Утверждение о циркуляции воздушных. Циркуляция воздушных масс во внетропических широтах

Циркуляция воздушных масс

Циркуляция атмосферы обусловлена неодинаковым нагреванием земной поверхности. Зональное распределение солнечной радиации в связи с шарообразной формой Земли и отклоняющая сила вращения Земли определяют зональный характер циркуляции. Африканский континент почти полностью находится в области тропической (пассатной и экваториально-муссонной) циркуляции. Площадь материка в южном полушарии почти в два раза меньше, чем в северном за счет обширного Гвинейского залива. Это вносит существенные различия в циркуляционные условия на западе и на востоке материка и в целом в климатические условия Северной и Южной Африки. Особенности географического положения материка, его горизонтального и вертикального расчленения влияют на особенности циркуляции. Циркуляция воздушных масс подчиняется распределению барических центров атмосферы.

Анализ барических карт Африки на уровне земной поверхности показывает, что основными барическими центрами материка, оказывающими влияние на особенности циркуляции, являются динамические субтропические антициклоны (Азорский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский) и полоса пониженного давления в экваториальной зоне (экваториальная депрессия). Их положение и интенсивность зависят от сезона года и характера подстилающей поверхности. Летом в северном полушарии барические центры смещаются к северу, а зимой - к югу.

Январь (зима в Северном полушарии, лето - в Южном). Над Африкой на уровне моря область высокого давления в виде отрога Азорского антициклона, очерчиваемого изобарой 1020 Гпа, занимает север материка. В южном полушарии полоса высокого давления над материком разрывается вследствие сильного прогрева в летние месяцы и образования термической депрессии с давлением в центре 1009 Гпа. Термическая депрессия представлена в виде глубокой ложбины приэкваториальной депрессии, расположенной над центральными районами континента непосредственно у экватора и имеющей давление в центре 1008 Гпа. Над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром наблюдается область пониженного давления (1010 Гпа), которая в основном является следствием влияния орографии, так как горный хребет, тянущийся вдоль Мадагаскара, служит значительным препятствием для пассатного потока. Область низкого давления наблюдается во все сезоны, но в январе она наиболее обширна. Это можно объяснить тем, что в январе здесь часто проходят циклоны.

В январе над территорией Северной Африки преобладающим воздушным потоком является северо-восточный пассат, или харматтан, обусловленный северной периферией Азорского антициклона. С северо-восточным пассатом на территорию поступает континентальный тропический воздух с очень низким влагосодержанием. В этот период в Северной Африке повсеместно сухой сезон. Харматтан иногда прорывается на побережье Гвинейского залива, вызывая здесь резкое уменьшение осадков. Однако это наблюдается редко. Как правило, Гвинейское побережье в январе находится под влиянием морского тропического воздуха (МТВ) - юго-западного муссона. Тем не менее, январь и здесь самый засушливый месяц в году. Дело в том, что юго-западный муссон отличается незначительной мощностью, и уже на высоте 1000-1500 м преобладают воздушные массы северо-восточного пассата. Поэтому зимние дожди выпадают только на склонах гор при благоприятной ориентации берега.

Крайний север материка в субтропическом поясе зимой находится под влиянием циклонов, образующихся на средиземноморской ветви полярного фронта.

На Сомалийский полуостров поступает в виде северо-восточного пассата сухой воздух из Аравии, вследствие чего на побережье осадки бывают не каждый год и лишь на Эфиопском нагорье отмечается в среднем два дня с осадками за месяц. Южнее Сомалийского полуострова северо-восточный пассат Аравии сливается с северо-восточным потоком, являющимся продолжением зимнего индийского муссона, но прошедшим большой путь над теплыми водами Индийского океана и потому достаточно увлажненным. Этот поток, пересекая экватор, проникает далеко в южное полушарие, образуя над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром зону конвергенции с юго-восточным индийским пассатом, а над восточным бассейном Конго - с южным атлантическим пассатом.

Вместе с юго-восточным индийским пассатом северо-восточные ветры приносят в январе на большую часть Южной Африки, за исключением юго-западного побережья, наибольшее в году количество осадков.

