Циркуляція атмосфери в помірних та високих широтах

Мусони

Мусони (від араб. „маусім” – пора року) – це стійкі сезонні повітряні течії загальної циркуляції атмосфери з різкою зміною переважаючого напрямку вітру на протилежний від зими до літа та від літа до зими. До протилежних напрямків відносять випадки, коли кут між ними змінюється від 120 до 180⁰. Класичним районом тропічних мусонів є басейн Індійського океану. Тут вони переважають над північною частиною Індійського океану, Індостаном, Індокитаєм, південним Китаєм, Індонезією, приекваторіальними районами південної частини Індійського океану аж до Мадагаскару та північної Австралії, у східній приекваторіальній Африці. Непогано виражені тропічні мусони на західному узбережжі Центральної Африки та Центральної Америки (мал. 6.32.).

Безпосередньою причиною тропічних мусонів є сезонна зміна положення субтропічних антициклонів та екваторіальної депресії. В січні екваторіальна депресія розташована в південній півкулі, а в липні – в північній, особливо далеко на північ вона просувається на півдні Азії. Субтропічні ж антициклони відповідно зміщуються на південь у січні, та на північ у липні. Особливо добре виражені мусони на півночі Індійського океану пояснюють тим, що сезонні зміни півкуль Землі посилюються континентом Євразія, який взимку дуже вихолоджується і тут формується потужний Сибірський антициклон, а влітку добре нагрівається і формується Південноазійська депресія. Тому при зміні цих сезонів різко змінюється напрямок горизонтального баричного градієнта.

Внаслідок такого розподілу атмосферного тиску зимою на півдні Азії, у північній частині Індійського океану і в Аравійському морі утворюється північно-східний материковий мусон, який збігається за напрямком з пасатами. Коли у північній півкулі літо і Південноіндійський антициклон наближається до екватора, то південно-східний пасат південної півкулі перетинає екватор в Індійському океані повертає праворуч і рухається на материк у вигляді південно-західного океанічного мусону, охоплюючи Аравійське море, Бенгальську затоку і весь південь Азіатського материка. Літній мусон у цьому районі спрямований проти пасату північної півкулі і повністю його руйнує. Тропічний фронт, який розділяє потік екваторіального морського повітря і континентальне тропічне повітря, зміщується на північ до 10-15⁰пн. ш., а на материку Євразія досягає підніжжя Гімалаїв на 30-35⁰пн. ш. На сході Китаю зимовий мусон має північний та північно-західний напрямок, а літній – південний та південно-східний.

У південній півкулі мусони Індійського океану виражені менше. Найкраще вони проявляються у північній Австралії, де сезонні зміни температури материка зумовлюють сезонні зміни атмосферного тиску. Виражені вони також і в західній частині Індійського океану, зокрема над о. Мадагаскар.

Над Африкою також спостерігається сезонна зміна атмосферного тиску. Над Сахарою влітку переважає низький тиск, а взимку сюди розповсюджується виступ Азорського антициклону. Над південною Африкою влітку також формується депресія, а взимку місцевий антициклон. Тому над тропічними широтами Африки від сезону до сезону різко змінюється напрямок баричних градієнтів, що й обумовлює мусонну циркуляцію.

Отже, взимку переноситься сухе континентальне повітря з материків на океани, а влітку з океанів на материки переноситься тепле вологе екваторіальне повітря. Це призводить до формування особливого режиму погоди та клімату тропічних мусонів. Типовими є дощовий сезон, що збігається з літнім мусоном, а також сухий сезон, що збігається з зимовим мусоном. Тривалість дощового сезону зменшується при віддаленні від екватора. Рясні літні дощі пов’язані з тропічним фронтом, а також з фронтами, що виникають між різними гілками мусонної течії. В екваторіальному повітрі, крім того, дуже розвинена конвекція. Перешкоди рельєфу також різко збільшують кількість атмосферних опадів.

Мусонна циркуляція – це є переважаюче перенесення відповідного повітря. В окремі дні основних сезонів можуть спостерігатись вітри будь-якого напрямку, оскільки центи дії атмосфери перманентні і навіть в областях високого тиску інколи розвивається і рухаються циклони. Весною та восени, коли відбувається сезонна зміна мусонів, однаково часто спостерігаються вітри усіх напрямків.

Крім мусонів тропічних широт ще спостерігаються мусони помірних широт, які добре виражені на Далекому Сході Росії та Китаю. Зимою на материку формується потужний Сибірський антициклон, а в північній частині Тихого океану утворюється область низького тиску. Тому холодне сухе повітря з Сибіру переноситься на море. Влітку на нагрітому материку встановлюється область низького атмосферного тиску, а над холодними Охотським та Японським морями спостерігається відносно високий тиск. Тому повітря переноситься з морів на суходіл.

На берегах Каспійського моря, на Чорноморському узбережжі Кавказу, на берегах Північного Льодовитого океану також помітна зміна напрямку вітру за сезонами, але чіткого переважання цих вітрів немає. Тому С.П. Хромов назвав циркуляцію атмосфери в цих районах циркуляцією мусонної тенденції.

У помірних широтах циркуляція атмосфери обумовлюється баричними градієнтами, спрямованими від субтропічних поясів високого тиску до помірних широт (мал. 6.26.). Тому у помірних широтах градієнтний вітер має західний напрямок у всій тропосфері. Лише в шарі тертя переважаючими є вітри з південного заходу на північний схід у північній півкулі та з північного заходу на південний схід у південній півкулі. Але в реальних умовах схема циркуляції атмосфери в помірних широтах ускладнюється інтенсивною циклонічною діяльністю. Тут постійно виникають, розвиваються і рухаються великомасштабні атмосферні вихори – циклони та антициклони. Вони суттєво порушують зональність циркуляції. У тиловій частині циклонів і в передній частині антициклонів виникають холодні повітряні течії з півночі на південь, а в передній частині циклонів і в тиловій частині антициклонів виникають теплі течії з півдня на північ. Так одночасно з перенесенням повітря із заходу на схід відбувається обмін повітряними масами у меридіональному напрямку.

У високих широтах горизонтальний баричний градієнт спрямований від областей високого тиску навколо полюсів до помірних широт (мал. 6.26.) Тому тут градієнтний вітер має східний напрямок. Ці східні вітри займають товщу атмосфери до 2-4 км і лише над східною Антарктидою до 6 км. На деякій висоті ці східні вітри затухають і над ними поступово появляються західні вітри, які панують у верхній тропосфері і нижній стратосфері.

Основною формою циркуляції атмосфери у високих, як і в помірних широтах, є циклонічна діяльність.

Дата добавления: 2015-05-24