Циклоны и антициклоны — признаки, характеристики и отличия

Вихри тропических широт

В семидесятых годах прошлого века тропический циклон Bhola обрушился на Бангладеш. Хотя скорость ветра, и сила была невелика и ему была присвоена лишь третья (из пяти) категория урагана, из-за огромного количества обрушившихся на землю осадков, вышедшая из берегов река Ганг затопила почти все острова, смыв все поселения с лица земли.

Тропический циклон гораздо опаснее вихря из умеренных широт: образуется он там, где температура океанической поверхности не ниже 26°, а разница между температурными показателями воздуха превышает два градуса, в результате чего усиливается испарение, влажность воздуха увеличивается, что способствует вертикальному поднятию воздушных масс.

Таким образом, появляется очень сильная тяга, захватывающая собой новые объёмы воздуха, которые нагрелись и набрали влажности над океанической поверхностью. Вращение нашей планеты вокруг своей оси придаёт подъёму воздуха вихреобразное движение циклона, который начинает вращаться на огромной скорости, нередко преобразовываясь в ураганы ужасающей силы.

Формируется тропический циклон лишь над океанической поверхностью между 5-20 градусами северной и южной широт, и оказавшись на суше, довольно быстро затухает. Размеры его обычно невелики: диаметр редко превышает 250 км, но вот давление центр циклона имеет чрезвычайно низкое (чем ниже, тем быстрее движется ветер, поэтому движение циклонов составляет обычно от 10 до 30 м/с, а порывы ветра превышают 100 м/с). Естественно, далеко не каждый тропический циклон несёт с собой гибель.

Существует четыре типа этого вихря:

• Возмущение – движется со скоростью, не превышающей 17м/с;
• Депрессия – движение циклона составляет от 17 до 20 м/с;
• Шторм – центр циклона движется на скорости до 38м/с;
• Ураган – движется тропический циклон на скорости, превышающей 39 м/с.

Центр циклона этого типа характеризуется таким явлением, как «глаз бури» – областью тихой погоды. Диаметр его обычно составляет около 30 км, но если тропический циклон разрушительной силы, может доходить и до семидесяти. Внутри глаза бури, воздушные массы имеют более тёплую температуру и меньшую влажность, чем в остальной части вихря.

Здесь нередко царит штиль, на границе осадки резко прекращаются, небо проясняется, ветер ослабевает, обманывая этим людей, которые решив, что опасность миновала, расслабляются и забывают о мерах предосторожности. Поскольку тропический циклон всегда движется с океана, он гонит перед собой огромные волны, которые, обрушившись на побережье, сметают всё с пути

Учёные всё чаще фиксируют тот факт, что каждым годом тропический циклон становится опаснее и его активность постоянно возрастает (связано это с глобальным потеплением). Поэтому эти циклоны встречаются не только в тропических широтах, но и доходят до Европы в нетипичное для них время года: обычно они формируются в конце лета/начале осени и никогда не бывают весной.

Так, в декабре 1999 года на Францию, Швейцарию, Германию, и Великобританию набросился ураган «Лотар», мощный настолько, что метеорологи даже не смогли предсказать его появление из-за того, что датчики или зашкалили, или не сработали. «Лотар» оказался причиной гибели более семидесяти человек (в основном они стали жертвами дорожных аварий и падением деревьев), а лишь в одной Германии за несколько минут было уничтожено около 40 тыс. гектаров леса.

Описание антициклонов

Антициклон представляет собой воздушный поток, который имеет определенную направленность ветра и высокое давление. Обычно такие явления формируются в полярных поясах и субтропиках, что отмечается при вторжении тёплых воздушных масс в холодный воздух. Скорость движения ветра в антициклоне обычно не превышает 40 км/ч, а общий диаметр составляет от 3 до 5 тысяч километров. Легко запомнить, что приход такого антициклона всегда сопровождается ясной солнечной погодой, а какой будет температура, зависит уже от места зарождения атмосферного фронта.

