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.