Зонально-региональное распределение атмосферного давления на уровне моря. Формирование климатических поясов земного шара

Зонально-региональное распределение атмосферного давления. У земной поверхности единое барическое поле дифференцируется на пояса и регионы.

В экваториальном поясе (около 10⁰ с.ш. – 10⁰ ю.ш.) в течение всего года существует низкое давление – экваториальная депрессия (1 000 – 1 008 мб). Движущей силой ее формирования является скрытая теплота парообразования. Однако экваториальный минимум - это далеко не однообразная сплошная лента низкого давления. На фоне общей депрессии непрерывно возникают и исчезают области повышенного давления, хотя, конечно, по интенсивности они не сравнимы с антициклонами умеренных широт. С переменой давления связаны изменения погоды, грозы, шквалы ветров. Ветры в этой полосе случайны и кратковременны, господствует безветрие. Вся эта полоса называется штилевой.

При восходящей конвекции происходит конденсация пара. Влага, как принесенная на экватор из тропических поясов, так и испарившаяся на месте, выпадает обильными экваториальными дождями, которые называются зенитальными (по положению Солнца в зените).

В тропических широтах (между 35⁰ и 20⁰ обоих полушарий) на океанах располагаются тропические, или субтропические, барические максимумы с нисходящими воздушными токами: Азорский и Гавайский в северном полушарии, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский в южном. Давление воздуха в них составляет около 1 022 – 1 026 мб. Эти области высокого давления держатся весь год.

Механизм образования тропических максимумов может быть описан в виде следующей схемы. На материках (в соответствии с их термическим режимом) барическая система меняется от зимы к лету. В летнюю часть года каждого полушария на суше давление нормальное или пониженное (в Австралии, в Южной Африке и т.д.). В тропиках Южной Азии, например, стоит глубокий Ирано-Тарский минимум (994 мб).

В январскую часть года Азорский и Гавайский минимумы сливаются с Сибирским (1040 мб) и Северо-Американским (1022 мб), образуя над субтропическими и умеренными широтами всего северного полушария непрерывную полосу высокого давления.

В зиму южного полушария (июнь-июль-август) над материком Австралии формируется незначительный Австралийский максимум (1 020 мб).

В центре тропических максимумов, или антициклонов, стоит безветрие, а на периферии дуют ровные ветры во все стороны от центра. Ветры, переносящие воздух в экваториальный минимум, называются пассатами. Пассаты четко выражены на океанах и не всегда четко на материках. Под влиянием силы Кориолиса пассаты отклоняются вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии, приобретают направление с востока на запад, образуя восточный перенос.

В умеренных широтах северного и южного полушарий находятся вторые (после экватора) минимумы атмосферного давления. Однако барическое поле всегда диссимметрично. В южном полушарии в соответствии с его океаничностью Антарктический пояс низкого давления (до 984 мб) описывает Землю сплошным кольцом и удерживается весь год. В северном полушарии в связи с чередованием материковых и океанских секторов барические минимумы выражены только на океанах (Исландский и Алеутский минимумы с давлением в январе около 998 мб). На материках давление сезонно меняется по термической причине.

Не трудно видеть, что, несмотря на сезонные колебания барического поля северного умеренного пояса, генеральная закономерность – образование полосы низкого давления – отчетлива: летом она опоясывает все полушарие, зимой прерывиста, на океанах выражена достаточно глубоко.

Из тропических барических максимумов воздух стекает не только в экваториальную депрессию, но и в пояса низкого давления умеренных широт, хотя и в меньшем количестве (около 25 % общей их массы). Этот воздух отклоняется вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии, он включается в западный перенос и образует характерные для умеренных широт западные ветры. Действию западных ветров подвержены Европа (севернее Средиземного моря), Северная Америка (к северу от Калифорнии), Южная Америка (южнее города Сантьяго).

В Арктике и Антарктике по термическим причинам атмосферное давление высокое. Холодный воздух полярных максимумов стекает в минимумы умеренных широт. Отклоняясь под действием вращения Земли, эти ветры образуют арктические норд-осты и антарктические зюйд-осты.