Принято различать несколько типов антициклонов:

• высокие, в которых преобладают тёплые потоки воздуха и высокое давление;
• низкие, которые характеризуются отсутствием в верхнем слое высокого атмосферного давления и отличаются холодными потоками воздуха.

Антициклоны несут безветренную, безоблачную погоду, при этом в зависимости от его типа может повышаться или понижаться температура. В теплый сезон в тропических районах может отмечаться кучевая облачность, при этом осадки бывают крайне редко.

Типы антициклонов

Объемы воздуха, сосредоточенные в антициклонах, двигаются с большой скоростью. Атмосферное давление в них распределено так, что в центре оно максимально. Воздух перемещается от середины вихря во все стороны. В то же время, сближение и взаимодействие с другими воздушными массами исключено.

Антициклоны различаются по географическому району зарождения. Исходя из этого, атмосферные явления делятся на внетропические и субтропические.

Кроме того, антициклоны меняются в разных секторах, потому делятся на:

• северные – в холодное время года здесь наблюдаются небольшие осадки и сплошная облачность, а также туманы, летом – облачно;
• западные – зимой выпадают слабые осадки, наблюдаются слоисто-кучевые облака, летом гремят грозы и развиваются кучевые облака;
• южные – характерны слоистые облака, большие перепады давления, сильный ветер и даже метели;
• восточные – для данных окраин характерны ливневые дожди, грозы и кучевые облака.

Существуют области, в которых антициклоны малоподвижны и могут долгое время находиться в данном регионе. Площадь, которую может занимать атмосферное явление, иногда равна целым материкам. Возможность повторения антициклонов в 2,5-3 раза меньше, нежели циклонов.

Ученые о циклонах

Ежегодно ученые всего мира фиксируют усиление тропических циклонов. Они становятся сильнее, опаснее, их активность растет. Из-за этого они встречаются не только в тропических широтах, но и в европейских странах, причем в нетипичное для них время. Чаще всего это явление наблюдается в конце лета и в начале осени. Пока еще циклоны не наблюдаются весной.

Одним из мощнейших вихрей, пронесшихся над странами Европы, был ураган «Лотар» 1999 года. Он был очень мощным. Метеорологи не могли зафиксировать его из-за выхода из строя датчиков. Этот ураган стал причиной гибели сотни людей и нанес серьезный урон лесным массивам.

Типы максимумов

В целом, максимумы можно разделить на субтропические максимумы, стационарные полярные максимумы, миграционные максимумы средних широт, блокирующие максимумы или медленные максимумы при полярном вторжении. Все эти максимумы классифицируются на два типа максимумов в соответствии с механизмом их формирования: тепловые и динамические максимумы. Некоторые максимумы возникают в результате обоих типов явлений, поэтому их называют термодинамическими максимумами.

Тепловой

График, показывающий изменение давления с высотой и движением воздуха.

В тепловых максимумах , такие как Сибирь , образуются , когда массы воздуха охлаждается и сжимается, таким образом , содержащий более высокие плотности частиц и, тем самым оказывая сильное давление на земле. Температура воздуха очень низкая и может достигать экстремальных значений, поэтому этот тип антициклона дает самые высокие измерения давления. Эти максимумы образуются в основном в очень холодных воздушных массах у полюсов. Как правило, они имеют уменьшенную толщину, особенно для почти постоянных максимумов Гренландии и Антарктиды, и заканчиваются верхним минимумом . Это глобальный механизм образования стационарных полярных антициклонов, а также медленных антициклонов при полярном вторжении. Это бессердечные максимумы, которые быстро ослабевают с высотой.

Динамика

Динамические антициклоны, подобные антициклонам Азорских островов, возникают из-за самой атмосферной циркуляции , а не из-за охлаждения воздушных масс. Атмосферная циркуляция вынуждает определенные воздушные массы сжиматься в нисходящем потоке и становиться тяжелее, создавая области высокого давления. В этом типе антициклона опускание происходит в очень большой степени после сильной конвергенции ветров в верхних слоях тропосферы. Эти антициклоны часто простираются на большую высоту. Они образуются где угодно на земном шаре, но некоторые из них полупостоянны на уровне тропиков в . Этот пояс обширных антициклонических зон, расположенных на уровне большинства мира, называется субтропическим хребтом . Субтропические, среднеширотные мигрирующие и блокирующие максимумы обычно следуют этому типу развития. Это горячие антициклоны, которые быстро усиливаются с высотой.

