ЦИКЛОНЫ

Что такое циклон и антициклон?

Ещё некоторое время назад, до появления метеорологических спутников, учёные и подумать не могли, что в атмосфере Земли ежегодно образовывается около ста пятидесяти циклонов и шестидесяти антициклонов. Ранее многие циклоны были неведомы, поскольку возникали в местах, где не было метеорологических станций, которые смогли бы зафиксировать их появление.

Атмосферные вихри

В тропосфере, самом нижнем слое атмосферы Земли, беспрестанно появляются, развиваются и исчезают вихри. Одни из них настолько малы и незаметны, что проходят мимо нашего внимания, другие до того масштабны и настолько сильно влияют на климат Земли, что не считаться с ними нельзя (прежде всего это относится к циклонам и антициклонам).

Циклоны – это области низкого давления в атмосфере Земли, в центре которого давление значительно ниже, чем на периферии. Антициклон, наоборот, являет собою область высокого давления, которое достигает в центре своих наивысших показателей.

Пребывая над северным полушарием, циклоны движутся против часовой стрелки и, подчиняясь силе Кориолиса, пытаются уйти вправо.

Несмотря на то, что циклоны и антициклоны – абсолютно противоположные по своей сути вихри, они прочно взаимосвязаны друг с другом: когда в одном регионе Земли давление уменьшается, в другом обязательно фиксируется его возрастание. Также для циклонов и антициклонов является общим механизм, который заставляет двигаться воздушные потоки: неоднородное нагревание разных участков поверхности и обороты нашей планеты вокруг своей оси.

Град100824.361

Циклоны характеризует облачная, дождливая погода с сильными порывами ветра, возникающими из-за разницы давления атмосферы между центром циклона и его краями. Антициклон, наоборот, в летнюю пору характеризуется жаркой, безветренной, малооблачной погодой с очень немногочисленными осадками, тогда как зимой благодаря ему устанавливается ясная, но очень холодная погода.

Кольцо змеи

Циклоны (гр. «кольцо змеи») являют собой огромных размеров вихри, диаметр которых нередко может достигать нескольких тысяч километров. Формируются они в умеренных и полярных широтах, когда тёплые воздушные массы с экватора сталкиваются с движущимися навстречу сухими, холодными потоками с Арктики (Антарктиды) и образовывают между собой границу, которая называется атмосферным фронтом.

Холодный воздух, пытаясь преодолеть оставшийся внизу тёплый воздушный поток, на каком-то участке оттесняет часть его слоя назад – и тот приходит в столкновение с массами, следующими за ним. В результате столкновения давление между ними повышается и часть повернувшего назад тёплого воздуха, уступая напору, отклоняется в сторону, начиная эллипсоидное вращение.

Этот вихрь начинает захватывать прилегающие к нему слои воздуха, втягивает их во вращение и начинает передвигаться на скорости от 30 до 50 км/ч, при этом центр циклона движется с меньшей скоростью, чем его периферия. В результате через некоторое время диаметр циклона составляет от 1 до 3 тыс. км, а высота – от 2 до 20 км.

Там, где он движется, резко меняется погода, поскольку центр циклона имеет низкое давление, внутри него наблюдается недостаток воздуха, и чтобы его восполнить, начинают поступать холодные воздушные массы. Они вытесняют тёплый воздух вверх, где он остывает, а находящиеся в нём капли воды конденсируются и образуют облака, из которых выпадают осадки.

Продолжительность жизни вихря обычно составляет от нескольких дней до недель, но в некоторых регионах может просуществовать около года: обычно это области пониженного давления (например, Исландский или Алеутский циклоны).

Стоит заметить, что для экваториальной зоны подобные вихри не характерны, поскольку здесь не действует отклоняющая сила вращения планеты, необходимая для вихреобразного движения воздушных масс.

