Усі 12 морів. Моря та океани, які омивають Росію — список, опис та карта

Циркуляція атмосфери- система замкнутих течій повітряних мас, що виявляються в масштабах півкуль або всього земної кулі. Подібні течії призводять до перенесення речовини та енергії в атмосферу як у широтному, так і в меридіональному напрямках, через що є найважливішим кліматоутворюючим процесом, впливаючи на погоду в будь-якому місці планети.

Основна причина циркуляції атмосфери – сонячна енергіяі нерівномірність її розподілу на поверхні планети, внаслідок чого різні ділянки ґрунту, повітря та води мають різну температуруі, відповідно, різне атмосферний тиск(Баричний градієнт). Крім Сонця на рух повітря впливає обертання Землі навколо своєї осі та неоднорідність її поверхні, що викликає тертя повітря про ґрунт та його захоплення.

Повітряні течії за своїми масштабами змінюються від десятків і сотень метрів (такі рухи створюють локальні вітри) до сотень і тисяч кілометрів, що призводить до формування в тропосфері циклонів, антициклонів, мусонів та пасатів. У стратосфері відбуваються переважно зональні переноси (що зумовлює існування широтної зональності). Глобальними елементами атмосферної циркуляції є звані циркуляційні осередки - осередок Хадлі, осередок Феррела, полярна осередок.

струминна течія - сильний вітер у вигляді вузького повітряного потоку у верхній тропосфері або нижній стратосфері, на тропопаузі, для якого характерні великі швидкості (зазвичай на осі понад 30 м/с) та градієнти понад 5 м/с на 1 км за висотою та понад 10 м /з на 100 км по горизонталі.

Висотна струминна течія пов'язана з висотними фронтальними зонами. Має еліптичний формою вертикальний поперечний переріз. Розміри ВСТ по горизонталі - сотні кілометрів завширшки і тисячі кілометрів завдовжки, по вертикалі - 2-4 км. Швидкості вітру в ВСТ змінюються вздовж струменя, причому осередки максимальних швидкостей на осі ВСТ переміщуються за вітром. Струмені переміщаються у вигляді звивистих «повітряних річок» і в основному спрямовані на схід, але можуть мати меридіональний і ультраполярний напрямок.

Висотні струменеві течії є ланками загальної зональної циркуляції атмосфери.

Пассат(від ісп. viento de pasada - вітер, що сприяє переїзду, пересування) -вітер, що дме між тропіками цілий рік, у Північній півкулі з північно-східного, у Південному - з південно-східного напрямку, відокремлюючись один від одного безвітряною смугою. На океанах пасати дмуть із найбільшою правильністю; на материках і прилеглих до останніх морях напрямок їх частково видозмінюється під впливом місцевих умов. Віндійському океані, внаслідок зміни берегового материка, пасати зовсім змінюють свій характер і перетворюються на мусони.

Завдяки своїй сталості та силі в епоху вітрильного флотупасати поряд із західними вітрами були основним фактором для побудови маршрутів руху суден у повідомленні між Європою та Новим Світом.

Муссон(від араб. موسم(«mixon»)) пора року, За допомогою фр. mousson) - стійкі вітри, що періодично змінюють свій напрямок; влітку дмуть із океану, взимку - із суші; властиві тропічним областям та деяким приморським країнам помірного поясу(Далекий Схід). Мусонний клімат характеризується підвищеною вологістю у літній період.

Влітку мусони дмуть із океану на материки, взимку - з материків на океани; властиві тропічним областям та деяким приморським країнам помірного поясу (наприклад, Далекий Схід). Найбільшу стійкість і швидкість вітру мусони мають у деяких районах тропіків (особливо в екваторіальній Африці, країнах Південної та Південно-Східної Азіїі у Південній півкулі аж до північних частин Мадагаскару та Австралії). У більш слабкій форміі на обмежених територіях мусони виявляються і в субтропічних широтах (зокрема, на півдні Середземного моряі в Північній Африці, в області Мексиканської затоки, на сході Азії, в Південній Америці, на півдні Африки та Австралії).