Юго-запад и запад Южной Африки находятся под воздействием восточной периферии Южно-Атлантического антициклона, то есть юго-восточных пассатов. Здесь в условиях низких температур холодного Бенгельского течения формируется ярко выраженная устойчивая стратификация воздушных масс, что препятствует конвекции и выпадению осадков в пустыне Намиб. Инверсионный слой располагается здесь уже на высоте 550 м и до высоты 1230 м температура повышается в среднем на 7°.

Июль (лето в Северном полушарии, зима - в Южном). Основным барическим центром к северу от экватора является область низкого атмосферного давления над Сахарой и Аравией (995 Гпа). Внутритропическая зона конвергенции пересекает Сахару с запада на восток под 20° с. ш. В это время вся северная часть Африки, вплоть до 20° с. ш., находится под влиянием северо-восточного пассата. На западе Сахары ветры дуют вдоль побережья: они, как возникающие на восточной периферии Азорского максимума, содержат мало водяных паров; кроме того, их сухость усиливается холодным Канарским течением .

Под влиянием муссонной циркуляции, связанной с барической депрессией над Сахарой, находятся полуостров Сомали и Эфиопское нагорье. Особенно обильные дожди выпадают на востоке нагорья, где они обусловлены орографией. В Южной Африке июль-август, почти повсеместно, - самые сухие месяцы, так как доминирующее значение имеет область высокого давления с центром над Преторией.

В июле, как и в январе, на атлантическом побережье Южной Африки в пустыне Намиб - сухо. Причины сухости этой территории те же, что и летом: формирование пассатной инверсии и неблагоприятные условия для внутримассовой конвекции.

Крайний юго-запад материка в это время находится под влиянием западного переноса воздуха и циклонов, образующихся на полярном фронте, что обусловливает зимний максимум осадков.

Анализ циркуляционных факторов климатообразования позволяет выделить несколько циркуляционных зон.

1. В субтропических поясах атмосферная циркуляция определяется перемещением субтропических антициклонов (Северо-Атлантического и Южно-Атлантического) и зимним положением полярного фронта. Здесь в течение года сменяется два типа воздушных масс - континентальный тропический и морской воздух умеренных широт - вносимый полярно-фронтовыми циклонами.

2. Зона пассатной циркуляции тропического пояса, где в течение всего года господствует континентальный тропический воздух, вносимый северо-восточным пассатом в северное полушарие и юго-восточным пассатом - в южное.

3. В субэкваториальных поясах наблюдается смена двух циркуляционных потоков - пассатов и экваториальных муссонов. Континентальный тропический воздух пассатов зимой северного полушария проникает далеко на юг вслед за смещением линии внутритропической конвергенции. Летом северного полушария экваториальный воздух юго-западного муссона проникает вплоть до 20° с. ш.

4. В экваториальном поясе в течение года преобладает экваториальная воздушная масса и конвективные токи воздуха.

Когда речь идет о внетропической циркуляции, имеется в виду главным образом циркуляция в умеренных широтах. Если взять в целом области земного шара вне тропиков, то здесь всегда имеются районы, занятые арктическим (в Южном полушарии антарктическим) воздухом, образующим арктическую (антарктическую) воздушную массу (АВ). Большая часть средних широт занята воздушной массой умеренных широт (умеренная или полярная воздушная масса – УВ). Умеренная воздушная масса формируется в умеренных широтах. На юге, в субтропиках, всегда присутствуют тропические воздушные массы (ТВ), либо здесь формирующиеся, либо принесенные из тропиков. Воздушные массы (ВМ) в зависимости от характера подстилающей поверхности, над которой они формируются, делятся на континентальные и морские. Все ВМ существуют круглый год, хотя границы очагов их формирования испытывают сезонные смещения: летом к полюсам, зимой по направлению к тропикам. ВМ различаются по температуре, влажности и другим свойствам не только у земли, но и в свободной атмосфере. ВМ отделяются друг от друга узкими зонами перехода, называемыми главными фронтами . Арктический воздух отделяется от воздуха умеренных широт арктическим фронтом (АФ), воздух умеренных широт отделяется от тропического воздуха полярным фронтом (ПФ). Многолетние средние положения главных фронтов в разные сезоны называются климатологическими фронтами . Наиболее резко контраст метеорологических величин на АФ и ПФ заметен у земли. Здесь ширина переходной зоны от одной ВМ к другой составляет 10–20 км, поэтому у земли фронты изображаются фронтальными линиями. С высотой в свободной атмосфере области перехода от одной ВМ к другой расширяются и превращаются во фронтальной зоны. Существующий всегда в свободной атмосфере меридиональный контраст температуры (меридиональный градиент температуры) между экватором и полюсами складывается в основном именно из температурных градиентов во фронтальных зонах главных атмосферных фронтов. Поскольку границы между ВМ охватывают все полушарие, то и фронтальные зоны главных атмосферных фронтов имеют планетарный характер. Поэтому такие фронтальные зоны называются планетарными высотными фронтальными зонами (ПВФЗ). Воздушные массы, разделяющие их фронты, и, следовательно, фронтальные зоны в свободной атмосфере не остаются неподвижными: различия в температурах воздушных масс являются причиной существования горизонтальных градиентов давления, под действием которых воздушные массы и разделяющие их фронты непрерывно перемещаются.