Самый южный, тропический циклон, формируется к экватору не ближе, чем в пяти градусах и характеризуется меньшим размером в диаметре, но более высокой скоростью ветра, нередко преобразовывающейся в ураган. По своему происхождению существуют такие типы циклонов, как вихрь умеренных широт и тропический циклон, порождающий смертоносные ураганы.

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.

Последствия оказались катастрофичны: во время разгула стихии погибло от трёхсот до пятисот тысяч человек.

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.

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.

Антициклоны

Антициклоном называется вихрь, в центре которого высокое давление, на периферии – пониженное. Образовывается он в нижних слоях атмосферы Земли, когда холодные воздушные массы вторгаются в более тёплые. Возникает антициклон в субтропических и приполярных широтах, а скорость его передвижения составляет около 30 км/ч.

Антициклон является противоположностью циклона: воздух в нём не поднимается, а спускается. Для него характерно отсутствие влажности. Антициклон характеризуется сухой, ясной, и безветренной погодой, летом – жаркой, морозной – зимой.

Объясняется это отсутствием осадков, которые обычно делают температурную разницу менее заметной.

Секреты самых необычных природных явлений100824.24

Наименования вихрей

В середине прошлого столетия, антициклонам и циклонам начали давать имена: это оказалось намного удобней при обмене информацией об ураганах и движениях циклонов в атмосфере, поскольку давало возможность избегать путаницы, и уменьшить количество ошибок. За каждым именем циклона и антициклона скрывались данные о вихре, вплоть до его координат в нижнем слое атмосферы.

Прежде чем принять окончательное решение о том, как называется тот или иной циклон и антициклон, было рассмотрено достаточное число предложений: их предлагали обозначать цифрами, буквами алфавитов, названиями птиц, животных и т.

д. Это оказалось настолько удобно и эффективно, что через некоторое время все циклоны и антициклоны получили имена (вначале они были женскими, а в конце семидесятых тропические вихри начали называть и мужскими наименованиями).

С 2002 года появилась услуга, предлагающая любому желающему назвать циклон или антициклон своим именем. Удовольствие — это не из дешёвых: стандартная цена на то, чтобы имя заказчика получил циклон, стоит 199 евро, а антициклон – 299 евро, так как антициклон возникает реже.

Гравитация » циклоны и антициклоны

Солнце рождает циклоны,

Ураганы, пассаты, муссоны.

Они движутся, как по трассе болиды

От Шпицбергена до Антарктиды.

В Австралии – вилли-вилли, в тропиках Тихого океана – тайфуны, в Атлантике – ураганы, все эти специфические названия относятся к циклонам. Такие циклоны имеют высокую скорость перемещения, обладают разрушительной силой и приводят к наводнениям. Поскольку все любят хорошую погоду, поэтому начнем с антициклонов, с которыми связывают солнечную погоду.

Господствующие в науке взгляды на причины, вызывающие возникновение и перемещение циклонических образований в атмосфере, трактуют не совсем корректно. А точнее, не дают четкого объяснения причин высокого давления в антициклонах и низкого в циклонах. Почему возникает именно такая разность в атмосферном давлении в циклонических образованиях и как она образуется? Вот об этом данная статья.

Предварительно необходимо напомнить общие характерные черты названных вихрей.

В антициклонах практически нет фронтов, барические[1] градиенты и ветры внутри антициклонов весьма слабы, а на поверхности Земли возможны штили.

В связи с нисходящим движением воздух в антициклоне не насыщается влагой, не происходит облакообразование, преобладает малооблачная и сухая погода.

Движение воздушных масс связано с противоградиентным вытеканием их в слое трения от центра к периферии.

В зимний период наблюдаются обширные антициклонические образования над Монголией, в Сибири, Антарктидой. В данных районах продолжительное время преобладает высокое атмосферное давление. С морозным воздухом вроде бы понятно, подсказывает опыт с открытой форточкой – он сильнее притягивается землей.

