В эпоху парусного флота пассаты сильно упрощали перемещение судов, идущих из Европы в Новый Свет.
Это постоянные ветры, которые весь год дуют в одном и том же направлении, а именно из тропических широт к экватору.
Название «пассат» пришло из испанского языка. Там есть выражение viento de pasada, которое означает «ветер, благоприятствующий переезду, передвижению».
Почему пассаты сохраняют направление в течение всего года?
Давайте вспомним, как распределяется тепло по нашей планете. Земля получает тепло от солнечных лучей. Чем ближе к прямому угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается Земля.
На экватор падают лучи под прямым углом, а вот на полюсах они проходят по касательной. Поэтому в течение года экватор получает больше тепла, и именно в районе экватора на планете теплее всего.
От нагретой поверхности нагревается и воздух. Нагреваясь, он расширяется, становится менее плотным, а значит более лёгким, и поднимается вверх.
Пока более тёплый (а значит лёгкий) воздух находится в окружении более холодного (тяжёлого), он имеет возможность подниматься. Этот процесс называется конвекцией.
Теперь нужно вспомнить, что такое атмосферное давление.
Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на какую-то точку или поверхность. Другими словами, это вес «столба атмосферы», то есть вес всей атмосферы, от её верхней границы до поверхности.
Важно! Вес – это сила, его не стоит путать с массой.
Вес объекта может меняться даже в том случае, если его масса не меняется.
Например, вес вашей руки, опущенной на весы без дополнительного надавливания – будет отличаться от веса руки, которой вы дополнительно надавили на весы. Хотя масса руки в обоих случаях одинаковая.
Так и в атмосфере – вес, то есть давление воздуха на поверхность, зависит не только от массы воздуха.
Да, при подъёме в горы уменьшается общее количество молекул воздуха над нами (а значит и масса воздуха над нами), и поэтому давление в горах меньше, чем у подножья гор.
Но на давление влияют ещё и движения воздуха в атмосфере. Если воздушный поток направлен сверху вниз, то он дополнительно давит на поверхность, и давление высокое. Если нет вертикальных движений, то давление зависит только от массы воздуха. А если воздух поднимается, то давление на поверхность будет уменьшаться.
Вернёмся к нагретой поверхности у экватора: восходящие движения воздуха над экватором (конвекция) приводят к понижению там давления. Поэтому на экваторе сформировалась область низкого давления.
Воздух, поднявшись на высоту примерно 10-15 км, растекается от экватора в сторону полюсов. В процессе движения этот воздух теряет энергию, и опускается в районе тропиков. Опускаясь, воздух дополнительно давит на поверхность. Нисходящие движения воздуха формируют область высокого давления в тропиках. А ещё нисходящие движения воздуха препятствуют развитию облаков, поэтому в тропиках чаще всего наблюдается жаркая безоблачная погода, там мало осадков, и большую часть тропической зоны занимают пустыни.
Теперь осталось вспомнить, что ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого. Это значит, что ветер весь год направлен от тропиков в сторону экватора.
На невращающейся планете пассаты были бы направлены строго от высокого давления к низкому. Но на Земле на траекторию их движения влияет сила Кориолиса, поэтому они немного закручиваются по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой – в Южном.
Примерно на экваторе северный и южный пассат встречаются. Зона схождения пассатов называется внутритропической зоной конвергенции (вы можете встретить аббревиатуру ВЗК – это про неё!).
Что происходит в этой зоне? Там постоянно сталкиваются ветровые потоки, а значит всегда есть «излишки» воздуха, которые вытесняются наверх.
Помните, мы говорили, что подъём воздуха на экваторе вызван прогревом? Получается, есть сопутствующий и усиливающий механизм вертикальных движений на экваторе: при столкновении пассатов образуются «излишки» воздуха, которые вытесняются наверх.
Воздух поднимается, в результате чего давление на экваторе понижается. Из-за подъёма воздуха на экваторе часто наблюдается облачная погода, идут ливни.
Однако не весь воздух идёт наверх: часть воздуха остаётся у поверхности и продолжает двигаться вдоль экватора, в направлении с востока на запад. Этот восточный ветер, дующий вдоль экватора, приводит в движение воду – так формируется южное и северное пассатные течения вдоль экватора.