Circulația generală a atmosferei - mișcări circulare masele de aer extinzându-se pe toată planeta. Sunt purtători de diferite elemente și energie în atmosferă.

Plasarea intermitentă și sezonieră a energiei termice provoacă curenți de aer. Acest lucru duce la încălzirea diferită a solului și a aerului în diferite zone.

De aceea influența solară este fondatoarea mișcării maselor de aer și a circulației atmosferice. Trafic aerian pe planeta noastră sunt complet diferite - ajungând la câțiva metri sau zeci de kilometri.

Cea mai simplă și mai înțeleasă schemă pentru circulația atmosferei mingii a fost creată cu mulți ani în urmă și este folosită astăzi. Mișcarea maselor de aer este invariabilă și non-stop, ele se mișcă în jurul planetei noastre, creând un cerc vicios. Viteza de mișcare a acestor mase este direct legată de radiația solară, de interacțiunea cu oceanul și de interacțiunea atmosferei cu solul.

Mișcările atmosferice sunt cauzate de instabilitatea distribuției căldurii solare pe întreaga planetă. Alternarea maselor de aer opuse - cald si rece - saritura lor constanta in sus si in jos, formeaza diverse sisteme de circulatie.

Căldura este obținută de atmosferă în trei moduri - folosind radiația solară, cu ajutorul condensului aburului și al schimbului de căldură cu stratul de pământ.

Aerul umed este, de asemenea, important pentru saturarea atmosferei cu căldură. Zona tropicală joacă un rol imens în acest proces. Oceanul Pacific.

Curenții de aer din atmosferă

(Curenții de aer din atmosfera Pământului)

Masele de aer diferă în compoziția lor, în funcție de locul de origine. Fluxurile de aer sunt împărțite în 2 criterii principale - continental și maritim. Cele continentale se formează deasupra stratului de sol, deci sunt puțin umezite. Marinii, pe de altă parte, sunt foarte umezi.

Principalii curenți de aer ai Pământului sunt alizei, ciclonii și anticiclonii.

Vânturile alizee se formează la tropice. Mișcarea lor este îndreptată spre teritoriile ecuatoriale. Acest lucru se datorează diferențelor de presiune - la ecuator este scăzut, iar la tropice este ridicat.

(Vânturile alize (aliize) sunt afișate cu roșu pe diagramă)

Formarea ciclonilor are loc deasupra suprafeței apelor calde. Masele de aer se deplasează din centru spre margini. Influența lor se caracterizează prin precipitații abundente și vânturi puternice.

Ciclonii tropicali acționează peste oceane din teritoriile ecuatoriale. Se formează în orice moment al anului, provocând uragane și furtuni.

Anticiclonii se formează pe continente unde umiditatea este scăzută, dar există o cantitate suficientă de energie solară. Masele de aer din aceste fluxuri se deplasează de la margini în partea centrală, unde se încălzesc și scad treptat. De aceea, ciclonii aduc vreme senină și calmă.

Musonii sunt vânturi variabile care își schimbă direcția sezonier.

Se disting și masele de aer secundar, precum taifunurile și tornadele, tsunami-urile.

Condensarea este schimbarea stării unei substanțe din starea gazoasă la lichidă sau solidă. Dar ce este condensarea în mastaba planetei?

În orice moment, atmosfera planetei Pământ conține peste 13 miliarde de tone de umiditate. Această cifră este aproape constantă, deoarece pierderile datorate precipitațiilor sunt în cele din urmă înlocuite continuu de evaporare.

Viteza ciclului de umiditate în atmosferă

Rata de circulație a umidității în atmosferă este estimată la o cifră colosală - aproximativ 16 milioane de tone pe secundă sau 505 miliarde de tone pe an. Dacă brusc toți vaporii de apă din atmosferă s-au condensat și au căzut sub formă de precipitații, atunci această apă ar putea acoperi întreaga suprafață a globului cu un strat de aproximativ 2,5 centimetri, cu alte cuvinte, atmosfera conține o cantitate de umiditate echivalentă cu doar 2,5 centimetri. centimetri de ploaie.

Cât timp rămâne o moleculă de vapori în atmosferă?

Deoarece pe Pământ cade în medie 92 de centimetri pe an, prin urmare, umiditatea din atmosferă este reînnoită de 36 de ori, adică de 36 de ori atmosfera este saturată cu umiditate și eliberată de ea. Aceasta înseamnă că o moleculă de vapori de apă rămâne în atmosferă în medie 10 zile.

Calea moleculei de apă

Odată evaporată, o moleculă de vapori de apă se deplasează de obicei pe sute și mii de kilometri până când se condensează și cade pe Pământ cu precipitații. Apă, zăpadă sau grindină pe terenuri mai înalte Europa de Vest, depășește aproximativ 3000 km de Atlanticul de Nord. Între transformarea apei lichide în abur și precipitațiile de pe Pământ au loc mai multe procese fizice.

De pe suprafața caldă a Atlanticului, moleculele de apă intră în cald aer umed, care se ridică ulterior deasupra aerului din jur mai rece (mai dens) și mai uscat.

Dacă în acest caz se observă un amestec puternic turbulent al maselor de aer, atunci în atmosferă va apărea un strat de amestecare și nori la limita a două mase de aer. Aproximativ 5% din volumul lor este umiditate. Aerul saturat cu abur este întotdeauna mai ușor, în primul rând, pentru că este încălzit și provine de la o suprafață caldă și, în al doilea rând, pentru că 1 metru cub de abur pur este cu aproximativ 2/5 mai ușor decât 1 metru cub de aer curat și uscat la aceeași temperatură și presiune. Rezultă că aerul umed este mai ușor decât aerul uscat, iar aerul cald și umed este cu atât mai mult. După cum vom vedea mai târziu, acest lucru este foarte fapt important pentru procesele de schimbare a vremii.

Mișcarea maselor de aer

Aerul se poate ridica din doua motive: fie pentru ca devine mai usor ca urmare a incalzirii si umezelii, fie pentru ca fortele actioneaza asupra lui, facandu-l sa se ridice deasupra unor obstacole, precum mase de aer mai rece si mai dens, sau peste dealuri si munti.

Răcire

Aerul în creștere, căzut în straturi cu presiune atmosferică mai mică, este forțat să se extindă și, în același timp, să se răcească. Expansiunea necesită cheltuirea energiei cinetice, care este preluată din energia termică și potențială a aerului atmosferic, iar acest proces duce inevitabil la o scădere a temperaturii. Viteza de răcire a unei porțiuni de aer în creștere se schimbă adesea dacă această porțiune este amestecată cu aerul din jur.

Gradient adiabatic uscat

Aerul uscat, în care nu există condensare sau evaporare, precum și amestecare, care nu primește energie sub altă formă, se răcește sau se încălzește într-o cantitate constantă (cu 1 ° C la fiecare 100 de metri) pe măsură ce se ridică sau coboară. Această valoare se numește gradient adiabatic uscat. Dar dacă masa de aer în creștere este umedă și are loc condens în ea, atunci căldura latentă de condensare este eliberată și temperatura aerului saturat cu abur scade mult mai încet.

Gradient adiabatic umed

Această cantitate de schimbare a temperaturii se numește gradient umed-adiabatic. Nu este constantă, ci se modifică odată cu cantitatea de căldură latentă eliberată, cu alte cuvinte, depinde de cantitatea de abur condensat. Cantitatea de abur depinde de cât de mult scade temperatura aerului. În straturile inferioare ale atmosferei, unde aerul este cald și umiditatea este ridicată, gradientul umed-adiabatic este puțin mai mult de jumătate din gradientul uscat-adiabatic. Dar gradientul umed-adiabatic crește treptat cu înălțimea și la o altitudine foarte mare în troposferă este aproape egal cu gradientul uscat-adiabatic.

Flotabilitatea aerului în mișcare este determinată de raportul dintre temperatura acestuia și temperatura aerului înconjurător. De regulă, în atmosfera reală, temperatura aerului scade neuniform cu înălțimea (această schimbare se numește pur și simplu gradient).

Dacă masa de aer este mai caldă și, prin urmare, mai puțin densă decât aerul din jur (și conținutul de umiditate este constant), atunci se ridică în același mod ca mingea unui copil scufundată într-un rezervor. În schimb, atunci când aerul în mișcare este mai rece decât aerul din jur, densitatea acestuia este mai mare și se scufundă. Dacă aerul are aceeași temperatură ca și masele învecinate, atunci densitatea acestora este egală și masa rămâne staționară sau se mișcă numai împreună cu aerul din jur.

Astfel, în atmosferă există două procese, dintre care unul favorizează dezvoltarea mișcării verticale a aerului, iar celălalt o încetinește.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

De când eram copil, am fost fascinat de mișcările invizibile din jurul nostru: o adiere blândă învolburând frunzele de toamnă într-o curte înghesuită, sau un puternic ciclon de iarnă. Se pare că aceste procese au legi fizice destul de înțelese.

Ce forțe provoacă mișcarea maselor de aer

Aerul cald este mai ușor decât aerul rece - acest principiu simplu poate explica mișcarea aerului pe planetă. Totul începe de la ecuator. Aici, razele soarelui cad pe suprafața Pământului în unghi drept, iar o mică particule de aer ecuatorial primește puțin mai multă căldură decât cele vecine. Această particulă caldă devine mai ușoară decât cele vecine, ceea ce înseamnă că începe să plutească până când își pierde toată căldura și începe să se scufunde din nou. Dar mișcarea descendentă are loc deja în latitudinile treizeci din emisfera nordică sau sudică.

Dacă nu ar exista forțe suplimentare, aerul s-ar muta de la ecuator la poli. Dar nu există una, ci mai multe forțe simultan care fac masele de aer să se miște:

• Puterea de flotabilitate. Când aerul cald se ridică și aerul rece rămâne în jos.
• Forța Coriolis. Vă spun despre asta puțin mai jos.
• Relieful planetei. Combinații de mări și oceane, munți și câmpii.

Forța de deviere a rotației Pământului

Ar fi mai ușor pentru meteorologi dacă planeta noastră nu s-ar roti. Dar ea se învârte! Aceasta generează forța de deviere a rotației Pământului sau forța Coriolis. Datorită mișcării planetei, acea particulă foarte „ușoară” de aer nu este doar deplasată, să zicem, spre nord, ci se deplasează și spre dreapta. Sau este forțat spre sud și deviază spre stânga.

Așa se nasc vânturile constante din direcțiile de vest sau de est. Poate ați auzit de flux Vânturi de Vest sau Roaring Patruzeci? Aceste mișcări constante ale aerului au apărut tocmai din cauza forței Coriolis.

Mări și oceane, munți și câmpii

Relieful aduce confuzia finală. Distribuția pământului și oceanului modifică circulația clasică. Deci, în emisfera sudică, există mult mai puțin pământ decât în ​​nord și nimic nu împiedică aerul să se deplaseze peste suprafața apei în direcția de care are nevoie, nu există munți sau orașe mari, în timp ce Himalaya schimbă radical circulația aerului. în zona lor.

Schema de circulație atmosferică

Aer în atmosferă este în continuă mișcare. Se mișcă atât pe orizontală, cât și pe verticală.

Motivul principal pentru mișcarea aerului în atmosferă este distribuția neuniformă a radiației solare și eterogenitatea suprafeței subiacente. Ele provoacă o temperatură inegală a aerului și, în consecință, Presiunea atmosferică deasupra suprafeței pământului.

Diferența de presiune creează o mișcare a aerului care se deplasează din zone cu presiune ridicată către zone cu presiune scăzută. În procesul de mișcare, masele de aer sunt deviate de forța de rotație a Pământului.

(Amintiți-vă cum se deplasează corpurile în emisferele nordice și sudice.)

Desigur, ați observat cum se formează o ceață ușoară peste asfalt într-o zi fierbinte de vară. Acesta este încălzit, aer ușor urcând. O imagine similară, dar mult mai mare, poate fi văzută la ecuator. Aerul foarte fierbinte se ridică în mod constant, formând curenți ascendenți.

Prin urmare, aici se formează o centură constantă de joasă presiune lângă suprafață.
Aerul care s-a ridicat deasupra ecuatorului în straturile superioare ale troposferei (10-12 km) se răspândește spre poli. Treptat, se răcește și începe să coboare aproximativ peste 30 t ° latitudine nordică și sudică.

Astfel, se formează un exces de aer, care contribuie la formarea unei centuri tropicale de înaltă presiune în stratul de suprafață al atmosferei.

În regiunile circumpolare, aerul este rece, greu și coboară, provocând mișcări în jos. Ca rezultat, se formează presiune înaltă în straturile apropiate de suprafață ale centurii polare.

Între centurile tropicale și polare de înaltă presiune în latitudini temperate se formează fronturi atmosferice active. Aerul masiv mai rece deplasează aerul mai cald în sus, provocând curenți ascendenti.

Ca rezultat, se formează o centură de joasă presiune la suprafață în latitudinile temperate.

Harta zonelor climatice ale Pământului

Dacă suprafața pământului ar fi uniformă, centurile de presiune atmosferică s-ar răspândi în benzi continue. Cu toate acestea, suprafața planetei este o alternanță de apă și pământ, care au proprietăți diferite. Pământul se încălzește și se răcește rapid.