Но почему в летний период в антициклоне конвективные потоки воздуха идут наоборот, не вверх, а вниз? Хотя, казалось бы,  присутствуют все предпосылки для восходящих потоков: стоит жаркая погода, безветрие, поверхность земли нагревается, а сам антициклон распространяется на тысячи километров (до 3-4 тысяч км).

Посмотрим на рисунок 1[1].

Рис. 1

Данный рисунок прекрасно иллюстрирует происходящее в антициклоне процессы. В центре антициклона высокое давление, вызванное оседанием воздуха, который, в приземной области, медленно закручивается и постепенно выдавливается на периферию. Направление вращения противоположно циклоническому, в северном полушарии – по часовой стрелке и против часовой стрелки – в южном.

От продолжительного воздействия антициклона может возникнуть засуха, потрескаться земля, пересохнуть мелководные водоемы.

Возникает вопрос, почему в этих условиях конвективный поток инвертирован и возникает высокое давление? Каждый из нас прекрасно знает, что благодаря конвективным потокам, нагретый воздух всегда поднимается вверх.

В детстве мы все ходили в походы и наблюдали картину, когда в ночном небе, над разгоревшимся костром, взлетали тысячи светящихся искр и пропадали в вышине за пределом человеческого видения.

С подбрасыванием новой порции дров и хвороста картина повторялась с новой силой.

Возьмем второй пример: любители русской бани наблюдали аналогичную картину в парной, когда кружка вылитой воды на горячие камни, вызывала визуально видимый выброс пара к потолку, где он постепенно растекался в разные стороны, а затем, охлаждаясь, медленно опускался вниз, заставляя своим теплом прикрывать голову.

2) Адвективно-динамическая теория говорит, «что изменение давления происходит в результате действия двух факторов: изменения давления в результате горизонтального переноса (адвекции) масс воздуха, и изменения давления, происходящего за счет отклонения действительного ветра от градиентного (агеострофичности). Первая составляющая была названа адвективной, вторая – динамической» [3].

В тоже время авторы указанных источников ссылаются на то, что «до настоящего времени еще не создано теории, достаточно полно описывающей сложный процесс изменения атмосферного давления».

Да, действительно, в атмосфере Земли идут довольно сложные процессы, связанные с изменением давления и перемещением воздушных масс. Особенно сложные перемещения идут в циклонических вихрях. Управляет всеми этими процессами наше светило – Солнце.

Но вернемся к антициклонам и, применив гипотезу фотонно-квантовой гравитации (см. «Гравитация – это свет») и превращении фотона в крафон[2] (см. «Броуновское движение»), легко разберемся с погодой в антициклонах.

В антициклоне в дневное время происходит нагрев земной поверхности, в связи с этим, увеличивается интенсивность электромагнитного излучения – крафонов Земли, которые с большей частотой и энергией начинает обстреливать атмосферу.

В приземной области воздушного бассейна находятся преимущественно двухатомные молекулы тяжелых газов: азот N2, кислород О2, углекислый газ СО2.

Молекулы воздуха, поглощая электромагнитное излучение, трансформируют это излучение в виде вторичного излучения – крафонов с импульсами придачи.

При попадании крафона Земли в электромагнитное поле действия того или иного атома молекулы воздуха, происходит гравитационное взаимодействие (притяжение) между данными полями. После чего молекула получает импульс движения в сторону земной поверхности.

Учитывая, что молекулы в основном двухатомные, то в зависимости от того какой из атомов получит квант энергии, верхний или нижний, относительно земной поверхности, соответственно, от его местоположения, преимущественно нормально оболочке молекулы, будет испущен вторичный крафон.

Рассмотрим картину, представленную на рис. 2, где показана молекула кислорода в трех положениях.

Рис. 2

Земля, обладая энергией, постоянно испускает тепловые крафоны, которые устремляются в атмосферу по векторам А и эпизодически попадают в молекулу О2.

