Обща циркулация на атмосферата - studopediya

Атмосферата генерирани въздушни потоци на различни мащаби. Те могат да покриват целия свят, а височината - тропосферата и стратосферата по-ниска, или засяга само ограничен район на земята. Въздушната струя се осигури преразпределение на топлина и влага между ниските и високите ширини, са вписани влага във вътрешността. Чрез размножаване зона се изолира ветрове общата циркулация на атмосферата (GCA) и ветрове циклони силните локални ветрове. Основната причина за образуването на ветровете е разпределението на неравномерно налягане на повърхността.

Налягане. Атмосферата има натиск върху земната повърхност (въздух е тегло, се оказа в началото на 18 век. Galileo, и следователно трябва да упражни натиск върху всички обекти, намиращи се на повърхността на земята). Натискът върху всеки cm 2 от повърхността на морското равнище е равна на 1033,3 Средно на атмосферно налягане - атмосферно раздел тегло колона от 1 cm 2 на морското равнище при 0 0 ° С 45 0 ширина, е базирана на колона от живак 760 мм. Нормално атмосферно налягане е 760 мм живачен стълб или 1013.25 мбара. Налягане се измерва в SI в паскали (Ра) 1 мбар = 100 Ра. Нормално атмосферно налягане е 1013.25 НРА. Най-ниското налягане, което се наблюдава в света (на морското равнище), 914 хектолитра чист алкохол (686 mm); най-високата - 1067,1 HPA (801 mm).

Налягането се понижава с височина, тъй като силата на препокриваща слой на атмосферата се намалява. Разстояние в метри, които трябва да се повдигат и свалят до атмосферното налягане се променя на 1 хектолитра чист алкохол, се нарича изобарен етап. Изобарни етап на височина между 0 и 1 км 10.5 m, от 1 до 2 km - 11.9 m, 2-3 км -. 13.5 размер m стъпка барик зависи от температурата С повишаване на температурата се повишава до 0 4%. топъл въздух Нивото на барометрично повече, по този начин, вида на атмосферата в горните слоеве имат по-голямо налягане от студа. Взаимно на изобарно етап, наречен градиент вертикалната налягане - (е приета за единица разстояние 100 m) промяна на налягането на единица разстояние.

промени в налягането в резултат на въздуха преместване - на вливане от едно място на друго и на притока. Движението на въздуха, причинено от промяната в плътността на въздуха (г / см 3), в резултат от неравномерно загряване на основната повърхност. През същата височина с нагрятата повърхност налягането равномерно намалява и изобарно повърхност (повърхността, изготвен чрез точки на еднакво налягане) са успоредни една на друга и на основната повърхност. В повърхности налягане изобарно изправени нагоре изпъкналост в зоната на понижено - надолу. На повърхността на земята е показана чрез isobars на налягането - линии, свързващи точки на еднакво налягане. разпределение на атмосферното налягане на морското равнище, картината с помощта на isobars, е името на понижаване на налягането.

Атмосферно налягане на повърхността на земята, нейното пространствено разпределение и промяна се нарича барик поле с течение на времето. Области на високо и ниско налягане, което поле налягане разчленени наречените системи за налягане.

Чрез система затворен налягане включва барик максимуми (затворени isobars център налягане) и минимуми (система затворен isobars понижено налягане в центъра), която не е затворен - барик гребен (по-висока група налягане на пика на налягането в областта на понижено налягане), улей ( лента на понижено налягане от налягането в областта на налягане-ниско) и седлото (несвършени isobars системата Барич между два максимума и две минимуми). В литературата има понятието "барометрично депресия" - колан на ниско налягане, под които може да се затвори Барич ниски нива.

Стабилни региони на високо и ниско налягане, в който областта на налягане на повърхността на земята, наречени центрове на атмосферно действие. Има области, в които за година съхраняват постоянно налягане (преобладаващата системи под налягане от същия тип, или върхове или дъна), са оформени постоянни центрове на атмосферно действие:

-Алеутско минимум (умерен ширини SP);

-Исландски минимум (умерен ширини SP) - от минимум чрез ниско налягане се простира към полярния кръг между Норвегия и Шпицберген;

-въздушна струя умерените ширини UP (антарктически зона с ниско налягане);

-субтропични високо налягане зона на РО:

Азорските острови Високо (Северноатлантическия максимум)

