Зона высокого давления
Область высокого давления , максимум , или антициклон , — это область вблизи поверхности планеты, где атмосферное давление превышает давление в окружающих регионах. Максимумы — это метеорологические особенности среднего масштаба , которые возникают в результате взаимодействия между относительно более крупномасштабной всей планеты динамикой атмосферной циркуляции .
Самые сильные области высокого давления возникают из-за масс холодного воздуха, которые распространяются из полярных регионов в прохладные соседние регионы. Эти максимумы ослабевают, когда они распространяются на более теплые водоемы.
Более слабыми, но более частыми являются области высокого давления, вызванные опусканием атмосферы : воздух становится достаточно прохладным, чтобы выбросить в осадок водяной пар, и сверху опускаются большие массы более холодного и сухого воздуха.
В областях с высоким давлением ветры дуют из центра области, где давление самое высокое, к периферии, где давление ниже. Однако если планета вращается, прямое направление воздушного потока от центра к периферии искривляется эффектом Кориолиса . При взгляде сверху направление ветра искривляется в сторону, противоположную вращению планеты; это вызывает характерную спиральную форму тропических циклонов, также известных как ураганы и тайфуны.
На англоязычных картах погоды обозначаются буквой H. центры высокого давления Карты погоды на других языках могут использовать другие буквы или символы.
Ветровая циркуляция в северном и южном полушариях.
[ редактировать ]Направление ветрового потока вокруг атмосферной области высокого давления и области низкого давления , если смотреть сверху, зависит от полушария. В северном полушарии системы высокого давления вращаются по часовой стрелке; В южном полушарии системы низкого давления вращаются по часовой стрелке.
Системы высокого давления в умеренных широтах обычно приносят теплую погоду весной и летом, когда количество тепла, получаемого от Солнца в дневное время, превышает количество тепла, теряемого ночью, и холодную погоду осенью и зимой, когда количество тепла, теряемого ночью, превышает количество тепла, теряемого ночью. то, что достигается в дневное время (в системах низкого давления все наоборот: низкие температуры осенью и зимой приносят более теплую погоду, а более прохладную — весной и летом).
На широтах 30 с.ш. и 30 ю.ш., так называемых «конских широтах», вокруг них наблюдается полупостоянное высокое давление, известное как субтропический хребет, хотя их размер и точное расположение меняются в зависимости от сезона. На западном побережье Соединенных Штатов субтропический хребет расширяется весной и приносит характерную для региона бездождьную летнюю погоду. Осенью западное побережье сжимается, и оно подвергается воздействию холодных фронтов с Тихого океана, которые приносят дожди в прохладные месяцы. На восточное побережье поздней весной и в течение всего лета он приносит теплый и влажный воздух. Осенью, когда субтропический хребет отступает, на смену приходит холодный воздух из Канады. В Европе эффект аналогичен: субтропический хребет приносит средиземноморскую жаркую, сухую летнюю погоду и прохладную влажную зиму. Европа к северу от Пиренеев находится на более высоких широтах, поэтому влияние хребта несколько менее значительно, и этот регион в основном характеризуется более прохладным морским климатом. Однако особенно жаркое лето, такое как 2003 или 2019 год, когда субтропический хребет расширяется больше, чем обычно, может принести волны жары даже на север, вплоть до Скандинавии - и наоборот, в то время как в Европе в 2003 году была рекордная летняя жара из-за особенно сильного субтропического хребта, его аналог в Северной Америке был необычно слабым, а температура на всем континенте весной и летом была влажной и значительно ниже нормы. [2]
В Южном полушарии результат аналогичен. Австралия и южный конус Южной Америки получают жаркую и сухую летнюю погоду из-за субтропического хребта и более прохладную и влажную зимнюю погоду, когда на смену приходят холодные фронты из южных океанов. [3]
Зимой преобладают холодные максимумы из субарктики. В Западной Европе и на западном побережье Северной Америки они берут начало в заливе Аляска или в районе Гренландии/Исландии и движутся с юга на юго-восток. Поскольку они представляют собой преимущественно массы океанского воздуха, они принесут прохладную, влажную погоду с обширным туманом. В Восточную Азию и внутреннюю часть Северной Америки эти воздушные массы приходят из Сибири или Канады и приносят с собой очень холодный и сухой воздух.
