- •Хабаровск, 2005
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Глава 1
- •2.2.1.Зона древнего оледенения
- •Спектральный состав солнечного света. Фотосинтетическая активная радиация (ФАР)
- •Циркуляция воздушных масс в тропосфере Земли
- •Поля давления и ветра в тропосфере
- •Циркуляция воздушных масс в стратосфере Земли
- •Струйные течения
- •Радиационный баланс
- •Классификация почвенной влаги
- •Хабаровск
- •Динамические и статистические закономерности в природе
- •Компьютерный набор И.К. Воронин
82
пассатные ветры, а в верхней части – западные антипассатные ветры. Второе кольцо по этой схеме характеризуется нисходящим движением у полюса и восходящим у параллели 60°. У земной поверхности наблюдаются северо-восточные ветры, а в верхней части кольца – западные. Третье кольцо схемы – тропосферностратосферное – соединяет оба первых кольца в единую схему. В нижней его части имеют место западные ветры (W), а в верхней – восточные (Е).
Условия нагревания и охлаждения поверхности океанов и континентов различны и к тому же имеют сезонный характер. В холодное полугодие, особенно в средних и низких широтах, материки быстро и сильно охлаждаются и являются источниками холода, в то время как океаны, накапливая летом тепловую энергию, зимой охлаждаются значительно медленнее и меньше, а потому становятся источниками тепла.
В летнее полугодие наблюдается обратное соотношение. Материки, нагреваясь быстрее, служат источниками тепла, а океаны – холода. Вследствие этого имеет место сезонная смена разности температур между сушей и океаном, что приводит к возникновению вторичной сезонной циркуляции между ними.
Вторичная циркуляция проявляется в сезонной смене воздушных течений у поверхности Земли между океанами и континентами, известных под названием муссонов. Циркуляция атмосферы усложняется развитием многочисленных перемещающихся циклонов и антициклонов. В один и тот же момент времени вдоль различных меридианов условия циркуляции могут быть различными и сильно изменчивыми во времени. Действительный характер циркуляции в каждом районе необходимо изучать на основе, выявления из повседневного опыта типичных форм циркуляции, её интенсивности и смены в сезонном разрезе.
Циркуляция воздушных масс в тропосфере Земли
Поля давления и ветра в тропосфере
Скорость и направление ветра в тропосфере изменяется в зависимости от горизонтального градиента температуры, причем термический ветер направлен по изотермам слоя. В случае
83
совпадения изотерм и изобар, т.е. при отсутствии адвекции, ветер с высотой, не меняя направления, усиливается. При адвекции тепла с высотой происходит поворот ветра вправо, а адвекции холода – влево. Если градиент температуры направлен из низких широт к высоким, то основным переносом в атмосфере является западный; если же градиент температуры направлен из высоких широт к низким, то основным переносом является восточный.
В системе барических образований ветер различен в тыловой и передней частях. В тылу циклона, где характерна адвекция холода, ветер – с высотой поворачивает влево, а в передней его части, в области адвекции тепла–вправо. В антициклоне картина обратная: в передней части адвекция холода
илевый поворот ветра, а в тылу – адвекция тепла и правый поворот ветра. При определенных условиях, например в верхней части движущегося циклона, скорости ветра с высотой ослабевают до нуля, а затем усиливаются. В теплом секторе циклона, наоборот, ветер с высотой только возрастает. Это определяется соотношением между направлением геострофического ветра в нижнем слое и градиентом температуры на высотах.
Основным видом циркуляции воздуха на вращающейся Земле является зональный перенос, обусловленный разностью температур между низкими и высокими широтами. В тропосфере
инижней стратосфере во все сезоны года преобладает западная циркуляция, так как температура и давление воздуха на высотах выше в экваториальной зоне–тропиках и ниже в полярных областях. По той же причине западная циркуляция преобладает в холодное полугодие и в стратосфере – нижней мезосфере.
Летом западный перенос воздуха ограничен высотами 16-20 км, а выше устанавливается восточный перенос, вызванный более значительным прогреванием воздуха в полярной стратосфере.
Структура средних полей давления и ветра с высотой становится сравнительно проще. На высотах меньше отражаются мелкие особенности поля давления, обусловленные орографией и рельефом поверхности земли. Уже на уровнях 3-5 км и выше среднее поле давления в обоих полушариях отражает основную систему атмосферной циркуляции–западный перенос.