На арктическом и антарктическом фронтах холодные арктические (антарктические) массы воздуха встречаются со сравнительно теплыми умеренными воздушными массами. Столкновение и борьба арктических (антарктических) и умеренных воздушных масс разрешается образованием циклонов и антициклонов.

Таким образом, атмосферное давление на Земле распределено зонально-регионально. На Земле существуют следующие барические пояса:

1) экваториальный минимум;

2) тропические максимумы;

3) минимумы умеренных широт;

4) полярные максимумы.

Каждый из поясов распадается на регионы – участки, в которых давление в отдельные сезоны года отступает от типичного для данного пояса.

Отчетливо также выражены следующие пояса ветров:

1.Экваториальный штилевой.

2.Субэкваториальный пассатный.

3.Тропический затишья.

4.Умеренный западных ветров и циклонических переменных.

5.Субарктических норд-остов и субантарктических зюйд-остов.

6.Приполюсных антициклонических ветров.

Пояса переменной циркуляции атмосферы. Наклон оси вращения Земли при ее годовом обращении обусловливает перемещение термического экватора относительно географического и, следовательно, всех циркуляционных поясов по сезонам года в соответствии с наибольшим нагреванием то северного, то южного полушарий.

В июльское полугодие экваториальный минимум смещен в северное полушарие вплоть до тропиков (до полуострова Индостан). Соответственно смещается и вся барическая система. В январское полугодие экваториальный минимум и все другие барические пояса смещаются в сторону южного полушария. В итоге в каждом полушарии сформировалось по три пояса переменной циркуляции: 1) субэкваториальные, 2) субтропические, 3) субполярные.

Поясами, или зонами, переменной циркуляции называются такие, которые, располагаясь на стыке основных поясов, одну половину года заняты воздушными массами одного пояса, в другую – другого, соседнего. В них, следовательно, два климата – полгода климат одного пояса, а полгода – другого.

Субэкваториальные пояса расположены примерно между 10 и 20⁰ обоих полушарий, на полуострове Индостан – до 30⁰ с.ш. Летом каждого полушария в субэкваториальный пояс переходит экваториальный барический минимум с его восходящими токами воздуха и обильными дождями. Это время – сезон зенитальных дождей.

В зимний период субэкваториальный пояс занят воздухом тропических барических максимумов, поэтому устанавливается сухой сезон. Субэкваториальным поясам соответствует природная зона саванн.

Субтропические пояса находятся между 30 и 40⁰ с.ш. и ю.ш. Летом они заняты тропическим воздухом, поэтому лето здесь сухое и теплое. Зимой, когда тропические максимумы смещаются в сторону экватора, в субтропические пояса приходит воздух умеренных широт – умеренный фронт, западный перенос, циклоны. Поэтому зима здесь дождливая и прохладная.

Субарктический и субантарктический пояса, расположенные за полярными кругами (в зоне тундр), заняты зимой арктическим и антарктическим воздухом, а летом умеренным.

Центры действия атмосферы. Основными очагами формирования воздушных масс являются области высокого и низкого давления, которые играют роль центров действия атмосферы. Так они называются потому, что оказывают существенное воздействие на климат больших областей Земли. Основными центрами действия атмосферы являются: Экваториальная депрессия, Азорский, Гавайский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский, Южно-Индийский максимумы; Исландский, Алеутский минимумы, Азиатский зимний максимум, Северо-Американский зимний максимум, Арктическая область повышенного давления, Антарктический максимум.

При проникновении воздушных масс из очагов своего формирования в области с иными географическими условиями они трансформируются, т. е. изменяют свои свойства, прежде всего температуру и влажность.

Тропический воздух пассатов, подходя к экватору, трансформируется в экваториальный воздух. Проникая в умеренные широты, он трансформируется в умеренный воздух.

Морской умеренный воздух, оказавшись в глубине континентов, зимой охлаждается, а летом нагревается и иссушается, превращаясь в континентальный умеренный воздух.

Дата добавления: 2013-12-13