На рис. 2а атомы расположены на равноудаленном расстоянии от земной поверхности. В этом состоянии оба атома находятся в условиях, когда каждый из них может быть равноценной мишенью.

В данном случае, каждый из них может отстрелить свой крафон, в горизонтальном или близком к этому направлению, квант энергии, соответственно, в этом направлении и будет продолжено движение молекулы с импульсом придачи.

Из представленного рисунка видно, что молекула кислорода может предпочесть горизонтальное направление движения по векторам В1 либо В2. Данное положение молекул мы рассматриваем только с целью понимания, что молекула всегда взаимодействует с крафоном Земли, получает от него короткий импульс притяжения (на рисунке не показан).

Короткий потому, что взаимодействие полей происходит на малом отрезке времени, после чего молекула отстреливает свой крафон с импульсом придачи, по вектору которого и устремляется. Более подробно данный процесс описан в статье: «Почему не падают облака» [4].

В этом положении атом №1 затенен от излучения Земли на 1/3 своего диаметра, поэтому поглотителем земного излучения, в большинстве случаев, является атом №2. После возбуждения его крафон будет направлен преимущественно, в сторону Земли, по вектору B4.

Возможность атома №1 получить квант энергии меньше, чем у его собрата, но эта возможность не исключается и когда такое происходит, то молекула, после отстрела крафона данным атомом, будет двигаться по вектору B3.

На рис. 2с атом №1 затенен, поэтому приемником и излучателем выступает атом №2. Данный атом поглощает излучение земного кванта и переходит в возбужденное состояние, при этом сам отстреливает вторичный крафон с импульсом придачи. После чего молекула устремляется по вектору В5, в данном случае, к поверхности Земли.

Анализ показал, что нижний атом молекулы, направленный на Землю, будет чаще получать энергию и излучать ее, соответственно, в этом направлении будет больший поток крафонов–импульсов движения данной молекулы.

В этом направлении и будет преимущественное направление молекул воздуха, т.е. на Землю.

Вот так в антициклонах возникает ответная реакция со стороны воздушных масс, крафоны которых с большей частотой обстреливают Землю и под воздействием импульсов придачи, сближаются с ней. Атмосферное давление возрастает.

Верхний атом, по отношению к горизонтали Земли, может получить фотон от облаков, рельефа местности, зданий, деревьев и даже травы, а также от соседних молекул; в том же направлении будет направлен и его ответный крафон.

В зимние периоды, в морозную погоду ситуация не меняется, все процессы идут по тому же сценарию. Возьмем Сибирь с ее «шапкой» холода – Верхоянск, Оймякон или, так называемый азиатский обширный антициклон, центр которого расположен над Монгольским плато.

Температура на данной территории порой опускается ниже -50? С, это – зимний барический максимум. Такие барические области оказывают большое влияние на воздушные течения, погоду и климат значительных территорий.

Верхние слои атмосферы сильно выхолаживаются и под действием электромагнитного излучения начинают подтягиваться к Земле. В результате плотность в приземном слое начинает повышаться. Процесс обмена тепловой, гравитационной энергией между поверхностью Земли и молекулами воздуха проходит по принципу, описанному выше.

По этой же причине атмосфера не может оторваться от планеты Земля. Если планета менее энергонасыщена, например Марс, то он и не может удержать легкие молекулы.

Циклоны

Циклон или барометрический минимум – область пониженного давления, по сравнению с окружающими районами. Понижение давления в центральной части циклонической области увеличивает градиент давления, что приводит к усилению ветра. Возникают вертикальные градиенты, по которым конвективные потоки поднимаются вверх.

В таких очагах интенсивной конвекции образуются мощные кучевые и кучево-дождевые облака, При установившемся движении воздушные массы перемещаются вдоль изобар против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии. На динамику такого вращения накладывается силы Кориолиса, связанные с суточным вращением Земли.

