Циклон (географич.)

Циклон (далее Ц) (от греч. kyklon — кружащийся, вращающийся), атмосферное возмущение с пониженным давлением в центре и вихревым движением воздуха. Различают Ц (географич.) внетропические и тропические. Последние обладают особыми свойствами и возникают гораздо реже (см. Ц тропический).

Минимальное атмосферное давление в Ц (географич.) приходится на центр Ц (географич.) (рис. 1); к периферии оно растет, т. е. горизонтальные барические градиенты направлены снаружи Ц (географич.) внутрь. В хорошо развитом Ц (географич.) давление в центре на уровне моря может понижаться до 950—960 мбар (1 бар = 10⁵ н/м²), а в отдельных случаях до 930—920 мбар (при среднем давлении на уровне моря около 1012 мбар). Замкнутые изобары (линии равного давления) неправильной, но в общем овальной формы ограничивают область пониженного давления ( депрессию) поперечником от нескольких сотен км до 2—3 тысяч км. В этой области воздух находится в вихревом движении. В свободной атмосфере, выше пограничного слоя атмосферы (около 1000 м) он движется приблизительно по изобарам, отклоняясь от градиента на угол, близкий к прямому, вправо в Северном полушарии и влево в Южном (вследствие влияния отклоняющей силы Кориолиса и центробежной силы, возникающей при движении по криволинейным траекториям). В пограничном слое ветер вследствие силы трения более или менее значительно (в зависимости от высоты) отклоняется от изобар в сторону градиента. У земной поверхности ветер образует с градиентом угол порядка 60°, т. е. к вращательному движению воздуха присоединяется течение воздуха вовнутрь Ц (географич.) (рис. 1). Линии тока принимают форму спиралей, сходящихся к центру Ц (географич.) Скорости ветра в Ц (географич.) сильнее, чем в смежных областях атмосферы; иногда они достигают более 20 м/сек (шторм) и даже более 30 м/сек (ураган).

В связи с восходящими составляющими движения воздуха, особенно вблизи фронтов атмосферных, в Ц (географич.) преобладает облачная погода. Основная часть атмосферных осадков во внетропических широтах выпадает именно в Ц (географич.) Вследствие вихревого движения воздуха в область Ц (географич.) втягиваются различные по температуре воздушные массы из разных широт Земли. С этим связана температурная асимметрия Ц (географич.): в разных его секторах температуры воздуха различны. Это относится в особенности к подвижным циклонам, возникающим на главных фронтах тропосферы (арктических, антарктических, полярных). Наблюдаются, однако, слабые ("размытые") Ц (географич.) над теплыми участками земной поверхности (пустыни, внутренние моря) — т. н. термические депрессии — малоподвижные, с достаточно равномерным распределением температуры.

С высотой изобары Ц (географич.) постепенно теряют замкнутую форму. Это происходит по-разному, в зависимости от стадии развития Ц (географич.) и от распределения температуры в нем. В начальной стадии развития подвижной (фронтальный) Ц (географич.) охватывает лишь нижнюю часть тропосферы. В стадии наибольшего развития Ц (географич.) может распространяться на всю высоту тропосферы и даже простираться в нижнюю стратосферу. Термические депрессии всегда ограничиваются нижней тропосферой.

Подвижные Ц (географич.) перемещаются в атмосфере в общем с З. на В. В каждом отдельном случае направление перемещения определяется направлением общего переноса воздуха в верхней тропосфере. Противоположные (с В. на З.) перемещения редки. Средние скорости перемещения Ц (географич.) порядка 30—45 км/ч, но встречаются Ц (географич.), которые движутся быстрее (до 100 км/ч), особенно в начальных стадиях развития; в заключительной стадии Ц (географич.) могут подолгу не менять положения. Перемещение Ц (географич.) через какой-либо район вызывает резкие и значительные местные (локальные) изменения не только атмосферного давления и ветра, но также температуры и влажности воздуха, облачности, осадков.

Подвижные Ц (географич.) развиваются обычно на ранее возникших главных фронтах тропосферы, как волновые возмущения при переносе воздуха по обе стороны фронта (рис. 2, 2). Неустойчивые фронтальные волны растут и превращаются в циклонические вихри. Перемещаясь вдоль фронта (обычно вытянутого по широте), Ц (географич.), в свою очередь, деформирует его, создавая меридиональные составляющие ветра и тем способствуя переносу теплого воздуха в передней (восточной) части Ц (географич.) к высоким широтам и холодного воздуха в тыловой (западной) части Ц (географич.) — к низким широтам. В южной части Ц (географич.) в нижних слоях создается т. н. теплый сектор, ограниченный теплым и холодным фронтами (стадия молодого Ц (географич.) — рис. 2, 3). В последующем, при смыкании холодного и теплого фронтов (окклюзия Ц (географич.)), теплый воздух оттесняется холодным воздухом от земной поверхности в высокие слои, теплый сектор ликвидируется, и в Ц (географич.) устанавливается более равномерное распределение температуры (стадия окклюдированного Ц (географич.) — рис. 2, 4). Запас энергии, способной превратиться в кинетическую, в Ц (географич.) иссякает; Ц (географич.) затухает или объединяется с другим Ц (географич.)

На главном фронте обычно развивается серия (семейство) Ц (географич.), состоящая из нескольких Ц (географич.), перемещающихся один за другим. В конце развития серии отдельные еще не затухшие Ц (географич.), объединяясь, образуют обширный, малоподвижный, глубокий и высокий центральный Ц (географич.), состоящий из холодного воздуха во всей своей толще. Постепенно и он затухает. Одновременно с образованием Ц (географич.) возникают между ними промежуточные антициклоны с высоким давлением в центре. Весь процесс эволюции отдельного Ц (географич.) занимает несколько дней; серия Ц (географич.) и центральный Ц (географич.) могут существовать одну-две недели. В каждом полушарии в каждый момент можно обнаружить несколько главных фронтов и связанных с ними серий Ц (географич.); общее число Ц (географич.) за год составляет много сотен над каждым полушарием.

Есть определенные широты и области, в которых образование главных фронтов и фронтальных возмущении происходит относительно регулярно (см. Фронты климатологические). В результате существуют определенные географические закономерности в повторяемости возникновения и перемещения Ц (географич.) и антициклонов и их серий, т. е. в т. н. циклонической деятельности. Однако влияния суши и моря, топографии, орографии и др. географических факторов на образование и перемещение Ц (географич.) и антициклонов и их взаимодействие делают общую картину циклонической деятельности очень сложной и быстро меняющейся. Цическая деятельность приводит к междуширотному обмену воздухом, количеством движения, тепла, влаги, что делает ее важнейшим фактором в общей циркуляции атмосферы.

Лит.: Пальмен Э., Ньютон Ч., Циркуляционные системы атмосферы, пер. с англ., Л., 1973; Петерсен С., Анализ и прогноз погоды, пер. с англ., Л., 1961; С. П., Основы синоптической метеорологии, Л., 1948; Зверев А. С., Синоптическая метеорология и основы предвычисления погоды, Л., 1968; Погосян Х. П., Цы, Л., 1976.

С. П.

		Новости 22.12.2024 06:20:58

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.