47 Планетарные высотные зоны. Типизация атмосферных процессов и индексы циркуляции.

Зоны наибольших горизонтальных градиентов температуры окаймляют средние широты северного и южного полушарий. В северном полушарии благодаря распределению материков и океанов и соответствующей трансформации масс воздуха, движущихся с запада на восток, зона наибольших градиентов как бы расчленяется на две части, образуя две крупные фронтальные зоны тропосферы границы которых определяются положением гребней высокого давления. Характерное для тропосферных фронтальных зон распределение контрастов температуры в рассматриваемом случае обязано не только сходимости изотерм на материках и расходимости на океанах. Оно зависит и от общерадиационных условий, определяющих существующую разность температуры между материками и океанами на одних и тех же широтах. Эта разность в средних широтах значительно больше, чем в низких.

Зоны наибольших контрастов температуры (планетарные фронтальные зоны) совпадают с зонами наибольших скоростей ветра. По конфигурации планетарные фронтальные зоны в северном полушарии резко отличаются от таковых в южном полушарии. В северном полушарии зимой планетарная фронтальная зона не является непрерывной, а делится на две части у западных берегов Европы и Северной Америки.

Первая зона располагается над Средней и Восточной Азией, и прилегающей частью Тихого океана, вторая — над Северной Америкой и прилегающей частью Атлантики. Максимальные контрасты температуры в планетарных высотных фронтальных зонах на обоих материках достигают 11 —12° на расстоянии 1000 км. Заметим, что такие значительные контрасты температуры в остальных частях умеренных и высоких широт северного полушария наблюдаются нечасто. Планетарные высотные фронтальные зоны с относительно большими контрастами средней температуры слоя в январе охватывают все северное полушарие. Приблизительно в тех районах наблюдаются и наибольшие скорости ветра.

В южном полушарии планетарная высотная фронтальная зона в течение всех сезонов вытянута вдоль широт. Наибольшие значения контрастов температуры в них не превышают 8—9°.

Таким образом, планетарная фронтальная зона с наибольшими контрастами температуры в северном полушарии претерпевает сезонное смещение к северу от зимы к лету и к югу от лета к зиме. Конфигурация этой зоны существенно меняется летом в сравнении с другими сезонами. Это объясняется наличием огромных материков, способствующих быстрому прогреванию тропосферного воздуха. По этой же причине величины наибольших контрастов температуры в планетарной фронтальной зоне, окаймляющей земной шар от зимы к лету, уменьшаются почти вдвое.

В южном полушарии благодаря наибольшим размерам материков, притом по существу ограниченных 40° ю. ш. (за исключением остроконечного выступа Южной Америки), они играют малую роль не только в изменении конфигурация планетарной фронтальной зоны, но и в существенном изменении величины контрастов температуры

Планетарная фронтальная зона с наибольшими контрастами температуры в южном полушарии располагается, как правило, над Атлантическим и Индийским океанами. Над Тихим океаном планетарная фронтальная зона расширена, а величины контрастов температуры в ней меньше.

Типизация макросиноптических процессов разработанная Вангенгеймом основана на понятии элементарного синоптического процесса, в течении которого в данном географическом районе сохраняются основные направления воздушнх течении и, следовательно, знак барического поля. Все виды процессов были выражены в 26 типах, которые затем, согласно преобладающему переносу в тропосфере умеренных широт, были сгруппированы в три типа: первый отражает западный (w), второй- восточный(Е) и третий- меридиональный (С) переносы. В целях определения типов атмосферной циркуляции предложены различные способы количественной их оценки. Россби в качестве индекса циркуляции была использована зональная составляющая скорости движения воздуха, которую можно вычислить по разности пояса, так и для любой его части. При этом атмосферные процессы с различными значениями индекса были разделены на два типа циркуляции: тип высокого и тип низкого индекса. Индекс, предложенный Блиновой, характеризует угловую скорость вращения атмосферы на данной широте по отношению к поверхностям земли и в общем аналогичен Россби.

Индекс Каца: Характеристики средней интенсивности переноса масс воздуха в широтном и меридиональном направлениях в общей циркуляции атмосферы. Зональный индекс — средний градиент давления на участках меридианов, включенных в рассматриваемую область или зону атмосферы. Меридиональный индекс — средний градиент давления на участках параллелей в данной области. Общий индекс — отношение этих двух индексов, характеризующее отношение зональной циркуляции к меридиональной.. определяются путем подсчета числа пересечений изобар или изогипс с меридианами и параллелями.

Было также получено, что изменение индексов ото дня ко дню в тропосфере и нижней стратосфере в большинстве случаев происходит однозначно: при увеличении интенсивности циркуляции в тропосфере увеличивается интенсивность в нижней стратосфере