Хавайски максимум (Северния Тих океан високо)

-Южната част на Тихия висока (-ти-запад. Yu.Ameriki)

-Южен Атлантик висока (антициклон на Св. Елена)

-Южната част на Индийския висока (антициклон на. Мавриций)

Сезонно системи под налягане се образуват, когато сезонния налягане променя знака на обратната страна: на мястото на пика на налягане възниква барометричното минимум и обратно. За система сезонен налягане включват:

-годишният Южна Азия минимум центриран около 0 30 N (997 НРА) и

-Азиатски зимното пиково центрирано върху Монголия (1036 HPA)

--годишният мексикански минимум (в Северна Америка депресия) - 1012 HPA

-Зима в Северна Америка и Канада върхове (1020 HPA)

Вятър. Хоризонтална градиент налягане. Движение на въздуха в хоризонтална посока се нарича вятър. Вятър се характеризира със скорост, сила и посока. Скорост - разстоянието, изминато от въздух за единица време (м / сек, km / h). Вятър сила - натискът, упражняван от въздуха в областта на 1 m 2 перпендикулярно движение. Вятър сила се определя в кг / m 2 или по скалата на Бофор (0 - тишина, 12 - ураган).

скорост на вятъра се определя от градиента на хоризонтална налягане - вариране (спад на налягането в един НРА) под налягане за единица разстояние (100 км) в посока, перпендикулярна на намаляване на налягането и isobars. В допълнение към ветрове барометричен градиент са земната въртене (силата на Кориолис), центробежната сила и триене.

Кориолис сила отклонява вятъра надясно (лявата) от посоката на градиента. Центробежната сила действа на вятъра в системата затворено налягане - циклони и антициклони. Това се отнася по радиуса на кривината на траекторията в посоката на изпъкналост. Силата на триенето на въздуха на повърхността на земята е винаги намалява скоростта на вятъра. Триене засяга долната 1000 m слой наречен триене слой. Air движение без триене сила се нарича градиент вятър. Gradient вятър по успоредни прави isobars се нарича geostrophic. заедно криво затворен isobars - geotsiklostroficheskim. Визуално представяне на повторяемостта на определени посоки на вятъра диаграма дава "роза Vetrov".

В съответствие със зоната барик облекчение има следните ветрове:

1. почти екваториална зона на успокоява (ветрове са относително редки, тъй движение нагоре е доминиран от силно нагрят въздух);

2. търговска зона ветрове северните и южните полукълба;

3. поле затишие антициклоните субтропични зона с високо налягане (причината - доминиране низходящ въздушен движения);

4. в средните ширини на двете полукълба - зона преобладаването на западни ветрове;

5. пространства в полярни ветрове духат от полюсите към барометричното депресии средните географски ширини, т.е. Това са общи ветрове от източната част.

В общата циркулация на атмосферата (GCA) - система от въздушни течения планетарен мащаб, които обхващат цялото земно кълбо, по-ниската тропосферата и стратосферата. Циркулацията на атмосферата се изолира зонални и меридионалната трансфери. До зонален транспорт, развитие най-вече в посока sublatitudinal включват:

- Western трансфер, доминираща в цял свят в горната част на тропосферата и стратосферата дъното;

- в долния тропосферата, в полярни ширини - източните ветрове; в умерените ширини на западни ветрове в тропическите и екваториални ширини - изток;

- струйни потоци, разработване през предна зони в горната тропосферата.

До меридионален транспорта са мусонни тропическите-екваториална ширини и extratropical географски ширини.

GCA се развива под влиянието на неравномерното разпределение на слънчевата радиация, силата на Кориолис и хетерогенността на основната повърхност.

Когато слънчевата радиация не е еднакъв на ротационното Земята в горната част на тропосферата би възникнало движението на въздуха от екватора до полюса на повърхността под тях - от полюс до екватора. В действителност, въздухът на екватора в атмосферния граничния слой силно затопляне. Топъл и влажен въздух се издига, неговите обем се увеличава и с високо налягане се появява в горната тропосферата. В полюсите поради силното охлаждане на повърхностните слоеве на атмосферата се компресира въздуха, неговия обем намалява и налягането пада в горната част. Вследствие на това в горната тропосфера въздушния поток се появява от екватора към полюсите. Поради тази въздух маса на екватора, а оттам и на налягането в основната повърхност са намалени, но се увеличава на полюсите. Повърхностният слой започва да се движи от полюс към екватора. Заключение: слънчевата радиация образува меридионален компонент на GCA.