Oceanul, dimpotrivă, se încălzește și își eliberează căldura încet. De aceea, curelele de presiune atmosferică sunt rupte în secțiuni separate - zone de înaltă și joasă presiune. Unele dintre ele există pe tot parcursul anului, altele - într-un anumit anotimp.

Pe Pământ, curelele de înaltă și joasă presiune alternează în mod natural. Presiune ridicată - la poli și lângă tropice, scăzută - la ecuator și la latitudini temperate.

Tipuri de circulație atmosferică

Există mai multe legături puternice în circulația maselor de aer în atmosfera Pământului. Toate sunt active și inerente anumitor zone latitudinale. Prin urmare, ele sunt numite tipuri zonale de circulație atmosferică.

Aproape de suprafața Pământului, curenții de aer se deplasează de la centura tropicală de înaltă presiune la ecuator. Sub influența forței care decurge din rotația Pământului, ele deviază spre dreapta în emisfera nordică și spre stânga în sud.

Așa se formează vânturile puternice constante - alizee. În emisfera nordică, alizeele bat în direcția nord-est, iar în emisfera sudică - dinspre sud-est. Deci, primul tip zonal de circulație atmosferică - eoliene.

Aerul se deplasează de la tropice la latitudini temperate. Deviați sub influența forței de rotație a Pământului, încep să se miște treptat de la vest la est. Acest flux din Atlantic acoperă latitudinile temperate ale întregii Europe, inclusiv Ucraina. Transportul aerian occidental în latitudinile temperate este al doilea tip zonal de circulație atmosferică planetară.

Mișcarea aerului de la centurile subpolare de înaltă presiune către latitudinile temperate, unde presiunea este scăzută, este de asemenea regulată.

Sub influența forței de deviere a rotației Pământului, acest aer se deplasează dinspre nord-est în emisfera nordică și dinspre sud-est - în emisfera sudică. Fluxul subpolar estic al maselor de aer formează al treilea tip zonal de circulație atmosferică.

Pe harta atlasului, găsiți zonele latitudinale dominate de Tipuri variate circulația zonală a aerului.

Datorită încălzirii inegale a pământului și oceanului, modelul zonal de mișcare a maselor de aer este încălcat. De exemplu, în estul Eurasiei la latitudini temperate, transferul aerian de vest operează doar o jumătate de an - iarna. Vara, când continentul se încălzește, masele de aer se deplasează spre uscat cu răcoarea oceanului.

Așa are loc transportul aerian musonic. Schimbarea direcțiilor de mișcare a aerului de două ori pe an - caracteristică proeminentă circulatie musonica. Musonul de iarnă este un flux de aer relativ rece și uscat dinspre continent către ocean.

musonul de vară- miscarea aerului umed si cald in sens invers.

Tipuri zonale de circulație atmosferică

Sunt trei principale tip zonal de circulatie atmosferica: alize, transport aerian de vest și flux de masă de aer circumpolar est. Transportul aerian musonal perturbă schema generală a circulației atmosferice și este un tip de circulație azonală.

Circulația generală a atmosferei (pagina 1 din 2)

Ministerul Științei și Educației al Republicii Kazahstan

Academia de Economie și Drept numită după U.A. Dzholdasbekova

Facultatea de Științe Umaniste și Academia de Economie

După disciplină: Ecologie

Pe tema: „Circulația generală a atmosferei”

Completat de: Tsarskaya Margarita

Grupa 102 A

Verificat de: Omarov B.B.

Taldykorgan 2011

Introducere

1. Informații generale despre circulația atmosferică

2. Determinanți circulatie generala atmosfera

3. Cicloni și anticicloni.

4. Vânturi care afectează circulația generală a atmosferei

5. Efect de uscător de păr

6. Schema circulației generale „Mașină Planetă”

Concluzie

Lista literaturii folosite

Introducere

Pe pagini literatura stiintifica V În ultima vreme este adesea întâlnit conceptul de circulație generală a atmosferei, al cărui sens fiecare specialist îl înțelege în felul său. Acest termen este folosit sistematic de specialiștii implicați în geografie, ecologie și partea superioară a atmosferei.

Un interes din ce în ce mai mare pentru circulația generală a atmosferei este manifestat de meteorologi și climatologi, biologi și medici, hidrologi și oceanologi, botanici și zoologi și, bineînțeles, ecologisti.

Nu există un consens asupra faptului dacă această direcție științifică a apărut recent sau dacă cercetarea se desfășoară aici de secole.

Mai jos sunt definite circulația generală a atmosferei, ca ansamblu de științe, și sunt enumerați factorii care o influențează.

Se oferă o anumită listă de realizări: ipoteze, dezvoltări și descoperiri care marchează anumite repere în istoria acestui set de științe și dau o anumită idee asupra gamei de probleme și sarcini luate în considerare de acesta.

Descris trăsături distinctive circulația generală a atmosferei, precum și cea mai simplă schemă a circulației generale numită „mașină planetară”.

1. Informații generale despre circulația atmosferică

Circulația generală a atmosferei (lat. Circulatio - rotație, atmosferă grecească - abur și sphaira - bilă) este un set de curenți de aer la scară largă în tropo- și stratosfere. Ca urmare, are loc un schimb de mase de aer în spațiu, care contribuie la redistribuirea căldurii și umidității.

Circulația generală a atmosferei se numește circulație a aerului pe glob, ducând la transferul acestuia de la latitudini joase la latitudini mari și invers.

Circulația generală a atmosferei este determinată de zonele de presiune atmosferică ridicată în regiunile subpolare și latitudini tropicale și zone de presiune scăzută în latitudinile temperate și ecuatoriale.

Mișcarea maselor de aer are loc atât în ​​direcția latitudinală, cât și în direcția meridională. În troposferă, circulația atmosferei include alizee, curenți de aer de vest de latitudini temperate, musoni, cicloni și anticicloni.

Motivul mișcării maselor de aer este distribuția inegală a presiunii atmosferice și încălzirea de către Soare a suprafeței pământului, oceanelor, gheții la diferite latitudini, precum și efectul de deviere asupra fluxurilor de aer de rotația Pământului.

Principalele modele de circulație atmosferică sunt constante.

În stratosfera inferioară, fluxurile cu jet de aer la latitudinile temperate și subtropicale sunt predominant vestice, iar la latitudini tropicale - estice și merg cu o viteză de până la 150 m / s (540 km / h) față de suprafața pământului.

În troposfera inferioară, direcțiile predominante ale transportului aerian diferă în zone geografice.

În latitudinile polare, vânturi de est; în temperat - vest cu perturbări frecvente de cicloni și anticicloni, alizeele și musonii sunt cele mai stabile în latitudinile tropicale.

Datorită diversității suprafeței subiacente, pe forma circulației generale a atmosferei apar abateri regionale - vânturi locale.

2. Factori care determină circulația generală a atmosferei

- Distribuția neuniformă a energiei solare pe suprafața pământului și, ca urmare, distribuția neuniformă a temperaturii și presiunii atmosferice.

- Forțele și frecarea Coriolis, sub influența cărora fluxurile de aer capătă o direcție latitudinală.

– Influența suprafeței subiacente: prezența continentelor și oceanelor, eterogenitatea reliefului etc.

Distribuția curenților de aer pe suprafața pământului are un caracter zonal. La latitudinile ecuatoriale - se observă vânturi calme sau slabe variabile. Vânturile alizee domină zona tropicală.

Aliizele sunt vânturi constante care sufla de la 30 de latitudini până la ecuator, având direcția nord-est în emisfera nordică și direcția sud-est în emisfera sudică. La 30-35? Cu. și y.sh. - zona de calm, asa-zisa. „latitudinile cailor”.

În latitudinile temperate predomină vânturile de vest (sud-vest în emisfera nordică, nord-vest în emisfera sudică). În latitudinile polare, vânturile sunt de est (în emisfera nordică nord-est, în emisfera sudică - sud-est).

În realitate, sistemul vânturilor de pe suprafața pământului este mult mai complicat. În centura subtropicală, alizeele sunt perturbate în multe zone de musonii de vară.

În latitudinile temperate și subpolare, ciclonii și anticiclonii au o influență imensă asupra naturii curenților de aer, iar în estul și coastele nordice- musonii.

În plus, în multe zone se formează vânturi locale, datorită caracteristicilor teritoriului.

3. Cicloni și anticicloni.

Atmosfera este caracterizată de mișcări turbioare, dintre care cele mai mari sunt cicloane și anticicloni.

Un ciclon este un vortex atmosferic ascendent cu presiune scăzută în centru și un sistem de vânturi de la periferie spre centru, îndreptate împotriva în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică. Ciclonii sunt împărțiți în tropicali și extratropicali. Luați în considerare ciclonii extratropicali.

Diametrul ciclonilor extratropicali este în medie de aproximativ 1000 km, dar există mai mult de 3000 km. Adâncime (presiune în centru) - 1000-970 hPa sau mai puțin. Vânturile puternice bat în ciclon, de obicei până la 10-15 m/s, dar pot ajunge la 30 m/s și mai mult.

Viteza medie a ciclonului este de 30-50 km/h. Cel mai adesea, ciclonii se deplasează de la vest la est, dar uneori se deplasează din nord, sud și chiar est. Zona cu cea mai mare frecvență a ciclonilor este latitudinea a 80-a a emisferei nordice.

Ciclonii aduc vreme înnorată, ploioasă, vântoasă, vara - răcire, iarna - încălzire.

Ciclonii tropicali (uragane, taifunuri) se formează în latitudini tropicale, acesta este unul dintre cele mai formidabile și fenomene periculoase natură. Diametrul lor este de câteva sute de kilometri (300-800 km, rareori mai mult de 1000 km), dar este caracteristică o diferență mare de presiune între centru și periferie, ceea ce provoacă vânturi puternice cu forță de uragan, averse tropicale și furtuni puternice.

Un anticiclon este un vortex atmosferic descendent cu presiune crescută în centru și un sistem de vânturi din centru spre periferie, îndreptate în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică. Dimensiunile anticiclonilor sunt aceleași cu cele ale cicloanelor, dar în stadiul târziu de dezvoltare pot ajunge până la 4000 km în diametru.

Presiunea atmosferică în centrul anticiclonilor este de obicei de 1020-1030 hPa, dar poate ajunge la mai mult de 1070 hPa. Cea mai mare frecvență a anticiclonilor este peste zonele subtropicale ale oceanelor. Anticiclonii se caracterizează printr-o vreme ușor înnorată, fără ploaie, cu vânturi slabe în centru, iarna - foarte rece, vara este fierbinte.

4. Vânturi care afectează circulația generală a atmosferei

Musonii. Musonii sunt vânturi sezoniere care își schimbă direcția de două ori pe an. Vara suflă de la ocean la pământ, iarna - de la pământ la ocean. Motivul formării este încălzirea neuniformă a pământului și a apei în anotimpuri. În funcție de zona de formare, musonii sunt împărțiți în tropicali și extratropicali.

Musonii extratropicali sunt deosebit de pronunțați pe marginea de est a Eurasiei. Musonul de vară aduce umezeală și răcoare din ocean, în timp ce musonul de iarnă suflă de pe continent, scăzând temperatura și umiditatea.

Musonii tropicali sunt cei mai pronunțați în bazinul Oceanului Indian. Musonul de vară suflă de la ecuator, este opus vântului alizeu și aduce înnorări, precipitații, înmoaie căldura verii, iarna - coincide cu alizeul, îl întărește, aducând uscăciune.

vânturile locale. Vânturile locale au o distribuție locală, formarea lor este asociată cu caracteristicile unui anumit teritoriu - proximitatea corpurilor de apă, natura reliefului. Cele mai frecvente sunt brize, bora, foehn, munte-vale și vânturile catabatice.

Brize (vânt ușor-FR) - vânturi de-a lungul țărmurilor mărilor, lacurilor mari și râurilor, de două ori pe zi schimbând direcția inversă: briza zilei suflă de la rezervor la țărm, briza nopții - de la coastă la rezervor. Briza este cauzată de variația diurnă a temperaturii și, în consecință, de presiunea asupra pământului și apei. Captează un strat de aer de 1-2 km.

Viteza lor este mică - 3-5 m / s. O briză marină foarte puternică în timpul zilei se observă pe coastele deșertice vestice ale continentelor la latitudini tropicale, spălate de curenții reci și apă rece care se ridică lângă coastă în zona de upwelling.

Acolo invadează interiorul pe zeci de kilometri și produce un efect climatic puternic: reduce temperatura, mai ales vara cu 5-70 C, iar în Africa de Vest până la 100 C, crește umiditatea relativă a aerului la 85%, contribuie. la formarea de ceti si roua.

Fenomene asemănătoare brizelor marine din timpul zilei pot fi observate la periferia orașelor mari, unde există o circulație a aerului mai rece din suburbii către centru, deoarece există „puncte de căldură” peste orașe pe tot parcursul anului.