Погодні аномалії у Росії стали предметом досліджень іноземних учених. Ряд метеорологів та кліматологів звернули увагу на те, що цього року надто у багатьох країнах спостерігалися екстремальні погодні прояви.

Крім спеки в Росії це найсильніша за останні 80 років повінь у Пакистані, надзвичайно сильна спека в липні в Японії (яка забрала життя понад 60 осіб), а також червнева спекотна погодау США та Канаді.

На думку метеорологів, які регулярно займаються моніторингом атмосфери в Північній півкулі, ці явища на глобальному рівні є «ланками одного ланцюга».

Зумовлені вони незвичною поведінкою висотних струминних течій в атмосфері.

Така течія (англійською воно називається jet stream)є потужним потоком повітря на висоті від 7 до 12 кілометрів над поверхнею Землі.

Висотні струменеві течії рухаються з півночі на південь і із заходу на схід, при цьому вони мають звивисту форму внаслідок впливу ряду факторів. Головним із таких факторів є так звані хвилі Россбі — низькочастотні, переважно горизонтальні хвилеподібні рухи, зумовлені обертанням та сферичністю Землі. Ці хвилі є скоріше вихорами, які циркулюють між півкулями планети і, зокрема, відіграють роль у формуванні явища «ель-ніньо» — коливань температури поверхневого шару води в екваторіальній частині. Тихого океануякі мають помітний вплив на клімат.

Останні кілька тижнів метеорологи помітили зміни у висотних струминних течіях в атмосфері, про що цього тижня, зокрема, повідомив науково-популярний журнал New Scientist. Метеоролог з Університету Редінга (Велика Британія) Майк Блекберн, Який займався подібними спостереженнями, розповів «Газеті.Ru», в чому полягає гіпотеза, якої дотримуються він і його колеги, яка пояснює, чому в Росії була така спека і який зв'язок ця аномалія має з іншими екстремальними природними явищами.

— У Північній півкулі Землі протягом усього липня спостерігалися систематичні вигини висотного. струминної течії, що простягається від Атлантики над Європою та Азією.

Цього літа гаряче вологе повітря з Африки позбавилося вологи над Східною Європоюі у вигляді гарячого сухого повітря принесла тепло далеко на північ. Там вигин струминної течії «блокував» антициклон і на довгий часвикликав рекордно високу температуру, що спровокувало лісові пожежі та зміг, здатний викликати серйозні негативні наслідкиздоров'я людини. Трохи далі на сході холодне повітря пішло на південь, потрапило в область мусонів над гірськими районамина півночі Пакистану та в період з 28 по 30 липня посилив там сезонні дощі. Швидше за все, інтенсивні дощі над деякими районами Китаю на початку серпня та аномальна спека в Японії у липні також є наслідком вигинів висотних струминних течій. Так само, ймовірно, стабільний антициклон над Росією призвело до того, що вологе повітря з Середземного моря викликало інтенсивні опади в східної Німеччини 6 серпня.

— Чому відбулися цьогорічні систематичні вигини висотної струминної течії?
— Ми не знаємо відповіді на це запитання. Такі зміни є частиною природної мінливості атмосфери, які призводять до змін погоди протягом тижня, місяця або цілої пори року. Але струминними течіями можна пояснити, зокрема, і повені у Великій Британії у червні — липні 2007 року, і досить вологе літо у всій Західної Європиу 2008 та 2009 роках.

