Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метла..doc
Скачиваний:
36
Добавлен:
22.04.2019
Размер:
806.91 Кб
Скачать

43. Оца, географическое распределение давления, Центры действия атмосфер

Выделяют следующие масштабы атмосферных движений: микрометеорологический (от долей секунды до минут, вызваны мелкомасштабной турбулентностью, акустическими и гравитационными волнами), масштаб конвективных облаков (от десятка минут до нескольких часов), мезометеорологический масштаб (10-100 км, от нескольких часов до полусуток), синоптический масштаб (перемещение атмосферных возмущений, 1000-3000 км, 1-7 дней), глобальный масштаб (10000 – 40000 км, две недели). В атмосфере одновременно существуют системы всех масштабов.

Общая циркуляция атмосферы – система крупномасштабных воздушных течений на земном шаре, т.е. таких течений, которые по своим размерам сравнимы с материками и океанами. ОЦА обусловлена различиями в распределении давления по земному шару. Так как реальный ветер близок к геострофическому, градиенты давления между зонами на земном шаре обусловливают преобладание восточных движений в полярных и тропических широтах и западных – в умеренных.

Крупномасштабные течения ОЦА в большей части атмосферы являются квазигеострофичными (отклонения от изобар ничтожны в сравнении с самим ветром). Только в слое трения воздушные течения значительно отклоняются от изобар. Однако в экваториальном поясе условие геострофичности не выполняется, поскольку отклоняющая сила вращения Земли близка к нулю и не может уравновесить силу барического градиента.

Наиболее устойчивая особенность как в распределении систем давления, так и ветра над земным шаром – квазизональность этого распределения. Она проявляется в преобладании широтных составляющих ветра над меридиональными составляющими. Причина этой зональности состоит в зональности распределения температуры и в динамических особенностях самого механизма ОЦА (квазигеострофичность и т.п.).

44. Зоны давления и ветра в верхней тропосфере и нижней стратосфере.

Зоны относительно повышенных горизонтальных градиентов температуры (и давления), прослеживаемые на картах барической топографии, называют высотными фронтальными зонами.

Прохождение ВФЗ вызывает значительные локальные изменения метеорологических величин не только в нижней и средней тропосфере, но и в верхней тропосфере и нижней части стратосферы.

Тропопауза в ВФЗ или сильно наклонена, или разорвана. Стратосфера в холодном воздухе начинается на меньшей высоте, чем в теплом. Таким образом, когда в холодной стороне ВФЗ понижение температуры с высотой прекращается, на противоположной ее стороне температура еще продолжает понижаться. Вследствие этого выше уровня тропопаузы в холодном воздухе горизонтальный градиент температуры быстро уменьшается. Затем его направление меняется на противоположное, а значение постепенно возрастает и достигает максимума в большинстве случаев на уровне тропопаузы теплого воздуха. Выше этого уровня горизонтальные градиенты температуры обычно снова уменьшаются.

В результате при большой разности высот тропопаузы с разных сторон тропосферной фронтальной зоны в нижней части стратосферы также возникает фронтальная зона. Она наклонена в противоположную сторону по сравнению с наклоном фронтальной зоны в тропосфере и отделена от нее слоем с малыми горизонтальными градиентами температуры. В стратосфере могут возникнуть зоны больших горизонтальных градиентов температуры, явно не связанные с тропосферными фронтальными зонами. Главную роль в их образовании играют радиационные факторы.

В ВФЗ направление изотерм с высотой изменяется мало; ветер стремится принять направление, параллельное изотермам средней температуры нижележащего слоя воздуха, и усиливается, переходя в верхней части тропосферы в струйные течения. Таким образом, фронтальные зоны характеризуются как большими горизонтальными градиентами температуры, так и значительными скоростями ветра. Однозначной связи между фронтальными зонами на высотах и атмосферными фронтами не существует. Нередко два примерно параллельных друг другу фронта, хорошо выраженных внизу, сливаются в верхних слоях в. одну широкую фронтальную зону. В то же время не всегда при наличии фронтальной зоны на высотах существует фронт у поверхности Земли. Фронт в нижних слоях отмечается, как правило, там, где наблюдается приземная конвергенция трения. При дивергенции ветра признаки существования фронта обычно отсутствуют.

Таким образом, фронтальная зона, непрерывная на большом протяжении на высотах, в нижнем слое тропосферы часто разделяется на отдельные участки — существует в циклонах и отсутствует в антициклонах. В средней и верхней тропосфере высотные фронтальные зоны часто опоясывают все полушарие Земли. Такие фронтальные зоны называются планетарными.

Изменение контраста температуры в области фронтальной зоны определяется в первую очередь характером горизонтального переноса воздуха с различной температурой. Существенную роль играют также вертикальные движения и трансформация воздуха. В обширных горных районах с высокими горными цепями на изменение контраста температуры сильно влияет рельеф.

В фронтальных зонах концентрируются большие запасы энергии, поэтому в них, как правило, сильно изменяется давление и происходят процессы цикло- и антициклогенеза. Здесь развиваются интенсивные вертикальные движения. С планетарными фронтальными зонами неразрывно связаны струйные течения.