Циклон область пониженного давления

АНТИЦИКЛОН (греч. anti — против и kuklon — вращающийся) — область высокого атмосферного давления в тропосфере с постепенным его понижением от центральной части к периферии. Это атмосферный вихрь, в котором все иначе, чем в его антиподе — циклоне.

Воздушная спираль раскручивается в Северном полушарии по часовой стрелке, в Южном — против часовой стрелки. В антициклоне воздух не поднимается, а опускается, и, как правило, он достаточно сухой.

Циклон. Область пониженного давления в атмосфере

Поэтому погода в этот период всегда ясная, сухая, малооблачная. Температура летом высокая, погода жаркая; зима — морозная.

Атмосферные фронты, в отличие от циклонов, никогда не бывают в центре антициклонов. Если они и заходят на его окраину, то в ослабленном виде. В центре антициклона стоит штиль. В области антициклона, в отличие от циклона, заметны колебания температуры в течение суток. Особенно они велики на материках. В Центральной России, удаленной от морей более чем на 500 км, в ясную погоду день нередко теплее ночи на 10-15°С.

В Сибири эта разница может достигать 20-25°С, а в Сахаре после сорокаградусной дневной жары возможны ночные заморозки. Все это можно объяснить отсутствием осадков, оказывающим смягчающее влияние на климат.

Антициклоны, в отличие от циклонов, образуются при вторжении холодных воздушных масс в теплые.

Так же как и циклоны, антициклоны перемещаются со скоростью 30 км/ч с запада на восток, отклоняясь к юго-востоку.

Главные области формирования антициклонов — субтропические и приполярные широты.

В России антициклональная погода наиболее типична — и зимой, и летом — для юга Русской равнины. Устойчивые антициклоны характерны зимой для Восточной Сибири и Северного Казахстана. Есть несколько мест на Земле с многомесячным и даже годовым господством антициклонов. Это Азорский, Антарктический, Арктический, Азиатский максимумы атмосферного давления.

Антициклоны способствуют возникновению круговых океанических течений: в Северном полушарии по ходу часовой стрелки, а в Южном — против него.

Тропические циклоны

Общие сведения. Тропические циклоны наиболее мощные, обладающие огромной разрушительной силой и энергией явления природы. Циклон за сутки выделяет энергию равную 5·1016 кДж, что эквивалентно 500 тысячам атомных бомб, сброшенных американцами в августе 1945 года на японские города Хиросима и Нагасаки.

Во время урагана в сентябре 1932 года в районе Пуэрто-Рико выпало 2,5·109т осадков.

ЦИКЛОН (область пониженного давления)

Мощнейший ураган «Сэнди» обрушился на западное побережье Северной Америки в октябре 2012 года.

Обладая огромной энергией, тропические циклоны, проходя над островами и прибрежными районами, вызывают катастрофические разрушениями и гибель большого количества людей.

Такие разрушения вызывают ураганные ветры скорость которых достигает до100м/с, штормовые волны и катастрофические наводнения, связанные с сильными ливнями и нагонами воды, достигают в узких заливах, бухтах, устьях рек высоты 8 – 10 м.

Тропические циклоны, достигшие максимальной интенсивности, имеют свое местное название – тайфун, ураган, вили-велли (Австралия), вили-вау (Океания), багио (Филиппины) и др.

Циклоны, достигшие ураганной силы, называют женскими именами, а с 1977 года и мужскими.

В Тихом океане, кроме имени, для каждого циклона указывают год возникновения и порядковый номер (Например: 7809 – 1978 г.

№ 9 Zn).

Районы возникновения и траектории движения. Тропические циклоны наиболее часто образуются в широтных зонах от 10° до 20° по обе стороны от экватора. Наибольшее число циклонов возникает в северной части тропической зоны Тихого океана (около 30 циклонов в год) и Атлантического океана (около 10 циклонов в год).

В Индийском океане чаще всего они возникают в Бенгальском заливе, Аравийском море и в районах Маскаренских островов и восточнее острова Мадагаскара.

Тропические циклоны образуются практически в любое время года. Максимум повторяемости их зарождения приходится на август – сентябрь в северных частях Тихого и Атлантического океанов, на май и ноябрь в Бенгальском заливе и Аравийском море и на январь в юго-западной части Тихого океана.

