричного поля Землі з висотою. Вітри у вільній атмосфері дують майже по ізобарах або по ізогіпсам абсолютної баричної топографії, залишаючи низький тиск у північній півкулі ліворуч і в південній праворуч.

7.2.2.2. Кліматологічні фронти

Постійне розчленовування баричного поля Землі на циклони й антициклони приводить до того, що і повітря тропосфери завжди розчленовується на повітряні маси, розділені фронтами.

Багаторічні середні положення головних фронтів у різні сезони будемо називати кліматологічними фронтами. Їх можна виявити на багаторічних середніх картах, подібно центрам дії атмосфери.

У дійсності положення і число фронтів можуть різко відрізнятися від багаторічного середнього розподілу. Фронти виникають, переміщаються і розмиваються в зв'язку з циклонічною діяльністю. Але зараз варто розглянути середнє положення фронтів, важливе для розуміння розподілу на Землі кліматичних умов.

У січні в північній півкулі виявляються два арктичних фронти: один  на півночі Атлантичного океану і на півночі Євразії, іншій  на півночі Північноамериканського материка і над архіпелагом арктичного сектора Америки. Можливо, що існують і інші арктичні фронти. Області до півночі від арктичних фронтів зайняті переважно арктичним повітрям. Однак в окремих випадках арктичні фронти можуть займати положення, що далеко відхиляється від середнього. При виникненні на них циклонів і антициклонів вони увесь час переміщаються, і разом із вторгненнями арктичного повітря можуть проникати далеко до півдня.

У більш низьких широтах, між 30^о і 50° п. ш., виявляється ланцюг полярних фронтів, що відокремлюють області переваги полярного повітря (повітря помірних широт) від областей переваги тропічного повітря. Полярні фронти проходять: над Атлантичним океаном - по південній периферії ісландської депресії; над Середземним морем; в Азії - приблизно уздовж північної межі Тибетського нагір’я; над Тихим океаном (два фронти); над півднем США. Середнє положення полярних фронтів указує на південну межу переваги полярного повітря і на північну межу переваги тропічного повітря. В окремих випадках полярні фронти не будуть збігатися із середнім положенням. Розриви між окремими арктичними і полярними фронтами на картах указують на райони, де повітря найчастіше проникає в більш високі чи в більш низькі широти, причому фронти розмиваються.

Аналогічно в південній півкулі виявляються антарктичні фронти, що оточують материк Антарктиди і чотири полярних фронти під 40…50° пд. ш. над океанами. Кінці полярних фронтів, що проникають далеко в глиб тропіків, називаються пасатними фронтами. Вони розділяють у тропіках вже не полярне повітря від тропічного, а різні маси тропічного повітря  більш свіжі і більш старі, що відносяться до різних субтропічних антициклонів.

Усередині тропіків виявляються тропічні фронти, які на кліматологічних картах зливаються, чи майже зливаються, в один загальний фронт. Він проходить у січні більше над південною півкулею, чим над північною, особливо далеко відходячи до півдня разом з відгалуженнями екваторіальної депресії над нагрітими материками південної півкулі. Замість терміна тропічний фронт застосовують ще термін внутрітропічна зона конвергенції, хоча ці поняття і не цілком ідентичні.

У липні арктичні й антарктичні фронти займають положення, близькі до січневого. Очевидно, антарктичні фронти в липні (узимку) проходять трохи далі від материка Антарктиди, чим улітку, а арктичні в липні (улітку) зміщаються в більш високі широти. Полярні фронти в північній півкулі трохи зміщені до півночі, в порівнянні із січнем, особливо над нагрітими материками. Їхнє середнє положення тепер біля 50-й паралелі. Полярні фронти над південною півкулею трохи зміщені до екватора і проходять під 30…40° пд. ш. Нарешті, тропічні фронти в липні зміщені в північну півкулю, особливо далеко на північ над Індією (до гребеня Гімалаїв) і над низов'ями р. Янцзи. Вони також поєднуються на середній карті в один загальний фронт.

Таким чином, від січня до липня всі кліматологічні фронти більш-менш зміщаються до півночі, а від липня до січня  до півдня.

Положення фронтів на середніх картах указує, у яких областях Землі переважають протягом усього року повітряні маси того чи іншого типу й у яких від зими до літа і від літа до зими маси одного типу змінюються масами іншого типу. Це є основним критерієм для генетичної класифікації кліматів по Б.П. Алісову, про яку буде сказано нижче.

Переходимо тепер до більш детального розгляду умов загальної циркуляції по зонах.