Реферат Особенности внутритропической циркуляции. Пассаты и погода в них
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство образования науки
Российской федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Тюменский государственный университет
Эколого-географический факультет
Кафедра геоэкологии
Реферат по метеорологии и климатологии на тему:
«Особенности внутритропической циркуляции. Пассаты и погода в них»
Тюмень 2008
Содержание
Введение
1.Характерные черты циркуляции воздуха в тропической и экваториальной зонах
2.Циркуляция в тропиках
3.Пассаты
4.Погода пассатов
5.Антипассаты
Заключение
Список литературы
Введение
Тема моего реферата «Особенности внутритропической циркуляции. Пассаты и погода в них». В работе я подробно даю описание циркуляции воздуха над тропическими широтами, расшифровываю понятия пассаты и антипассаты и даю характеристику погоды пассатов и антипассатов.
При написании реферата мне большую помощь оказала книга Хромова, Петросянца «Метеорология и климатология», а также я воспользовалась содержанием книг Зверьевой и Воробьевой «Синоптическая метеорология».
На страницах реферата к общему содержанию можно увидеть шесть рисунков, которые наглядно дают понять материал, изложенный в содержании реферата. Рисунки следующего характера: Повторяемость ВЗК в феврале за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость ВЗК в августе за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость преобладающих направлений ветра; Воздушные течения в области пассатов и внутритропической зоны конвергенции над тропиками Атлантики днем 14 июля
1.Характерные черты циркуляции воздуха в тропической и экваториальной зонах
Во внетропических широтах Земли атмосферные процессы носят преимущественно непериодический характер, обусловленный интенсивной цикло- и антициклонической деятельностью. Частота возникновения и интенсивность развития барических образований определяются здесь общими сезонными изменениями горизонтальных градиентов температуры и давления в тропосфере между низкими и высокими широтами с существенными коррективами, вносимыми подстилающей поверхностью. Процессы в низких широтах имеют свою специфику. Возникающие здесь атмосферные вихри мало определяют внутрисезонные особенности циркуляции, и поле давления не претерпевает столь резких непериодических изменений, как в средних и высоких широтах. Исключение составляют возникающие в экваториальной зоне тропические циклоны. Поэтому сезонные явления погоды, определяющиеся термическими условиями, здесь выражаются более отчетливо, чем во внетропических широтах.
На схемах общей циркуляции атмосферы изображаются вертикальные кольца циркуляции между экватором и полюсами. Одним из этих колец представляется циркуляция между экватором и тропиками. По существующим классическим представлениям, на высотах воздух из экваториальной зоны направляется к тропикам, а течения, исходящие из субтропических областей высокого давления, у поверхности земли - в сторону экватора. Эти почти постоянные ветры северо-восточного направления в северном полушарии и юго-восточного в южном, дующие у поверхности земли в сторону экватора, были названы пaccamами. Предполагается, что в зоне затишья, образуемой сходящимися пассатами северного и южного полушарий, происходит подъем воздуха, который направляется к северу и югу от экватора (антипассаты), а опускание их происходит в областях высокого давления, образующихся в тропической зоне. Возникновение этих областей высокого давления объясняется накоплением воздуха в этих широтах в связи со сходимостью воздушных течений на высотах к северу и к югу от экваториальной зоны, определяющейся действием отклоняющей силы вращения Земли.
Области высокого давления в субтропиках (субтропические антициклоны) хорошо выражены на климатологических месячных и сезонных картах атмосферного давления. Географическое положение пассатных ветров вместе с зоной затишья в течение года претерпевает сезонные смещения. Исходя из рассмотренных выше представлений о пассатной циркуляции, области высокого давления над тропиками должны быть непрерывными, окаймляющими земной шар между широтами 20-300 в северном и южном полушариях. В действительности области высокого давления расчленены на несколько антициклонов, располагающихся над океанами и сушей с меняющимися положениями центров в зависимости от сезона года. При этом разрывы вдоль широт 30-400 в обоих полушариях более отчетливо выражены летом (в нагретом полушарии). Более того, на севере Индийского океана северным летом направление ветра обусловлено полем давления южноазиатской термической депрессии. Субтропический антициклон в этом тропическом районе не образуется, а пассатные ветры отсутствуют. Нарушения пассатов происходят и в северной Австралии, на юге Северной Америки и в других районах тропической зоны земного шара.
