ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ

ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ. Общие сведения Общие сведения.

Горизонтальные и вертикальные движения воздуха играют большую роль в. эволюции метеорологических процессов. В низких широтах такие перемещения достаточно устойчивы и лишь изредка возмущаются пассатными волнами и тропическими циклонами.

Во внетропичееких шпротах основной чертой циркуляционных процессов является интенсивная циклоническая деятельность, т. е. непрерывное возникновение, перемещение и эволюция крупномасштабных возмущений циклонов и антициклонов. В такой циркуляции участвуют воздушные массы, сформировавшиеся над разными районами и имеющие различные метеорологические характеристики. Переходные зоны между воздушными массами различного происхождения нередко бывают довольно узкими и в этом случае называются фронтальными зонами, или атмосферными фронтам и они являются районами с особо сложными условиями погоды. 3.2 Воздушные массы Воздушные массы. В процессе обшей циркуляции атмосферы воздух тропосферы расчленяется на отдельные воздушные массы.

Воздушная масса, формирующаяся в Арктике Антарктике, называется арктическим антарктическим воздухом в умеренных широтах полярный воздух в субтропиках и тропиках тропический воздух в районе экватора экваториальный воздух. Воздушные массы каждого географического тина делятся на морские и континентальные.

Характер погоды в воздушной массе зависит от того, перемещается она на более теплую или па более холодную подстилающую поверхность. В этом плане все воздушные массы разделяют на теплые и холодные. Воздушная масса, двигающаяся над более теплой подстилающей поверхностью, называется холодной двигающаяся над более холодной подстилающей поверхностью теплой находящаяся в тепловом равновесии с окружающей средой местной. В холодной неустойчивой воздушной массе ветер порывистый, неустойчивый, видимость хорошая вне зоны осадков, возможны ливни с грозой.

Такая масса типична для морей при перемещении воздуха с выхоложенных материков или из районов холодных морских течений на относительно теплую водную поверхность. В теплых устойчивых воздушных массах ветер у поверхности ровный, без порывов, видимость ухудшена, наблюдается адвективный туман или сплошная облачность с выпадением моросящих осадков. Такие воздушные массы наблюдаются над океанами, когда па относительно холодную морскую поверхность поступает прогретый воздух с континента либо из районов теплых морских течений. 3.3 Атмосферные фронты Атмосферные фронты.

Место соприкосновения двух воздушных масс, обладающих различными физическими свойствами, называется поверхностью раздела, или фронтом. Линия пересечения такой поверхности с подстилающей поверхностью моря или суши называется линией фронта. Фронты разделяются на подвижные и стационарные. В зонах фронтов наблюдаются наиболее сложные условия погоды мощная облачность, осадки, нередко грозовая деятельность, усиление ветра, ухудшение видимости н другие явления.

Главный арктический фронт отделяет арктический воздух от полярного главный полярный фронт полярный воздух от тропического главный тропический фронт тропический воздух от экваториального. В зависимости от относительного направления перемещения фронты делят на теплые, холодные и малоподвижные. Теплый фронт возникает при наползании теплой воздушной массы на холодную.

Давление перед таким фронтом надает. Предвестником теплого фронта служат также перистые облака в виде коготков. Перед теплым фронтом наблюдаются пред-фронтовые туманы. Пересекая зону теплого фронта, судно попадает в широкую полосу обложного дождя или снега с пониженной видимостью. Холодный фронт возникает, когда холодные воздушные массы вклиниваются в теплые. Он наступает стеной ливневых облаков. Давление перед фронтом значительно падает. При встрече с холодным фронтом судно попадает в зону ливней, гроз, шквалов и сильного волнения. Однако если клин холодного воздуха подсекает теплые массы медленно, то за линией такого холодного фронта судно попадает в зону обложных осадков, с резким понижением температуры и видимости.

Теплый н холодный фронты могут смыкаться так, что образуется сложный комплексный фронт, называемый фронтом окклюзии. Фронт окклюзии возникает тогда, когда догоняющая масса имеет температуру ниже впереди идущей теплый фронт окклюзии либо наоборот холодный фронт окклюзии. Проходя фронты окклюзии, судно может попасть в условия пониженной видимости, осадков, сильного ветра, сопровождаемого волнением. 3.4 Циклоны и антициклоны Циклоны и антициклоны.

Внетропические циклоны. Циклоном внетропнческим называется замкнутая область пониженного давления с наименьшим давлением в центре. Такой циклон зарождается на границе двух масс воздуха разной температуры. Движение воздуха в циклоне имеет вихревой характер, причем воздушные частицы перемещаются в северном полушарии против часовой стрелки, а в южном по часовой стрелке.

Диаметр циклона колеблется от нескольких сот до 5 000 км давление в центре около 980 990 мбар средняя скорость перемещения 30 60 кмч. Циклон существует обычно 5 6 сут. Нередко несколько циклонов последовательно развиваются на одном и том же фронте. Такая серия называется семейством циклонов. Обычно циклоническая серия проходит через какой-либо район в течение недели. С этим и связаны 5 7-дневные периоды штормовой погоды.