При определенных контрастах температур и разности скоростей ветра по обе стороны от фронта на нем возникают неустойчивые фронтальные волны, амплитуда которых растет со временем. Такие неустойчивые волны дают начало циклонам и антициклонам. Основной особенностью атмосферной циркуляции во внетропических широтах и являются постоянное возникновение, развитие, перемещение, а затем разрушение крупномасштабных атмосферных возмущений − циклонов и антициклонов, называемое циклонической деятельностью (Хромов С.П., Петросянц М.А., 2006).

Наряду с географической широтой важным климатообразующим фактором является циркуляция атмосферы, т. е. перемещение воздушных масс.

Воздушные массы - значительные объёмы воздуха тропосферы, который обладает определёнными свойствами (температура, влагосодержание), зависящими от особенностей района его формирования и движущиеся как единое целое.

Протяжённость воздушной массы может составлять тысячи километров, а вверх она может простираться до верхней границы тропосферы.

Воздушные массы по скорости перемещения разделяют на две группы: движущиеся и местные. Движущиеся воздушные массы в зависимости от температуры подстилающей поверхности делятся на теплые и холодные. Теплая воздушная масса - движущаяся на холодную подстилающую поверхность, холодная масса - движущаяся на более теплую поверхность. Местные воздушные массы - это воздушные массы, которые длительное время не меняют своё географическое положение. Они могут быть устойчивыми и неустойчивыми в зависимости от сезона, а также сухими и влажными.

Выделяют четыре основных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические). Кроме того, каждый из типов подразделяется на подтипы: морские и континентальные, различающиеся меж собой по влажности. Например, морская арктическая масса формируется над северными морями - Баренцевым и Белым морем, характеризуется, как и континентальная воздушная масса, но с немного повышенной влажностью (см. рис. 1).

Рис. 1. Район формирования арктических воздушных масс

Климат России формирует в той или иной степени все воздушные массы, за исключением экваториальной.

Рассмотрим свойства различных масс циркулирующих на территории нашей страны. Арктическая воздушная масса формируется преимущественно над Арктикой в полярных широтах, характеризуется низкими температурами зимой и летом. Ей присуща низкая абсолютная влажность и высокая относительная. Эта воздушная масса господствует круглый год в арктическом поясе, а зимой перемещается в субарктику. Умеренная воздушная масса формируется в умеренных широтах, где в зависимости от времени года изменяется температура: летом относительно высокая, зимой относительно низкая. По сезонам года от места формирования зависит и влажность. Эта воздушная масса господствует в умеренном поясе. Отчасти, на территории России преобладают тропические воздушные массы. Они формируются в тропических широтах и имеют высокую температуру. Абсолютная влажность зависит от места формирования, а относительная влажность обычно низкая (см. рис. 2).

Рис. 2. Характеристика воздушных масс

Прохождение различных воздушных масс на территории России обуславливает разницу в погодах. Например, все «волны холода» на территории нашей страны приходящие с севера, - это арктические воздушные массы, а на юг европейской части приходят тропические воздушные массы малой Азии или, иногда, с севера Африки (именно они приносят жаркую, сухую погоду).