Так как в низких широтах режим воздушных течений определяется радиационными условиями, то в соответствии с характером подстилающей поверхности прогревание воздуха в тропосфере происходит неодинаково, что получило отражение и на сезонной структуре высотного барического поля. Заметно различен режим воздушных течений и внутри сезонов над сушей и над океанами. Наиболее резко это выражено над Азией и Тихим океаном летом.
Циклонические возмущения в экваториальной зоне возникают непрерывно. Их возникновение обычно связано с небольшими, но частыми изменениями приземного барического поля. При этом здесь в приземном и надводном слоях воздуха суточные изменения температуры малы; лишь в отдельных случаях обнаруживается большая изменчивость температуры и ветра, связанная с перемещением относительно крупных вихрей.
В зоне пассатов почти всегда существует инверсия температуры. Пассатная инверсия образуется в восточной части океанов. Верхняя граница ее достигает 1-2 км над уровнем моря, а высота непрерывно колеблется. Наблюдения показали, что инверсия иногда исчезает на короткие промежутки времени. Это происходит при смене северных составляющих ветра на южные. Инверсия наиболее интенсивна над областями холодных океанических течений. В соответствии с температурой поверхностных вод в нижнем слое, до высоты 1-2 км, воздух имеет более низкую температуру, чем в расположенном выше слое. Здесь в слое преобладающего восточного переноса температура воздуха выше, поскольку она формируется в зоне высоких температур в системе субтропических антициклонов.
Согласно данным аэрологических наблюдений, в тропической зоне северного полушария северо-восточные ветры, наблюдающиеся в приземном слое воздуха, на высотах не переходят в юго-западные антипассаты, как это следует из теоретических положений о пассатной циркуляции, а в значительной части зоны остаются восточными и с высотой даже усиливаются. Антипассаты в классическом понимании не были обнаружены. Это дало основание считать, что представление о замкнутой циркуляции между экватором и тропиками требует пересмотра.
Наблюдения показали, что меридиональные составляющие пассатной циркуляции в слое трения образуют зону сходимости воздушных потоков. Выше 1-2 км в зоне сходимости наблюдаются устойчивые восточные ветры с небольшими отклонениями в меридиональном направлении (экваториальные восточные ветры). Восточные ветры четко обнаруживаются не только на высотах 5 км, но и на 9-
Синоптическое изучение процессов возникновения и регенерации антициклонов позволило установить, что субтропические антициклоны непрерывно регенерируют в связи с перемещением с материков средних широт на океаны подвижных антициклонов, возникающих под высотными фронтальными зонами тропосферы. Было установлено, что движущиеся антициклоны отклоняются в направлении к экватору, а движущиеся циклоны в направлении к полюсам. Физическое объяснение этого факта дано Россби и Ван Мигемом. Сущность этого явления состоит в том, что в связи с уменьшением параметра Кориолиса с широтой антициклоны имеют тенденцию двигаться с составляющими в сторону экватора, а циклоны, наоборот, в связи с возрастанием параметра Кориолиса имеют тенденцию двигаться с составляющими в сторону высоких широт. Правда, циклоны и антициклоны перемешаются не только в зависимости от изменения параметра Кориолиса вдоль меридианов, но также и к югу, а антициклоны - к северу в соответствии со структурой термобарического поля и процессов, развивающихся в системе высотных фронтальных зон. Однако в преобладающем числе случаев в северном 1и южном полушариях антициклоны движутся с составляющими в сторону экватора, а циклоны - в сторону высоких широт.
В частности, возникающие в средних широтах в тылу циклонов антициклоны на материках северного полушария перемешаются к юго-востоку, а затем над океанами – к востоку. Этот процесс наиболее ярко выражен в северном полушарии зимой, когда возникающие на материках антициклоны переходят на океаны и далее, двигаясь в восточном направлении, входят в субтропическую область высокого давления, обусловливают регенерацию субтропических антициклонов. Это довольно отчетливо выражено на карте повторяемости антициклонов. Так как эти процессы имеют место достаточно часто, то, естественно, они отражаются на среднем поле приземного давления. Поэтому субтропические антициклоны обычно располагаются центрами на широтах 30 и даже 40°. При этом сезонное давление зимой и особенно летом в большей мере определяется муссонным фактором.