Научные термины на английском языке, используемые для описания погодных систем, вызванных максимумами и минимумами, были введены в середине 19 века, в основном британцами. Научные теории, объясняющие общие явления, возникли примерно двумя столетиями ранее.
Термин «циклон» был придуман Генри Пиддингтоном из Британской Ост-Индской компании для описания разрушительного шторма в декабре 1789 года в Коринге, Индия. [4] Вокруг области низкого давления образуется циклон. Антициклон , термин, обозначающий погоду в области высокого давления, был придуман в 1877 году Фрэнсисом Гальтоном. [5] для обозначения области, ветры которой вращаются в направлении, противоположном направлению циклона . В британском английском направление, противоположное часовой стрелке, называется против часовой стрелки, что делает термин «антициклоны» логическим продолжением.
Простое правило заключается в том, что для областей с высоким давлением, где обычно воздух течет от центра наружу, сила Кориолиса, создаваемая вращением Земли циркуляции воздуха, находится в направлении, противоположном кажущемуся вращению Земли, если смотреть сверху полюса полушария. Итак, и Земля, и ветры вокруг области низкого давления вращаются против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. Противоположность этим двум случаям происходит в случае максимума. Эти результаты получены из эффекта Кориолиса ; в этой статье подробно объясняется физика и представлена анимация модели для облегчения понимания.
Формирование
[ редактировать ]
Области высокого давления образуются из-за нисходящего движения через тропосферу — атмосферы слой , в котором возникает погода . Предпочтительные области синоптического течения на более высоких уровнях тропосферы находятся под западной стороной впадин.
На картах погоды в этих областях показаны сходящиеся ветры ( изотахи ), также известные как конвергенция , вблизи или выше уровня нерасхождения, который находится вблизи поверхности давления 500 гПа примерно на полпути через тропосферу и примерно в два раза ниже атмосферного давления в атмосфере. поверхность. [6] [7]
Системы высокого давления также называются антициклонами. На англоязычных картах погоды центры высокого давления обозначаются буквой H на английском языке, [8] в пределах изобары с наибольшим значением давления. На графиках верхнего уровня постоянного давления он расположен в пределах контура линии наибольшей высоты. [9]
Типичные условия
[ редактировать ]
Максимумы часто связаны со слабыми ветрами на поверхности и опусканием в нижней части тропосферы . Как правило, оседание приводит к высушиванию воздушной массы за счет адиабатического или компрессионного нагрева. [10] Таким образом, высокое давление обычно приносит ясное небо. [11] В течение дня, поскольку нет облаков, отражающих солнечный свет, поступает больше коротковолновой солнечной радиации , и температура повышается. Ночью отсутствие облаков означает, что исходящая длинноволновая радиация (т.е. тепловая энергия от поверхности) не поглощается, что приводит к более прохладным дневным низким температурам во все времена года. Когда приземный ветер становится слабым, оседание, происходящее непосредственно под системой высокого давления, может привести к скоплению твердых частиц в городских районах под хребтом , что приведет к повсеместной дымке . [12] низкого уровня Если за ночь относительная влажность поднимется до 100 процентов, туман . может образоваться [13]
С континентальными арктическими воздушными массами связаны мощные, вертикально-неглубокие системы высокого давления, перемещающиеся от более высоких широт к более низким в северном полушарии. [14] Когда арктический воздух движется над незамерзшим океаном, воздушная масса сильно видоизменяется над более теплой водой и принимает характер морской воздушной массы, что снижает прочность системы высокого давления. [15] Когда чрезвычайно холодный воздух перемещается над относительно теплыми океанами, полярные минимумы . могут развиться [16] Однако теплые и влажные (или морские тропические) воздушные массы, которые движутся к полюсу от тропических источников, изменяются медленнее, чем арктические воздушные массы. [17]
