220 подписчиков
#MeteoBook@pogoda812
ГЛАВА 8. КАК ОБРАЗУЮТСЯ ЦИКЛОНЫ.
И вот теперь, после того как мы узнали, что такое воздушные массы и атмосферные фронты, пришло время поговорить о циклонах, поскольку с этими знаниями мы уже можем понять, что же такое циклоны, и как они образуются.
Как мы узнали из прошлой главы, атмосферный фронт разделяет две воздушные массы, одна из которых – тёплая, а другая – холодная. Их может быть и больше, но об этом мы поговорим позже, а пока для простоты будем считать, что их две. Поскольку тёплый воздух легче холодного, в зоне фронта холодный воздух находится у земли в виде клина, а тёплый воздух – наверху.
Вот так выглядит фронт, если на него посмотреть сбоку (Рис.1). Сверху же фронт представляет собой некую переходную зону, в которой воздушные массы находятся одна под другой (Рис.2).
Зона фронта редко стоит на месте. Обычно или наступает тёплый воздух, или холодный. А что будет, если в одной части фронта будет наступать тёплый воздух, а в другой – холодный? В каком-то месте образуется точка, где первая зона переходит во вторую. Именно эта точка, при благоприятных условиях, и может стать центром будущего циклона.
Что же это за условия? Движение воздуха описывается достаточно сложными уравнениями, которые определяют состояние атмосферы в каждой точке. То, что происходит в том месте, где фронт меняет знак, зависит от того, какой воздух расположен и как движется по соседству с этой областью. Основное условие – надо, чтобы давление в этой области начало падать. Тогда небольшое возмущение на фронте приводит к тому, что участки фронта начинают двигаться в разные стороны ещё быстрее, давление ещё больше падает, и так далее.
Например, давление может начать падать из-за того, что тёплый воздух по каким-то причинам стал немного теплее. Например, его пригнало из более южных районов. Равновесие нарушается, тёплый воздух вклинивается в сторону холодного, и образуется циклон (Рис. 3).
Особую роль в образовании циклонов играет вращение Земли. Если бы его не было, область, где давление понизилось, просто заполнилась бы дополнительным воздухом, и падение давления бы остановилось. Но, так как Земля вращается, силы, которые действуют на частицы воздуха, заставляют его двигаться не в область пониженного давления, а в сторону от неё. Это позволяет давлению падать всё больше и больше, и воздух в циклоне начинает закручиваться.
В северном полушарии воздух в циклонах всегда движется против часовой стрелки, а в южном – по часовой стрелке. Вблизи экватора циклоны не образуются, так как там отклоняющая сила близка к нулю. А называется эта сила силой Кориолиса.
Так появляются циклоны, которые представляют собой атмосферные вихри. Если посмотреть на циклон сверху, то кажется, что воздух в нём движется по кругу, отсюда и название. Но на самом деле это не совсем так, ведь есть ещё и третье измерение – высота. Если посмотреть на циклон сбоку, то мы увидим, что воздух в центральной части циклона поднимается вверх. Если же описывать эти движения вместе, то получится, что вблизи земли воздух движется вокруг центра циклона, постепенно приближаясь к нему. То есть в нижней своей части циклон как бы всасывает в себя воздух с боков, в центральной части воздух поднимается вверх, а наверху растекается в стороны, удаляясь от центра. Все эти движения хорошо видны на спутниковых анимациях: нижний ярус облачности движется вокруг центра циклона, одновременно приближаясь к нему, а верхний (перистая облачность) чаще всего имеет компоненту скорости, направленную от центра циклона. В этом смысле кучево-дождевое облако (и особенно суперъячейка) представляет собой как бы уменьшенную модель циклона.
Но, конечно, в большом циклоне всё намного сложнее, ведь в него может входить несколько систем фронтов, которые искривляют и барическое поле, и циркуляцию воздуха. Как именно это происходит, и через какие стадии развития проходят циклоны, мы будем подробно рассматривать дальше.
Всё, о чём мы говорили в этой главе, относится к так называемым «циклонам умеренных широт».
3 минуты
20 августа 2024