Таким образом, вследствие частого перемещения возникающих на материках антициклонов в субтропики и тропики здесь создаются области высокого давления и барические градиенты, направленные у поверхности земли и на высотах в экваториальную зону пониженного давления, чем обусловливается преобладающий восточный перенос. При этом скорость такого переноса непостоянна. Она подвергается непрерывным изменениям в зависимости от сезонов года и процессов, происходящих вне экваториальной зоны.
Погода в экваториальной зоне во многом зависит от температуры поверхностных вод океанов и, следовательно, от теплых и холодных морских течений, способствующих или противодействующих возникновению конвективной неустойчивости облаков и выпадению осадков. Большое влияние на погоду низких широт оказывает зона сходимости пассатов северного и южного полушарий. Это довольно широкая зона, где могут наблюдаться одновременно одна и несколько линий сходимости приземного ветра, и названа внутритропической зоной конвергенции (В3К). От зимы к лету и, наоборот, от лета к зиме ВЗК перемешается на большие расстояния по меридиану, в частности над Атлантной - на 10°, над Африкой и Австралией - на 20°, а над севером Индийского океана и югом Азии - на 25-300. Этим определяется различие в распределении температуры и влажности: на высотах в различных пунктах экваториальной зоны по сезонам.
Если проследить за сезонным перераспределением атмосферного давления над материками и океанами и сезонными смещениями ВЗК, то нетрудно убедиться в тесной связи между ними. Перемещения В3К обусловлены главным образом сезонными изменениями радиационных условий над материками и океанами. Различными условиями притока тепла объясняется и неоднородность В3К вдоль широты, как и сезонное положение субтропических областей повышенного давления на материках и океанах.
Зимой, как известно, в северном полушарии субтропические антициклоны над океанами расположены южнее, чем антициклоны над материками Азии и Северной Америки. Летом субтропические антициклоны отчетливо выражены на океанах, а на суше в ряде районов отмечаются лишь их гребни. Поэтому горизонтальный градиент давления, направленный от субтропического антициклона в сторону экватора, меньше над западными районами океанов, чем над центральными и восточными их районами. Такое различие особенно проявляется над юго-востоком Азии и примыкающей частью Тихого океана. На тех же широтах над югом Азии, наоборот, градиент давления у поверхности земли направлен с экваториальной зоны и Индийского океана в систему южноазиатской летней депрессии, центр которой располагается на севере Индии и над Ираном.
Однако внутрисезонная эволюция зависит и от процессов в средних широтах. При меридиональном преобразовании термобарического поля нижней атмосферы, сопровождающемся адвекцией холода в низкие широты, в результате прогревания вторгшегося холодного воздуха давление в центре депрессии изменяется, а центр ее смещается в районы распространения холодной адвекции. В результате этого на севере Индийского океана (над Аравийским морем и Бенгальским заливом) в течение летних месяцев градиенты давления нередко возрастают и ветры усиливаются до штормовых.
В соответствии с условиями нагревания воздуха режим воздушных течений на высотах также различен над указанными выше районами. В частности, над Аравией и Иранским нагорьем, где нагревание воздуха летом происходит более интенсивно, чем над смежными широтами, высотный теплый антициклон является более мощным, а градиент давления на его южной периферии более значительным. Поэтому восточные ветры в верхней тропосфере и нижней стратосфере на юге Аравии и Ирана сильнее, чем над теми же широтами на юго-востоке Азии и особенно над Тихим океаном. Широтным распределением притока тепла объясняется и то, что высотные оси субтропических антициклонов над океанами наклонены в сторону экватора, а над зоной низкого приземного давления между западом Африки и востоком Азии (25-350 с. ш.) летом в верхней тропосфере и нижней стратосфере образуется ярко выраженная полоса высокого давления.
Так как интенсивность нагревания воздуха и формирование поля давления зависит и от характера подстилающей поверхности, то особенности циркуляции в низких широтах заметно различны над сушей и океаном. Слабые и кратковременные изменения давления здесь часто происходят под влиянием крупномасштабных преобразований термобарического поля тропосферы в умеренной зоне.
