Тарасов Л.В. - Ветры и грозы в атмосфере Земли (1109048), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Структура поверхностных морских течений земного шара определяется тремя основными факторами: системой глобальных приповерхностных ветров (см. рис. 1.24, в), расположением материков и вращением Земли вокруг своеи оси. Все эти факторы принципиально важны. Особо отметим роль глобальных ветров. Именно они, передавая часть своей энергии водным массам, порождают поверхностные морские течения, приводят в движение огромные массы воды. Морские течения порождаются пассатами и западными ветрами.
Сравнивая приведенную на рис. 1.27 карту морских течений с направлением постоянных ветров на рис. 1.24, в, нетрудно сообразить, что Гольфстрим и Северо-Атлантическое течения, а также течение Куросио обязаны своим происхождением западным ветрам Северного полушария. Легко видеть, что Течение Западных Ветров 11' ° 'в 33!Ь Ьо ! Ее!'! 3. р ! Л 1. 111! 3 13 6 3( 33в» ! ! ! Ч 1 ) ! !! Ь1! !'3ь! В 1ь I ,ь л Оь ф З а в!3 ! .,-,Ф -ф 33," 3Ь $ Й'ь 1 в ! ! ф! Ф Вь ! ! в! вl ь,! ! 70 Глава 1. Циркуллцив воздушных масс в атмосфере 15, Циклоническоя деятельность отмосферы вызывается западными ветрами Южного полушария. Северные Пассатиые течения и Южные Пассатиые течения говорят сами за себя. Вдоль северного побережья Евразии с востока на запад распространяется течение, вызванное полярными восточными ветрами Северного полушария; оио ответственно за дрейф льдов в Северном Ледовитом океане в направлении от Восточно-Сибирского моря к Гренландии.
Конечно, глобальным ветрам в определенной степени мешают проявить себя материки. Оии вынуждают морские течения поворачивать. Обратим внимание иа то, что в Северном полушарии течения обнаруживают тенденцию поворачивать вправо (если смотреть по ходу течения), а в Южном полушарии — влево. Это результат влияния вращения Земли, т. е.
проявление действия силы Кориолиса. В результате совместного действия трех отмеченных факторов формируются несколько болыиих циклов поверхностных морских течеиий. В Северном полушарии оии циркулируют в направлении по часовой стрелке. Это следующие три цикла (см. карту иа рис. 1.27): ° в Атлантическом океане: Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Северное Пассатное; ° в Тихом океане: Куросио, Северо- Тихоокеанское, Калифорнийское, Северное Пассатное; ° в Индийском океане: Сомалийское, Муссонное, Юзкное Пассатное. В Южном полушарии морские течения циркулируют в направлении против часовой стрелки. Здесь также можно выделить три цикла: ° в Атлантическом океане: Бразильское, Течение Западных Ветров, Бенгальское, Юзкное Пассатное; ° в Тихом океане: Восточное Австралийское, Течение Западных Ветров, Перуанское(Гумбольдта), Юзкное Пассатное; ° в Индийском океане; Игольное, Течение Западных Ветров, Юзкное Пассатное.
1.5. ЦИКЛОНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ АТМОСФЕРЫ Циклонической деятельностью атмосферы называю'г постоянное возникновение, развитие и перемещение в тропосфере умеренных и высоких широт крупномасштабных атмосферных возмущений с пониженным и повышенным приповерхпостным давлением — соответственно циклонов и антициклонов. е2 Глава П Циркуляция воздуиеяых масс в ивсмосфере ЦИКЛОН Циклон — область понизкенного приповерхностного атмосферного давления, принимающего наименьшее значение в центре циклона (зоне депрессии). Размеры области, занятой циклоном, могут достигать в поперечнике двух-трех тысяч километров.
Давление в зоне депрессии (его называют глубиной циклона) в начале развития циклона составляет около 1000 гПа (гПа — гектопаскаль; 1 гПа = 100 Па = = ! мбар), что всего лишь на 5 — 10 гПа ниже давления на периферии циклона. На первом этапе существования циклон углубляется — давление в зоне депрессии падает. Многие циклоны углубляются не более, чем до 980 — 990 гПа, но в отдельных глубоких циклонах давление в центре на уровне моря снижается до 950 гПа и даже 940 гПа.
Воздушные массы в циклоне устремляются к его центру, поскольку там находится зона пониженного давления; вблизи земной поверхности возникают ветры, дующие от периферии циклона к центру. Но линии тока имеют вид не прямых линий, а заворачивающихся. В Северном полушарии они заворачиваются в направлении против часовой стрелки, а в Южном — по часовой стрелке. Слово «циклон» происходит от греческого кук!оя, означающего крузкащиися, а также кольцо змеи. Достигнув зоны депрессии, воздушные потоки в циклоне устремляются вверх от поверхности Земли, поднимаясь в верхнюю тропосферу. Заметим, что, собственно говоря, ничего иного им и не остается делать: не могут же они все время накапливаться в зоне депрессии.