Такое движение воздуха вдоль изобар носит название градиентного ветра (рис. 3).

Что происходит? Дождевые облака задевают макушки высоких деревьев, моросит дождь, температура понижается, казалось бы, по логике, атмосферное давление должно возрастать, а оно понижается.

Рис. 3

На самом деле происходит следующее. При обширном циклоне атмосферное давление воздуха понижается. Солнечное излучение (фотонное) до Земли практически не доходит, оно рассеивается и поглощается водяными парами в верхних слоях атмосферы и в облаках, тем самым, нагревая их.

Происходит ответная реакция, они начинают больше испускать квантов – крафонов в сторону Солнца. За счет этого земная атмосфера поднимается над Землей. В то же время земная поверхность охлаждается, уменьшается количество испущенных крафонов с ее поверхности, атмосфера  разрежается и давление уменьшается.

Атмосфера поднимается вверх.

Вывод

Циклоны и антициклоны – природные явления, которые являются следствием динамических процессов, происходящих в атмосфере Земли под управлением Солнца.

В антициклонах за счет краснофотонного излучения Земли создается повышенное давление и нисходящий поток воздуха.

В циклонах, наоборот, солнечные фотоны перехватываются облаками, излучение Земли уменьшается, атмосферное давление понижается.

Источники

1. Фестиваль педагогических идей, http://festival.1september.ru/articles/506981/
2. Гуральник И.И., Дубинский Г.П., Мамиконова С.В., Метеорология, Гидрометеоиздат, Л., 1982.
3. Матвеев Л.Т., Курс общей метеорологии, Гидрометеоиздат, Л., 1984.
4. Ершов Г.Д.

   , Почему не падают облака, https://gennady-ershov.ru/na-zemle/pochemu-ne-padayut-oblaka.html#more-1305

5. Вайсберг Дж, Погода на Земле, Гидрометеоиздат, 1980.
6. Елагина Л.Ф., урок по теме «Атмосферные фронты, циклоны, антициклоны»
7. Любославский Г.

   , Значение слова «Циклоны и антициклоны» в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона.2008.

8. Погосян Х.П., Туркетти З.Л., Атмосфера земли, Просвещение, Л., 1970.
9. Форрестер Ф., Тысяча и один вопрос о погоде, Гидрометеорологическое издательство, Л., 1968.

10. Циклоны и антициклоны, Ж. «Наука и жизнь», №3, 2008.

Назад  Вперед

Чем отличается циклон от антициклона: что это такое, это тепло или холодно, атмосферное давление, признаки и характеристика

Воздух играет крайне важную роль в жизни не только человека, но и всей планеты. Атмосферные явления изучались учеными с начала веков и продолжают активно исследоваться сегодня.

Стоит сказать, что, на самом деле, воздух — это не просто сплошное непрозрачное вещество, он разделяется на массы и фронты, которые, перемещаясь над различными частями Земли, играют ключевую роль в формировании воздушных вихрей.

Рассмотрим, что такое циклон и антициклон, их главные различия.

Циклон

Циклон представляет собой воздушный массив, который имеет форму вихря, гигантского по своему диаметру (от 100 до многих 1000 км). Для циклона характерно пониженное давление и перемещение воздушных потоков по часовой стрелке или против, в центре, по различным направлениям, зависящим от полушария, в котором действует вихрь.

Циклон от антициклона отличается процессом образования. Первый имеет естественную природу возникновения: планета Земля вращается, из-за чего воздух вокруг нее движется и образует вихри. Рассматривая физику возникновения этих явлений, можно выделить две главных теории в формировании воздушного потока:

• сила Кориолиса;
• теорема о неподвижной точке.

Благодаря этим теориям можно объяснить появление подобных вихрей в земно-воздушно пространстве и также в атмосферах других планет.

Важно! В земной атмосфере обязательно присутствует минимум один такой вихрь.

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.

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.

