Распределение атмосферного давления

Вдоль экватора тянется пояс пониженного атмосферного давления - экваториальная барическая депрессия (лат. depresus – низменный, низкий). Экваториальная депрессия и связанные с ней барические системы сдвигаются в то полушарие, в котором в данный момент лето.

На широте 30-35° пояс повышенного атмосферного давления, причем максимальное давление расположено обычно в виде замкнутых областей - атмосферных барических максимумов (атмосферных антициклонов).

На широте 40-50° давление понижено. В северном полушарии на этих широтах океан прерывается материками, поэтому области барического минимума (Алеутский и Исландский) зимой чередуются здесь барическими максимумами (Сибирским и Канадским). В южном полушарии пояс низкого атмосферного давления на этих широтах непрерывен.

В высоких широтах атмосферное давление повышено (Антарктический и Гренландский антициклоны).

Летом материки теплее океана. В субтропиках перемещающийся над материками с запада на восток воздух нагревается и расширяется. В результате этого над восточными окраинами материков в области пояса повышенного атмосферного давления формируются барические минимумы - над огромным Азиатским материком, вытянувшимся в широтном направлении, устанавливается глубокая Южно-Азиатская депрессия. Переходя на океан, который в это время холоднее суши, воздух вновь охлаждается и сжимается - субтропические антициклоны надвосточными районами океанов углубляются (т. е. становятся более выраженными). В зоне пониженного давления умеренных широт Северного полушария барические центры над более холодным океаном ослабевают и почти не прослеживаются. Сохраняется лишь заметно ослабленный Исландский минимум. Над более прогретыми материками циклоны углубляются.

Зимой континенты сильно охлаждаются, океан сохраняет тепло. В субтропиках на востоке океана появляется циклон. В умеренных широтах углубляются циклоны над океаном и антициклоны над восточной окраиной материков (Сибирский и Канадский).

Итак, в целом, летом над океаном преобладает более высокое давление, зимой – более низкое. Над материком, наоборот, летом давление понижено, зимой повышено. Особенно ярко эта закономерность проявляется у восточных окраин материков и океанов в умеренных широтах, и особенно у Азиатского континента.

Ветер

Ветер – движение воздуха относительно земной поверхности.

Направление ветра показывает, откуда дует ветер (ветер дует «в компàс»). Скорость ветра в м/с, км/ч, в баллах (по шкале Бофорта), в узлах.

Особенно сильный порыв ветра - шквал (англ. squall). Ветер, сопровождающийся шквалами, - шквалистый. Резкое незначительное усиление ветра - порывистость ветра, ветер – порывистый. Ветер силой 9 баллов и средней скоростью 20 м/с (по шкале Бофорта) - штормовой (голл. storm), 12 баллов и средней скоростью более 29 м/с – ураганный.

Большое воздействие на формирование гидрологических условий в прибрежных районах водных объектов оказывают сгонно-нагонные ветры.

Действие нагонного ветра вызывает течение, полный поток которого направлен к берегу. У берега в результате этого происходит подъем уровня и опускание воды вглубь. В ответ на это на некоторой глубине или в придонных слоях возникает стоковое течение, движущееся от берега, в сторону открытого водоема. У глубокого берег (в океане) нагон вызывается ветром, дующим параллельно береговой черте (при условии, что берег, если смотреть по движению ветра, находится справа в северном полушарии и слева в южном). В мелководных водоемах или у пологого берега нагонное действие оказывает ветер, направленный на берег.

Действие сгонного ветра вызывает течение, полный поток которого направлен от берега, в сторону открытого водоема. В результате этого у берега происходит понижение уровня и подъём глубинной воды. На некоторой глубине или в придонных слоях развивается компенсационное течение, направленное к берегу. У глубокого берега (в океане) сгон вызывается ветром, дующим параллельно береговой черте (при условии, что берег, если смотреть по движению ветра, находится слева в северном полушарии и справа в южном). В мелководных водоемах или у пологого берега сгонное действие оказывает ветер, направленный с берега.

Для того, чтобы иметь наглядное представление о ветровых условиях за какой-то промежуток времени или в среднемноголетнем исчислении, строят так называемую розу ветров - диаграмму, описывающую режим ветра в данном месте.

Ветер, характерный только определенным сравнительно небольшим географическим районам, называют местным ветром. Бриз (франц. brise) - легкий периодический ветер. Образуется в результате неравномерного прогрева и охлаждения поверхности воды и суши и связанными с этим изменениями атмосферного давления. Наблюдается обычно в теплое время года в ясную спокойную погоду у побережий. Днем ветер направлен с водоема (атмосферное давление выше) на сушу (атмосферное давление ниже), ночью с суши (атмосферное давление выше) на водоем (атмосферное давление ниже).

Атмосферная циркуляция (лат. circulatio – круговращение)

В соответствии с распределением атмосферного давления образуется несколько постоянных воздушных течений – ветров. Пассаты (нем. Passat, от голл. passaat) - постоянные тропические ветры, северо-восточные в северном полушарии и юго-восточные в южном. Средняя скорость пассатов 5-8 м/с. В области экваториальной депрессии и в центрах субтропических барических максимумов обычно стоит безветренная, штилевая погода.