Рассмотрим, как воздушные массы циркулируют по территории нашей страны.

Циркуляция атмосферы - это система движений масс воздуха. Различают общую циркуляцию атмосферы в масштабе всего земного шара и местную циркуляцию атмосферы над отдельными территориями и акваториями.

Процесс циркуляции воздушных масс обеспечивает территорию влагой, а также влияет на температуру. Воздушные массы перемещаются под действием центров атмосферного давления, а центры меняются в зависимости от времени года. Именно поэтому изменяются направления господствующих ветров, которые приносят на территорию нашей страны воздушные массы. Например, Европейская Россия и западные районы Сибири находятся под воздействием постоянных западных ветров. С ними поступают морские умеренные воздушные массы умеренных широт. Они формируются над Атлантикой (см. рис. 3).

Рис. 3. Движение морских умеренных воздушных масс

Когда ослабевает западный перенос, с северными ветрами приходит арктическая воздушная масса. Она приносит резкое похолодание, раннее осенние и поздние весенние заморозки (см. рис. 4).

Рис. 4. Движение Арктической воздушной массы

Континентальный тропический воздух на территорию азиатской части нашей страны приходит из Средней Азии или из Северного Китая, а в европейскую часть страны приходит с полуострова Малая Азия или даже с Северной Африки, но чаще такой воздух формируется на территории Северной Азии, Казахстана, Прикаспийской низменности. Эти территории лежат в умеренном климатическом поясе. Однако воздух над ними летом очень сильно прогревается и приобретает свойства тропической воздушной массы. Континентальная умеренная воздушная масса круглый год преобладает в западных районах Сибири, поэтому зима здесь ясная и морозная, а лето достаточно тёплое. Даже над Северным Ледовитым океаном в Гренландии бывают зимы теплее.

Из-за сильного охлаждения над азиатской частью нашей страны в Восточной Сибири формируется область сильного охлаждения (область высокого давления - ). Его центр располагается в районах Забайкалья, республике Тыва и Северной Монголии. Очень холодный континентальный воздух растекается от него в разные стороны. Он распространяет свое влияние на огромные территории. Одно его направление - это северо-восток вплоть до Чукотского побережья, второе - на запад через Северный Казахстан и юг Русской (Восточно-Европейской) равнины примерно до 50ºс.ш. Устанавливается ясная и морозная погода с небольшим количеством снега. Летом из-за прогревания азиатский максимум (Сибирский антициклон) исчезает и устанавливается пониженное давление (см. рис. 5).

Рис. 5. Сибирский антициклон

Сезонное чередование областей высокого и низкого давления формирует на Дальнем Востоке муссонную циркуляцию атмосферы. Важно представлять себе, что, проходя по определённым территориям, воздушные массы могут изменяться в зависимости от свойства подстилающей поверхности. Этот процесс называется трансформацией воздушных масс . Например, арктическая воздушная масса, будучи сухой и холодной, проходя по территории Восточно-Европейской (Русской) равнине нагревается и в районе Прикаспийской низменности становится очень сухой и жаркой, что является причиной суховеев.

Азиатский максимум , или, как его называют, сибирский антициклон - это область повышенного давления, которая формируется над Центральной Азией и Восточной Сибирью. Проявляется зимой и образуется в результате выхолаживания территории в условиях огромных размеров и котловинного рельефа. В центральной части максимума над Монголией и Южной Сибирью давление в январе иногда достигает 800 мм рт. ст. Это самое высокое зафиксированное на земле давление. Зимой сюда простирается великий Сибирский антициклон, особенно устойчивый с ноября по март. Зима здесь такая безветренная, что при малой снежности ветви деревьев подолгу белеют от «нестряхиваемого» снега. Морозы уже с октября достигают -20… -30ºС, а в январе же нередко доходит до -60ºC. Средняя температура за месяц опускается до -43º, особенно холодно в низинах, где застаивается холодный тяжёлый воздух. При безветрии сильные морозы переносятся не так тяжело, но при -50º уже трудно дышится, наблюдаются низовые туманы. Такие морозы затрудняют посадку самолётов.