Антициклон

Что такое антициклон – это часть воздушных потоков, в которых наблюдается высокое давление и движение ветра в определённых направлениях. Выделяется такая область тем, что ветер направляется по часовой стрелке на территории верхнего полушария и против — на нижнем.

Антициклоны делятся на два типа:

• низкие — это преимущественно холодные потоки воздуха, в которых до 1,5 км тропосферы присутствуют изобары замкнутые, а выше и вовсе не наблюдается высокого давления;
• высокие — в таких воздушных массах воздух теплый и высокое давление присутствует по всей задействованной тропосфере. В таких вихрях может быть несколько главных центров.

Антициклон – это погода ясная, без облаков.

Причем могут образовываться низко расположенные слоистые облака и туманы с морозами по ночам осенью-зимой, а летом — кучевые облака и отсутствие осадков, что часто приводит к возникновению лесных пожаров. Такие вихри не превышают нескольких тысяч километров в диаметре и двигаются с запада на восток со скоростью 30-40 км/ч, склоняясь к низким широтам.

Признаки присутствия антициклона следующие:

• ясное небо;
• малое количество облаков или их отсутствие;
• нет ветра и дождя со снегом;
• солнечная стабильная погода.

Образование подобных воздушных потоков над участками, почва которых покрыта льдом, отражается на их силе и характеристиках. Так, над Антарктидой он будет чрезвычайно сильным, а над Гренландией уже гораздо слабее. То же самое касается и тропического климата.

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)



Явление циклона и антициклона

Природное явление циклона и антициклона ученые определили по изменениям температуры, влажности и запыленности. Воздушные массы имеют различные свойства в зависимости от места расположения. В заснеженных районах Арктики и Антарктиды воздух холодный, прозрачный и сухой. Над Экватором он становится горячим и влажным.

После долгих наблюдений за атмосферой ученые дали понятное определение что такое циклон и антициклон. Они пришли к выводу, что слои атмосферы состоят из больших воздушных лавин, которые свободно передвигаются в пространстве. В слоях атмосферы происходит постоянное перемещение порывов ветра. Непостоянство воздуха позволило сделать открытия.

Что такое циклон и антициклон определение и основные моменты освещаются в научной литературе с разных точек зрения. Но все понятия описывают процесс возникновения атмосферных вихревых возмущений.

• Явления циклона – это атмосферные вихри внушительных размеров с пониженным давлением воздуха. Они приносят шквальные ветры, ураганы, грозы и другую малоприятную погоду. Их возникновение происходит вследствие вращения Земли. Циклоны северного полушария перемещают воздух против часовой стрелки. В южном полушарии они двигаются в обратную сторону. Они обладают энергетической мощью и приносят сильные порывистые ветры, обильные осадки, грозовые тучи и молнии.
• Явления антициклона отличаются повышенным давлением. В северном полушарии антициклоны вращаются по часовой стрелке, а в южном полушарии наоборот. Они приносят ясную устойчивую погоду, отсутствие ветров и осадков. Летом на время устанавливается теплая малооблачная погода. Зимой в такие дни бывает ясно и холодно.

В разных уголках Земли воздушные массы бывают холодными и теплыми благодаря тому, что движение воздуха циклона и антициклона постоянно меняется.

Потоки периодически сталкиваются и вытесняют друг друга. В слоях атмосферы происходит постоянное перемещение порывов ветра, от небольших по размерам до невероятно огромных по площади.

Циклоны и антициклоны достигают в диаметре 3500-4000 км высотой 20 км.

Взаимосвязанные явления

На первый взгляд эти объемные массы не должны иметь ничего общего. Они противоположны по своей сути, имеют разную природу возникновения. Тем не менее, прочное взаимодействие друг с другом показывают, что общего у циклона и антициклона:

• если в одном месте отмечается пониженное атмосферное давление, то в другом регионе давление возрастает
• неоднородное нагревание разных участков поверхности и вращение Земли является общим механизмом, который заставляет двигаться антициклон и циклон
• оба они появляются только в определенных местах. Например, чем обширнее поверхность покрыта льдом, тем большая вероятность возникновения избыточных воздушных масс.