Внутритропическая зона конвергенции на средних картах приземного давления и ветра обычно представляется линией сходимости пассатов северного и южного полушарий. Ранее она неудачно была названа тропическим фронтом. Однако аэрологические данные показали, что в зоне сходимости ветра нет сколько-нибудь выраженных горизонтальных контрастов температуры, характерных для фронтов внетропических широт.
На рис. 1 и 2 представлены карты средней повторяемости ВЗК в феврале и августе за пять лет. Повторяемость выражена числом случаев в квадратах, ограниченных 50 географической широты и долготы. В феврале и августе ширина зоны, где возникает внутритропическая конвергенция, превышает 1000-
Муссоны - сравнительно устойчивые в течение сезона ветры возникают между материками и океанами и резко меняют направление от зимы к лету и от лета к зиме. Главным фактором возникновения муссонной циркуляции является неодинаковое нагревание суши и моря и обусловленные этим разности температур воздуха. По С. П. Хромову, муссонная циркуляция в любой области земли определяется циклонической деятельностью. Аналогичный вывод высказан и Флёном.
Муссон в нижнем слое тропосферы обусловлен градиентом давления и, следовательно, направлен из области высокого давления в сторону низкого давления. Именно вследствие сезонных температурных условий зимой на суше формируется высокое давление, а летом низкое, в результате чего воздушные течения вблизи поверхности земли зимой направлены с материков (из области высокого давления) на океаны (в область низкого давления), а летом, наоборот, с океанов на материки.
Так как муссонная циркуляция возникает вследствие теплового различия между материками и океанами, то она имеет место не только в тропиках, но и в любой части земного шара, где создаются разности температуры между сушей и морем, не исключая высокие широты.
Во внетропических областях атмосферные процессы носят преимущественно непериодический характер с частым чередованием циклонов и антициклонов.
В низких широтах горизонтальные градиенты температуры и давления в тропосфере малы и отчетливо выражена циркуляция, обусловленная сезонными радиационными условиями. Об этом свидетельствуют сезонные перемещения внутри тропической зоны конвергенции и пассатов. В этих же широтах наиболее сильно выражена и муссонная циркуляция.
Муссонная циркуляция как результат теплообмена между материками и океанами в значительной степени поглощается действием западного переноса в тропосфере и обнаруживается лишь у поверхности земли в виде сезонной смены ветра. При этом в низких широтах, где циклоны и антициклоны слабо развиты, муссонные потоки выражены наиболее отчетливо. Наоборот, в умеренных широтах, особенно зимой, когда контрасты температуры экватор – полюс значительны и имеет место интенсивная цикло- и антициклоническая деятельность, муссонные потоки не отличаются устойчивостью, но они создают соответствующий фон приземного давления, и тем самым обнаруживаются на картах среднего приземного давления.
На рис. 3 при ведена карта географического распространения муссонов. Карта построена на основании разности преобладающих направлений ветра в январе и июле в муссонных областях, в которых угол между преобладающими направлениями ветра для января и июля составлял не менее 1200.
Следует обратить внимание на расположение зон муссонов и «муссонной тенденции». Они хорошо оконтуривают Евразийский материк с севера, востока и юга, Африку и Североамериканский материк с севера и другие районы, где происходит изменение направления горизонтального градиента температуры между сушей и морем.
Перемещение ВЗК и пассатов также связано с сезонными различиями притока тепла и, следовательно, поля давления. Как видим, внешнее различие между пассатами и муссонами практически стирается, поскольку и те и другие ветры определяются структурой поля давления. Внешне создается впечатление, что пассаты из южного полушария как бы перемещаются в северное. В действительности, в соответствии с изменениями термического режима подстилающей поверхности давление воздуха над Азиатским материком от зимы к лету постепенно понижается и уже в апреле – мае над Южной Азией начинают возникать зоны конвергенции ветра. В летние месяцы с углублением южноазиатской депрессии повторяемость конвергирующих ветров резко возрастает на севере Индии. Однако на севере Индийского океана, вблизи экватора условия для формирования ВЗК еще сохраняются. В этом районе и наблюдаются, правда, слабые, но конвергирующие ветры.