— Чи можуть зміни висотної струминної течії бути наслідком зміни клімату на Землі?
- Окремі аномальні погодні явища, як спека в Росії або повінь у Пакистані, не можна віднести до глобального потепління, але більш висока Середня температуравикликає небезпеку збільшення аномальних явищ, так як тепле повітрямає велика кількістьводяної пари та зі збільшенням температури може спричинити і збільшення середньої кількості опадів. Щоб оцінити ймовірність повені у разі екстремальної кількості опадів, потрібно враховувати багато факторів. Так, у Пакистані гідрологи звернули увагу на випадки. некоректного використання водних ресурсівщо вплинуло на тяжкість затоплення. Варто зауважити, що масштаби допомоги та відновлення при НП у Пакистані, як і у багатьох країнах, що розвиваються, Зростають зі збільшенням кількості населення.

— Чи можливе повторення погодної аномалії в Росії наступному році?
— У нас, в Університеті Редінга, ми не складаємо такого прогнозу, інші організації роблять сезонні прогнози на основі комп'ютерних моделей. Багато дослідників проводять довгострокові прогнози для конкретних регіонів з використанням статистичних кореляцій погоди та зовнішніх факторів. Але висотні струменеві течії є невід'ємною частиною глобальної циркуляції атмосфери, і зміни течії впливають на погоду будь-якої пори року в будь-якому місці, у тому числі й наступного року в Росії.

— Чи дослідитимете ви з колегами нинішню погодну аномалію в Росії?
— Досі ми робили лише попередню оцінку тих, хто спостерігався в Останнім часомявищ, але ми ведемо проект з дослідження впливу струменевих течій на погоду, і в нашій науковій групіневдовзі має бути захищена дисертація на цю тему. Щоправда, вона буде пов'язана з повінню у Великій Британії 2007 року, а не нинішньою спекою в Росії.

— Чи можна сказати, що сучасна наукапоки що не в змозі враховувати багато факторів, які впливають на погоду, наприклад, сонячну активність та кількість арктичних льодовиків?
- Так. І я вважаю, що кліматичні та метеорологічні моделі можуть і повинні включати ряд різних факторів, як наприклад, сонячна активністьабо збільшення концентрації парникових газів. У низці організацій це вже робиться, наприклад, у Європейський центрсередньострокові прогнози погоди.

Між тим супутники NASA продовжуютьдослідження території охопленої пожежами Росії із космосу. Крім даних про кількість вогнищ лісових пожежв різних регіонахкраїни супутники передали на Землю інформацію про поширення чадного газувід пожеж — над територією Росії та її межами.

Повітряні маси на екваторі нагріваються, та гаряче повітряпіднімається нагору - там низький тиск. Повітря, що піднялося, тече на північ або на південь, охолоджується і опускається. Повітряні маси переміщуються від району високого тиску до області низького тиску. Повітря з півдня та з півночі знову прямує до екватора. В атмосфері формується система вертикальної циркуляції, що оперізує Землю, - це так звані осередки Гадлея, осередки Ферреля та Полярні осередки. На місці стиків осередків низьких та помірних широт потоки спрямовані вниз – зона західних поверхневих вітрів. У регіоні контакту осередків високих та середніх широт повітря навпаки піднімається - зона східних поверхневих вітрів та струменевої течії на висотах. Сила Коріоліса впливає напрям руху циркулюючих повітряних мас - вони переміщаються не строго вздовж паралелей, а відхиляються. Так, у кожній зоні виникають специфічні системи вітрів. У районах полюсів повітряні масирухаються зі сходу на захід, відхиляючись від полюсів. У зонах західного вітрупід впливом ефекту Коріоліса та інших сил повітряні маси переміщуються в східному напрямку. У зонах пасатів Північної півкулі вітер дме з північного сходу, у зонах пасатів Південної півкулі- З південного сходу. У верхніх шарахатмосфери утворюються потужні струменеві течії із заходу Схід, що виникають через різниці тиску і температур

Аерологічні спостереження допомогли вивчити багато особливостей ураганних вітрів на висотах - струменевих течій в атмосфері.

