Лекция10. Антициклоны и погода в антициклонах.
План лекции
Понятие антициклона, особенности его формирования и перемещения.
Стадии развития антициклона.
Погода в антициклоне.
Признаки приближения антициклона.
Рекомендованная литература:1,2,3,6,7,9.
Основные теоретические положения
Понятие антициклона, особенности его формирования и перемещения.
Антициклоны – область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с циркуляцией воздуха от центра по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном (см. рис. 12).
Изобары в антициклоне замкнуты до большей или меньшей высоты в зависимости от особенности распределения температуры. В низком холодном антициклоне изобары замкнуты лишь в самых низких слоях тропосферы, а в средней тропосфере (на картах АТ500) повышенное давление не обнаруживается. Обычно в средней тропосфере изобары разомкнуты и образуют гребень повышенного давления над западной частью приземного антициклона и ложбину пониженного давления над восточной холодной его частью. Высокий теплый антициклон сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже в верхней тропосфере. Таким образом, изогипсы на карте AT500 в низком антициклоне имеют волнообразную форму, а в высоком – замкнутую.
Давление в центре антициклона иногда достигает 1060– 1070 гПа (над Азией зимой), но обычно оно ниже. Нередко антициклон бывает многоцентровым. Горизонтальные барические градиенты в антициклонах, как правило, меньше, чем в циклонах. Это объясняется большими горизонтальными (до 4000 км) размерами антициклонов. Центральные части антициклонов характеризуются штилевой погодой. Однако в северной части Тихого океана антициклоны в осенне-зимний период могут иметь сильный (до штормового) ветер.
Различают промежуточные антициклоны между циклонами циклонических серий и заключительные между циклоническими сериями. Скорость перемещения подвижных антициклонов составляет обычно 30–40 км/ч. Перемещаясь в общем с запада на восток, антициклоны отклоняются (сепарируются от циклонов) к низким широтам. Обычно подвижный антициклон с холодной передней (восточной) периферией и теплой тыловой (западной)' частью, прогреваясь и усиливаясь, превращается со временем в теплый, высокий и малоподвижный антициклон. Этот процесс чаще всего происходит в низких широтах, где формируются мощные, высокие и теплые субтропические антициклоны. Стабилизация антициклонов происходит и в средних, и в высоких широтах.
В этом случае высокие блокирующие антициклоны нарушают общий западно-восточный перенос. Именно устойчивые, малоподвижные антициклоны являются наиболее важными очагами формирования воздушных масс.
Над холодной ПП (например, над ледяными полями) иногда зарождаются низкие холодные местные антициклоны, уже на небольшой высоте переходящие в область пониженного давления. В целом холодная поверхность моря является лишь фактором усиления и стабилизации подвижных антициклонов.
2. Стадии развития антициклона.
С процессом циклогенеза тесно связан и механизм развития антициклонов. По существу это единый процесс, связанный с длинными волнами на стационарном фронте.
Антициклоны зарождаются в гребнях сверхдлинных атмосферных волн на малоподвижном фронте. Анализ синоптических ситуаций показывает, что промежуточные антициклоны зарождаются в холодной воздушной массе за холодным фронтом последнего в серии циклона. В центральных частях антициклонов атмосферные фронты проходить не могут, хотя некоторая температурная асимметрия в них сохраняется. На перифериях антициклонов могут проходить линии атмосферных фронтов.
Антициклоны в процессе своего развития проходят три стадии: зарождения, максимального развития и разрушения. На первой стадии своего развития антициклоны являются низкими барическими образованиями в виде гребней без замкнутых изобар. Адвективный рост давления обусловливается поступлением холодного воздуха впереди оси гребня (рис. 29, а). В стадии максимального развития антициклоны имеют несколько замкнутых изобар (рис. 29, б).
-
Рис. 29. Стадии развития антициклона:
а – стадия зарождения; б – стадия максимального развития
Заключительная стадия антициклонов (стадия разрушения) характеризуется термической симметрией: антициклон становится высоким барическим образованием.
Антициклоны занимают огромные площади материков или океанов (3000–4000 км в диаметре). Особенно мощные антициклоны формируются зимой над материками, а летом – в субтропических районах Тихого и Атлантического океанов. В большинстве случаев давление в центре антициклона над поверхностью составляет 1020–1030 гПа. Центральные области антициклонов характеризуются небольшими градиентами давления. К периферии градиенты возрастают и, следовательно, растут скорости ветра. Наибольшие скорости ветра чаще всего наблюдаются в северо-восточной и восточной перифериях антициклонов, наименьшие – в западной.
Антициклоны перемещаются в основном с запада на восток с меньшими, чем у циклонов, скоростями. Средние скорости движения антициклонов составляют 25–30 км/ч, но могут достигать и больших значений (50–80 км/ч). С развитием антициклонов скорости перемещения их падают, и они становятся малоподвижными барическими образованиями. Повторяемость антициклонов в теплую половину года над океанами больше, чем в холодную.