Тропические циклоны, зарождаясь на южных перифериях Азорского антициклона в Атлантическом океане и Гонолульского антициклона в Тихом океане, перемещаются в западном направлении, и по мере приближения к восточным берегам Северной Америки и Азии, поворачивают к северо-западу, северу, и затем, утратив свою энергию, к северо-востоку, уже как обычные циклоны.

Когда тропические циклоны выходят вглубь материка на 100 – 200 км, интенсивность их существенно уменьшается.

Скорость их движения составляет около 20 км/ч. Время существования таких циклонов 2 ÷ 18 суток. Траектория тайфунов и ураганов представляет собой гигантскую параболу с вершиной в районе широты 20°, где циклон достигает стадии зрелости.

В этой стадии давление в центре достигает минимальных значений 950 – 960гПа, с абсолютным минимумом 875гПа, максимальной скорости ветра и интенсивности ливней.

Достигнув стадии зрелости, циклон начинает заполняться и увеличивать скорость перемещения до 30 – 40 км/ч.

Строение и погодные условии в тропических циклонах. Размеры тропических циклонов по вертикали достигают 8–15км.

Горизонтальные размеры невелики по сравнению с циклонами умеренных широт и составляют 80 ÷ 1000 км.

Перепад давлений между центром и окраинами тропического циклона составляет

14÷17гПа/100 км, максимальное значение может составлять60гПа/100 км.

Максимальная скорость ветра в тропическом циклоне составляет 90м/с, а полученная по косвенным оценкам – 110м/с (рис.

3.14). Скорость ветра в тропическом циклоне по горизонтали распределена неравномерно.

Рис. 3.14. График изменения скорости ветра в тропическом циклоне

В центральной части циклона (диаметром 20÷50 км), называемой «глазом бури», скорость ветра невелика и ветер неустойчив по направлению (см.

рис. 3.15). В центре циклона наблюдается облачность верхнего яруса или безоблачная погода, может также наблюдаться стоячая волна высотой до 10м. «Глаз бури» занимает не более 1% от всей площади циклона.

Движение воздуха в тропических циклонах происходит также как и в циклонах умеренных широт.

Возникающие, под влиянием сходимости потоков, упорядоченные восходящие потоки во влажно-неустойчивом воздухе, способствуют формированию в этих циклонах кучево-дождевых и других форм облаков, которые стеной опоясывают «Глаз бури».

Ширина этой стены облаков (см. рис. 3.15) составляет несколько сотен километров и совпадает с поясом катастрофических скоростей ветра. По высоте облака простираются от 300 – 500 м до 12 – 15 км.

Рис.3.15.

Вертикальный разрез тропического циклона

Ливневые осадки, выпадающие из этих облаков, чрезвычайно интенсивны. За время прохождения циклона через пункт наблюдения выпадает в среднем до 500 мм, а в исключительных случаях до 2500 мм осадков.

Тропические циклоны возникают только там, где температура воды на поверхности океана достигает 26°÷27°С и при высокой относительной влажности воздуха. Такие циклоны зарождаются только в тех случаях, когда наблюдается вторжение холодного воздуха в средней и верхней тропосфере с севера в низкие широты Индийского океана.

Это способствует увеличению термической неустойчивости и возникновению интенсивных конвективных движений воздуха.

В процессе движения происходит заток холодного воздуха в область циклона преимущественно в средней и верхней тропосфере в виде струй.

Под влиянием затока воздуха циклон углубляется и приобретает составляющую скорости движения, которая, накладываясь на скорость ведущего потока, приводит к очень сложному виду траектории.

Зарождению тропических циклонов способствуют следующие условия:

— наличие начального циклонического возмущения во внетропической зоне конвергенции;

— бароклинная неустойчивость, зависящая от горизонтального градиента температуры;

— достаточное для создания закручивающего эффекта значение силы Кориолиса;

— температура поверхности океана не менее 26°С;

— конвективная неустойчивость атмосферы, благоприятная для проникающей конвекции.

Тайфуны, выходящие на Японское море и Приморский край, нередко регенерируют под влиянием притока холода в тыловую часть его из более северных районов.

Вследствие этого тайфуны сохраняют свою мощь в течение длительного времени и проникают далеко на север вплоть до Охотского моря и полуострова Камчатки.

«Глаз бури» является феноменальным и загадочным явлением тропического циклона. В этой части практически полностью отсутствует облачность и резко уменьшается скорость ветра от 40 – 50 м/с до

3 – 5 м/с.

Волнение моря принимает хаотический характер. Волны большие и неупорядоченные, имеют большую крутизну (толчея). Высота волн более 4 м.