Мезомасштабный высокий

Нисходящая холодная капля, создающая мезомасштабный кайф.

Мезомасштабный максимум — это область высокого давления, которая образуется под нисходящим потоком грозы. Хотя это не всегда так, обычно это связано с мезомасштабной конвективной системой, такой как .

Этот тип теплового антициклона связан с массой холодных капель воздуха в гидростатическом равновесии, которая спускается после грозы, что в значительной степени связано с испарением осадков внутри и под облаком. Действительно, они попадают в нисходящий поток, который является ненасыщенным, что приводит к охлаждению воздуха в нем за счет потери скрытой теплоты, необходимой для испарения. По мере охлаждения воздуха давление увеличивается, поскольку воздух становится более плотным.

Хотя это и не является основным механизмом высокого давления, таяние или заметное охлаждение воздуха градом в осадках также может привести к повышению давления в нем. Наконец, дополнительным источником повышенного давления является масса гидрометеоров, которые увеличивают скорость нисходящего потока, что приводит к увеличению давления по мере того, как воздух сходится на поверхности. Хотя заряд гидрометеора не является основным фактором повышения давления, это процесс, который может повысить давление до 2  гПа .

Виды

Существует два основных вида вихрей, отличающихся своими характеристиками.

Внетропические

Характерны для полярных или умеренных климатических поясов. Их диаметр обычно начинается с 1000 км при возникновении и несколькими тысячами в конце. Они, в свою очередь, подразделяются на:

• южные – они характерны для умеренных климатических поясов, точнее их южных частей. К ним можно отнести циклоны на Балканах, Средиземноморье и Черноморском побережье,
• северные,
• северо-восточные.

Из них только южные несут в себе колоссальное количество энергии, которая выливается обычно в сильные осадки, ветра, грозовые штормы и другие неприятные природные явления.

Внетропический циклон

Тропические

Возникают только над тропическими поясами и отличаются малыми размерами. Их диаметр обычно исчисляется несколькими сотнями км (реже свыше 1000 км), но при этом для них свойственны сильные ветра. Из-за этого они часто становятся буревыми и отличаются «глазом бури» — это центральная часть вихря, которая в диаметре около 30 км, в которой сохраняется ясная погода без ветров и осадков.

Важно! Экватор и ближайшая территория к нему представляют собой территорию, на которой никогда не возникают подобные природные явления. Циклон – это низкое давление в атмосфере и все, что оно за собой влечет

Метеорологи могут своевременно предсказывать скорое наступление такого воздушного вихря. Какую погоду приносит циклон: с ливнями и разрушительными бурями, но теплая температура воздуха при этом сохраняется

Циклон – это низкое давление в атмосфере и все, что оно за собой влечет. Метеорологи могут своевременно предсказывать скорое наступление такого воздушного вихря. Какую погоду приносит циклон: с ливнями и разрушительными бурями, но теплая температура воздуха при этом сохраняется.

Тропический циклон

Антициклон — это …

Антициклон – это атмосферный вихрь с повышенным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от центра к краям. Обознается буквой B (зона высокого давления).

В северном полушарии воздух закручивается по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки, но в любом случае опускается из верхних слоёв атмосферы (главным образом из тропосферы) к поверхности земли.

Причины образования антициклонов такие же, как и в случае с циклонами: столкновение тёплого и холодного воздушных фронтов. Однако формируются они по большей части в субтропических и приполярных областях.

Антициклоны перемещаются медленней циклонов (их скорость обычно не превышает 40 км/час), а иногда могут надолго «зависнуть» на одном месте, формируя устойчивую климатическую зону.