Внутрисезонные усиления и ослабления муссонов над Индией зависят от углубления и ослабления, а также территориального перемещения центра южноазиатской летней депрессии. Все эти изменения зависят главным образом от процессов, развивающихся в умеренных широтах. При этом возникают дополнительные центры над Аравией, Ираном, Индией, Южным Китаем в случае значительных меридиональных преобразований деформационных полей тропосферы, сопровождающихся адвекцией холодных масс воздуха с севера на юг и увеличением горизонтальных градиентов температуры и давления к северу от центра этой термической депрессии. Увеличение нестационарности, вызванной усилением адвекции холода и дивергенции к северу от центра южноазиатской депрессии, приводит к изменению атмосферного давления в центральной части депрессии и перемещению ее центра. Очевидно, что интенсивность летнего муссона вообще и муссона над Индией и востоком Азии в частности влияет циклоническая деятельность, развивающаяся на фоне относительно низкого давления на материках.
Вертикальная протяженность муссонов различается в разных географических районах. Летом над восточной Азией муссонный воздухообмен происходит в слое 0-5 км. По-видимому, при различных синоптических ситуациях вертикальная протяженность муссона может колебаться в широких пределах.
Наличие мощного западного переноса затрудняет выделение муссонной составляющей ветра на высотах. Тем не менее втекание воздуха, происходящее в нижних слоях тропосферы в системе южноазиатской депрессии, должно компенсироваться вытеканием масс воздуха в средних и верхних слоях тропосферы.
Перераспределение масс воздуха на земном шаре носит и сезонный характер. Оно значительно по масштабам, осуществляется в основном между материками и океанами в соответствии с их сезонным термическим режимом. Имеют место также перемещения воздуха и между полушариями. Из одного полушария в другое ежегодно перетекает около 38,7·1011 т воздуха. Несмотря на внушительность приведенной цифры, такое количество воздуха составляет лишь около десятой доли процента от всей массы атмосферы.
Независимо от местоположения станции, преобладающее направление воздушных течений зависит главным образом от времени года. Северной зимой обычно течения через экватор в верхней тропосфере направлены с юга на север, а летом, наоборот, с севера на юг. Однако такой перенос не носит постоянного характера. Он только преобладает. Результирующий перенос в январе был направлен из северного полушария в южное, а в июле, наоборот, из южного в северное.
При анализе условий переноса воздуха через экватор приходится учитывать взаимодействие ряда сил, что значительно затрудняет вычисление количества воздуха, перетекающего из полушария в полушарие.
2.Циркуляция в тропиках
Метеорологическая граница тропической зоны. В атмосфере не существует твердых границ: воздушные массы из тропиков могут проникать в полярные широты, а арктический воздух достигает тропических широт, правда, сильно трансформировавшись по пути. Проникновение умеренного воздуха в тропики и тропического воздуха в умеренные широты происходит систематически и представляет основной элемент междуширотного обмена теплом и влагой. Поэтому любая граница в атмосфере является условной, т. е. некоторой переходной зоной, разделяющей районы с преобладанием определенных циркуляционных процессов. Главное, что отличает циркуляцию в умеренных широтах,- это циклоническая деятельность, развивающаяся в воздушных течениях преобладающего западного переноса. Циркуляция в тропиках существенным образом отличается от циркуляции в умеpенныx широтах
Переходная зона, которая отделяет циркуляцию в тропиках от циркуляции умеренных широт над океанами, может быть условно представлена широтными осями субтропических антициклонов. Однако для циркуляции над материками этот критерий не годится, поскольку там нет субтропических антициклонов. Более строго границу, выделяющую тропическую зону, можно определить как широту, представляющую среднеарифметическое из широт среднего положения тропической тропопаузы и тропопаузы умеренных широт на каждом меридиане в соответствующем месяце или сезоне. Определенная таким образом граница зимой лежит около 28+30 с. ш. в Северном полушарии и около 32+30 ю. ш. в Южном полушарии, а летом - около 35+50 с. ш. и 35+30 ю. ш. соответственно. Таким образом, от зимы к лету граница тропической зоны смещается к полюсам, причем наибольшее смещение наблюдается в Северном полушарии над материками.
В отличие от умеренных широт циркуляционные системы (но не погода) в тропиках отличаются значительной устойчивостью. Как на средних картах давления и ветра, так и в любой физический момент в тропической зоне можно различать пассаты, летний или зимний муссон и внутритропическую зону конвергенции, расположенную в экваториальной ложбине.