Vânturile munte-vale au o periodicitate zilnică: ziua vântul bate în sus pe vale și de-a lungul versanților munților, noaptea, dimpotrivă, aerul răcit coboară. Ridicarea aerului din timpul zilei duce la formarea de nori cumulus peste versanții muntilor, noaptea, când aerul coboară și aerul este încălzit adiabatic, nebulozitatea dispare.

Vânturile glaciare sunt vânturi reci care bat în mod constant dinspre ghețarii de munți în jos pe versanți și văi. Acestea sunt cauzate de răcirea aerului de deasupra gheții. Viteza lor este de 5-7 m/s, grosimea lor este de câteva zeci de metri. Sunt mai intense noaptea, deoarece sunt amplificate de vânturile de pantă.

Circulația generală a atmosferei

1) Datorită înclinării axei Pământului și sfericității Pământului, regiunile ecuatoriale primesc mai multă energie solară decât regiunile polare.

2) La ecuator, aerul se încălzește → se dilată → se ridică → se formează o zonă de joasă presiune. 3) La poli, aerul se răcește → se condensează → se scufundă → se formează o zonă de înaltă presiune.

4) Din cauza diferenței de presiune atmosferică, masele de aer încep să se deplaseze de la poli la ecuator.

Direcția și viteza vântului sunt, de asemenea, afectate de:

• proprietățile maselor de aer (umiditate, temperatură...)
• suprafața subiacentă (oceane, lanțuri muntoase etc.)
• rotația globului în jurul axei sale (forța Coriolis) 1) un sistem general (global) de curenți de aer deasupra suprafeței pământului, ale căror dimensiuni orizontale sunt proporționale cu continentele și oceanele, iar grosimea este de la câțiva kilometri la zeci de kilometri.

alizee - Acestea sunt vânturi constante care sufla de la tropice spre ecuator.

Motivul: ecuatorul este întotdeauna presiune scăzută (curenți ascendenți), iar tropicele sunt întotdeauna presiune ridicată (curenți descendenți).

Datorită acțiunii forței Coriolis: alizeele din emisfera nordică au direcție nord-est (abate la dreapta)

Aliize din emisfera sudică - sud-est (abateți la stânga)

Vânturi de nord-est(în emisfera nordică) și vânturi de sud-est(în emisfera sudică).
Motiv: fluxurile de aer se deplasează de la poli la latitudini temperate și, sub influența forței Coriolis, deviază spre vest. Vânturile de vest sunt vânturi care bat de la tropice până la latitudini temperate, predominant de la vest la est.

Motiv: la tropice este presiune mare, iar la latitudini temperate este scăzută, astfel încât o parte din aerul din regiunea E.D. se deplasează în zona H,D,. Când se deplasează sub influența forței Coriolis, curenții de aer deviază spre est.

Vânturile de vest aduc aer cald și umed în Estonia. mase de aer se formează peste apele curentului cald nord-atlantic.

Aerul din ciclon se deplasează de la periferie spre centru;

În partea centrală a ciclonului, aerul se ridică și

Se răcește, așa că se formează nori și precipitații;

În timpul cicloanelor predomină vremea înnorată, cu vânt puternic:

in vara- ploios si frig
iarnă- cu dezghețuri și ninsori.

Anticiclon este o zonă de presiune atmosferică ridicată cu un maxim în centru.
aerul dintr-un anticiclon se deplasează din centru spre periferie; în partea centrală a anticiclonului, aerul coboară și se încălzește, umiditatea îi scade, norii se risipesc; cu anticicloni se stabileste vreme senina linistita:

vara este fierbinte

iarna este geroasă.

Circulația atmosferică

Definiția 1

Circulaţie Este un sistem de deplasare a maselor de aer.

Circulația poate fi generală la scara întregii planete și circulația locală, care are loc pe teritorii și zone de apă individuale. Circulația locală include brize de zi și de noapte care apar pe coastele mărilor, vânturi de munte-vale, vânturi glaciare etc.

Circulaţia locală în anumite momente şi în anumite locuri se poate suprapune curenţilor circulaţiei generale. Odată cu circulația generală a atmosferei, în ea apar valuri și vârtejuri uriașe, care se dezvoltă și se mișcă în moduri diferite.

Astfel de perturbări atmosferice sunt ciclonii și anticiclonii, care sunt trăsături caracteristice circulației generale a atmosferei.

Ca urmare a mișcării maselor de aer, care are loc sub acțiunea centrelor de presiune atmosferică, teritoriile sunt asigurate cu umiditate. Ca urmare a faptului că în atmosferă există simultan mișcări ale aerului de diferite scări, suprapunându-se, circulația atmosferică este un proces foarte complex.

Nu pot înțelege nimic?

Încercați să cereți ajutor profesorilor.

Mișcarea maselor de aer la scară planetară se formează sub influența a 3 factori principali:

Distribuția zonală a radiației solare;

Rotația axială a Pământului și, ca urmare, abaterea fluxurilor de aer de la direcția gradientului;

Eterogenitatea suprafeței Pământului.

Acești factori complică circulația generală a atmosferei.

Dacă pământul ar fi uniformă și nu rotativăîn jurul axei sale - atunci temperatura și presiunea de la suprafața pământului ar corespunde condițiilor termice și ar fi de natură latitudinală. Aceasta înseamnă că scăderea temperaturii ar avea loc de la ecuator la poli.

Cu această distribuție, aerul cald se ridică la ecuator, în timp ce aerul rece se scufundă la poli. Ca urmare, s-ar acumula la ecuator în partea superioară a troposferei, iar presiunea ar fi mare, iar la poli s-ar reduce.

La altitudine, aerul ar curge în aceeași direcție și ar duce la o scădere a presiunii peste ecuator și la creșterea acesteia peste poli. Ieșirea aerului în apropierea suprafeței pământului ar avea loc de la poli, unde presiunea este mare spre ecuator în direcția meridională.

Se dovedește că cauza termică este prima cauză a circulației atmosferice - temperaturi diferite duc la presiuni diferite la diferite latitudini. În realitate, presiunea este scăzută la ecuator și ridicată la poli.

Pe o rotire uniformă Pământul în troposfera superioară și stratosfera inferioară, vânturile în timpul curgerii lor către poli din emisfera nordică ar trebui să devieze spre dreapta, în emisfera sudică - spre stânga și, în același timp, să devină vest.

În troposfera inferioară, vânturile care curg de la poli spre ecuator și deviază ar deveni spre est în emisfera nordică și spre sud-est în emisfera sudică. Al doilea motiv pentru circulația atmosferei este clar vizibil - dinamic. Componenta zonală a circulației generale a atmosferei se datorează rotației Pământului.

Suprafața subiacentă cu o distribuție neuniformă a pământului și apei are un impact semnificativ asupra circulației generale a atmosferei.

Cicloni

Stratul inferior al troposferei este caracterizat de vârtejuri care apar, se dezvoltă și dispar. Unele vârtejuri sunt foarte mici și trec neobservate, în timp ce altele au o mare influență asupra climei planetei. În primul rând, acest lucru se aplică ciclonilor și anticiclonilor.

Definiția 2

Ciclon este un uriaș vortex atmosferic cu presiune scăzută în centru.

În emisfera nordică, aerul din ciclon se mișcă în sens invers acelor de ceasornic, în emisfera sudică - în sensul acelor de ceasornic. Activitatea ciclonică la latitudini medii este o caracteristică a circulației atmosferice.

Ciclonii apar din cauza rotației Pământului și a forței de deviere a lui Coriolis, iar în dezvoltarea lor trec prin etape de la început până la umplere. De regulă, apariția cicloanelor are loc pe fronturile atmosferice.

Două mase de aer cu temperatură opusă, separate printr-un front, sunt atrase într-un ciclon. Aerul cald de la interfață pătrunde în regiunea de aer rece și este deviat la latitudini mari.

Echilibrul este perturbat, iar aerul rece din spate este forțat să pătrundă la latitudini joase. Există o curbă ciclonică a frontului, care este un val uriaș care se mișcă de la vest la est.

Etapa valului este primul stagiu dezvoltarea ciclonului.

Aerul cald se ridică și alunecă pe suprafața frontală din fața valului. Valurile rezultate cu o lungime de $1000$ km și mai mult sunt instabile în spațiu și continuă să se dezvolte.

În același timp, ciclonul se deplasează spre est cu o viteză de $100$ km pe zi, presiunea continuă să scadă, iar vântul devine mai puternic, amplitudinea valurilor crește. Acest a doua faza este stadiul unui ciclon tânăr.

Pe hărți speciale, un ciclon tânăr este conturat de mai multe izobare.

Odată cu avansarea aerului cald la latitudini mari, se formează un front cald, iar avansarea aerului rece în latitudini tropicale formează un front rece. Ambele fronturi fac parte dintr-un singur tot. Un front cald se mișcă mai încet decât un front rece.

Dacă un front rece ajunge din urmă cu un front cald și se contopește cu acesta, a front de ocluzie. Aerul cald se ridică și se răsucește în spirală. Acest a treia etapă dezvoltarea ciclonului - stadiul de ocluzie.

Etapa a patra– finalizarea lui este definitivă. Are loc o ultimă împingere a aerului cald în sus și răcirea acestuia, contrastele de temperatură dispar, ciclonul se răcește pe toată zona sa, își încetinește mișcarea și în final se umple. De la început până la umplere, viața unui ciclon durează de la 5 USD până la 7 USD zile.

Observație 1

Ciclonii aduc vreme înnorată, răcoroasă și ploioasă vara și dezgheț iarna. Cicloanele de vară se mișcă cu o viteză de 400-800 de dolari pe zi, iarna - până la 1000 de dolari pe zi.

Anticiclonii

Activitatea ciclonică este asociată cu apariția și dezvoltarea anticiclonilor frontali.

Definiția 3

Anticiclon- Acesta este un vârtej atmosferic uriaș cu presiune mare în centru.

Anticiclonii se formează în spatele frontului rece al unui ciclon tânăr în aer rece și au propriile stadii de dezvoltare.

Există doar trei etape în dezvoltarea unui anticiclon:

Stadiul unui anticiclon tânăr, care este o formațiune barică mobilă scăzută. El, de regulă, se mișcă cu viteza ciclonului din fața lui. În centrul anticiclonului, presiunea crește treptat. Predomină vreme senină, fără vânt, ușor înnorată;

În a doua etapă are loc dezvoltarea maximă a anticiclonului. Aceasta este deja o formațiune de înaltă presiune, cu cea mai mare presiune în centru. Cel mai dezvoltat anticiclon poate avea până la câteva mii de kilometri în diametru. În centrul acesteia se formează inversiuni de suprafață și de mare altitudine. Vremea este senină și calmă, dar cu umiditate ridicată există ceață, ceață și nori stratus. În comparație cu un anticiclon tânăr, un anticiclon dezvoltat la maximum se mișcă mult mai încet;

A treia etapă este asociată cu distrugerea anticiclonului. Această formațiune barică înaltă, caldă și lentă.Etapa se caracterizează printr-o scădere treptată a presiunii aerului și dezvoltarea norilor. Distrugerea anticiclonului poate avea loc pe parcursul mai multor săptămâni și uneori luni.

Circulația generală a atmosferei

Obiectele de studiu ale circulației generale a atmosferei sunt ciclonii și anticiclonii în mișcare de latitudini temperate cu condițiile lor meteorologice în schimbare rapidă: alizee, musoni, cicloni tropicali etc. Trăsături tipice ale circulației generale a atmosferei, stabile în timp sau recurente mai des decât altele, sunt relevate prin mediarea elementelor meteorologice pe perioade lungi de timp.perioade de observare pe termen lung,

Pe fig. 8, 9 arată distribuția medie a vântului pe termen lung lângă suprafața pământului în ianuarie și iulie. În ianuarie, adică

iarna, în emisfera nordică, vârtejuri gigantice anticiclonice sunt clar vizibile peste America de Nord și un vârtej deosebit de intens peste Asia Centrală.

Vara, vârtejurile anticiclonice de deasupra pământului sunt distruse din cauza încălzirii continentului, iar peste oceane, astfel de vârtejuri sunt semnificativ sporite și se propagă spre nord.

Presiunea de suprafață în milibari și curenții de aer predominanți

Datorită faptului că în troposferă aerul din latitudinile ecuatoriale și tropicale este încălzit mult mai intens decât în ​​regiunile polare, temperatura și presiunea aerului scad treptat în direcția de la ecuator la poli. După cum spun meteorologii, gradientul planetar de temperatură și presiune este direcționat în troposfera mijlocie de la ecuator la poli.

(În meteorologie, gradientul de temperatură și presiune este luat în direcția opusă, comparativ cu fizica.) Aerul este un mediu extrem de mobil. Dacă Pământul nu s-ar roti în jurul axei sale, atunci în straturile inferioare ale atmosferei aerul ar curge de la ecuator la poli, iar în straturile superioare s-ar întoarce înapoi la ecuator.

Dar Pământul se rotește cu o viteză unghiulară de 2p/86400 radiani pe secundă. Particulele de aer, care se deplasează de la latitudini joase la latitudini înalte, păstrează viteze liniare mari în raport cu suprafața pământului, dobândite la latitudini joase și, prin urmare, deviază pe măsură ce se deplasează spre est. În troposferă se formează un transport aerian vest-est, care este reflectat în Fig. 10.