Над Антарктидой периодически можно наблюдать самый мощный антициклон, над Гренландией – относительно слабый, над Арктикой – средней мощности.

Циркуляция атмосферы

Атмосферные вихри ясно характеризуют, что такое антициклоны и циклоны. В верхних слоях Земли есть область низкого давления. В центре ее давление всегда ниже, чем на периферии. Именно в этом месте образуются мощные атмосферные потоки воздуха, которые перемещаются в правую сторону и называются циклоны.

Совсем по-другому, в точности до наоборот, ведут себя антициклоны. Они образуются в области высокого давления. Наивысшие показатели достигаются в центре и уклоняются влево.

В северном и южном полушарии явления циклонов и антициклонов создают прямо противоположные действия. Одни из них символизируют разрушения и потрясения. Летом могут быть проливные дожди, сильный ветер, ураганы и грозы. Зимой – снегопады, шторма, вьюги. Другие явления несут малую подвижность и спокойствие. Перемена погоды дает понять, что такое циклон и антициклон.

Антициклоны характеризуются слабым ветром, минимальным количеством выпадения осадков или их полным отсутствием. Летом они делают дни теплыми, в некоторых районах жаркими, зимой солнечными и морозными.

Если бы воздух на земле всегда распределялся равномерно, то ветра как такового бы в природе не существовало. Такого в природе не наблюдается.

В областях с высоким давлением всегда есть переизбыток воздуха. Низкое давление, наоборот, отличается его недостатком. Соответственно, воздушные массы распределены на поверхности земли не одинаково. С областей повышенного давления воздуха облака притягиваются циклоном. Поэтому внутри него всегда бывает облачно.

При антициклоне, наоборот, облака вытесняются. Небо становится ясным. Зимой солнце стоит низко, воздух не прогревается. Облаков нет, тепло не задерживается, на улице холодно. По этому признаку можно определить присутствие антициклона.

Этапы развития

Явления циклона и антициклона тесно связаны между собой. По сути, это единый процесс длинных волн. Циклон и антициклон проходит несколько этапов развития:

1. волнообразная стадия (начальная)
2. стадия молодой воздушной массы
3. достижение максимального развития
4. период заполнения воздушной массы

Начальную стадию циклон проходит в течение суток. Она характеризуется изменением поверхности. Вихри на высоте не видны. Тёплый воздух начинает двигаться в сторону холодного. На небе появляются слоистые облака.

Во второй стадии теплый и холодный фронт соединяются в центре циклона. Между ними образуется область теплой воздушной массы. Остальная часть заполняется холодным воздухом. В таком состоянии массы воздуха также находятся в течение суток.

Третья стадия сопровождается в центре наименьшим давлением. Она длится от 12 до 24 часов. Давление в центре циклона резко повышается, а скорость ветра становится меньше. Теплый воздушный поток остается внизу. Холодный воздух пытается его преодолеть. На определенном участке часть слоя оттесняется назад. В итоге происходит столкновение масс.

Потом поток воздуха стремительно превращается в мощный вихрь, скорость ветра значительно усиливается и проникает в верхние слои атмосферы Циклон захватывает прилегающие слои воздуха, затягивает их со скоростью до 50 км/ч. На отдаленных фронтах достигается большая скорость, чем в центре. В этот период из-за низкого давления происходит резкое изменение погоды.

Развитый циклон переходит в четвертую стадию и действует в течение четырех суток и более. Облачный вихрь смыкается в центре и потом сдвигается к периферии. На этом этапе уменьшается скорость, выпадают обильные осадки.