3.Пассаты
Устойчивые ветры восточной четверти, дующие в течение всего года над океанами на обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов в каждом полушарии, называют пассатами.
Скорость пассатных ветров у земной поверхности составляет в среднем 5-8 м/с. На земном шаре эти системы ветров наиболее устойчивы: с вероятностью 80-90% их можно встретить в любой момент года, а не только на средних картах. Субтропические антициклоны вытянуты по широте. Поэтому на их обращенной к экватору периферии изобары проходят почти параллельно широтным кругам и, следовательно, пассаты над уровнем трения должны иметь восточное направление. На рис. 4 представлена картина воздушных течений в области пассатов и внутритропической зоны конвергенции над тропиками Атлантики днем 14 июля1969 г . Воздушные течения восстановлены по движению пассатных кучевых облаков, определенных из серии последовательных фотографий, сделанных с геостационарного метеорологического спутника. Из этого рисунка видно, что на востоке субтропического антициклона к восточной составляющей ветра присоединяется еще направленная к экватору составляющая, а на западе - составляющая, направленная от экватора.
В слоях, близких к земной поверхности, где действует силы трения, ветер отклоняется от изобар на некоторый угол в сторону низкого давления. Это значит, что на южной периферии субтропического антициклона в Северном полушарии у земной поверхности вместо восточных ветров наблюдаются северо-восточные; аналогично, на северной периферии субтропического антициклона в Южном полушарии у земной поверхности наблюдаются юго-восточные ветры. Иначе говоря, вследствие трения пассаты получают дополнительные составляющие, направленные к экватору. Пассаты Северного полушария часто называют поэтому северо-восточными, а пассаты Южного полушария - юго-восточными. Однако эти направления пассатов характерны только вблизи земной поверхности, и не для всей области пассатов, а для тех ее частей, где изобары субтропического антициклона вытянуты по широте.
Субтропические антициклоны над океанами очень хорошо выражены на многолетних средних картах. На ежедневных картах видно, что это не постоянно существующие антициклоны. На самом деле антициклоны здесь возникают, перемещаются, исчезают. Но антициклоны в субтропиках абсолютно преобладают над циклонами. Поэтому на многолетних средних картах и создаются субтропические центры действия с высоким давлением.
Заметим еще, что на климатологических картах над каждым океаном в каждом полушарии расположено по одному антициклону. На ежедневных картах их бывает больше - часто два, иногда три над каждым океаном; над южным Тихим океаном - до четырех.
Распределение давления в тропиках день ото дня меняется мало. Поэтому направление пассатов отличается большой устойчивостью. Но все же, поскольку субтропические антициклоны день ото дня перемещаются, направления пассатных ветров также в общем подвержены некоторым изменениям. Допустим, что над океаном располагается не один, а два субтропических антициклона или более. При их перемещении с запада на восток место наблюдения переходит сначала в тыл первого антициклона, потом в переднюю часть второго. При этом пассат меняет северо-восточное направление на восточное и юго-восточное, затем снова на северо-восточное. Кроме того, внутри пассатов возникают атмосферные волны, которые могут приводить к изменениям направления пассатов. Однако колебания направления находятся в пределах восточного квадранта.
4. Погода пассатов
В нижнем слое пассатов воздух вследствие влияния трения течет с составляющей, направленной к экватору. На восточной периферии каждого субтропического антициклона эта составляющая, направленная к экватору, значительно усиливается уже независимо от трения. Здесь в субтропики поступают относительно холодные воздушные массы из умеренных широт. Двигаясь на все более теплую поверхность моря, пассатное течение в нижних слоях приобретает неутойчuвую стратификацию. Устанавливаются большие вертикальные градиенты температуры, часто превышающие сухоадиабатический в нижних сотнях метров, и развивается оживленная конвекция со скоростями восходящих токов порядка 2,5-4 м/с и с образованием кучевых облаков.