В климатологии
[ редактировать ]
Конские широты , или знойный пояс, [18] находится примерно на 30-й параллели и является источником теплых систем высокого давления. По мере того как горячий воздух ближе к экватору поднимается вверх, он охлаждается, теряя влагу; затем он переносится к полюсу, где опускается, создавая область высокого давления. [19] Это часть циркуляции клеток Хэдли, известная как субтропический хребет или субтропический максимум. В течение года он следует за движением Солнца, расширяясь на север (на юг в Южном полушарии) весной и отступая на юг (на север в Южном полушарии) осенью. [20] Субтропический хребет представляет собой систему высокого давления с теплым ядром, то есть с высотой он усиливается. [21] Многие из пустынь в мире вызваны этими климатологическими системами высокого давления. [22]
Некоторые климатологические районы высокого давления получили региональные названия. Наземный Сибирский максимум часто остается квазистационарным более месяца в самое холодное время года, что делает его уникальным в этом отношении. Он также немного крупнее и живучее, чем его аналог из Северной Америки. [23] Приземные ветры, усиливающиеся в долинах вдоль западной береговой линии Тихого океана, вызывают зимний муссон. [24] Арктические системы высокого давления, такие как Сибирский антициклон, имеют холодное ядро, а это означает, что они ослабевают с высотой. [21] Влияние Азорского максимума , также известного как Бермудский максимум, приносит ясную погоду на большую часть северной части Атлантического океана и волны жары в середине и конце лета в Западной Европе. [25] Вдоль его южной периферии циркуляция по часовой стрелке часто гонит восточные волны и возникающие из них тропические циклоны через океан к суши в западной части океанских бассейнов во время сезона ураганов . [26] Самое высокое барометрическое давление, когда-либо зарегистрированное на Земле, составило 1085,7 гектопаскаля (32,06 дюйма рт. ст.) и было измерено в Тосонценгеле, Завхан , Монголия , 19 декабря 2001 года. [27]
Подключение к ветру
[ редактировать ]Ветер перемещается из областей высокого давления в области низкого давления . [28] Это происходит из-за разницы в плотности между двумя воздушными массами . Поскольку более сильные системы высокого давления содержат более холодный или более сухой воздух, воздушная масса более плотная и течет к теплым или влажным областям, которые находятся вблизи областей низкого давления перед соответствующими холодными фронтами . Чем сильнее разница давления или градиент давления между системой высокого давления и системой низкого давления, тем сильнее ветер. вызванная Сила Кориолиса, вращением Земли , — это то, что обеспечивает ветрам в системах высокого давления циркуляцию по часовой стрелке в северном полушарии (поскольку ветер движется наружу и отклоняется вправо от центра высокого давления) и циркуляцию против часовой стрелки в южном полушарии. (поскольку ветер движется наружу и отклоняется влево от центра высокого давления). Трение о землю замедляет поток ветра, выходящий из систем высокого давления, и заставляет ветер течь в большей степени наружу, чем это было бы в случае отсутствия трения. В результате получается «действительный ветер» или «истинный ветер», включая агеострофические поправки, которые добавляют к геострофический ветер , характеризующийся течением, параллельным изобарам. [29]
См. также
[ редактировать ]
- Антициклонический шторм - Тип шторма
- Тепловой купол – Погодное явление
- Барометрический хребет - удлиненная область высокого атмосферного давления.
- Пассаты - преобладающие экваториальные ветры с востока на запад.
- Погодный фронт - граница, разделяющая две массы воздуха разной плотности.
- Зона низкого давления - Зона с давлением воздуха ниже, чем в соседних зонах.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Австралийский «Антишторм» » . НАСА. 8 июня 2012 года . Проверено 12 февраля 2013 г.
- ^ «Европейская жара» . 16 августа 2003 г.
- ^ «Сухое начало зимы» . www.boom.gov.au. Бюро метеорологии правительства Австралии. Июль 2017. Архивировано из оригинала 12 октября 2022 года . Проверено 19 октября 2022 г.