дори и сила действа Кориолис върху униформата въртящ Земята. На върха на силата на Кориолис отклонява потока в съвместното предприятие за правото на посоката на движение, т.е. от запад на изток. Въздушният поток НАГОРЕ се отклонява наляво, т.е. отново от запад на изток. Ето защо, в началото (в горната част на тропосферата и стратосферата по-ниска, на височина от 10 до 20 км понижаване на налягането от екватора към полюсите) белязани от западната трансфер, той се проверява за целия свят като цяло. Като цяло, движение на въздуха се случва около полюсите. Следователно силата на Кориолис образува зона за трансфер на GCA.

В долната повърхност в основата на движение е по-сложна, хетерогенна влияние на основната повърхност, т.е. го разчлени на континенти и океани. Сформирана сложната картина на основния въздушен поток. От зоната на субтропични високо налягане въздух потоци текат в екваториална депресия и в умерените ширини. В първия случай, образувана източни ветрове на тропически екваториалните ширини. Над океаните чрез постоянни Барич върхове те съществуват през цялата година - пасатите - ветровете на екваториална периферията на субтропичен високо, постоянно духат само над океаните; над земята може да се проследи не навсякъде и не винаги (прекъсвания, причинени от отслабването на субтропичните антициклони, поради силното затопляне и се преместват в географската ширина на напречното депресия). пасати JS са северо-източна посока, в UP - югоизток. Пасатите на двете полукълба се събират близо до екватора. В тяхното сближаване регион (intertropical зона конвергенция) има силни възходящи въздушни течения се образуват облаци кълбеста и падания обилни валежи.

Вятър поток навлиза в умерените ширини от тропически пояс високо налягане образува западните ветрове умерените ширини. Те се усилва през зимата, тъй като над океана в умерените ширини расте Барич дъна, увеличаване на градиента на налягането между Барич спадовете над океаните, както и върховете налягане над земята, като по този начин се увеличава силата и ветрове. съвместно предприятие Посоката на вятъра е юг-запад, в UP - северозапад. Понякога тези ветрове се наричат ​​контра-търговия, но генетично те не са обвързани от пасатите, и са част от планетарния западната трансфер.

East транспорт. Преобладаващите ветрове в полярните ширини са в североизточната част на съвместното предприятие и на югоизток - в UP. Air движи от полярните региони с високо налягане към зоната на ниско налягане на умерените географски ширини. East транспорт е представен от пасатите и тропически ширини. Близо екватор изток транспорт обхваща почти цялата тропосферата и западната прехвърлянето не си тук.

Анализ на основните части на GCA ширини предлага три зонален отворен единица:

-полярен: в долната тропосферата източните ветрове горе - Western трансфер;

-умерена връзка: в долната и горната част на тропосферата - ветрове около запад;

-тропически връзка: в долната част на тропосферата - източните ветрове над - Western трансфер.

Jet потоци - ураган сила ветрове над предна зони в горната тропосферата и нисш стратосферата. Особено са силно изразени в полярните фронтовете, скорост на вятъра достигне 300-400 km / h, поради големи градиенти на налягане и разредена атмосфера.

Meridional транспортна система усложни GCA и осигуряват interlatitudinal обмен на топлина и влага. Основната меридионален транспорта са мусоните - сезонни ветрове, които се променят през лятото и зимата обратната посока. Разпределяне на мусон тропически и extratropical.

В образуването на екстра-тропически мусонен водеща роля, изпълнявана от топлинната контраста между земята и морето. Тук мусони възникват между сезонни антициклони и депресии, някои от които са във вътрешността на страната, от друга океана. По този начин, зимен мусон в Далечния изток е резултат от взаимодействието на антициклон над Азия (с център в Монголия) и постоянна Алеутските депресия; година - в резултат на антициклон над Северния Тихи океан и депресия през extratropical част на азиатския континент.

Extratropical мусоните са най-добре изразени в Далечния изток (включително Камчатка), в Охотско море, Япония, Аляска и крайбрежието на Северния ледовит океан.

Едно от основните условия за проява на циркулация на мусоните - не циклоничен активност (над Европа и С. Америка циркулация на мусоните не се дължи на интензивността на циклоничен дейност, тя се "измива" Западна превод).