Конвекция не достигает больших высот. Уже на высотах 11200-2000 м в области пассатов обнаруживается задерживающий слой в несколько сотен метров толщиной с инверсией температуры или, по крайней мере, с изотермией (рис. 5). Эта пассатная инверсия образуется при оседании воздуха, характерном для всякого хорошо развитого антициклона не только в тропиках. Инверсия и задерживает развитие конвекции на сравнительно низком уровне. Облака не получают большого вертикального развития, нередко принимают характер слоисто-кучевых и не достигают уровня оледенения, который в тропиках, лежит выше 5 км. Поэтому из облаков, как правило, не выпадает осадков. В исключительно редких случаях из пассатных кучевых облаков могут выпадать незначительные мелкокапельные и очень кратковременные дожди, обусловленные взаимным слиянием капель без посредства ледяной фазы.
5. Антипассаты
Вертикальная мощность пассатов увеличивается к экватору. Под 20-й параллелью она равна 2-4 км . Вблизи экватора, особенно в летнем полушарии, восточные ветры пассатов сливаются с восточными воздушными течениями внутритропической зоны конвергенции, которые здесь захватывают всю тропосферу и стратосферу.
Ветры над пассатами имеют преобладающее западное направление, т. е. такое же, какое господствует в средней и верхней тропосфере во внетропических широтах.
Западные ветры над пассатами называются антипассатами. Прежде считали, что антипассаты дуют строго противоположно приземному направлению пассатов, т. е. в Северном полушарии с юго-запада, а в Южном - с северо-запада. Наблюдения этого не подтвердили. Антипассаты - вообще западные ветры, такие же, как и в более высоких широтах на тех же уровнях. В западном потоке обычно развиваются волнообразные возмущения, которые и определяют меридиональные составляющие, как это показано, например, на рис. 6; на рисунке приведено поле движения воздуха в верхней тропосфере днем 14 июля1969 г ., восстановленное по смещению облаков верхнего яруса, наблюдениям самолетов и аэрологических станций. Наблюдения показывают, что меридиональные составляющие ветра могут иметь на различных меридианах противоположные направления, например на 200 з.д. южное, а на 400 з.д. - северное. Если осреднить эти переносы по всему земному шару, то в верхней половине тропосферы будут преобладать составляющие, направленные от экватора к высоким широтам.
Заключение
За время написания реферата я познакомилась с особенностями циркуляции воздуха внутритропических зон, подробно изучила пассаты и антипассаты, а также рассмотрела и познакомилась с погодой внутри пассатов.
На страницах реферата к общему содержанию имеются шесть рисунков, которые наглядно дали понять материал, изложенный в содержании реферата. Рисунки следующего характера: Повторяемость ВЗК в феврале за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость ВЗК в августе за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость преобладающих направлений ветра; Воздушные течения в области пассатов и внутритропической зоны конвергенции над тропиками Атлантики днем 14 июля1969 г .; Типичное распределение температуры воздуха с высотой в пассатах; Антипассат Северного полушария и внутритропическая зона конвергенции в Атлантическом океане 14 июля 1969 г .
Во время работы над рефератом я воспользовалась тремя источниками литературы, что позволило мне еще более усовершенствовать навыки работы с научной литературой.
Список литературы
1.Воробьева – «Синоптическая метеорология»;
2.Зверьева – «Синоптическая метеорология»;
3.Хромов С.П., Петросянц М.А. – «Метеорология и климатология», ИМУ, 1994г.
Устойчивые ветры восточной четверти, дующие в течение всего года над океанами на обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов в каждом полушарии, называют пассатами.
Скорость пассатных ветров у земной поверхности составляет в среднем 5-8 м/с. На земном шаре эти системы ветров наиболее устойчивы: с вероятностью 80-90% их можно встретить в любой момент года, а не только на средних картах. Субтропические антициклоны вытянуты по широте. Поэтому на их обращенной к экватору периферии изобары проходят почти параллельно широтным кругам и, следовательно, пассаты над уровнем трения должны иметь восточное направление. На рис. 4 представлена картина воздушных течений в области пассатов и внутритропической зоны конвергенции над тропиками Атлантики днем 14 июля
В слоях, близких к земной поверхности, где действует силы трения, ветер отклоняется от изобар на некоторый угол в сторону низкого давления. Это значит, что на южной периферии субтропического антициклона в Северном полушарии у земной поверхности вместо восточных ветров наблюдаются северо-восточные; аналогично, на северной периферии субтропического антициклона в Южном полушарии у земной поверхности наблюдаются юго-восточные ветры. Иначе говоря, вследствие трения пассаты получают дополнительные составляющие, направленные к экватору. Пассаты Северного полушария часто называют поэтому северо-восточными, а пассаты Южного полушария - юго-восточными. Однако эти направления пассатов характерны только вблизи земной поверхности, и не для всей области пассатов, а для тех ее частей, где изобары субтропического антициклона вытянуты по широте.