Totuși, așa modul corect curenţii se observă numai pe hărţile valorilor medii. „Instantaneele” curenților de aer dau poziții foarte diverse, de fiecare dată noi, nerepetate ale ciclonilor, anticicloanelor, curenților de aer, zonelor de întâlnire ale aerului cald și rece, adică fronturilor atmosferice.

Fronturile atmosferice joacă un rol important în circulația generală a atmosferei, deoarece în ele au loc transformări semnificative ale energiei maselor de aer de la un tip la altul.

Pe fig. 10 prezintă schematic poziția principalelor secțiuni frontale în troposfera mijlocie și în apropierea suprafeței terestre. Numeroase fenomene meteorologice sunt asociate cu fronturile atmosferice și zonele frontale.

Aici se nasc turbioare ciclonice și anticiclonice, se formează nori puternici și zone de precipitații, iar vântul se intensifică.

Când un front atmosferic trece printr-un punct dat, se observă de obicei în mod clar o răcire sau o încălzire notabilă, iar întregul caracter al vremii se schimbă brusc. Caracteristici interesante se găsesc în structura stratosferei.

Zona frontală planetară în troposfera mijlocie

Dacă căldura este situată în troposferă lângă ecuator; mase de aer, iar la poli - rece, apoi in stratosfera, mai ales in jumatatea calda a anului, situatia este exact invers, la poli aici aerul este relativ mai cald, iar la ecuator este rece.

Gradienții de temperatură și presiune sunt direcționați în sens opus față de troposferă.

Influența forței de deviere a rotației Pământului, care a dus la formarea transportului vest-est în troposferă, creează o zonă de vânturi est-vest în stratosferă.

Locația medie a axelor curentului cu jet în emisfera nordică în timpul iernii

Cele mai mari viteze ale vântului și, în consecință, cea mai mare energie cinetică a aerului se observă în fluxurile cu jet.

Figurat vorbind, fluxurile cu jet sunt râuri de aer din atmosferă, râuri care curg în apropierea limitei superioare a troposferei, în straturile care separă troposfera de stratosferă, adică în straturi apropiate de tropopauză (Fig. 11 și 12).

Viteza vântului în jet streams atinge 250 - 300 km/h - iarna; și 100 - 140 km/h - vara. Astfel, o aeronavă cu viteză redusă, căzând într-un astfel de curent cu jet, poate zbura „în spate”.

Locația medie a axelor curentului cu jet în emisfera nordică vara

Lungimea fluxurilor cu jet ajunge la câteva mii de kilometri. Sub fluxurile cu jet din troposferă, există „râuri” de aer mai largi și mai lente - zone frontale planetare de mare altitudine, care joacă, de asemenea, un rol important în circulația generală a atmosferei.

Apariția unor viteze mari ale vântului în fluxurile cu jet și în zonele frontale planetare de mare altitudine se datorează prezenței aici a unei mari diferențe de temperatură a aerului între masele de aer învecinate.

Prezența unei diferențe de temperatură a aerului sau, după cum se spune, „contrastul de temperatură”, duce la o creștere a vântului odată cu înălțimea. Teoria arată că această creștere este proporțională cu gradientul de temperatură orizontal al stratului de aer considerat.

În stratosferă, datorită inversării gradientului meridional de temperatură a aerului, intensitatea fluxurilor cu jet scade și acestea dispar.

În ciuda extinderii mari a zonelor frontale planetare de mare altitudine și a fluxurilor cu jet, acestea, de regulă, nu înconjoară întregul glob, ci se termină acolo unde contrastele de temperatură orizontală dintre masele de aer slăbesc. Cel mai adesea și brusc, contrastele de temperatură se manifestă în frontul polar, care separă aerul de latitudinile temperate de aerul tropical.

Poziția axei zonei frontale de mare altitudine cu un ușor schimb meridional de mase de aer

Zonele frontale planetare de mare altitudine și fluxurile cu jet apar adesea în sistemul frontului polar. Deși, în medie, zonele frontale planetare de mare altitudine au o direcție de la vest la est, în cazuri specifice direcția axelor lor este foarte diversă. Cel mai adesea în latitudinile temperate, au un caracter de valuri. Pe fig.

13, 14 arată pozițiile axelor zonelor frontale de mare altitudine în cazurile de transport stabil vest-est și în cazurile de schimb meridional dezvoltat de mase de aer.

O caracteristică esențială a curenților de aer din stratosferă și mezosferă peste regiunile ecuatoriale și tropicale este existența acolo a mai multor straturi de aer cu direcții aproape opuse ale vântului puternic.

Apariția și dezvoltarea acestei structuri multistrat a câmpului eolian se schimbă aici la anumite intervale de timp, dar nu tocmai coincide, care pot servi și ca semn de prognostic.

Dacă adăugăm la aceasta că fenomenul de încălzire bruscă în stratosfera polară, care are loc în mod regulat iarna, este într-un fel legat de procesele din stratosferă care au loc la latitudini tropicale și de procesele troposferice de la latitudini temperate și înalte, atunci devine clar cât de complexă și capricioasă este desfășurarea acelor procese atmosferice care afectează direct regimul meteorologic la latitudinile temperate.

Poziția axei zonei frontale de mare altitudine cu un schimb meridional semnificativ de mase de aer

De mare importanță pentru formarea proceselor atmosferice la scară largă este starea suprafeței subiacente, în special starea stratului de apă activ superior al Oceanului Mondial. Suprafața Oceanului Mondial este aproape 3/4 din întreaga suprafață a Pământului (Fig. 15).

curenții marini

Datorită capacității mari de căldură și a capacității de a se amesteca ușor, apele oceanului stochează căldură pentru o lungă perioadă de timp în timpul întâlnirilor cu aerul cald în latitudinile temperate și pe tot parcursul anului în latitudinile sudice. Căldura acumulată cu curenții marini este transportată departe spre nord și încălzește zonele din apropiere.

Capacitatea termică a apei este de câteva ori mai mare decât capacitatea termică a solului și a rocilor care alcătuiesc pământul. Masa de apă încălzită servește ca un acumulator de căldură cu care alimentează atmosfera. În același timp, trebuie menționat că pământul reflectă razele soarelui mult mai bine decât suprafața oceanului.

Suprafața de zăpadă și gheață reflectă deosebit de bine razele soarelui; 80-85% din toată radiația solară care cade pe zăpadă este reflectată de ea. Suprafața mării, dimpotrivă, absoarbe aproape toată radiația care cade pe ea (55-97%). Ca rezultat al tuturor acestor procese, atmosfera primește doar 1/3 din toată energia primită direct de la Soare.

Restul de 2/3 din energia pe care o primește de la suprafața subiacentă încălzită de Soare, în primul rând de la suprafața apei. Transferul de căldură de la suprafața de bază în atmosferă are loc în mai multe moduri. In primul rand, un numar mare de Căldura solară este cheltuită pentru evaporarea umidității de la suprafața oceanului în atmosferă.

Când această umiditate se condensează, se eliberează căldură, care încălzește straturile de aer din jur. În al doilea rând, suprafața de bază emite căldură în atmosferă prin transfer de căldură turbulent (adică, vortex, dezordonat). În al treilea rând, căldura este transferată prin radiație electromagnetică termică. Ca urmare a interacțiunii oceanului cu atmosfera, în aceasta din urmă au loc schimbări importante.

Stratul atmosferei în care pătrunde căldura și umiditatea oceanului, în cazurile în care aerul rece invadează suprafața caldă a oceanului, ajunge la 5 km sau mai mult. În acele cazuri când aerul cald invadează suprafața apei reci a oceanului, înălțimea până la care se extinde influența oceanului nu depășește 0,5 km.

În cazurile de pătrundere a aerului rece, grosimea stratului său, care este afectat de ocean, depinde în primul rând de mărimea diferenței de temperatură apă-aer. Dacă apa este mai caldă decât aerul, atunci se dezvoltă o convecție puternică, adică mișcări dezordonate ascendente ale aerului, care duc la pătrunderea căldurii și umidității în straturile înalte ale atmosferei.

Dimpotrivă, dacă aerul este mai cald decât apa, atunci convecția nu are loc și aerul își schimbă proprietățile doar în straturile cele mai de jos. Peste curentul cald al Golfului din Oceanul Atlantic, cu pătrunderea aerului foarte rece, transferul de căldură al oceanului poate ajunge până la 2000 cal/cm2 pe zi și se extinde pe toată troposfera.

Aerul cald poate pierde 20-100 cal/cm2 pe zi pe suprafața rece a oceanului. Modificarea proprietăților aerului care lovește o suprafață oceanică caldă sau rece are loc destul de repede - astfel de modificări pot fi observate la un nivel de 3 sau 5 km deja la o zi după începerea invaziei.

Ce creșteri ale temperaturii aerului pot fi ca rezultat al transformării (modificării) acestuia deasupra suprafeței apei subiacente? Se dovedește că în jumătatea de an rece, atmosfera de deasupra Atlanticului se încălzește în medie cu 6° și, uneori, se poate încălzi cu 20° pe zi. Atmosfera se poate răci cu 2-10° pe zi. Se estimează că în nordul Oceanului Atlantic, i.e.

unde are loc cel mai intens transfer de căldură din ocean în atmosferă, oceanul degajă de 10-30 de ori mai multă căldură decât primește din atmosferă. Desigur, rezervele de căldură din ocean sunt completate de afluxul de ape oceanice calde de la latitudini tropicale. Curenții de aer distribuie căldura primită din ocean pe mii de kilometri. Efectul de încălzire al oceanelor în timpul iernii duce la faptul că diferența de temperatură a aerului dintre părțile de nord-est ale oceanelor și continentelor este de 15-20° la latitudini de 45-60° lângă suprafața pământului și 4-5° în troposfera mijlocie. De exemplu, efectul de încălzire al oceanului asupra climei din nordul Europei a fost bine studiat.

Partea de nord-vest a Oceanului Pacific în timpul iernii se află sub influența aerului rece al continentului asiatic, așa-numitul muson de iarnă, care se propagă la 1-2 mii km adâncime în ocean în stratul de apă și 3-4 mii km. în troposfera mijlocie (Fig. 16) .

Cantități anuale de căldură transportate de curenții marini

Vara, este mai rece peste ocean decât peste continente, așa că aerul care vine din Oceanul Atlantic răcește Europa, iar aerul de pe continentul asiatic încălzește Oceanul Pacific. Cu toate acestea, imaginea descrisă mai sus este tipică pentru condiții medii de circulație.

Modificările zilnice ale mărimii și direcției fluxurilor de căldură de la suprafața subiacentă către atmosferă și înapoi sunt foarte diverse și au o mare influență asupra schimbării proceselor atmosferice în sine.

Există ipoteze conform cărora caracteristicile dezvoltării schimbului de căldură între diferite părți ale suprafeței subiacente și atmosferă determină natura stabilă a proceselor atmosferice pe perioade lungi de timp.

Dacă aerul se încălzește peste suprafața apei anormal (peste normal) a uneia sau alteia părți a Oceanului Mondial în latitudinile temperate ale emisferei nordice, atunci se formează o zonă de înaltă presiune (cresta barică) în troposfera mijlocie. , de-a lungul periferiei de est a căreia începe transferul maselor de aer rece din Arctica, iar în partea de vest - transferul de aer cald de la latitudinile tropicale spre nord. O astfel de situație poate duce la păstrarea unei anomalii meteorologice pe termen lung în apropierea suprafeței pământului în anumite zone - uscată și caldă sau ploioasă și răcoroasă vara, geroasă și uscată sau caldă și înzăpezită iarna. Înnorarea joacă un rol foarte important în formarea proceselor atmosferice prin reglarea fluxului de căldură solară către suprafața pământului. Acoperirea norilor crește semnificativ proporția de radiație reflectată și, prin urmare, reduce încălzirea suprafeței pământului, care, la rândul său, afectează natura proceselor sinoptice. Se dovedește un fel de feedback: natura circulației atmosferei afectează crearea sistemelor de nor, iar sistemele de nor, la rândul lor, afectează schimbarea circulației. Am enumerat doar cei mai importanți dintre factorii „terestre” studiați care influențează formarea vremii și a circulației aerului. Activitatea Soarelui joacă un rol deosebit în studiul cauzelor modificărilor în circulația generală a atmosferei. Aici ar trebui să se facă distincția între modificările circulației aerului pe Pământ în legătură cu modificările fluxului total de căldură care vine de la Soare către Pământ ca urmare a fluctuațiilor valorii așa-numitei constante solare. Cu toate acestea, după cum arată studiile recente, în realitate nu este o valoare strict constantă. Energia circulației atmosferei este reîncărcată în mod continuu datorită energiei trimise de Soare. Prin urmare, dacă energia totală trimisă de Soare fluctuează semnificativ, atunci aceasta poate afecta schimbarea circulației și a vremii pe Pământ. Această problemă nu a fost încă suficient studiată. În ceea ce privește modificarea activității solare, este bine cunoscut faptul că la suprafața Soarelui apar diverse perturbări, pete solare, torțe, flocule, proeminențe etc. Aceste perturbări provoacă modificări temporare în compoziția radiației solare, a componentei ultraviolete și a radiația corpusculară (adică formată din particule încărcate, în principal protoni) de la Soare. Unii meteorologi cred că modificarea activității solare este asociată cu procesele troposferice din atmosfera Pământului, adică cu vremea.