- ^ «Циклон» . Словарь.com . Проверено 24 января 2013 г.
- ^ | «Происхождение и история слов» [1] | по состоянию на 24 января 2013 г.
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). Уровень недивергенции. Американское метеорологическое общество . Проверено 17 февраля 2009 г.
- ^ Константин Матчев (2009). Среднеширотные циклоны – II. Архивировано 25 февраля 2009 года в Университете Wayback Machine во Флориде . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Кейт К. Хейдорн (2005). Погода: взлеты и падения: Часть 1. Погодный доктор. Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). Высокий. Американское метеорологическое общество . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Управление федерального координатора по метеорологии (2006 г.). Приложение G: Глоссарий. Архивировано 25 февраля 2009 года в Wayback Machine NOAA . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Джек Уильямс (2007). Что происходит внутри взлетов и падений. США сегодня . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Правительство Мьянмы (2007). Туман. Архивировано 27 января 2007 года в Wayback Machine. Проверено 11 февраля 2007 года.
- ^ Роберт Тардиф (2002). Характеристики тумана. Архивировано 20 мая 2011 года в Национальной исследовательской лаборатории Wayback Machine NCAR . Проверено 11 февраля 2007 г.
- ^ Новости CBC (2009). Виноват Юкон: воздушные массы Арктики охлаждают остальную часть Северной Америки. Канадский радиовещательный центр. Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Федеральное управление гражданской авиации (1999). Руководство по эксплуатации североатлантической международной авиации общего назначения Глава 2. Окружающая среда. ФАА . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Расмуссен, Э.А. и Тернер, Дж. (2003). Полярные минимумы: мезомасштабные погодные системы в полярных регионах, Cambridge University Press, Кембридж, стр. 612.
- ^ Доктор Али Токай (2000). ГЛАВА 11: Воздушные массы, фронты, циклоны и антициклоны. Университет Мэриленда, округ Балтимор . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Андерс Перссон (2006). Принцип Хэдли: понимание и непонимание пассатов. Архивировано 25 июня 2008 года в Международной комиссии Wayback Machine по истории метеорологии: История метеорологии 3. Проверено 16 февраля 2009 года.
- ^ Бекка Хэтэуэй (2008). Хэдли Селл. Университетская корпорация по исследованию атмосферы . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). Субтропический максимум. Архивировано 6 августа 2007 года в Wayback Machine Американского метеорологического общества . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Центр исследования изменения климата (2002). STEC 521: Урок 4 СИСТЕМЫ ПРИЗЕМНОГО ДАВЛЕНИЯ И ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ. Архивировано 7 ноября 2009 года в Университете Wayback Machine в Нью-Гэмпшире . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Команда ThinkQuest 26634 (1999). Образование пустынь. Архивировано 17 октября 2012 года в Wayback Machine Oracle ThinkQuest Education Foundation. Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ WT Стерджес (1991). Загрязнение арктической атмосферы. Спрингер, стр. 23. ISBN 978-1-85166-619-5 . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). Сибирский Высший. Архивировано 15 марта 2012 года в Wayback Machine Американского метеорологического общества . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Погода Online Limited (2009). Азорские острова Хай. Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ Крис Лэндси (2009). «Часто задаваемые вопросы: Что определяет движение тропических циклонов?» . Атлантическая океанографическая и метеорологическая лаборатория . Проверено 25 июля 2006 г.
- ^ Кристофер К. Берт (2004). Экстремальная погода (1-е изд.). ООО "Твин Эйдж" с. 234 . ISBN 0-393-32658-6 .
- ^ БВЭА (2007). Образование и карьера: Что такое ветер? Архивировано 4 марта 2011 года в Wayback Machine Британской ассоциации ветроэнергетики . Проверено 16 февраля 2009 г.
- ^ ДжетСтрим (2008). Происхождение ветра. Штаб-квартира Национальной метеорологической службы Южного региона. Проверено 16 февраля 2009 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