Подъем воздушных масс приводит, естественно, к образованию мощной облачности и интенсивным осадкам. Для циклонов характерна пасмурная погода с сильными ветрами и обложными дождями. Известно, что паление атмосферного давления — верный признак того, что вскоре погода испортится. Из рис. 1.28 видно как перемещаются воздушные массы в циклоне в Северном полушарии. Картину циклона в Южном полушарии дает рис. 1.29. Позиция (а) на обоих рисунках показывает направление ветров, приближающихся к центру циклона вблизи земной поверхности.
Видно, что в Северном полушарии эти ветры закручиваются в направлении против часовой стрелки, а в Южном полушарии — по часовой стрелке. На позиции (б) дана картина ветров в вертикальном разрезе — воздушные массы поднимаются вверх.
На позиции (в) представлено направление ветров, расходящихся от центра циклона в верхней тропосфере (направление высотных ветров). Вид- !.д циклоническая деятельность атмостлеры 73 но, что в Северном полушарии высотные ветры расходятся от центра циклона, заворачиваясь ло часовой стрелке, а в Южном полушарии они заворачиваются в направлении против часовой стрелки.
Рис. 1.29 Рис. 1.28 Каждый циклон — система недолговечная. Он существует в течение нескольких суток (как правило, не более недели), в течение которых глубина циклона постепенно уменьшается, и он затухает. За время существования циклона зона депрессии перемешается вдоль земной поверхности со средней скоростью около 10 м7с в направлении, близком к направлению приповерхностных глобальных ветров. В каждом полушарии на широтах между тропиками и полярными кругами это направление с запада на восток (направление заноднык ветров). Скорость ветра внутри циклона больше скорости перемещения самого циклона как целого.
В глубоких 74 Глава 1. Циркуляция вазаушнык масс в атмосфере циклонах, особенно в Южном полушарии, она может достигать штормовых значений 20 — 30 м/с, а отдельные порывы ветра могут иметь скорости до 50 — 60 м/с. Разъяснения, касающиеся направления закручивания ветров в циклонах У внимательного читателя может возникнуть здесь недоумение.
Ч итател ь. Если приповерхностные ветры в циклоне в Северном полушарии закручиваются против часовой стрелки, то получается, что при своем движении к центру циклона воздушные массы отклоняются влево. Однако ранее отмечалось, что благодаря вращению земли вокруг своей оси воздушные массы должны при своем движении в Северном полушарии отклоняться вправо. Отмечалось, что причиной такого отклонения является сила Кориолиса.
Соответственно, в Южном полушарии приповерхностные ветры в циклоне должны были, казалось бы, закручиваться не по часовой стрелке, а в обратном направлении, диктуемом силой Кориолиса. Возникает вопрос: почему движение приповерхностных ветров в циклонах не подчиняется правилу отклонения, о котором мы говорили в разд. !.4? Автор. Действительно, движение приповерхностных ветров в циклонах не подчиняется известному правилу отклонения и, более того, прямо противоречит ему. Напомню оговорку, сделанную в разд.
! .4 при формулировании этого правила: «важно, чтобы область пониженноео давления не была достаточно сильно локализована». Но в случае с циклоном она как раз локализована — это зона депрессии, центральная область циклона. Перемещающиеся внутри циклона воздушные массы, конечно, находятся под действием силы Кориолиса, стремяшейся отклонить их в Северном полушарии вправо.
Однако в данном случае более сильным оказывается различие давлений. Стремясь попасть в зону пониженного давления в центре циклона, воздушные массы движутся, заворачиваясь к ней, и отклоняются в Северном направлении не вправо, а влево, что и соответствует закручиванию в направлении против часовой стрелки. Ч итател ь. А почему они вообще закручиваются? Что им мешает устремиться к центру циклона напрямик? 1.5.
Циклоническая деятельность атмосферы 75 А в то р. Напрямик не получается. Мешает вращение Земли вокруг оси. Ч и т а тел ь. То самое вращение, которое порождает силу Кориолиса? Зона сснн Ч итател ь. Значит, тот факт, что в Северном полушарии воздушные массы в циклоне вблизи земной поверхности заворачиваются против часовой стрелки, обусловлен не тем, что благодаря вращению Земли на эти массы действует сила Кориолиса, а тем, что благодаря тому же вращению Земли зона депрессии циклона движется на восток со скоростью, которая больше окружной скорости на более высоких параллелях, но меньше окружной скорости на более низких параллелях? Автор. То самое.
Просто в данном случае сила Кориолиса не играет решающей роли. Обратимся к рис. 1.30. Предположим, что на некоторой параллели к северу от экватора (параллель 1 на рисунке) возникла зона депрессии. Тут же появляются силы, стремящиеся направить окружающие воздушные массы в эту зону. На рис. ! .30, а заштри- депре хованы две массы воздуха (севернее и южнее зоны депрессии); первая на парал- 2 лели 2, вторая на параллели 3. И вот обе 3 массы устремляются к зоне депрессии. Они бы двигались напрямик, если бы зем- Экватор мой шар ме вращался вокруг своей оси.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