Această din urmă afirmație necesită mai multe cercetări, în principal din cauza faptului că ciclul bine manifestat de 11 ani al activității solare nu este clar vizibil în condițiile meteorologice de pe Pământ.

Se știe că există școli întregi de meteorologi-prognozori care prezic destul de cu succes vremea în legătură cu modificările activității solare.

Vântul și circulația atmosferică generală

Vântul este mișcarea aerului din zone cu presiune mai mare în zone cu presiune mai scăzută. Viteza vântului este determinată de diferența de presiune atmosferică.

Influența vântului în navigație trebuie luată în considerare în mod constant, deoarece provoacă deriva navei, valuri de furtună etc.
Din cauza încălzirii neuniforme diverse părți Pământ, există un sistem de curenți atmosferici la scară planetară (circulația generală a atmosferei).

Fluxul de aer constă din vârtejuri separate care se mișcă aleatoriu în spațiu. Prin urmare, viteza vântului, măsurată în orice punct, se modifică continuu în timp. Cele mai mari fluctuații ale vitezei vântului se observă în stratul de suprafață. Pentru a putea compara viteza vântului, a fost luată ca înălțime standard o înălțime de 10 metri deasupra nivelului mării.

Viteza vântului este exprimată în metri pe secundă, puterea vântului - în puncte. Raportul dintre ele este determinat de scala Beaufort.

scara Beaufort

Fluctuațiile vitezei vântului sunt caracterizate de coeficientul de rafală, care este înțeles ca raportul dintre viteza maximă a rafalei de vânt și viteza medie a acestuia obținută în 5-10 minute.
Pe măsură ce viteza medie a vântului crește, factorul de rafală scade. La viteze mari ale vântului, factorul de rafală este de aproximativ 1,2 - 1,4.

Aliizele sunt vânturi care bat tot anul într-o direcție în zona de la ecuator până la 35 ° N. SH. și până la 30 ° S SH. Stabil în direcție: în emisfera nordică - nord-est, în sud - sud-est. Viteză - până la 6 m / s.

Musonii sunt vânturi de latitudini temperate care suflă din ocean către continent vara și din continent către ocean iarna. Atinge viteze de 20 m/s. Musonii aduc pe coastă vreme uscată, senină și rece iarna, înnorat vara, cu ploaie și ceață.

Briza este cauzată de încălzirea neuniformă a apei și a pământului în timpul zilei. În timpul zilei, bate vânt de la mare la uscat (briza mării). Noaptea de la coasta rece - la mare (briza de coastă). Viteza vântului 5 - 10 m/s.

Vânturile locale apar în anumite zone din cauza caracteristicilor reliefului și diferă brusc de fluxul general de aer: apar ca urmare a încălzirii (răcirii) neuniforme a suprafeței subiacente. Informații detaliate despre vânturile locale sunt oferite în direcțiile de navigare și descrierile hidrometeorologice.

Bora este un vânt puternic și cu rafale care bate pe versantul unui munte. Aduce un frig semnificativ.

Se observă în zonele unde scăzut lanțul muntos se învecinează cu marea, în perioadele în care presiunea atmosferică crește pe uscat și temperatura scade în comparație cu presiunea și temperatura peste mare.

În zona Golfului Novorossiysk, bora acționează în noiembrie - martie cu viteze medii ale vântului de aproximativ 20 m/s (rafale individuale pot fi de 50 - 60 m/s). Durata de acțiune este de la una până la trei zile.

Vânturi similare se observă pe Novaia Zemlya, pe coasta mediteraneană a Franței (mistral) și în largul țărmului nordic al Mării Adriatice.

Sirocco - vântul cald și umed din partea centrală a Mării Mediterane este însoțit de nori și precipitații.

Tornadele sunt vârtejuri deasupra mării cu un diametru de până la câteva zeci de metri, constând în pulverizare de apă. Ele există până la un sfert de zi și se deplasează cu o viteză de până la 30 de noduri. Viteza vântului în interiorul tornadei poate ajunge până la 100 m/s.

Vânturile de furtună apar în principal în zonele cu presiune atmosferică scăzută. In mod deosebit mare putere ajunge la cicloni tropicali, în care viteza vântului depășește adesea 60 m/s.

Furtuni puternice sunt observate și în latitudinile temperate. Când se deplasează, masele de aer cald și rece intră inevitabil în contact una cu cealaltă.

Zona de tranziție dintre aceste mase se numește front atmosferic. Trecerea frontului este însoțită de o schimbare bruscă a vremii.

Frontul atmosferic poate fi în stare staționară sau în mișcare. Distingeți fronturile calde și reci, precum și fronturile de ocluzie. Principalele fronturi atmosferice sunt: ​​arctic, polar și tropical. Pe hărțile sinoptice, fronturile sunt reprezentate ca linii (linia din față).

Un front cald se formează atunci când masele de aer cald împing împotriva maselor de aer rece. Pe hărțile meteorologice, un front cald este marcat cu o linie continuă cu semicercuri de-a lungul față, indicând direcția aerului mai rece și direcția mișcării.

Pe măsură ce frontul cald se apropie, presiunea începe să scadă, norii se îngroașă și cade precipitații abundente. În timpul iernii, când trece frontul, apar de obicei nori cu strat joasă. Temperatura și umiditatea aerului cresc încet.

Când trece un front, temperatura și umiditatea cresc de obicei rapid, iar vântul crește. După trecerea frontului, direcția vântului se schimbă (vântul se întoarce în sensul acelor de ceasornic), scăderea presiunii se oprește și începe creșterea sa slabă, norii se risipesc, iar precipitațiile se opresc.

Un front rece se formează atunci când masele de aer rece înaintează pe cele mai calde (Fig. 18.2). Pe hărțile meteorologice, un front rece este afișat ca o linie continuă cu triunghiuri de-a lungul frontului îndreptate spre mai mult temperaturile caldeși direcția de mișcare. Presiunea din fața frontului scade puternic și neuniform, nava intră în zona de averse, furtuni, furtună și valuri puternice.

Un front oclus este un front format prin confluența fronturilor calde și reci. Reprezentat printr-o linie continuă cu triunghiuri și semicercuri alternative.

Secțiunea frontală caldă

secțiunea frontală rece

Un ciclon este un vortex atmosferic cu un diametru uriaș (de la sute la câteva mii de kilometri) cu presiune redusă a aerului în centru. Aerul dintr-un ciclon circulă în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în sud.

Există două tipuri principale de cicloni - extratropicali și tropicali.

Primele se formează în latitudini temperate sau polare și au un diametru de mii de kilometri la începutul dezvoltării, și până la câteva mii în cazul așa-numitului ciclon central.

Un ciclon tropical este un ciclon format la latitudini tropicale; este un vortex atmosferic cu presiune atmosferică redusă în centru cu viteze ale vântului de furtună. Ciclonii tropicali formați se deplasează împreună cu masele de aer de la est la vest, în timp ce deviază treptat la latitudini mari.

Astfel de cicloane se caracterizează și prin așa-numitele. „ochiul furtunii” - zona centrală cu un diametru de 20 - 30 km cu vreme relativ senină și calmă. Aproximativ 80 de cicloni tropicali sunt observați anual în lume.

Vedere a ciclonului din spațiu

Trasee de cicloni tropicali

Pe Orientul îndepărtat iar în Asia de Sud-Est, ciclonii tropicali se numesc taifunuri (din chineza tai feng - vânt mare), iar în America de Nord și de Sud - uragane (în spaniolă huracán, numit după zeul indian al vântului).
Este în general acceptat că o furtună se transformă într-un uragan la o viteză a vântului de peste 120 km/h, la o viteză de 180 km/h un uragan se numește uragan puternic.

7. Vânt. Circulația generală a atmosferei

Cursul 7. Vântul. Circulația generală a atmosferei

Vânt – aceasta este mișcarea aerului față de suprafața pământului, în care predomină componenta orizontală. Când se ia în considerare o mișcare a vântului în sus sau în jos, se ia în considerare și componenta verticală. Vântul este caracterizat direcție, viteză și rafală.

Motivul apariției vântului este diferența de presiune atmosferică în diferite puncte, determinată de gradientul baric orizontal. Presiunea nu este aceeași, în primul rând din cauza diferitelor grade de încălzire și răcire a aerului, și scade odată cu înălțimea.

Pentru a reprezenta distribuția presiunii pe suprafața globului, se aplică o presiune pe hărțile geografice, măsurate în același timp în puncte diferite și reduse la aceeași înălțime (de exemplu, la nivelul mării). Punctele cu aceeași presiune sunt conectate prin linii - izobare.

În acest fel, sunt identificate zonele de presiune crescută (anticicloni) și scăzute (cicloni), precum și direcția de mișcare a acestora pentru prognoza meteo. Isobarele pot fi folosite pentru a determina cât de multă presiune se schimbă în funcție de distanță.

În meteorologie, conceptul gradient baric orizontal este modificarea presiunii la 100 km de-a lungul unei linii orizontale perpendiculare pe izobare de la presiune înaltă la presiune scăzută. Această schimbare este de obicei de 1-2 hPa/100 km.

Mișcarea aerului are loc în direcția gradientului, dar nu în linie dreaptă, ci mai complicată, datorită interacțiunii forțelor care deviază aerul din cauza rotației pământului și a frecării. Sub influența rotației Pământului, mișcarea aerului se abate de la gradientul baric spre dreapta în emisfera nordică, spre stânga în emisfera sudică.

Cea mai mare abatere se observă la poli, iar la ecuator este aproape de zero. Forța de frecare reduce atât viteza vântului, cât și abaterea de la gradient ca urmare a contactului cu suprafața, precum și în interiorul masei de aer datorită vitezelor diferite în straturile atmosferei. Influența combinată a acestor forțe abate vântul de la gradient peste uscat cu 45-55o, peste mare - cu 70-80o.

Odată cu creșterea altitudinii, viteza vântului și abaterea acestuia cresc până la 90 ° la un nivel de aproximativ 1 km.

Viteza vântului este de obicei măsurată în m / s, mai rar - în km / h și puncte. Se ia directia de unde bate vantul, determinata in loxocuri (sunt 16) sau grade unghiulare.

Folosit pentru observarea vântului paletă, care este instalat la o înălțime de 10-12 m. Un anemometru de mână este utilizat pentru observațiile pe termen scurt ale vitezei în experimentele de teren.

Anemorumbometru vă permite să măsurați de la distanță direcția și viteza vântului , anemorumbografînregistrează continuu acești indicatori.

Variația diurnă a vitezei vântului peste oceane nu este aproape observată și este bine pronunțată pe uscat: la sfârșitul nopții - un minim, după-amiaza - un maxim. Cursul anual este determinat de legile circulației generale a atmosferei și diferă în regiunile globului. De exemplu, în Europa vara - viteza minimă a vântului, iarna - maximă. În Siberia de Est, este adevărat opusul.

Direcția vântului într-un anumit loc se schimbă des, dar dacă ținem cont de frecvența vântului de diferite rhumbs, putem determina că unele sunt mai frecvente. Pentru un astfel de studiu al direcțiilor, se folosește un grafic numit roza vânturilor. Pe fiecare linie dreaptă a tuturor punctelor, este reprezentat numărul observat de evenimente de vânt pentru perioada dorită, iar valorile obținute sunt conectate pe puncte cu linii.

Vântul contribuie la menținerea constantă a compoziției gazoase a atmosferei, amestecând masele de aer, transportă aerul marin umed adânc în continente, furnizându-le umiditate.

Efectul negativ al vântului pentru agricultură se poate manifesta prin evaporarea crescută de la suprafața solului, provocând secetă, iar eroziunea eoliană a solurilor este posibilă la viteze mari ale vântului.

Viteza și direcția vântului trebuie luate în considerare la polenizarea câmpurilor cu pesticide, la irigarea cu aspersoare. Direcţie vanturi predominante trebuie să știți când așezați centuri forestiere, reținerea zăpezii.

vânturile locale.

Vânturile locale sunt numite vânturi care sunt caracteristice doar pentru anumite zone geografice. Au o importanță deosebită în influența lor asupra condițiilor meteorologice, originea lor este diferită.

brize – vânturi în apropierea coastei mărilor și a lacurilor mari, care au o schimbare bruscă de direcție diurnă. Fericit briza marii suflă la țărm dinspre mare, iar noaptea - briza de coastă lovituri de la uscat la mare (Fig. 2).

Ele sunt pronunțate pe vreme senină în timpul sezonului cald, când transportul aerian general este slab. În alte cazuri, de exemplu, în timpul trecerii cicloanelor, brizele pot fi mascate de curenți mai puternici.

Mișcarea vântului în timpul brizelor se observă la câteva sute de metri (până la 1-2 km), cu o viteză medie de 3-5 m/s, iar la tropice - și mai mult, pătrunzând la zeci de kilometri adâncime în uscat sau în mare.