На щоденних картах баричної топографії у середній та верхній тропосфері, як і в нижній стратосфері, виявляються перехідні зони між високими холодними циклонами та теплими антициклонами. Це вже знайомі нам передні зони. Висотні фронтальні зони облямовують земну кулю в обох півкулях.

До основних характеристик висотних фронтальних зон відносять градієнти температури, вологості, тиску і вітру. У фронтальних зонах часто швидкості вітру на висотах перевищують 30 м/с (108 км/год).

Свою назву струменеві течії набули у 1940-х роках. Вони являють собою сильні повітряні течії (струми) у середині повітряних потоків, що мають малі швидкості. Вони швидко переміщаються разом із висотними фронтальними зонами, посилюючись чи слабшаючи.

Струмене протягом(за визначенням Аерологічної комісії ВМО) – сильний вузький потік з квазігоризонтальною віссю, розташованої у верхній тропосфері або стратосфері, і характеризується великими горизонтальними вертикальними змінамиградієнта швидкості вітру з наявністю одного чи кількох максимумів швидкості вітру.

Довжина струменевої течії – близько тисячі кілометрів, ширина – сотень кілометрів, вертикальна потужність – кілька кілометрів. Від осі струминної течії до його периферії швидкість вітру швидко зменшується. Максимальні швидкостівітру на осі можуть досягати 50-100 м/с, за нижню межу умовно приймається 30м/с. Зміна градієнта швидкості вітру називається зсувом вітру . Зсув вітру в зоні струменевих течій досягає великих величиняк у горизонтальному (10 м/с і більше на 100 км), так і у вертикальному напрямку (близько 5–10 м/с на 1 км).

Струменеві течії характерні для всіх районів земної кулі. По висоті розташування їх ділять на тропосферні та стратосферні.

Тропосферний струменевий перебіг– перенесення повітря у вигляді вузької течії з великими швидкостями вітру у верхній тропосфері або нижній стратосфері, з віссю поблизу тропопаузи; в полярних широтах- також і на нижчих рівнях.

Тропосферні струменеві течії діляться на:

Струменеві течії помірних широт (полярно-фронтові),

Субтропічні струменеві течії,

Арктичні струменеві течії.

Тропосферні струменеві течії характеризуються західним напрямкомвітрів протягом року.

Струменеві течії помірних широт виникають між високими антициклонами і циклонами (рис. 67). Вони є найбільш рухливими, а інтенсивності найбільш мінливі. Висота осі струменя розташовується найчастіше на рівні 7-10 км взимку і 8-10 км влітку. Максимальні швидкості на осі змінюються у межах залежно від контрастів температури у висотних фронтальних зонах. Середні мах швидкості вітру зазвичай дорівнюють 40-50 м/с, іноді перевищують 80-100 м/с.

Малюнок 67 – Струменевий перебіг помірних широт

Субтропічні струменеві течії у Північній півкулі формуються на північній периферії високих субтропічних антициклонів. Вони менш рухливі. Висота осі течії 12-14 км. Середній максимум швидкості вітру взимку перевищує 50–60 м/с, влітку – 30–40 м/с. Взимку течії зміщуються убік тропіків і перебувають над широтами 25–35°. Влітку вона (зона течій) зміщена на північ над океанами на 50-10 °, над материками - на 10-15 °. Струменеві течії особливо інтенсивні у східних берегівАзії та Північної Америкиі відносно слабкіше виражені над східними районамиАтлантики та Тихого океану.

Стратосферні струменеві течії- струменеві течії з віссю вище тропопаузи. Такі течії спостерігаються на всіх широтах. Серед них розрізняють:

ü струминна течія на краю полярної ночі. Західна течіяу верхній стратосфері та мезосфері планетарного характеру, виникає взимку поблизу полярного кола, у зоні великих меридіональних градієнтів температури між приполюсною областю, де панує Полярна ніч, та нижчими широтами, де спостерігається добова зміна дня та ночі. Вісь його розташована на висоті близько 60 км.