Список литературы

1. География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
2. В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
3. Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012.
4. В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

1. Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы ().
2. Свойства воздушных масс, формирующих климат России ().
3. Западный перенос воздушных масс ().
4. Воздушные массы ().
5. Циркуляция атмосферы ().

Домашнее задание

1. Какой перенос воздушных масс господствует в нашей стране?
2. Какими свойствами обладают воздушные массы, и от чего это зависит?

Проявляющихся в масштабах полушарий или всего земного шара . Подобные течения приводят к переносу вещества и энергии в атмосфере как в широтном, так и в меридиональном направлениях, из-за чего являются важнейшим климатообразующим процессом, влияя на погоду в любом месте планеты.

Основная причина циркуляции атмосферы является солнечная энергия и неравномерность её распределения на поверхности планеты, в результате чего различные участки почвы и воздуха имеют различную температуру и, соответственно, различное атмосферное давление (барический градиент). Кроме солнца на движение воздуха влияет вращение Земли вокруг своей оси и неоднородность её поверхности, что вызывает трение воздуха о почву и его увлечение.

Воздушные течения по своим масштабам изменяются от десятков и сотен метров (такие движения создают локальные ветра) до сотен и тысяч километров, приводя к формированию в тропосфере циклонов , антициклонов , муссонов и пассатов . В стратосфере происходят преимущественно зональные переносы (что обуславливает существование широтной зональности).

Вертикальная скорость на 500 hPa, июльское среднее. Восходящие (отрицательные величины) концентрируются близко к солнечному экватору; нисходящие (положительные величины) более рассредоточены.

Ссылки

• Кругосвет.ру - Проявления солнечной активности на Земле

Литература

• Большая Советская Энциклопедия. Издательство: Советская энциклопедия, 1970 г;
• Погосян Х. П., Общая циркуляция атмосферы, Л., 1972.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Циркуляция воздушных масс" в других словарях:

Характерное, часто повторяющееся в атмосфере распределение и развитие барических образований (в частности циклонов и антициклонов) в данном районе земного шара и соответствующее каждому из таких типов направление переноса воздушных масс в системе … Морской словарь

циркуляция - Движение воздушных масс и морские течения … Словарь по географии

Метеорологические наблюдения над состоянием воздушной оболочки земного шара атмосферы показывают, что она вообще не находится в покое: при помощи флюгеров и анемометров мы постоянно наблюдаем в виде ветра перенос масс воздуха с одного места на… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Схема глобальной циркуляции атмосферы Циркуляция атмосферы система замкнутых течений воздушных масс, проявляющихся в масштабах полуш … Википедия

- (от лат. circulatio круговращение), перемещение воздушных или водных масс, вызванных градиентом температуры, давления и т. д. на большой площади с замкнутыми или частично замкнутыми линиями тока (общая циркуляция атмосферы, циркуляция муссонная,… … Экологический словарь

Основными факторами, влияющими на формирование климата Земли, является солнечная радиация, циркуляция атмосферы и характер подстилающей поверхности. При их совместном влиянии формируется климат в различных районах земного шара. Количество… … Географическая энциклопедия

- (атмосферная циркуляция) планетарная система воздушных течений над земной поверхностью (в тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны и воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами) . Создает в основном режим ветра. С переносом… … Википедия

МУССОННАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ - система воздушных течений в зоне деятельности муссонов, состоящая из муссонного потока внизу и антимуссона компенсационного потока над ним. В каждом конкретном случае М. ц. выражается в виде движений воздушных масс на границе между устойчивым и… … Словарь ветров

Фотография Молдавии со спутника Молдавия расположена на крайнем ю … Википедия

Фотография Молдавии со спутника Физическая карта Молдавии Молдавия расположена на крайнем юго западе Восточно Европейской равнины, во втором часовом поясе, и занимает большую часть междуречья Днестра и Прута, а также узкую полосу левобережья… … Википедия

Книги

• Атмосфера нашей планеты , Тарасов Л.. Книга идет под рубрикой "За страницами учебников физики и химии" . На достаточно популярном уровне…