Традиционно принято считать, что для «глаза бури» характерны нисходящие движения воздуха. Однако такое заключение не соответствует тому, что в циклоне восходящие потоки сходятся к центральной части и не могут не вызвать восходящего движения воздуха, скорость которого максимальна как раз в центральной части.

Основной причиной резкого уменьшения облачности центральной части тропического циклона является повышение температуры воздуха, обусловленное переносом тепла от поверхности океана в атмосферу восходящим потоком.

Перенос тепла возрастает в результате сильного волнения водной поверхности. Вследствие этого значительно увеличивается площадь соприкосновения холодного воздуха с хорошо прогретой водой. По этой причине перенос тепла от океана максимален в центральной части циклона, где значения вертикальных скоростей движения воздуха максимальны.

В тропическом циклоне, также как и в циклоне умеренных широт, вертикальная скорость с высотой изменяется и достигает максимума в средней тропосфере.

Поэтому в этой части тропосферы максимален конвективный приток тепла.

Повышение температуры воздуха в центральной части циклона на несколько градусов (от 5° до 15°С) приводит к уменьшению водности в этой области и обусловливает испарение капель воды, т.е.

рассеивание облаков.

Такова основная причина образования «глаза бури» в тропическом циклоне.

В основной части циклона, где формируется стена облаков, приток тепла от океана к атмосфере также играет некоторую роль. Однако в этой части температура поверхности океана ниже, чем в центральной части, и скорости восходящих потоков меньше. Поэтому приток тепла в этой части не столько значителен, чтобы существенно изменить водность кучево-дождевого облака, формирующегося в восходящем потоке.

Стадии развития.

Тропические циклоны, как и циклоны умеренных широт проходит четыре стадии развития:

• Стадия формирования. В этой стадии давление в центре не менее 1000 гПа. Ветер умеренный. На этой стадии может быть 2 типа развития тропического циклона – медленный – несколько суток, и взрывной – в течение не более 12 ч.
• Стадия молодого циклона.

Давление в центре менее 1000 гПа. Наблюдается ветер ураганной силы хотя бы в одной из частей этого циклона. На этой стадии, независимо от стадии развития, также возможны два типа развития:

— При первом типе после короткого периода ураганного ветра в одной из частей тропического циклона, он начинает заполняться, и затем длительное время существует в виде тропической депрессии.

— При втором типе развития циклон резко углубляется.

Давление в центре резко уменьшается. Ураганные ветры образуют плотное кольцо облаков вокруг центра циклона. Из разрозненных шквальных облаков образуется стройная облачная система, состоящая из сходящихся у центра узких спиральных полос, которые охватывают еще небольшую область.

• Стадия зрелости. В этой стадии происходит прекращение падения давления в центре циклона.

Скорость ветра больше не увеличивается, но зона ураганных ветров расширяется. Если на стадии молодого циклона ураганные ветры наблюдаются только в радиусе 30 – 50 км, то к концу стадии зрелости эта область составляет уже 300 – 350 км. Продолжительность этой стадии длится несколько дней.

• Стадия затухания Начало заполнения циклона означает переход его в стадию затухания.

Чаще всего это происходит при перемещении циклона из зоны тропических широт и в зону западных ветров или при выходе на материк.

В зависимости от интенсивности тропические циклоны делятся на барические образования, приведенные в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Предыдущая1234567Следующая

Дата добавления: 2016-02-24; просмотров: 662;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Основное правило перемещения барических систем – это правило ведущего потока:

Рис. 9. Определение направления перемещения циклонов

и антициклонов по ведущему потоку

Молодые подвижные циклоны и антициклоны перемещаются в направлении ведущего потока, который наблюдается над их приземными центрами (рис.

9).

Скорость перемещения циклонов и антициклонов составляет 80% от средней скорости ведущего потока на карте АТ­700 или 50% от средней скорости ведущего потока на карте АТ­500.

В холодное время года ведущий поток определяется, как правило, по карте АТ­700гПа, в теплое — по карте АТ­500гПа.

По приземным картам погоды перемещение барических систем можно определить по следующим правилам:

а) Центр циклона перемещается параллельно изобарам теплого сектора, оставляя теплый сектор справа от направления движения (рис.

циклон это область какого давления

10).

Рис. 10. Определение направления движения

циклона по теплому сектору

б) Центр циклона перемещается параллельно линии, соединяющей очаг роста давления с очагом падения, в сто-рону очага падения давления (рис.

