Атмосферний тиск і вітри, найбільший портал по навчанню

Атмосферний тиск і вітри

Повітря, що оточує Землю, має масу і тисне на земну поверхню і все на ній знаходиться. За нормальний атмосферний тиск приймають тиску 1013 гектопаскалей або 760 мм ртутного стовпа - це середній тиск на рівні моря. Для вимірювання тиску повітря створені ртутні чашкові барометри і металліческіебарометри-анероїди. Лінії, що з'єднують точки з однаковим тиском, називаються изобарами.

Область зі зниженим тиском називають баричним мінімумом. або циклоном. А систему замкнутих ізобар з високим тиском в центрі - баричним максимумом. або антициклоном. Різниця в тиску викликає переміщення повітря. Горизонтальні руху повітря називають вітром. Швидкість вітру вимірюється в м / с і вимірюється анемометрами.

Кругова діаграма відображає повторюваність вітрів в різних напрямках протягом року, називається розою вітрів. Виділяють три групи вітрів: місцеві (викликані місцевими умовами), вітри циклонів і антициклонів і вітри, які є частьюобщей циркуляції атмосфери. До місцевих вітрам відносяться бризи, гірсько-долинні вітри. Вони дмуть з добовою періодичність з холодною поверхні на більш прогріту, і причина їх виникнення криється в різній теплоємності контрастних за властивостями середовищ. Вода значно більше теплоємність і нагрівається і остигає повільніше. Тому денний бриз дме з водойми на нагріте узбережжі, а нічний з швидко остигнула суші на що залишається теплою водну гладь. З бризом пов'язані вельми низькі для тропіків температури узбереж (+15. +20 ° c) і велика вологість повітря берегових пустинь.Горно-долинний вітер спрямований днем ​​з рівнин в гори, а вночі навпаки має спадний характер - в цьому випадку більш інертними в нагріванню є рівнинні райони. Ці вітри діють тільки при малих загальних градієнтах тиску, а з посиленням великомасштабних атмосферних процесів припиняються або слабшають. Інший приклад місцевого вітру - фен - сильний, поривчастий вітер дме з гір в долини. При підйомі повітря адіабатично (тобто без теплообміну з навколишнім середовищем) розширюється, охолоджується, в результаті чого зменшується кількість вологи, яке він може містити - випадають опади. Коли повітря перевалює через гірський хребет і опускається по підвітряного схилу, він стає тепліше і сухіше.

Загальна схема розподілу тиску і циркуляції атмосфери - результат нерівномірного нагрівання земної поверхні, що виникають в екваторіальних широтах потужних конвективних струмів і відхиляє потоки повітря сили Коріоліса. У тропічних широтах (20-30 °) напрямок розтікається в верхніх шарах атмосфери повітря стає паралельним екватора. Створюється підвищений тиск, повітря починає опускатися, при цьому вологість його знижується і опади практично не утворюються. У цих широтах по всій Землі простежується смуга пустель і напівпустель. Від динамічних максимумів тиску тропічних широт вітри спрямовуються до екватора і в середні широти. У Північній півкулі вони відхиляються вправо, в Південному - вліво. Перші називаються пасатами (постійні північно-східні вітри, що дмуть від тропіків до екватора), другі поступово трансформуються до західних. панівних в помірних широтах. Приполярні барические максимуми створюють свої системи вітрів, що розтікаються від полюсів.

Ця загальна схема порушується різницею в нагріванні суші і моря, що стоять на шляху вітрів горами. На контакті суші і моря утворюються вітри змінних напрямків. Великомасштабні потоки в системі океан-материк, що змінюють напрямки по сезонах року називаються мусонами. Літній мусон приносить на материк багато опадів.

Найбільші повітряні течії планетарного масштабу, співмірні за величиною з материками і океанами, захоплюючі всю тропосферу і нижню стратосферу (приблизно до 20 км) і характеризуються відносною сталістю, створюють загальну циркуляцію атмосфери. У тропосфері до них відносяться пасати, західні вітри помірних широт і східні вітри приполярних областей, а також мусони. Іноді до вітрових потоків загальної циркуляції атмосфери відносять вітри циклонів і антициклонів.

Основними "ветроразделамі" Землі є субтропічні пояси високого тиску. Від них повітряні маси оттекают до екватора, утворюючи пасати, і в сторону помірних широт, утворюючи західні вітри.

В екваторіальній периферії субтропічних антициклонів утворюються пасати - вітри, що дмуть від тропіків до екватора. Їм властиве постійне напрям: переважно північно-східне в Північній півкулі і південно-східне - в Південному. Над океаном вони дмуть весь рік, оскільки океанічні субтропічні максимуми постійні; над сушею - лише взимку.

У помірних широтах панівними є західні вітри. Однак це ідеальна схема. У помірних широтах, де вельми характерна зустріч теплих повітряних мас з боку тропіків і холодних - з полярних областей, постійно виникають фронтальні циклони і антициклони. в яких і здійснюється перенесення повітря із заходу на схід.

На східних узбережжях материків в помірних і субтропічних широтах Північної півкулі, де в міру віддалення від океанічних субтропічних максимумів слабшають західні вітри, спостерігається мусонних циркуляція. Мусони - повітряні потоки сезонного характеру, що змінюють напрямок взимку і влітку на протилежне. У внетропических широтах мусони викликані різним нагріванням суші і моря в один і той же сезон року. Вони виражені в основному в Північній півкулі. Зимовий північно-західний мусон дме з охолодженої суші (з Азіатського і Канадського максимумів) в сторону теплого незамерзаючого океану (Алеут і Ісландський мінімуми). Літній південно-східний мусон дме з боку океану (з Північно-Тихоокеанського та Північно-Атлантичного максимумів) на нагріту сушу. Літній мусон, таким чином, є "порушником" західних вітрів, що панують в помірному поясі.

У полярних областях переважають північно-східні вітри в Північній півкулі і південно-східні - в Південному.