Явление циклона характеризуется недостатком воздуха. Для его восполнения поступают холодные течения. Они выталкивают наверх тёплый воздух. Тот остывает, вода конденсируются. Появляются облака, из которых выпадают обильные осадки. Вот что такое циклон, и почему при его возникновении резко меняется погода.

Виды циклонов

Продолжительность вихря от нескольких дней до недель. В области пониженного давления может длиться до года (например, Исландский или Алеутский циклон). По своему происхождению виды циклонов различаются в зависимости от места его возникновения:

• вихри в умеренных широтах
• тропический вихрь
• экваториальный
• арктический

В атмосфере Земли постоянно образуется движение масс. В ней все время разрушаются вихри самых разных размеров. Теплые и холодные течения воздуха сталкиваются в умеренных широтах и образуют области высокого и низкого давления, что приводит к возникновению вихрей.

Большую опасность создает тропический циклон. Он образуется там, где температуре поверхности океана не меньше двадцати шести градусов. Усиленное испарение способствует увеличению влажности. В результате чего вертикальные воздушные массы устремляются вверх.

С сильным порывом захватываются новые объемы воздуха. Они уже достаточно прогрелись и стали влажными над поверхностью океана. Вращаясь на огромной скорости, потоки воздуха превращаются в ураганы разрушающей силы. Конечно, не каждый тропический циклон приносит разрушения. Когда они перемещаются на сушу, то быстро затихают.

Скорость движения в разных стадиях

1. движение, не превышающее 17 м/с, характеризуется, как возмущение
2. при 17-20 м/с наблюдается некоторая депрессия
3. когда центр достигает скорости 38 м/с, надвигается шторм
4. когда поступательное движение циклона превышает 39 м/с, наблюдается ураган

В центре циклона преобладает область тихой погоды. Внутри образуется более тёплая температура, чем в остальной части воздушного потока, наблюдается меньшая влажность. Тропический циклон самый южный, отличается меньшими размерами и большей скоростью ветра.

Для удобства явления антициклонов и циклонов стали называть сначала цифрами, буквами и т.д. Сейчас они получили женские и мужские имена. При обмене информации это не создает путаницу и уменьшает количество ошибок в прогнозах. Каждое имя содержит определенные данные.

Явления антициклона и циклона, которые формируются над океаном, отличаются по своим свойствам от тех, которые возникли над материком. Морские воздушные масса зимой теплые, а летом холодные в сравнении с континентальным воздухом.

Тропические циклоны

Тропические циклоны, в основном, захватывают районы юго-восточного побережья Азии, восточную часть острова Мадагаскар, Антильские острова, Аравийское море и Бенгальский залив. За год наблюдается более семидесяти мощных циклонов.

Они называются по-разному, в зависимости от места возникновения:

• Северная и Центральная Америка – ураган
• Западное побережье Мексики в Тихом океане – кордонасо
• Восточная Азия – тайфун
• Филиппины – баруйо/ багуйо
• Австралия – вилли-вилли

Свойства умеренных, тропических, экваториальных и арктических воздушных масс легко определить по имени. У каждого тропического циклона есть свое имя, например, «Сара», «Флора», «Нэнси» и т.д.

Заключение

Вертикально-горизонтальных движений воздушные массы перемещаются в пространстве. Атмосфера – это воздушный океан, ветры – его течение. Их безграничная энергия переносит по всем широтам тепло и влагу, из океанов на материки и обратно. Влага и тепло на Земле перераспределяется благодаря постоянному движению воздушных масс.

Если бы не было явления антициклонов и циклонов , то температура у полюсов была бы ниже, а на экваторе было бы жарче. Явление антициклона и циклона — мощная сила, которая может разрушать, откладывать и переносить с одного места на другое частицы пород.

Сначала от ветра работали мельницы, где мололи зерно. На парусниках он помогал преодолевать большие расстояния морей и океанов. Позже появились ветряные двигатели, с помощью которых люди получают электроэнергию.