11).

Рис. 11. Определение направления движения

циклона по очагам роста и падения давления

Ложбина, образовавшаяся на периферии циклона, перемещается вместе с циклоном и одновременно поворачивается вокруг его центра против часовой стрелки (рис.

12).

Рис. 12. Определение направления

движения ложбины

Антициклон перемещается в сторону очага максимального роста давления, расположенного на его пери-ферии. Если очаг роста давления находится в центре антициклона, то антициклон является стационарным.

Рис. 13. Определение направления движения

антициклона

Гребень, образовавшийся на периферии антициклона, переме-щается вместе с антициклоном и в то же время огибает его центр по часовой стрелке.

Рис.

14. Определение направления движения гребня

Эволюция барических систем:

1. Если в центре циклона, в ложбине давление падает, т.е. барические тенденции отрицательные, то циклон, ложбина углубляются (развиваются), и погода в этих барических системах ухудшается.

2. Если в центре циклона, в ложбине давление растет, т.е. барические тенденции положительные, то циклон, ложбина заполняются (разрушаются) и погода в этих барических системах становится лучше.

Если в центре антициклона, в гребне давление растет, то антициклон, гребень усиливаются (развиваются) и хорошая погода в этих барических системах будет сохраняться продолжительное время.

Если в центре антициклона, в гребне давление падает, то антициклон, гребень разрушаются, и погода в этих барических системах будет ухудшаться.

3. Контрольные вопросы

1. Какие метеорологические карты называются приземными картами погоды?

2. Какие приземные карты называются основными (кольцевыми), и как часто они составляются?

Каким образом данные о погоде наносятся на приземные карты?

4. В чем состоит первичный анализ (обработка) приземных карт погоды?

5. Какие линии называются изобарами, для каких значений давления и через какой интервал они проводятся на картах погоды?

Какие линии называются изаллобарами, и каким образом они проводятся на картах погоды?

7. Как на картах погоды выделяются очаги роста и падения давления?

Каким цветом на картах погоды с цветной печатью обозначаются главные атмосферные фронты (теплый, холодный, стационарный, фронт окклюзии) и вторичные атмосферные фронты?

Каким орнаментом на черно-белых картах погоды обозначаются главные и вторичные атмосферные фронты?

10. Как на картах погоды выделяются зоны обложных осадков?

11. Как на картах погоды выделяются зоны туманов?

12. Как на картах погоды выделяется гроза (в момент наблюдения и между сроками)?

13. Как на карте погоды определяется направление перемещения воздушных масс?

14. Что такое трансформация воздушных масс, и от чего она зависит?

Что необходимо учитывать при анализе метеоусловий, если погода определяется воздушной массой?

16. Как определяется направление перемещения атмосферного фронта, если он параллелен изобарам (перпендикулярен или располагается под углом не равным 90°)?

17. Каким образом скорость движения фронта зависит от угла пересечения фронта с изобарами и густоты изобар?

Как будет изменяться характер погоды в зоне атмосферного фронта, если фронт обостряется (размывается)?

19. При каких значениях падения (роста) давления атмосферные фронты обостряются (размываются)?

20. Почему в центре циклона атмосферные фронты обостряются, а на его периферии размываются?

Почему в антициклонах и гребнях атмосферные фронты размываются?

22. Что происходит с атмосферными фронтами на наветренных и подветренных склонах гор?

23. В какое время года и суток обостряются теплые и холодные фронты?

Как определяется направление и скорость перемещения циклонов и антициклонов по правилу ведущего потока?

25. Как определяется направление перемещения циклона по теплому сектору?

26. Как определяется направление перемещения циклона по изаллобарической паре?

27. Как определяется направление перемещения антициклона по приземным картам?

28. Как определяется направление перемещения гребня?

29. Как определяется направление перемещения ложбины?

В каких случаях циклоны (ложбины) углубляются?

31. В каких случаях циклоны (ложбины) заполняются?

32. В каких случаях антициклоны (гребни) усиливаются?

33. В каких случаях антициклоны (гребни) разрушаются?

Как изменяется погода при углублении циклонов (ложбин)?

35. Как изменяется погода при заполнении циклонов (ложбин)?

36. Как изменяется погода при усилении антициклонов (гребней)?

37. Как изменяется погода при разрушении антициклонов (гребней)?

Читайте также:

Что такое циклон? Эффекты и характеристики атмосферных циклонов

Источник