Dezvoltarea brizelor este asociată cu variația diurnă a temperaturii suprafeței terestre. În timpul zilei, pământul se încălzește mai mult decât suprafața apei, presiunea deasupra acestuia devine mai mică și aerul este transferat de la mare la pământ. Noaptea, pământul se răcește mai repede și mai puternic, aerul este transferat de pe uscat în mare.

Briza din timpul zilei scade temperatura și crește umiditatea relativă, care este deosebit de pronunțată la tropice. De exemplu, în Africa de Vest, când aerul marin se deplasează pe uscat, temperatura poate scădea cu 10 ° C sau mai mult, iar umiditatea relativă poate crește cu 40%.

Brizele se observă și pe malul lacurilor mari: Ladoga, Onega, Baikal, Sevan etc., precum și pe râuri mari. Cu toate acestea, în aceste zone brizele sunt mai mici în dezvoltarea lor orizontală și verticală.

Vânturi de vale de munte sunt observate în sistemele montane în principal vara și sunt asemănătoare brizelor în periodicitatea lor zilnică. În timpul zilei, explodează valea și de-a lungul versanților munților ca urmare a încălzirii de către soare, iar noaptea, când sunt răcite, aerul curge în jos pe versanți. Mișcarea aerului pe timp de noapte poate provoca îngheț, care este deosebit de periculos primăvara, când grădinile sunt înflorite.

Föhn –vânt cald și uscat suflă din munți spre văi.În același timp, temperatura aerului crește semnificativ, iar umiditatea acestuia scade, uneori foarte repede. Sunt observate în Alpi, în Caucazul de Vest, pe coasta de sud Crimeea, în munții Asiei Centrale, Yakutia, pe versanții estici ai Munților Stâncoși și în alte sisteme montane.

Foehn se formează atunci când un curent de aer traversează o creastă. Deoarece se creează un vid pe partea sub vânt, aerul este aspirat sub forma unui vânt în jos. Aerul coborât se încălzește conform legii adiabatice uscate: cu 1°C la fiecare 100 m de coborâre.

De exemplu, dacă la o altitudine de 3000 m aerul ar avea o temperatură de -8o și o umiditate relativă de 100%, atunci, coborând în vale, s-ar încălzi până la 22o, iar umiditatea ar scădea la 17%. Dacă aerul urcă pe panta vântului, atunci vaporii de apă se condensează și se formează nori, precipitații cad, iar aerul care coboară va fi și mai uscat.

Durata uscătoarelor de păr este de la câteva ore până la câteva zile. Un uscător de păr poate provoca topirea intensă a zăpezii și inundații, usucă solurile și vegetația până la moarte.

Bora–este un vânt puternic, rece, cu rafale, care suflă din lanțurile muntoase joase spre mările mai calde.

Bora este cel mai bine cunoscută în Golful Novorossiysk al Mării Negre și pe coasta Adriaticii, lângă orașul Trieste. Similar cu borul ca origine și manifestare Nordîn regiunea de

Baku, mistral pe coasta mediteraneană a Franței, nordicîn Golful Mexic.

Bora apare atunci când masele de aer rece trec prin creasta de coastă. Aerul curge în jos sub forța gravitației, dezvoltând o viteză de peste 20 m/s, în timp ce temperatura este mult redusă, uneori cu mai mult de 25 ° C. Bora se estompează la câțiva kilometri de coastă, dar uneori poate captura o parte semnificativă a mării.

În Novorossiysk, bora este observată aproximativ 45 de zile pe an, mai des din noiembrie până în martie, cu o durată de până la 3 zile, rareori până la o săptămână.

Circulația generală a atmosferei

Circulația generală a atmosferei– este un sistem complex de curenți mari de aer care transportă mase foarte mari de aer pe glob.

În atmosfera din apropierea suprafeței terestre la latitudini polare și tropicale se observă transport spre est, la latitudini temperate - spre vest.

Mișcarea maselor de aer este complicată de rotația Pământului, precum și de relieful și influența zonelor de înaltă și joasă presiune. Abaterea vântului de la direcțiile predominante este de până la 70o.

În procesul de încălzire și răcire a unor mase uriașe de aer de pe glob, se formează zone de înaltă și joasă presiune, care determină direcția curenților de aer planetari. Pe baza valorilor medii pe termen lung ale presiunii la nivelul mării, au fost relevate următoarele regularități.

Pe ambele părți ale ecuatorului există o zonă de joasă presiune (în ianuarie - între 15o latitudine nordicăși 25o latitudine sudică, în iulie - de la 35o N.S. până la 5o S). Această zonă, numită depresia ecuatorială, se extinde mai mult în emisfera unde este vară într-o anumită lună.

În direcția nord și sud a acesteia, presiunea crește și atinge valorile maxime în zone subtropicale de înaltă presiune(în ianuarie - la 30 - 32o latitudine nordică și sudică, în iulie - la 33-37o N și 26-30o S). De la subtropice la zonele temperate, presiunea scade, mai ales în mod semnificativ în emisfera sudică.

Presiunea minima este in doua zone subpolare de joasă presiune(75-65o N și 60-65o S). Mai departe spre poli, presiunea crește din nou.

În conformitate cu schimbările de presiune, se localizează și gradientul baric meridional. Este direcționat de la subtropice pe de o parte - la ecuator, pe de altă parte - la latitudini subpolare, de la poli la latitudini subpolare. Acest lucru este în concordanță cu direcția zonală a vântului.

Peste Oceanul Atlantic, Pacific și Indian, vânturile de nord-est și sud-est bat foarte des - alizee. Vânturile vestice din emisfera sudică, la latitudini de 40-60o, ocolesc tot oceanul.

În emisfera nordică, la latitudini temperate, vânturile de vest se exprimă constant doar peste oceane, iar peste continente, direcțiile sunt mai complicate, deși predomină și vestul.

Vânturile de est ale latitudinilor polare sunt observate clar doar de-a lungul periferiei Antarcticii.

În sudul, estul și nordul Asiei, există o schimbare bruscă a direcției vântului din ianuarie până în iulie - acestea sunt zone musonii. Cauzele musonilor sunt similare cu cele ale brizelor. Vara, continentul Asiei se încălzește puternic și peste el se răspândește o zonă de presiune scăzută, unde mase de aer ies în fugă din ocean.

Musonul de vară rezultat provoacă cantități mari de precipitații, adesea averse. Iarna, presiunea ridicată se instalează peste Asia din cauza răcirii mai intense a pământului, în comparație cu oceanul, iar aerul rece se deplasează spre ocean, formând un muson de iarnă cu vreme senină și uscată. Musonii pătrund peste 1000 km într-un strat deasupra pământului până la 3-5 km.

Masele de aer și clasificarea lor.

masa de aer- aceasta este o cantitate foarte mare de aer, care acoperă o suprafață de milioane de kilometri pătrați.

În procesul de circulație generală a atmosferei, aerul este împărțit în mase de aer separate, care rămân perioadă lungă de timp pe un teritoriu vast, dobândesc anumite proprietăți și provoacă diferite tipuri de vreme.

Deplasându-se în alte regiuni ale Pământului, aceste mase aduc cu ele propriul lor regim meteorologic. Predominanța maselor de aer de un anumit tip (tipuri) într-o anumită zonă creează un regim climatic caracteristic zonei.

Principalele diferențe între masele de aer sunt: ​​temperatură, umiditate, înnorare, praf. De exemplu, vara aerul de deasupra oceanelor este mai umed, mai rece, mai curat decât deasupra pământului la aceeași latitudine.

Cu cât aerul este mai mult peste o zonă, cu atât suferă mai multe modificări, astfel încât masele de aer sunt clasificate în funcție de zone geografice unde s-au format.

Există tipuri principale: 1) arctic (antarctic), care se deplasează de la poli, din zone de înaltă presiune; 2) latitudini temperate„polar” – în emisfera nordică și sudică; 3) tropical- trecerea de la subtropice și tropice la latitudini temperate; 4) ecuatorial- format peste ecuator. În fiecare tip, se disting subtipurile marine și continentale, care diferă în primul rând prin temperatură și umiditate în cadrul tipului. Aerul, aflat în mișcare constantă, trece din zona de formare către cele învecinate și își schimbă treptat proprietățile sub influența suprafeței subiacente, transformându-se treptat într-o masă de alt tip. Acest proces se numește transformare.

rece masele de aer se numesc cele care se deplasează pe o suprafață mai caldă. Ele provoacă un frig în zonele în care vin.

Când se mișcă, ei înșiși se încălzesc de la suprafața pământului, astfel încât în ​​interiorul maselor apar gradienți verticali mari de temperatură și se dezvoltă convecția odată cu formarea de nori cumulus și cumulonimbus și precipitații abundente.

Se numesc masele de aer care se deplasează pe o suprafață mai rece cald mase. Aduc căldură, dar ei înșiși sunt răcoriți de jos. Convecția nu se dezvoltă în ele și predomină norii stratus.

Masele de aer învecinate sunt separate unele de altele prin zone de tranziție, care sunt puternic înclinate spre suprafața Pământului. Aceste zone se numesc fronturi.

Interacțiunea dintre ocean și atmosferă.

27. Circulaţia maselor de aer.

© Vladimir Kalanov,
"Cunoașterea este putere".

Mișcarea maselor de aer în atmosferă este determinată de regimul termic și de modificările presiunii aerului. Se numește totalitatea principalilor curenți de aer de pe planetă circulația atmosferică generală. Principalele mișcări atmosferice de mare amploare care alcătuiesc circulația generală a atmosferei: curenți de aer, curenți cu jet, curenți de aer în cicloni și anticicloni, alize și musoni.

Mișcarea aerului față de suprafața pământului vânt- apare deoarece presiunea atmosferică în diferite locuri ale masei de aer nu este aceeași. Este general acceptat că vântul este mișcarea orizontală a aerului. De fapt, aerul de obicei nu se mișcă paralel cu suprafața Pământului, ci sub un unghi ușor, pentru că. presiunea atmosferică variază atât pe orizontală, cât și pe verticală. Direcția vântului (Nord, Sud etc.) indică direcția din care sufla vântul. Puterea vântului se referă la viteza acestuia. Cu cât este mai sus, cu atât vântul este mai puternic. Viteza vântului se măsoară la statii meteorologice la o înălțime de 10 metri deasupra Pământului, în metri pe secundă. În practică, forța vântului este estimată în puncte. Fiecare punct corespunde la doi sau trei metri pe secundă. Cu o putere a vântului de 9 puncte, este deja considerată o furtună, iar cu 12 puncte - un uragan. Termenul comun „furtună” înseamnă orice vânt foarte puternic, indiferent de numărul de puncte. Viteza unui vânt puternic, de exemplu, în timpul unui uragan tropical, atinge valori enorme - până la 115 m/s sau mai mult. Vântul crește în medie odată cu înălțimea. La suprafața Pământului, viteza acestuia este redusă prin frecare. Iarna, viteza vântului este în general mai mare decât vara. Cele mai mari viteze ale vântului se observă în latitudinile temperate și polare din troposferă și stratosfera inferioară.

Nu este complet clar cum se schimbă viteza vântului pe continente la altitudini joase (100–200 m). aici vitezele vântului ating cele mai mari valori după-amiaza, iar cele mai scăzute noaptea. Cel mai bine se vede vara.

Vânturile foarte puternice, până la furtunoase, au loc în timpul zilei în deșerturile Asiei Centrale, iar noaptea este calm total. Dar deja la o altitudine de 150–200 m, se observă o imagine complet opusă: o viteză maximă noaptea și o minimă ziua. Aceeași imagine se observă atât vara, cât și iarna la latitudinile temperate.

Vânturile puternice pot aduce o mulțime de probleme piloților de avioane și elicoptere. Jeturile de aer care se deplasează în direcții diferite, în șocuri, rafale, fie slăbindu-se, fie intensificând, creează un obstacol mare în calea mișcării aeronavelor - apare un zgomot - o încălcare periculoasă a zborului normal.

Vânturi sufla din lanțurile muntoase ale continentului rece în direcție mare caldă, sunt numite bora. Este un vânt puternic, rece, cu rafale, care de obicei bate în timpul sezonului rece.

Bora este cunoscută de mulți în regiunea Novorossiysk, la Marea Neagră. Aici așa conditii naturale că viteza borei poate ajunge la 40 și chiar 60 m/s, în timp ce temperatura aerului scade la minus 20°C. Bora apare cel mai des între septembrie și martie, în medie 45 de zile pe an. Uneori, consecințele lui au fost următoarele: portul a înghețat, navele, clădirile, terasamentul au fost acoperiți cu gheață, acoperișurile au fost rupte de case, vagoanele s-au răsturnat, corăbiile au fost aruncate la țărm. Bora este observată și în alte regiuni ale Rusiei - pe Baikal, pe Novaia Zemlya. Bora este cunoscută pe coasta mediteraneană a Franței (unde se numește mistral) și în Golful Mexic.