Антициклоны подразделяются на:

• низкие, где преобладают холодные потоки воздуха, а область повышенного давления заканчивается на высоте порядка 1,5 км;
• высокие, где преобладают тёплые воздушные потоки, а область повышенного давления распространяется на всём протяжении тропосферы (до 16 тыс. км).

Для антициклона характерна ясная, сухая и безветренная погода. В летний период наступает жара, в зимний – холода.

При этом наблюдается резкое изменение температуры воздуха на протяжении суток, особенно в глубине континентальной части. Случается, что разница дневных и ночных значений достигает 20 градусов по цельсию (в Сибири это не такая уж редкость).

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Рекордный перепад в 55,5 С был зафиксирован в январе 1916 г. в г.Браунинг (штат Монтана, США), где температура в течение суток упала с +6,70 С до -48,80 С.

Циклон и Антициклон – как легко запомнить

Введем правило правого винта, по-другому – правило буравчика. Располагаем винт перпендикулярно к плоскости земли. В этом случае циклоном будет вращение винта против часовой стрелки (то есть выкручивание), направление вращения винта указывает на движения воздушных масс, то есть вверх от земной плоскости. Раз воздух поднимается вверх и не давит на землю – возникает зона низкого давления.

Рис. 1. Воздушные массы циклон. Схема и циркуляция атмосферного воздушного вихря

Антициклон в географии – это массы воздуха, которые формируют закручивающийся вихрь и опускаются вниз к поверхности Земли. В центре антициклона-вихря возникает высокое атмосферное давление.

Применяя правило правого буравчика, антициклон – вращение винта по часовой стрелке, то есть – вкручивание. Направление вращения правого винта указывает направление вращения воздуха в вихре антициклона. Массы воздуха с силой опускаются к поверхности земли – образуется зона высокого давления.

Рис. 2. Воздушные массы антициклона – схема циркуляции и направление ветра

Как легко запомнить, что такое циклон или антициклон?

Это интересно: Квалификация

Климатология

Клетки Хэдли переносят тепло и влажность из тропиков в средние широты.

В районе между 30 и 35 градусами северной и южной широты ( широты лошадей ) обычно находится субтропический антициклонический пояс, известный как субтропический хребет . Он образован динамическими полупостоянными субтропическими антициклонами. Это нисходящая часть , часть общей циркуляции атмосферы. Фактически, около экватора, где сила Кориолиса довольно мала, устанавливается прямая циркуляция воздуха. На нижних уровнях атмосферы разница температур между экватором и менее прогретыми северными регионами приводит к возникновению зоны межтропической конвергенции, где более теплый воздух поднимается вверх из-за конвергенции и напора Архимеда . Впоследствии этот воздух охлаждается на высоте и опускается дальше на север и юг. Все по схеме напротив.

Это дает климатологически сухой и солнечный климат в этих широтах с преобладающей циркуляцией высокого давления. В эту область входят самые крупные наземные жаркие пустыни, такие как Сахара , Аравийская пустыня , Сирийская пустыня , Ливийская пустыня и другие. Эти более или менее постоянные зоны повышенного давления получили региональные названия. Таким образом, мы говорим о возвышенности Бермудских островов , также известной как Азорские острова , в Северной Атлантике, а также о возвышенности Тихого океана к западу от побережья Калифорнии . Это не означает, что положение и интенсивность этих максимумов постоянны, просто в среднем мы находим максимумы вокруг этих областей.

Обычное положение Азорских островов высокого давления над Атлантическим океаном .

Их влияние на этом не заканчивается. Например, Северо-Атлантический / Азорский / Бермудский Высокий переносит сухую, солнечную и теплую погоду с восточного побережья Северной Америки в Западную Европу летом за счет оседания в больших масштабах сухого воздуха на высоте и умеренно теплых и относительно сухих воздушных масс, присутствующих в нижние слои и переносятся системой на ее северном северном фланге. На его южном фланге, где дуют восточные ветры, тропические волны, покидающие Африку, могут вызвать тропические циклоны , которые поразят Вест-Индию, а также Центральную и Северную Америку. Субтропический хребет также генерирует преобладающие ветра из тропических областей, то торговые ветра (ветер дует с северо — востока или юго — востока) , вызывающие очень сухие ветрами , которые могут стать влажными или сухими даже больше , в зависимости от погодных условий . Характер поверхности пролетаемого этих ветров .