Внимательное наблюдение за облачностью, ветром, изменениями атмосферного давления и температуры воздуха позволяет делать важные для мореплавания выводы если отдельные кучевые облака движутся в том же направлении, что и ветер внизу, наблюдатель находится в задней стороне циклона н можно ожидать ухудшения погоды если направление движения облаков не совпадает с направлением ветра внизу, наблюдатель находится в передней части циклона и через один два дня следует ожидать продолжительных осадков и изменения температуры понижения ее летом и повышения зимой если ветер усиливается и направление его изменяется по солнцу, наблюдатель северного полушария южного полушария находится в правой левой половине циклона если направление усиливающегося ветра изменяется против солнца, следует сделать обратное заключение если направление ветра не меняется, наблюдатель находится на пути центра циклона и следует ожидать временного затишья, а затем усиления ветра с противоположной стороны.

Тропические циклоны.

В отличие от зарождающихся в умеренных широтах циклонов, циклонические возмущения, возникающие между тропиками, называются тропическими циклонами. Тропические циклоны имеют диаметр от 100 до 600 миль, но обычно они не превышают 300 миль в поперечнике, с диаметром центральной части 20 30 миль. Барический градиент в тропическом циклоне порой превышает 40 мбар на 100 миль, а скорость ветра достигает до 100 кмч, причем эти показатели, в отличие от циклонов умеренных широт, сохраняются практически во всей области образования циклона.

Тропические циклоны имеют местные названия. Скорость перемещения тропических циклонов от 5 10 уз в их начальном периоде до 20 30 уз в зрелой стадии. Максимум повторяемости тайфунов и антильских ураганов приходится на август сентябрь на севере Индийского океана циклоны отмечаются, в основном, с апреля по ноябрь у Мадагаскара в январе марте. Чаще всего возникают восточно-азиатские тайфуны до 23 в год. Одним из признаков приближения тайфуна является появление зыби, идущей не от того направления, от которого дует или дул ранее ветер.

Развиваемая ветром зыбь может быть обнаружена уже на расстоянии 400 600 миль от центра тайфуна. О положении такого центра можно судить по направлению зыби, а по изменению направления зыби судят о направлении движения самого циклона. При приближении центра тайфуна атмосферное давление резко падает, перистые облака сменяются нагромождением ливневых облаков наступает предгрозовое затишье с удушливой жарой.

Затем температура воздуха быстро падает, начинается дождь, переходящий в тропический ливень. Ветры в области тайфуна отклонены от направления на его центр вправо в среднем на 60. Следовательно, для наблюдателя, стоящего спиной к ветру, центр тайфуна будет находиться впереди, приблизительно на 60 влево от направления ветра. При приближении к центру тайфуна угол отклонения ветра от радиуса увеличивается и достигает 90 в непосредственной близости к центру.

В центре тайфуна наблюдаются слабые ветры и даже штиль при бурном море. После прохождения центра тайфуна глаз бури ветер очень быстро усиливается до ураганного. Сила ветра 12 баллов сохраняется на расстоянии 30 35 миль от центра и более затем она постепенно слабеет. Так, на расстоянии от центра тайфуна в 50 75 миль сила ветра равна 10 баллам па расстоянии 100 150 миль 8 9 баллам и только на расстоянии 200 250 миль сила ветра снижается до 6 7 баллов. Зона облаков и осадков тропического циклона имеет форму спиральных полос, сходящихся к центру циклона.

Наиболее сильные ветры и интенсивные осадки наблюдаются в поясе, прилегающем к глазу бури центральному району диаметром 15 35 миль. Пользуясь макетом тропического циклона, нетрудно установить положение судна относительно пути движения центра тропического циклона если направление ветра меняется по часовой стрелке, то через судно проходит правая половина циклона если направление ветра меняется против часовой стрелки, левая половина если направление ветра не меняется, центр циклона.

Таким образом, для выбора оптимального правильного курса при расхождении судна с тропическим циклоном - необходимо руководствоваться следующими правилами. При плавании в северном полушарии при прохождении правой половины тропического циклона нужно лечь в бейдевинд правого галса ветер привести в правую скулу и сохранять этот курс до тех пор, пока барометр не начнет подниматься при прохождении левой половины тропического циклона нужно лечь в бакштаг правого галса привести ветер в корму справа и держать этот курс до выхода из зоны тропического циклона находясь на пути центра тропического циклона, надо лечь в бакштаг правого галса и держаться, как указано ранее. При плавании в южном полушарии при прохождении левой половины тропического циклона лечь в бейдевинд левого галса, сохраняя курс до начала подъема показаний барометра при прохождении правой половины тропического циклона лечь в бакштаг левого галса и держаться, как указано ранее при нахождении на пути урагана также привести ветер в бакштаг левого галса и так править до выхода из зоны урагана.

Антициклоны области повышенного давления с замкнутыми изобарами могут, как и циклоны, быть стационарными и подвижными.

Малоподвижные субтропические антициклоны особенно четко выражены в летний период наиболее известны азорский и гавайский антициклоны. Воздух в антициклоне циркулирует в северном полушарии по часовой стрелке, а в южном против часовой стрелки.

Диаметр хорошо развитого антициклона в среднем около 1000 миль давление в центральной части 1015 1030 мбар. Условия погоды в антициклоне могут сильно отличаться от описанных выше, так как они зависят от характера воздушной массы, в которой сформирован антициклон, от стадии его развития, от особенностей подстилающей поверхности, от сезона и т. д. Так, антициклон, проникший с севера, в холодное время года приносит понижение температуры, ясную погоду И хорошую видимость в теплое время года грозы.

Антициклон, приходящий с юга, в холодное время года несет длительную пасмурную погоду в теплое дожди с грозами, а по ночам росу в поземные туманы. Таким образом, в целом в антициклонах гидрометеорологические условия плавания гораздо более благоприятны, чем в циклонах. 4.