ü літній стратосферний струменевий перебіг. Східна струминна течія планетарного характеру в стратосфері, вона виникає на зверненій до екватора периферії літнього стратосферного антициклону, вісь його розташована в середньому на широті 45 ° і висоті близько 60 км, Середня швидкістьвітру на осі близько 50 м/с.

ü екваторіальний струменевий перебіг. Східне струменеве протягом стратосфері поблизу екватора (не далі, ніж під 15-20 ° широти), його вісь розташована на висоті близько 20-30 км, максимум швидкості вітру 50 м / с. Режим його нестійкий.

Струменеві течії зазвичай зображують на вертикальних розрізах атмосфери. На них наносяться ізотахи (лінії рівних швидкостейвітру), ізотерми, атмосферні фронти, тропопауза.

Струменеві течії грають важливу рольу режимі атмсферної циркуляції. Вони – основні артерії атмосфери. Знання їх особливостей важливе для авіації, особливо для безпеки польотів.

СТРУМНІ ПЕРЕМІНИ, ЇХ КЛ АСИФІКАЦІЯ, УМОВИ ОСВІТИ І ПОЛ ЄТІВ У НИХ

Струменевою течією ( СТ) називається вузька зона сильних вітрів зі швидкістю

100 км/год (30 м/с) і більший горизонтальний протяжності.

Максимальна швидкість вітру спостерігається в центральній частині СТ, яка називається віссю СТ . Праворуч і ліворуч від осі швидкість вітру зменшується. При цьому горизонтальні зрушення вітру можуть досягати 10 м/с і більше на 100 км відстані, а вертикальні - 5 ... 10 м/с і більше на 100 м висоти.

СТ можуть спостерігатися як у тропосфері (тропосферні СТ), так і в ст ратосфері

(Стратосферні СТ). При цьому тропосферні СТ бувають: поза ропічні, субтропічні та екваторіальні.

У Північній півкулі тропосферні СТ спрямовані, як правило, із заходу на схід,

але іноді вони можуть відхилятися на південь чи північ.

У поперечному перерізіСТ може бути представлене у вигляді сильно сплющеної

"т руби" (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Схематичне зображення струминної течії

Тропосферні СТ спостерігаються на висотах 7 ... 11 км. Вісь СТ зазвичай розташовується на

1,5 ... 2,0 км нижче за ропопаузу.

На території Орії СНД СТ частіше утворюються в холодну пору року. Максимальна

швидкість вітру (до 300 км/год і більше) спостерігається над Далеким Сходом, над рештою территорії вона досягає близько 200 км/год.

Найбільш інтенсивними та стійкими є субтропічні СТ. Максимальні швидкості (650…750 км/год і більше) спостерігаються над Японією та Тихим океаном.

Для СТ характерний неоднаковий розподіл температури і тиску на правій та

лівій стороні (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Розподіл температури та тиску у струменевому перебігу

На правій стороні від осі знаходиться ТБ і спостерігається високий тисктому ця сторона називається антициклонічною або теплою. На лівій стороні находиться ХВ і спостерігається низький тиск, тому ця сторона називається циклонічною і холодною. Такий розподіл температури і тиску СТ пояснюється тим, що в ХВ баричний ступінь значно менше, ніж у ТБ. Тому, на висотах низький тиск спостерігатиметься у ХВ, а високий – у ТБ. А так як СТ - це вітер, тому в Північному півкулі воно спрямоване таким чином, щоб зліва залишався низький тиск і, отже, ХВ, а справа - високий тиск і ТБ.