В арктических регионах также есть условия, которые приведут к долгоживущим полярным тепловым максимумам. Так, в Сибири , в канадской Арктике и на Аляске очень холодный воздух на поверхности зимой из-за арктической ночи образует очень плотный слой воздуха на поверхности, и антициклоны могут сохраняться более месяца. то же самое место. Поскольку суша в Сибири больше, антициклоны обычно крупнее и устойчивее, чем в северо-западной Америке. Воздух, поступающий из этих систем, будет подниматься к более южным широтам и давать очень холодную и сухую погоду. Когда он пересекает естественные преграды, такие как горные хребты, и сходится во влажный воздух, он дает обильные осадки . Например, арктический воздух, выходящий из сибирского высокого давления и пересекающий горы через перевалы, выходящие на Индийский субконтинент , встречается с влажным морским воздухом. Это способствует образованию обильных осадков во время так называемого зимнего муссона .

Метеорологические явления, которые встречаются реже и устойчивее в средних широтах, такие как волны тепла или засухи, возникают из-за блокировки атмосферной циркуляции по высоте, которая обездвиживает центры действия. В случае, если ситуация блокировки относится к типу блокирующего , будет большая область высокого давления, важный и особенно мощный антициклон, который сопротивляется областям низкого давления с запада, которые будут вынуждены обойти препятствие. и который будет поддерживать сухую и солнечную погоду, и который принесет очень жаркую и более или менее сухую воздушную массу, идущую непосредственно из тропиков и субтропиков.

Прогноз погоды

Перемещение воздушных масс, сопровождающееся прохождением атмосферных фронтов, образованием и движением циклонов и антициклонов, является причиной изменений погоды. На оценке скорости и направления смещения этих атмосферных образований и основаны методы прогноза погоды.

В самом деле, скорость движения фронтов и циклонов можно легко определить, а затем путём простых арифметических вычислений рассчитать время, когда они подойдут к тому или иному пункту и принесут изменение погоды.

На деле всё оказывается не так просто. Прежде всего потому, что воздух очень подвижен и на его движение оказывают влияние очень много факторов. Например, рельеф земной поверхности, характер растительности, движение соседних воздушных масс. Одновременный учёт всех необходимых факторов делает прогноз погоды уравнением со многими неизвестными.

Надёжность прогноза погоды во многом зависит от качества и количества данных, получаемых при наблюдении за погодой на метеорологических станциях. Чем больше метеостанций, или, как говорят, более густая сеть наблюдений, тем больше оснований для правильного прогноза. Помогают в прогнозе погоды и данные, которые собирают специальные метеорологические спутники, непрерывно наблюдающие за состоянием погоды на огромных пространствах. Весь этот могучий арсенал средств позволяет делать прогнозы погоды, которые оправдываются почти на 90%. При этом нужно помнить: чем больше срок, на который сделан прогноз, тем прогноз менее надёжен. Не так уж трудно предсказать, какая погода будет через два часа. Представить себе, что будет с погодой через два дня, уже сложнее.

Проверим знания

1. Что такое циклон и антициклон?

2. С какой скоростью движутся циклоны?

3. Какая часть метеорологических прогнозов оправдывается?

А теперь более сложные вопросы

1. Чем циклон отличается от антициклона?

2. Почему циклоны пересекают территорию России с запада на восток?

3. Для каких территорий страны характерен циклональный тип погоды, а для каких — антициклональный? Почему?

4. Как и почему отличается погода в центральной части циклона и на его краях?

Поработаем с картой

Найдите на карте территории, где преобладает циклональная погода и антициклональная погода. Как географическое положение этих территорий влияет на преобладание того или иного типа погоды?

