46. Внетропические циклоны и антициклоны: возникновение, эволюция,перемещение. Погода в циклонах и антициклонах.

Во внетропических широтах каждого полушария в течение года образуются сотни циклонов самых разных размеров – от 1 до 3 тыс. км. Вертикальная мощность и погода в циклоне меняется по мере его развития. В хорошо развитом циклоне наблюдается над холодной тропосферой низко начинающаяся теплая стратосфера.

Эволюция циклона продолжается обычно несколько суток. В первой половине своего существования циклон углубляется, во второй заполняется и, наконец, исчезает (затухает). Иногда существование циклона оказывается длительным, он объединяется с другими циклонами и образует общую глубокую, обширную, малоподвижную область низкого давления – центральный циклон.

Зарождение циклона происходит следующим образом. На поверхности главного фронта в условиях перепада температуры и вращения Земли возникают огромные волны с длинами порядка 1000 км. Возникшее волновое возмущение распространяется на восток вдоль линии фронта в виде волны, увлекая за собой образовавшуюся систему циклонических ветров. Амплитуда возмущения мала по сравнению с длиной волны. Теплый воздух начинает продвигаться к более высоким широтам в передней части волны, холодный – к более низким в тыловой части (искривленные изобары – градиентный ветер). При этом давление у гребня волны понижается и достигает значений 1000-1010 гПа на у.м. В приземном слое начинают образовываться замкнутые изобары. Облачная система фронтов уплотняется у вершины волны.

Амплитуда волны с течением времени увеличивается, т.е. волна все менее и менее устойчива. Ветры образуют характерную циклоническую циркуляцию вокруг центра и усиливаются. Давление продолжает понижаться до 990 гПа. Наступает стадия молодого циклона. Теплый воздух продолжает продвигаться на север. Фронт, на котором развивается циклон приобретает черты теплого фронта. В тыловой части образуется холодный фронт. Оба фронта сопрягаются в центре циклона. Соответственно фронтам распределяется облачность и осадки. Между теплым и холодным фронтами образуется теплый сектор циклона. Здесь самая высокая температура и самая высокая тропопауза. В передней части, где воздушные течения выносят теплый воздух, образуется гребень высокого давления, в тыловой – ложбина низкого давления. Таким образом, амплитуда увеличивается.

Циклон постоянно двигается, причем холодный фронт догоняет теплый. Происходит окклюдирование циклона и образование фронта окклюзии. Теплый сектор вытесняется на периферию циклона и вверх. Циклон вступает в стадию наибольшего развития. Давление в центре падает до 980 гПа. Изобары замкнуты, циклоническая система циркуляции распространяется на большую площадь, ветры очень сильны.

Почти вся область циклонической циркуляции оказывается занята холодным воздухом, теплый вытеснен вверх и охлажден. Фронты оттеснены на периферию. Циклон вступает в заключительную стадию. Он становится высоким и малоподвижным. Замкнутая циркуляция охватывает всю тропосферу. Облачная система, имевшая вид спирали, деградирует, разбивается на части – острова, расположенные вдоль линий тока. Наконец, циклон полностью исчезает.

На полярных и арктических фронтах обычно возникает не единичный циклон, а серия циклонов из нескольких членов, перемещающихся вдоль фронта один за другим. Вследствие уменьшения скорости перемещения после окклюзии циклоны серии обычно нагоняют друг друга уже в достаточно высоких широтах и объединяются в обширную малоподвижную высокую депрессию – центральный циклон.

Циклоны перемещаются в направлении общего переноса воздуха в средней и верхней тропосфере в направлении ведущего потока. Такой общий перенос воздуха происходит чаще всего с запада на восток. Иногда вследствие предшествующего развития образуются высокие малоподвижные циклоны или антициклоны, простирающиеся на всю толщу тропосферы и располагающиеся так, что изобары, а вместе с ними и последующие подвижные циклоны, отклоняются от зонального направления.

При прохождении циклона усиливается ветер и меняется его направление. Циклонические области характеризуются увеличенной облачностью и осадками обложными (передняя часть), ливневыми (тыловая часть) и иногда моросящими (в южной части циклона).