Изменения барического поля с высотой в циклонах и антициклонах
Поскольку барические градиенты с высотой приближаются к температурным градиентам, то и изобары с высотой приближаются по направлению к изотермам. Но изотермы в циклонах и антициклонах, вообще говоря, обнаруживают несимметричное распределение температуры. Именно, в восточной (обычно передней) части циклона, где ветры направлены из низких широт, температура выше; в западной (обычно тыловой) части, где ветры направлены из высоких широт, она ниже.
Рис. 63. Изобары в циклоне (H) и антициклоне (В) на уровне моря (сплошные кривые) и в высоких слоях (прерывистые кривые).
В антициклонах будет наоборот. Следовательно, изотермы имеют волнообразную форму: в передней части циклона они продвинуты к высоким широтам, в тыловой части — к низким широтам; в антициклоне — наоборот. А стало быть, и изобары на высотах, принимая форму, близкую к форме изотерм, на некоторой высоте размыкаются и становятся такими же волнообразными (рис. 63). При этом над передней (восточной) частью приземного циклона в средней или верхней тропосфере располагается гребень повышенного давления, совпадающий с языком теплого воздуха, а над тыловой (западной) частью — ложбина пониженного давления, совпадающая с языком холодного воздуха. Над передней частью приземного антициклона располагается ложбина, связанная с низкими температурами, а над тыловой частью — гребень, связанный с высокими температурами.
|
|
|
В некоторых случаях температура в области циклона или антициклона распределяется достаточно равномерно, т. е. горизонтальные градиенты температуры малы. Тогда изобары остаются замкнутыми до больших высот. Но характер изменения барического поля с высотой при этом зависит от того, какая температура наблюдается в области данной барической системы: более высокая или более низкая, чем вне ее.
Рис. 64. Высокий (холодный) и низкий (теплый) циклон. Изобарические поверхности в вертикальном разрезе.
Рис. 65. Низкий (холодный) и высокий (теплый) антициклон Изобарические поверхности в вертикальном разрезе.
Если циклон существует в холодном воздухе и температура самая низкая в его центральной части, то с высотой барические градиенты мало меняют направление и замкнутые изобары с низким давлением в центре обнаруживаются до больших высот тропосферы. Следовательно, холодный циклон является высоким (рис. 64 слева). Напротив, если циклон совпадает с теплой воздушной массой и температура в центре циклона наивысшая, такой циклон быстро исчезает с высотой, так как в нем дополнительный барический градиент, связанный с градиентом температуры, противоположен нижнему градиенту. Такой теплый циклон является низким. В вышележащих слоях над таким циклоном будет располагаться антициклон (рис. 64 справа). Обратно, холодные антициклоны являются низкими, а теплые — высокими (рис. 65).
|
|
|
Колебания давления
Атмосферное давление в каждой точке земной поверхности или в любой точке свободной атмосферы все время меняется, т. е. либо растет, либо падает. Эти изменения давления в основном непериодическогохарактера. В умеренных и высоких широтах они значительно сильнее, чем в тропических (зато в тропических широтах ярче выражен суточный ход давления).
Рис. 66. Средний суточный ход атмосферного давления в Индийском океане.
Иногда за одни сутки давление в данном пункте меняется на 20—30 мб. Даже за 3 часа давление может измениться на 5 мб и больше. Запись хода давления на барограмме имеет вид волнообразной неправильной кривой: давление в течение некоторого времени (порядка часов или десятков часов) то медленно, то быстро падает, затем растет, затем снова падает и т. д. Поэтому изменения давления называют еще колебаниями давления.
При метеорологических наблюдениях отмечают величину изменения давления Dp за последние 3 часа перед сроком наблюдений. Эта величина называется барической тенденцией.
|
|
|
Изменения давления частично имеют периодический характер суточного хода. При этом суточное колебание давления двойное: максимальные значения наблюдаются дважды в сутки — перед полуднем и перед полуночью (около 9—10 и около 21—22 часов по местному времени), а минимальные - рано утром и после полудня (около 3—4 и около 15—16 часов); см. рис. 66.
Суточный ход давления хорошо выражен в тропиках, где его амплитуда, т. е. разность между наибольшим и наименьшим значением в течение суток, может достигать 3—4 мб. От тропиков к полюсам амплитуда суточных колебаний убывает; под 60-й параллелью она измеряется только десятыми долями миллибара, и суточные колебания здесь перекрываются и маскируются несравненно более значительными непериодическими колебаниями. Таким образом, суточный ход давления во внетропических широтах не имеет никакого значения и даже не может быть обнаружен непосредственным наблюдением; его можно установить только путем статистической обработки наблюдений.
Причинами суточного хода давления являются: суточный ход температуры воздуха; собственные упругие колебания атмосферы, возбуждаемые суточными колебаниями температуры; приливные волны в атмосфере, усиливаемые резонансом с ее собственными колебаниями.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1682; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!