Циклоны и антициклоны

Атмосферные вихри, возникающие вокруг замкнутых областей высокого и низкого давления, называются циклонами и антициклонами. В каждом из них существует своя система ветров, облачности, распределения температур и осадков. Поэтому их приход на какую-либо территорию создаёт разные типы погоды.

Вихрь, в центре которого наблюдается низкое давление, возрастающее к краям, называют циклоном. Циклоны могут достигать нескольких сотен километров в диаметре.

В центральной части циклона воздух поднимается и растекается к его окраинам (рис. 64). При подъёме воздух охлаждается, в нём конденсируются водяные пары, и возникает облачность. При прохождении циклонов обычно наступает пасмурная погода с дождями летом и снегопадами зимой. Такая погода называется циклональной.

Однако в краевой части циклона всё обстоит совсем по-другому. «Затекание» холодного воздуха с окраин циклона в его центральную часть приводит к тому, что в этом вихре тёплый и холодный воздух как бы переслаивается, что приводит к возникновению системы тёплых и холодных фронтов, которые вращаются вместе с циклоном. Поэтому, если какой-либо пункт находится на периферии циклона, в нём будет наблюдаться частая и резкая смена погоды. Таким образом, в центре и на краю циклона погода обычно бывает не слишком благоприятная.

Чаще всего циклоны перемещаются с запада на восток в связи с западным переносом воздуха со средней скоростью около 30 км/ч, или 700 км в сутки. С приближением циклона атмосферное давление понижается. Этот признак следует использовать при предсказании погоды.

По распределению давления, направлению ветров, характеру погоды антициклоны резко отличаются от циклонов (само слово «антициклон» значит «противоположный циклону»).

Антициклон — это атмосферный вихрь с давлением, повышенным в центре и понижающимся к его краям.

В отличие от циклона, в центре которого воздух поднимается вверх, антициклон — нисходящий вихрь. В нём происходит опускание воздуха с одновременным оттоком его от центра к краям (рис. 65). При этом он нагревается, поглощая водяной пар, и облачность рассеивается. Поэтому в районах, где появляются антициклоны, устанавливается ясная, безоблачная погода со слабыми ветрами, жаркая летом и холодная зимой. Такая погода называется антициклональной.

Сравнение

Сама приставка анти- указывает на то, что антициклон – это атмосферное явление, противоположное циклону по своим характеристикам. Если циклон — это низкое атмосферное давление, то антициклон — высокое. Это самое существенное различие, коренным образом меняющее погоду на территории под этими вихрями. Их отличие состоит в разных движениях воздушных потоков. Чем они еще отличаются.

Характеристика циклона и антициклона предоставлена ниже.

Таким образом, приближение циклона говорит о том, что надвигается погода с разрушительными последствиями: сильные ливни, ветра и снежные бури. На небе будет множество облаков и туч, сильные порывы ветра. В целом погода будет отличаться нестабильностью. В отличии от таких вихрей, антициклоны принесут стабильность: установится спокойная погода, безветрие и безоблачность, будет тепло на протяжении длительного срока.

Атмосферные фронты. Циклоны и антициклоны

Циклон (область пониженного давления)

Чем отличается циклон от антициклона

Рассмотрим по пунктам, в чем отличие антициклона от циклонального вихря.

Живут антициклоны и циклоны примерно равный отрезок времени: 3-10 суток. За этот период давление атмосферы постепенно выравнивается. Но есть регионы на планете, где отмечается длительное воздействие высокого или низкого давления: Алеутский и Исландский минимумы – области длительной циклональной активности, Азиатский и Южно-Индийский максимумы – зоны антициклональной активности.

Несмотря на различие между циклоном и антициклоном по влиянию на климат, между этими явлениями существует неразрывная связь. Когда на одной территории снижается давление, оно начинает возрастать в прилегающей области. Возникновению обоих явлений способствует неравномерное нагревание поверхности при вращении планеты вокруг своей оси.