Uneori în atmosferă apar vârtejuri verticale cu mișcare rapidă a aerului în spirală. Aceste vârtejuri se numesc tornade (în America se numesc tornade). Tornadele au diametrul de câteva zeci de metri, uneori până la 100–150 m. Este extrem de dificil să măsurați viteza aerului în interiorul unei tornade. În funcție de natura pagubelor produse de tornadă, vitezele estimate pot fi de 50–100 m/s, iar în turbioare deosebit de puternice, până la 200–250 m/s cu o componentă mare de viteză verticală. Presiunea din centrul coloanei tornadei ascendente scade cu câteva zeci de milibari. Milibarii pentru determinarea presiunii sunt de obicei utilizați în practica sinoptică (împreună cu milimetrii de mercur). Pentru a converti bare (milibari) în mm. coloană de mercur, există tabele speciale. În sistemul SI, presiunea atmosferică este măsurată în hectopascali. 1hPa=10 2 Pa=1mb=10 -3 bar.

Tornadele există pentru o perioadă scurtă de timp - de la câteva minute la câteva ore. Dar pentru asta puțin timp reusesc sa faca multe necazuri. Când o tornadă se apropie (pe uscat, tornadele sunt uneori numite cheaguri de sânge) de clădiri, diferența dintre presiunea din interiorul clădirii și din centrul cheagului de sânge duce la faptul că clădirile par să explodeze din interior - pereții sunt distruse, ferestrele și ramele zboară afară, acoperișurile sunt rupte, uneori nu se poate lipsi de victime umane. Există momente când o tornadă ridică oameni, animale și diverse obiecte în aer și le transportă la zeci sau chiar sute de metri. În mișcarea lor, tornadele se deplasează la câteva zeci de kilometri deasupra mării și chiar mai mult - pe uscat. Puterea distructivă a tornadelor asupra mării este mai mică decât asupra pământului. În Europa, cheagurile de sânge sunt rare, mai des apar în partea asiatică a Rusiei. Dar tornadele sunt deosebit de frecvente și distructive în Statele Unite. Citiți mai multe despre tornade și tornade pe site-ul nostru în secțiunea.

Presiunea atmosferică este foarte variabilă. Depinde de înălțimea coloanei de aer, densitatea acesteia și de accelerația gravitației, care variază în funcție de latitudinea geografică și înălțimea deasupra nivelului mării. Densitatea aerului este masa pe unitatea de volum. Densitatea aerului umed și uscat diferă semnificativ doar la temperatură ridicată și umiditate ridicată. Pe măsură ce temperatura scade, densitatea crește; odată cu înălțimea, densitatea aerului scade mai lent decât presiunea. Densitatea aerului nu este de obicei măsurată direct, ci calculată din ecuații bazate pe valorile măsurate ale temperaturii și presiunii. Indirect, densitatea aerului este măsurată prin decelerația sateliților artificiali de pe Pământ, precum și din observațiile răspândirii norilor artificiali de vapori de sodiu creați de rachetele meteorologice.

În Europa, densitatea aerului la suprafața Pământului este de 1,258 kg/m3, la o altitudine de 5 km - 0,735, la o altitudine de 20 km - 0,087 și la o altitudine de 40 km - 0,004 kg/m3.

Cu cât coloana de aer este mai scurtă, de ex. cu cât locul este mai mare, cu atât presiunea este mai mică. Dar scăderea densității aerului odată cu înălțimea complică această relație. Ecuația care exprimă legea modificării presiunii cu înălțimea într-o atmosferă în repaus se numește ecuația de bază a staticii. Din aceasta rezultă că odată cu creșterea altitudinii, modificarea presiunii este negativă, iar la urcarea la aceeași înălțime, căderea de presiune este cu atât mai mare, cu atât densitatea aerului și accelerația gravitației sunt mai mari. Rolul principal aici revine modificărilor densității aerului. Din ecuația de bază a staticii, se poate calcula valoarea gradientului de presiune vertical, care arată modificarea presiunii la deplasarea pe unitate de înălțime, adică. scăderea presiunii pe unitatea de distanță verticală (mb/100 m). Gradientul de presiune este forța care mișcă aerul. Pe lângă forța gradientului de presiune din atmosferă, există forțe inerțiale (forța Coriolis și forța centrifugă), precum și forța de frecare. Toți curenții de aer sunt considerați în raport cu Pământul, care se rotește în jurul axei sale.

Distribuția spațială a presiunii atmosferice se numește câmp baric. Acesta este un sistem de suprafețe de presiune egală sau suprafețe izobare.

Secțiune verticală a suprafețelor izobare deasupra ciclonului (H) și anticiclonului (B).
Suprafețele sunt desenate prin intervale egale de presiune p.

Suprafețele izobare nu pot fi paralele între ele și suprafața pământului, deoarece temperatura și presiunea se schimbă constant în direcția orizontală. Prin urmare, suprafețele izobare au un aspect divers - de la „golturi” puțin adânci îndoite în jos până la „dealuri” întinse curbate în sus.

Când un plan orizontal intersectează suprafețe izobare, se obțin curbe - izobare, adică. liniile care leagă punctele cu aceleași valori de presiune.

Hărțile isobare, care sunt construite pe baza rezultatelor observațiilor la un anumit moment în timp, se numesc hărți sinoptice. Hărțile isobare, compilate din date medii pe termen lung pentru o lună, sezon, an, se numesc climatologice.

Hărți medii pe termen lung ale topografiei absolute a suprafeței izobare 500 mb pentru decembrie - februarie.
Înălțimi în decametri geopotențial.

Pe hărțile sinoptice, se ia un interval de 5 hectopascali (hPa) între izobare.

Pe hărțile unei zone limitate, izobarele se pot rupe, dar pe o hartă a întregului glob, fiecare izobară este, desigur, închisă.

Dar chiar și pe o hartă limitată, există adesea izobare închise care limitează zonele de presiune scăzută sau ridicată. Zonele de joasă presiune din centru sunt ciclonii, iar zonele cu presiune relativ mare sunt anticiclonii.

Prin ciclon se înțelege un vârtej imens în stratul inferior al atmosferei, având o presiune atmosferică redusă în centru și o mișcare ascendentă a maselor de aer. Într-un ciclon, presiunea crește de la centru spre periferie, iar aerul se mișcă în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică. Mișcarea în sus a aerului duce la formarea de nori și precipitații. Din spațiu, ciclonii arată ca niște spirale de nori învolburate în latitudini temperate.

Anticiclon este o zonă de înaltă presiune. Are loc concomitent cu dezvoltarea unui ciclon și este un vortex cu izobare închise și cea mai mare presiune în centru. Vânturile într-un anticiclon bat în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică. Într-un anticiclon, există întotdeauna o mișcare în jos a aerului, care împiedică apariția norilor puternici și precipitațiile prelungite.

Astfel, circulația atmosferică pe scară largă în latitudinile temperate este redusă constant la formarea, dezvoltarea, mișcarea, iar apoi la atenuarea și dispariția ciclonilor și anticiclonilor. Ciclonii care apar în față separând masele de aer cald și rece se deplasează spre poli, adică. transporta aer cald la latitudinile polare. Dimpotrivă, anticiclonii care apar în spatele ciclonilor într-o masă de aer rece se deplasează la latitudini subtropicale, transferând acolo aer rece.

Pe teritoriul european al Rusiei se produc în medie 75 de cicloane anual. Diametrul ciclonului ajunge la 1000 km sau mai mult. În Europa, există în medie 36 de anticicloni pe an, dintre care unii au o presiune în centru de peste 1050 hPa. Presiunea medie în emisfera nordică la nivelul mării este de 1013,7 hPa, iar în emisfera sudică este de 1011,7 hPa.

În ianuarie, zonele de joasă presiune sunt observate în părțile de nord ale Oceanului Atlantic și Pacific, numite islandezȘi depresiunile aleutinelor. depresie, sau minime de presiune, sunt caracterizate prin valori minime ale presiunii - în medie, aproximativ 995 hPa.

În aceeași perioadă a anului, peste Canada și Asia apar zone de înaltă presiune, numite anticicloni canadieni și siberieni. Cea mai mare presiune (1075–1085 hPa) se înregistrează în Yakutia și pe teritoriul Krasnoyarsk, iar presiunea minimă se înregistrează în taifunurile peste Oceanul Pacific (880–875 hPa).

Se observă depresiuni în zonele în care apar frecvent cicloni, care, pe măsură ce se deplasează spre est și nord-est, treptat se umplu și lasă loc anticiclonilor. Anticiclonii asiatici și canadieni apar datorită prezenței la aceste latitudini a vastelor continente Eurasia și America de Nord. În aceste zone, anticiclonii predomină asupra cicloanilor în timpul iernii.

Vara, pe aceste continente, schema câmpului baric și a circulației se schimbă radical, iar zona de formare a ciclonilor din emisfera nordică se deplasează la latitudini mai înalte.

În latitudinile temperate ale emisferei sudice, ciclonii care se ridică deasupra suprafeței uniforme a oceanelor, deplasându-se spre sud-est, întâlnesc gheața Antarcticii și stagnează aici, având presiunea atmosferică scăzută în centrul lor. Iarna și vara, Antarctica este înconjurată de o centură de joasă presiune (985–990 hPa).

În latitudinile subtropicale, circulația atmosferei este diferită peste oceane și în zonele în care se întâlnesc continentele și oceanele. Deasupra oceanelor Atlantic și Pacific, în subtropicele ambelor emisfere, există zone de înaltă presiune: acestea sunt anticiclonii subtropicali Azore și Atlanticul de Sud (sau minimele barice) în Atlantic și anticiclonii subtropicali hawaiani și Pacificului de Sud din Oceanul Pacific.

Regiunea ecuatorială primește în mod constant cea mai mare cantitate de căldură solară. Prin urmare, la latitudinile ecuatoriale (până la 10 ° latitudine nordică și sudică de-a lungul ecuatorului) în timpul pe tot parcursul anului se menține presiunea atmosferică scăzută, iar la latitudini tropicale, în banda 30–40 ° N. și y.sh. - crescut, în urma căruia se formează fluxuri constante de aer, direcționate de la tropice către ecuator. Acești curenți de aer se numesc alizee. Vânturile alizee bat pe tot parcursul anului, modificându-și intensitatea doar în limite nesemnificative. Acestea sunt cele mai stabile vânturi de pe Pământ. Forța gradientului baric orizontal direcționează fluxurile de aer din zonele de înaltă presiune către zonele de joasă presiune în direcția meridională, adică. sud și nord. Notă: Gradientul baric orizontal este diferența de presiune pe unitate de distanță de-a lungul normalei la izobară.

Dar direcția meridională a alizeelor ​​se schimbă sub acțiunea a două forțe de inerție - forța de deviere a rotației Pământului (forța Coriolis) și forța centrifugă, precum și sub acțiunea forței de frecare a aerului pe suprafața pământului. Forța Coriolis acționează asupra fiecărui corp care se deplasează de-a lungul meridianului. Lăsați 1 kg de aer în emisfera nordică să fie situat la latitudine µ și începe să se miște cu o viteză V de-a lungul meridianului spre nord. Acest kilogram de aer, ca orice corp de pe Pământ, are o viteză liniară de rotație U=ωr, Unde ω este viteza unghiulară de rotație a Pământului și r este distanța până la axa de rotație. Conform legii inerției, acest kilogram de aer își va menține viteza liniară U, pe care o avea la latitudine µ . Deplasându-se spre nord, se va găsi la latitudini mai mari, unde raza de rotație este mai mică și viteza liniară de rotație a Pământului este mai mică. Astfel, acest corp va depăși corpurile nemișcate situate pe același meridian, dar la latitudini mai mari.

Pentru un observator, aceasta va arăta ca o deviere a acestui corp la dreapta sub acțiunea unei forțe. Această forță este forța Coriolis. După aceeași logică, un kilogram de aer din emisfera sudică se va abate la stânga direcției de mișcare. Componenta orizontală a forței Coriolis care acționează asupra a 1 kg de aer este SC=2wVsinY. Devia aerul, acționând în unghi drept cu vectorul viteză V. În emisfera nordică, deviază acest vector la dreapta, iar în emisfera sudică - la stânga. Din formula rezultă că forța Coriolis nu apare dacă corpul este în repaus, adică. funcționează doar când aerul se mișcă. În atmosfera Pământului, valorile gradientului baric orizontal și ale forței Coriolis sunt de aceeași ordine, așa că uneori aproape se echilibrează reciproc. În astfel de cazuri, mișcarea aerului este aproape rectilinie și nu se mișcă de-a lungul gradientului de presiune, ci de-a lungul sau aproape de izobară.

Curenții de aer din atmosferă au de obicei un caracter de vortex, prin urmare, într-o astfel de mișcare, forța centrifugă acționează asupra fiecărei unități de masă de aer. P=V/R, Unde V este viteza vântului și R este raza de curbură a traiectoriei mișcării. În atmosferă, această forță este întotdeauna mai mică decât forța gradientului baric și, prin urmare, rămâne, ca să spunem așa, o forță „locală”.