В умеренной зоне дуют постоянные западные ветры - западный перенос. В южном полушарии западный перенос («бравые весты») опоясывает Землю сплошной полосой вдоль 40-50° ю. ш.

В северном полушарии атмосферная циркуляция при сохранении господствующего общего западного переноса воздуха имеет сложный характер, связанный с сезонными изменениями в распределении атмосферного давления. У восточных окраин материков (особенно Азиатского), где циклоны и антициклоны сменяют друг друга по сезонам, в направлении ветров четко прослеживается сезонность - формируется внетропический муссон. Муссон (франц. Mousson, араб. mausim – сезон, время года) – устойчивый ветер сезонного характера, меняющий свое направление на противоположное (или почти противоположное). Особенно заметно проявляются над восточными окраинами Азиатского материка (над Северной Америкой проявляются не так ярко). Летний муссон - океанический, юго-восточный - приносит на материк влажный и умеренно теплый воздух с океана. Зимний муссон – континентальный, северо-западный -несет с материка на океан сухой и очень холодный воздух. В РФ внетропические муссоны выражены на Дальнем Востоке.

Тропические (экваториальные) муссоны формируется в северном полушарии и тоже связаны с перестройкой барических полей. Зимой направление тропического муссона совпадает с направлением пассатов северного полушария, т. е. зимний муссон- северо-восточный. Летний муссон - юго-западный. Тропические муссоны характерны, в частности, для северной части Индийского океана (примерно севернее 10º ю.ш.).

В полярных областях Земли формируются восточные ветры приполярных областей – северо-восточные в северном полушарии и юго-восточные – в южном (вокруг Антарктиды)

Ветрыантициклонов - дуют от центра, где наиболее высокое давление, к периферии. Горизонтальное движение воздухавнутри антициклонов происходит по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном. В центре антициклона, компенсируя отток воздуха к периферии, образуются нисходящие потоки. Это способствует установлению сухой, ясной и почти безветренной погоды. В центрах барических максимумов обычно стоит штилевая погода.

Ветрыциклонов дуют от периферии к центру, где наиболее низкое давление. Горизонтальное движение воздуха внутри циклона происходит против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке - в южном. В центре циклона, компенсируя приток воздуха с периферии, образуются восходящие потоки тёплого воздуха. При подъеме вверх он охлаждается, происходит конденсация водяных паров – образуются облака. Устанавливается ненастная погода, сопровождающаяся ветром и осадками.

Вертикальные скорости движения воздуха в Ц и АЦ в среднем 0,03 - 0,05 м/с, горизонтальные –до 10-17 м/с.

В Калининградской области в течение года ветры западных направлений составляют 40-45%; южных и юго-восточных - 25-31%; северных, северо-восточных, восточных – 3-10%. Средняя скорость ветра, м/с: на побережье 5-6, на расстоянии 20-30 км от побережья – не более 4. На Вислинской косе и на западе Самбийского п-ва - более 6; в районе Правдинска, Нестерова, Черняховска – менее 3,5.Наибольшая вероятность безветренной погоды, особенно в июне-сентябре, в Черняховске.

С экологической точки зрения слабые ветры неблагоприятны, т. к. у земной поверхности могут накапливаться загрязняющие вещества.

Воздушные массы

Воздушная масса (ВМ)– это относительно однородный по основным физико-метеорологическим свойствам объем воздуха, более или менее длительно сохраняющий свою индивидуальность. Распространяется воздушная масса на несколько тысяч километров в горизонтальном направлении и на несколько километров в вертикальном. Формируется при условии длительного пребывания воздуха над территорией с примерно однородными физико-географическими условиями. Перемещаясь, воздушные массы переносят характерные им свойства в разные районы Земли.

Термическая классификация ВМ.

· холодные воздушные массы - холоднее окружающего воздуха и/или подстилающей поверхности. Перемещаясь на более теплую поверхность (обычно из высоких широт в низкие), приносят похолодание.

· теплые воздушные массы - теплее окружающего воздуха и/или подстилающей поверхности. Перемещаясь на более холодную поверхность (в более высокие широты), приносят потепление.

· местные воздушные массы - находятся в тепловом равновесии с окружающей средой.

Последовательная смена теплых и холодных воздушных масс приводит к колебаниям температурных условий в данном районе.

В соответствии с географической классификацией воздушные массы подразделяются в зависимости от географического положения очагов формирования. Выделяют:

· арктический воздух, подразделяется на морской и континентальный;

· воздух умеренных широт, подразделяется на морской и континентальный;

· тропический воздух, подразделяется на морской и континентальный;

· экваториальный воздух, не подразделяется на морской и континентальный, так как в районе экватора температура и влажность воздуха над сушей и над морем мало различаются.

Континентальный воздух более сухой, морской – более влажный.