Позатропічні СТ пов'язані з головними атмосферними фронтами та висотними фронтальними зонами (ВФЗ) . Процес утворення СТ можна пояснити так (рис. 10.4). Великі контрасти температури (8 ° С ... 10 ° С і більше), що спостерігаються по обидва боки фронту, є причиною виникнення великих горизонтальних градієнтів тиску, а значить, і сили горизонтального баричного градієнта. Під впливом цієї сили починається висхідний рух ТБ по фронтальній поверхні. При цьому, чим більше контраст температури, тим інтенсивніший рух. У верхніх шарах тропосфери ТБ зустрічає потужний шар, що затримує – тропопаузу. Тропопауза зверху, а фронтальна поверхня знизу утворюють свого роду повітряні бар'єри, що обмежують вільний підйом ТБ. Під напором мас повітря, що піднімаються знизу, верхній ТБ, “затиснутий” з одного боку тропопаузою, а з іншого – фронтальної поверхнею, набуває велику швидкістьі проноситься вздовж ВФЗ як би вздовж своєрідної аеродіамічної труби. Висхідні рухи ТБ можуть “піднімати” тропопаузу над СТ. Тому на лівій стороні СТ ропопауза, як правило, має дуже крутий нахил.

Вісь СТ, в основному, паралельна атмосферним фронтам, з якими воно пов'язане. Якщо

СТ пов'язане з ТФ, воно розташовується у верхній тропосфері вперед і приземної лінії теплого фронту на відстані 400 ... 500 км. Якщо ж ділянка СТ пов'язана з ХФ, то СТ розташовується у верхній тропосфері за приземною лінією ХФ на відстані 100...300 км (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Синоптичні умови утворення струменевої течії

СТ можуть спостерігатися при ясному небі, але іноді вони супроводжуються хмарами верхнього ярусу, які розташовуються переважно на правій стороні СТ. Сильними вітровими потоками хмари розчленовуються на окремі смуги, які швидко переміщуються і своїм рухом вказують напрямок С Т. Хмари зазвичай розташовуються нижче за осі СТ на кілька сотень метрів. У хмарах можлива болтанка ПС, інтенсивність якої можна визначити за зовнішньому виглядухмар – чим “неспокійніший” їхній вид, тим сильніший болт анка.

Найбільш небезпечним явищемв зоні СТ є виникнення на його периферії вогнищ турбулентності. Причиною виникнення цих вогнищ є сильне гальмування СТ на його зовнішніх кордонахнавколишнім більш спокійним повітрям. У зв'язку з різким гальмуванням потоку утворюються зсуви вітру, що призводять до вихреутворення. При цьому вогнища турб улентності чергуються зі спокійними ділянками, їх інтенсивність і місце безперервно змінюються. Найбільш інтенсивними та небезпечними турбулентні вогнища бувають на лівій, циклонічній стороні СТ, де горизонтальні зрушення вітру

1,5 ... 2 рази більше, ніж на правій стороні (малюнки 10.5 і 10.6).

Рис. 10.5. Вихроутворення у струменевому перебігу

Рис. 10.6. Повторюваність бовтанки в різних частинахструминної течії

За відсутності хмар, ТЯН, що викликає сильну балаканину, може початися раптово для екіпажу і призвести до важких наслідків. Небезпечна болтанка в зоні СТ спостерігається в тих районах, де горизонтальні зрушення вітру більше 6 м/с на 100 км відстані, і/або вертикальні - більше 3 м/с на 100 м висоти. Товщина шару сильної болтанки, як правило,

Найкращі сприятливі умовидля польотів спостерігаються в центральній частині СТ і на

його правій стороні. Але при цьому необхідно враховувати, що при польотах в СТ на висотах, близьких до стелі, відхилення ВС в сторону підвищення температури представляє небезпеку, так як не виключена можливість його виходу в область значних позитивних відхилень температури від стандартної атмосфери. У цих випадках ВС може виявитися на висоті вище гранично допустимої, його стійкість і керованість будуть порушуватися, воно може мимоволі втрачати висоту і "провалюватися". Якщо при цьому в атмосфері відбуваються вертикальні пульсації вітру, ВС може потрапити на критичні кути атаки та зривні режими.