În ceea ce privește forța de frecare care apare între aerul în mișcare și suprafața Pământului, aceasta încetinește într-o anumită măsură viteza vântului. Se întâmplă astfel: volumele inferioare de aer, care și-au redus viteza orizontală din cauza denivelării suprafeței pământului, sunt transferate de la nivelurile inferioare în sus. Deci frecarea este cam suprafața pământului transmisă în sus, slăbind treptat. Scăderea vitezei vântului este vizibilă în așa-numita stratul limită planetar, care este 1,0 - 1,5 km. peste 1,5 km, efectul frecării este nesemnificativ, deci se numesc straturi mai înalte de aer atmosfera liberă.

În zona ecuatorială, viteza liniară de rotație a Pământului este cea mai mare, respectiv, aici forța Coriolis este cea mai mare. Prin urmare, în zona tropicală a emisferei nordice, alizeele bat aproape întotdeauna din nord-est, iar în emisfera sudică - din sud-est.

Presiunea scăzută în zona ecuatorială se observă în mod constant, iarna și vara. Se numește banda de joasă presiune care înconjoară întregul glob la ecuator jgheab ecuatorial.

Câștigând putere peste oceanele ambelor emisfere, două alize, îndreptându-se unul spre celălalt, se îndreaptă spre centrul valului ecuatorial. Pe linia de joasă presiune, se ciocnesc, formând așa-numita zona de convergenta intratropicala(convergența înseamnă „convergență”). Ca urmare a acestei „convergențe” are loc o mișcare ascendentă a aerului și curgerea acestuia deasupra vântului alizeu către zonele subtropicale. Acest proces creează condițiile existenței zonei de convergență în mod constant, pe tot parcursul anului. Altfel, curenții de aer convergenți ai alizei ar umple rapid golul.

Mișcările în ascensiune ale aerului tropical umed duc la formarea unui strat puternic de nori cumulonimbus lungi de 100–200 km, din care cad averse tropicale. Astfel, se dovedește că zona de convergență intratropicală devine locul în care se revarsă ploile din aburii colectați de alizeele peste oceane.

Așa de simplificat, arată schematic ca o imagine a circulației atmosferei în zona ecuatorială a Pământului.

Se numesc vânturile care își schimbă direcția odată cu anotimpurile musonii. Cuvântul arab „mawsin”, care înseamnă „sezon”, a dat numele acestor curenți de aer constant.

Musonii, spre deosebire de fluxurile cu jet, apar în anumite zone ale Pământului unde de două ori pe an vânturile predominante se mișcă în direcții opuse, formând musonii de vară și de iarnă. Musonul de vară este fluxul de aer din ocean către continent, în timp ce musonul de iarnă este de la continent către ocean. Se cunosc musonii tropicali si extratropicali. În nord-estul Indiei și în Africa, musonii tropicali de iarnă se combină cu alizeele, în timp ce musonii de vară din sud-vest distrug complet alizeele. Cei mai puternici musoni tropicali sunt observați în partea de nord a Oceanului Indian și în Asia de Sud. Musonii extratropicali își au originea în zone puternice stabile de înaltă presiune care se ridică pe continent iarna și de joasă presiune vara.

Tipic în acest sens sunt regiunile Orientului Îndepărtat al Rusiei, China și Japonia. De exemplu, Vladivostok, care se află la latitudinea Soci, datorită acțiunii musonului extratropical, este mai rece decât Arhangelsk iarna, iar vara sunt adesea ceață, precipitații, aerul umed și rece vine din mare.

Multe țări tropicale din Asia de Sud primesc umiditate adusă sub formă de ploi abundente de musonul tropical de vară.

Orice vânturi sunt rezultatul interacțiunii diferiților factori fizici care apar în atmosferă pe anumite zone geografice. Vânturile locale sunt brize. Apar lângă coasta mărilor și oceanelor și au o schimbare zilnică de direcție: ziua suflă de la mare la uscat, iar noaptea de la pământ la mare. Acest fenomen se explică prin diferența de temperaturi peste mare și uscat în diferite momente ale zilei. Capacitatea termică a pământului și a mării este diferită. În timpul zilei pe vreme caldă, razele soarelui încălzesc pământul mai repede decât marea, iar presiunea asupra pământului scade. Aerul începe să se miște în direcția presiunii mai scăzute - suflare briza marii. Seara, totul se întâmplă invers. Pământul și aerul de deasupra lui radiază căldură mai repede decât marea, presiunea devine mai mare decât peste mare, iar masele de aer se îndreaptă spre mare - suflând briza de coastă. Adierele sunt deosebit de distincte pe vremea calmă, însorită, când nimic nu le interferează, de exemplu. alți curenți de aer nu se suprapun, care îneacă ușor briza. Viteza brizei este rareori mai mare de 5 m/s, dar la tropice, unde diferența de temperatură dintre suprafața mării și cele terestre este semnificativă, brizele bat uneori cu o viteză de 10 m/s. În latitudinile temperate, briza pătrunde cu adâncimea de 25–30 km în teritoriu.

Brizele, de fapt, sunt aceleași musoni, doar la scară mai mică - au un ciclu zilnic și schimbarea direcției depinde de schimbarea zilei și a nopții, în timp ce musonii au un ciclu anual și își schimbă direcția în funcție de perioada anului.

Curenții oceanici, care întâlnesc coastele continentelor pe drum, sunt împărțiți în două ramuri, îndreptate de-a lungul coastelor continentelor la nord și la sud. În Oceanul Atlantic, ramura sudică formează Curentul Braziliei, spălând țărmurile America de Sud, iar ramura nordică este Curentul Cald al Golfului, care trece în Curentul Atlanticului de Nord, iar sub numele de Curentul Capului Nord ajunge în Peninsula Kola.

În Oceanul Pacific, ramura nordică a curentului ecuatorial trece în Kuro-Sivo.

Am menționat anterior curentul cald sezonier de pe coasta Ecuadorului, Peru și nordul Chile. Apare de obicei în decembrie (nu în fiecare an) și provoacă o scădere bruscă a capturii de pește în largul coastelor acestor țări datorită faptului că există foarte puțin plancton în apa caldă - principala resursă alimentară pentru pești. Creștere rapidă a temperaturii ape de coasta determină dezvoltarea norilor cumulonimbus, din care se revarsă ploi abundente.

Pescarii au numit în mod ironic acest curent cald El Nino, care înseamnă „cadoul de Crăciun” (din spaniolul el ninjo - bebeluș, băiat). Dar dorim să subliniem nu percepția emoțională a pescarilor din Chile și Peru asupra acestui fenomen, ci cauza fizică a acestuia. Cert este că creșterea temperaturii apei în largul coastei Americii de Sud este cauzată nu numai de un curent cald. Schimbările în situația generală în sistemul „ocean-atmosferă” în vastele întinderi ale Oceanului Pacific sunt introduse și de procesul atmosferic, numit „ Oscilația sudică". Acest proces, interacționând cu curenții, determină totul fenomene fizice care apar la tropice. Toate acestea confirmă faptul că circulația maselor de aer în atmosferă, în special pe suprafața Oceanului Mondial, este un proces complex, multidimensional. Dar cu toată complexitatea, mobilitatea și variabilitatea curenților de aer, există încă anumite modele, datorită cărora, în anumite regiuni ale Pământului, principalele procese de circulație atmosferică la scară largă, precum și locale, se repetă de la an la an.

În încheierea capitolului, dăm câteva exemple de utilizare a energiei eoliene. Oamenii folosesc energia eoliană din timpuri imemoriale, de când au învățat să navigheze pe mare. Apoi au fost morile de vânt, iar mai târziu - motoare eoliene - surse de energie electrică. Vântul este o sursă eternă de energie, ale cărei rezerve sunt incalculabile. Din păcate, utilizarea vântului ca sursă de energie electrică este foarte dificilă din cauza variabilității vitezei și direcției acestuia. Cu toate acestea, cu ajutorul turbinelor eoliene, a devenit posibilă utilizarea energiei eoliene destul de eficient. Lamele unei mori de vânt o fac aproape întotdeauna să „țină nasul” în vânt. Când vântul are suficientă putere, curentul merge direct către consumatori: pentru iluminat, pentru unități frigorifice, pentru diverse dispozitive și pentru încărcarea bateriilor. Când vântul se potolește, bateriile transferă electricitatea acumulată în rețea.

La stațiile științifice din Arctica și Antarctica, electricitatea de la turbinele eoliene furnizează lumină și căldură, asigură funcționarea posturilor de radio și a altor consumatori de energie electrică. Desigur, la fiecare stație științifică există generatoare diesel, pentru care trebuie să aveți o aprovizionare constantă cu combustibil.

Primii navigatori au folosit puterea vântului în mod spontan, fără a ține cont de sistemul vântului și al curenților oceanici. Pur și simplu nu știau nimic despre existența unui astfel de sistem. Cunoștințele despre vânturi și curenți au fost acumulate de-a lungul secolelor și chiar mileniilor.

Unul dintre contemporani a fost navigatorul chinez Zheng He în perioada 1405-1433. a condus mai multe expediții care au trecut așa-numita Rută a Marelui Muson de la gura râului Yangtze până în India și țărmurile estice ale Africii. S-au păstrat informații despre amploarea primei dintre aceste expediții. Acesta a constat din 62 de nave cu 27.800 de participanți. Pentru expedițiile cu vele, chinezii și-au folosit cunoștințele despre modelele vântului musonic. Din China, au plecat pe mare la sfârșitul lunii noiembrie - începutul lunii decembrie, când suflă musonul de iarnă din nord-est. Un vânt puternic i-a ajutat să ajungă în India și Africa de Est. S-au întors în China în mai - iunie, când a fost stabilit musonul de sud-vest de vară, care a devenit sud în Marea Chinei de Sud.

Să luăm un exemplu dintr-o perioadă mai apropiată de noi. Va fi vorba despre călătoriile celebrului om de știință norvegian Thor Heyerdahl. Cu ajutorul vântului, sau mai bine zis, cu ajutorul alizeelor, Heyerdahl a putut demonstra valoarea științifică a celor două ipoteze ale sale. Prima ipoteză a fost că insulele Polineziei din Oceanul Pacific ar putea, potrivit lui Heyerdahl, să fie locuite la un moment dat în trecut de imigranți din America de Sud care au traversat o parte semnificativă a Oceanului Pacific cu ambarcațiunile lor primitive. Aceste bărci erau plute din lemn de balsa, care se remarcă prin faptul că, după o lungă ședere în apă, nu își schimbă densitatea și, prin urmare, nu se scufundă.

Peruvienii folosesc aceste plute de mii de ani, chiar înainte de Imperiul Inca. Thor Heyerdahl a legat în 1947 o plută de bușteni mari de balsa și a numit-o „Kon-Tiki”, ceea ce înseamnă Sun-Tiki - zeitatea strămoșilor polinezienilor. Luând cinci aventurieri la bordul plutei sale, a pornit din Callao (Peru) către Polinezia. La începutul călătoriei, pluta transporta curentul peruvian și alizeul de sud-est, iar apoi alizeul de est al Oceanului Pacific s-a pus pe treabă, care timp de aproape trei luni fără întrerupere a suflat regulat spre vest și după 101 zile. , Kon-Tiki a ajuns cu bine pe una dintre insulele arhipelagului Tuamotu (acum Polinezia Franceză).

A doua ipoteză a lui Heyerdahl a fost că el a considerat că este foarte posibil ca cultura olmecilor, aztecilor, mayei și a altor triburi din America Centrală să fi fost transferată din Egiptul Antic. Acest lucru a fost posibil, potrivit omului de știință, pentru că odată în antichitate oamenii traversau Oceanul Atlantic cu bărci de papirus. Vânturile alizee l-au ajutat și pe Heyerdahl să demonstreze validitatea acestei ipoteze.

Împreună cu un grup de sateliți cu gânduri asemănătoare, a făcut două călătorii pe bărci de papirus „Ra-1” și „Ra-2”. Prima barcă („Ra-1”) s-a prăbușit înainte de a ajunge pe coasta americană pe câteva zeci de kilometri. Echipajul era în pericol grav, dar totul a ieșit bine. Barca pentru a doua călătorie („Ra-2”) a fost tricotată de „specialiști elita societății" - Indieni din Anzii Centrali. Părăsind portul Safi (Maroc), barca cu papirus „Ra-2” după 56 de zile a traversat Oceanul Atlantic și a ajuns pe insula Barbados (la aproximativ 300-350 km de coasta Venezuelei), depășind 6100 km din drum. . La început, alizeul de nord-est a condus barca, iar pornind de la mijlocul oceanului, alizeul de est.

Natura științifică a celei de-a doua ipoteze a lui Heyerdahl a fost dovedită. S-a dovedit însă și altceva: în ciuda rezultatului reușit al călătoriei, o barcă legată de mănunchiuri de papirus, stuf, stuf sau alte plante acvatice nu este potrivită pentru înotul în ocean. Un astfel de „material de construcții navale” nu trebuie folosit, așa cum se udă repede și se scufundă în apă. Ei bine, dacă încă mai există amatori care sunt obsedați de dorința de a înota peste ocean cu niște ambarcațiuni exotice, atunci lăsați-i să aibă în vedere că o plută din lemn de balsa este mai de încredere decât o barcă de papirus și, de asemenea, că o astfel de călătorie este întotdeauna si in orice caz periculos.

© Vladimir Kalanov,
"Cunoașterea este putere"