Загальна циркуляція атмосфери - грунтознавство
Загальна циркуляція атмосфери - складна система повітряних течій, що охоплює всю атмосферу. Найбільш важливими з їх впливу на процеси, що відбуваються в земної поверхні, і в той же час найбільш вивченими є повітряні течії тропосфери.
Загальну циркуляцію атмосфери необхідно вивчати для того, щоб зрозуміти причини зміни погоди і умови формування клімату.
Припустимо, що Земля має однорідну поверхню, висвітлюється сонячними променями з усіх боків і не відчуває відхиляє дії осьового обертання. При цих умовах схема загальної циркуляції атмосфери виявиться дуже простий. Над екватором внаслідок сильного нагрівання повітря підніматиметься, і це призведе до виникнення нагорі області високого тиску. Над полюсами (нагорі) з'являється область зниженого тиску (результат охолодження повітря від поверхні). Ізобаричної поверхні в тропосфері отримають нахил в сторону полюсів. В цьому напрямку виникає рух повітря. Відтік повітря нагорі від екватора призведе до утворення біля поверхні екваторіальній депресії. Приплив додаткового кількості повітря нагорі викличе у полюсів виникнення приземної області підвищеного тиску. Відповідно до розподілу тиску в нижньому шарі тропосфери повітря почне рухатися від полюсів до екватора, т. Е. Виникне його меридіональний перенесення.
Якщо, зберігши припущення про однорідність земної поверхні, врахувати відхиляє дію обертання Землі, загальна картина циркуляції ускладниться. Піднімається над екватором повітря, прямуючи до полюсів, зі збільшенням широти під впливом відхиляє дії обертання Землі буде все більше відхилятися від напрямку меридіанів вправо в північній півкулі і вліво в південному. Близько 30 ° широти рух повітря набуває напрямок уздовж паралелей із заходу на схід. Що продовжує надходити до цих широт від екватора повітря, накопичуючись, повинен створити в нижньому шарі тропосфери високий тиск (субтропічний пояс). Від субтропічного пояса високого тиску у поверхні Землі повітря почне розтікатися в сторону екваторіальній депресії і до помірних широт. Між екватором і широтами 30 ° утворюється замкнуте кільце - тропічна циркуляція.
Загальну циркуляцію тропосфери можна уявити як кілька взаємопов'язаних зональних ланок:
Високоширотну ланка (полярне). обмежене широтою 65 °. До висоти 2-3 км переважають східні вітри, вище - західний перенос з деяким (непостійним) відхиленням в бік низького тиску над полюсом.
Среднеширотной ланка (помірне). розташоване між 65 і 25- 30 ° широти. Відрізняється західним перенесенням, що посилюється з висотою. Межшіротний перенесення тепла і холоду в цьому поясі здійснюють циклони і антициклони.
Низькоширотних (тропічне) ланка, що знаходиться між 25-30 ° і екватором. Тут панують пасати. Загальний напрямок руху повітря до висоти 1-2 км у тропіків і до верхньої межі тропосфери у екватора - зі сходу на захід. Особливої, протилежної пасатам - антіпассатного - повітряної течії вище кордону пасатів не виявлено. Над пасатами дмуть західні вітри, такі ж, як і в більш високих широтах; меридіональні складові в них дуже невеликі і різні за напрямком. Деякий відтік повітря від екватора ці вітри все ж забезпечують.
Всі ланки загальної циркуляції тропосфери тісно взаємопов'язані і разом охоплюють всю тропосферу. У стратосфері температура над екватором нижче, ніж над полюсом, відповідно розподіляється і тиск: воно падає від полюсів до екватора. Західний перенос, панівний в тропосфері, поступово змінюється східним.
До сих пір ми розглядали схему загальної циркуляції атмосфери без урахування впливу підстильної поверхні. Значне ускладнення в циркуляцію атмосфери вносить розподіл материків і океанів. Влітку материки тепліше, ніж океани. Переміщається над ними із заходу на схід потік повітря поступово нагрівається, розширюється, тиск нагорі підвищується, і ізобари згинаються до полюсів, окреслюючи над східною частиною материка гребені високого тиску. Внизу, під зоною розбіжність (на захід від осі гребеня), виникають циклони. Переходячи на Океан, повітря починає охолоджуватися, стискається, тиск нагорі знижується, ізобари окреслюють улоговини над східною частиною Океану, а внизу, під зоною збіжності (на захід від осі улоговини), формується антициклон.
Взимку картина зворотна. Гребені високого тиску і зони розходження виникають нагорі над теплим Океаном в його східній частині, створюючи умови для утворення приземних циклонів. Над материками формуються глибокі улоговини і зони збіжності, що призводить до появи приземних антициклонів (рис. 67).