Субтропические антициклоны над океанами очень хорошо выражены на многолетних средних картах. На ежедневных картах видно, что это не постоянно существующие антициклоны. На самом деле антициклоны здесь возникают, перемещаются, исчезают. Но антициклоны в субтропиках абсолютно преобладают над циклонами. Поэтому на многолетних средних картах и создаются субтропические центры действия с высоким давлением.
Заметим еще, что на климатологических картах над каждым океаном в каждом полушарии расположено по одному антициклону. На ежедневных картах их бывает больше - часто два, иногда три над каждым океаном; над южным Тихим океаном - до четырех.
Распределение давления в тропиках день ото дня меняется мало. Поэтому направление пассатов отличается большой устойчивостью. Но все же, поскольку субтропические антициклоны день ото дня перемещаются, направления пассатных ветров также в общем подвержены некоторым изменениям. Допустим, что над океаном располагается не один, а два субтропических антициклона или более. При их перемещении с запада на восток место наблюдения переходит сначала в тыл первого антициклона, потом в переднюю часть второго. При этом пассат меняет северо-восточное направление на восточное и юго-восточное, затем снова на северо-восточное. Кроме того, внутри пассатов возникают атмосферные волны, которые могут приводить к изменениям направления пассатов. Однако колебания направления находятся в пределах восточного квадранта.
4. Погода пассатов
В нижнем слое пассатов воздух вследствие влияния трения течет с составляющей, направленной к экватору. На восточной периферии каждого субтропического антициклона эта составляющая, направленная к экватору, значительно усиливается уже независимо от трения. Здесь в субтропики поступают относительно холодные воздушные массы из умеренных широт. Двигаясь на все более теплую поверхность моря, пассатное течение в нижних слоях приобретает неутойчuвую стратификацию. Устанавливаются большие вертикальные градиенты температуры, часто превышающие сухоадиабатический в нижних сотнях метров, и развивается оживленная конвекция со скоростями восходящих токов порядка 2,5-4 м/с и с образованием кучевых облаков.
Конвекция не достигает больших высот. Уже на высотах 11200-
5. Антипассаты
Вертикальная мощность пассатов увеличивается к экватору. Под 20-й параллелью она равна 2-
Ветры над пассатами имеют преобладающее западное направление, т. е. такое же, какое господствует в средней и верхней тропосфере во внетропических широтах.
Западные ветры над пассатами называются антипассатами. Прежде считали, что антипассаты дуют строго противоположно приземному направлению пассатов, т. е. в Северном полушарии с юго-запада, а в Южном - с северо-запада. Наблюдения этого не подтвердили. Антипассаты - вообще западные ветры, такие же, как и в более высоких широтах на тех же уровнях. В западном потоке обычно развиваются волнообразные возмущения, которые и определяют меридиональные составляющие, как это показано, например, на рис. 6; на рисунке приведено поле движения воздуха в верхней тропосфере днем 14 июля
Заключение
За время написания реферата я познакомилась с особенностями циркуляции воздуха внутритропических зон, подробно изучила пассаты и антипассаты, а также рассмотрела и познакомилась с погодой внутри пассатов.
На страницах реферата к общему содержанию имеются шесть рисунков, которые наглядно дали понять материал, изложенный в содержании реферата. Рисунки следующего характера: Повторяемость ВЗК в феврале за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость ВЗК в августе за пять лет (1966-1970 гг.); Повторяемость преобладающих направлений ветра; Воздушные течения в области пассатов и внутритропической зоны конвергенции над тропиками Атлантики днем 14 июля
Во время работы над рефератом я воспользовалась тремя источниками литературы, что позволило мне еще более усовершенствовать навыки работы с научной литературой.
Список литературы
1.Воробьева – «Синоптическая метеорология»;
2.Зверьева – «Синоптическая метеорология»;
3.Хромов С.П., Петросянц М.А. – «Метеорология и климатология», ИМУ, 1994г.
