6 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Вертикальная структура атмосферы дает многое для понимания механизма ее циркуляции и теплового взаимодействия с подстилающей поверхностью Земли.

Для характеристики структуры атмосферы приведем вертикальный разрез по некоторому осредненному меридиану (рис. 21) и разрезы от берега к берегу Антарктиды через центральные ее области (рис. 22), а также схему циркуляции воздуха (рис. 23).

Распределение среднегодовой температуры воздуха по вертикальному разрезу для среднего меридиана

Распределение среднегодовой температуры воздуха по вертикальному разрезу для среднего меридиана

Среднемноголетний (а) и среднемесячный (б) вертикальный разрез атмосферы на Антарктикой

Среднемноголетний (а) и среднемесячный (б) вертикальный разрез атмосферы на Антарктикой

Схема атмосферной циркуляции над южнополярной областью

Схема атмосферной циркуляции над южнополярной областью

На рисунках 21,22 видно расположение тропопаузы — границы между тропосферой и стратосферой — и ход изотерм, отчетливо демонстрирующий различие в тепловых режимах атмосферы северополярной и южнополярной областей.

Устойчивая и четко выраженная тропопауза над Антарктидой, а также устойчивая и глубокая инверсия — повышение температуры с высотой — в нижних слоях тропосферы создают условия для значительной изоляции тепловых и динамических процессов в тропосфере и стратосфере над южнополярной областью. Поэтому, описывая структуру атмосферы в этой области, ограничимся тропосферой. Видимо, в ней в основном замыкается тепловое и динамическое взаимодействие атмосферы с Южным океаном и поверхностью ледяного материка.

Наиболее типичным для вертикальной структуры атмосферы над Антарктикой является практически постоянное существование инверсии в ее нижних слоях. Высота инверсии над поверх­ностью оледенения изменяется от 200 м в центральных областях и на ледниковом склоне и до 1500 м над побережьем континента. Глубина инверсии, или вертикальный градиент температуры, на верхней границе очень велик, и особенно в зимнее время. Так, по наблюдениям на станции «Пионерская», на верхней границе 200—300-метрового холодного приземного слоя воздуха вертикальный градиент температуры достигал 20° на 50 м. Таким образом, верхний пятидесятиметровый слой представляет собой четко выраженную поверхность раздела.

Наличие этой инверсии свидетельствует о том, что причиной ее является не только постоянное выхолаживание воздуха холодной ледяной поверхностью материка, но и подток в более высоких слоях теплого воздуха с океана. На это указывает и направление ветра в пределах холодного слоя воздуха и за его пределами. Ветры у поверхности имеют всегда юго-юго-восточное — южное направление, а на некоторой высоте преимущественно северо-западное направление. Таким образом, в нижнем слое воздух стекает с материка, а в верхнем он натекает на материк.

В центральных областях, где преобладают штилевые условия, инверсия связана с опусканием охлаждающихся морских масс воздуха, компенсирующих одновременно воздух, растекающийся из центральных областей на периферию.

В летние месяцы инверсия и поверхность раздела менее ярко выражены, что связано с меньшим эффектом выхолаживания и ослаблением общей циркуляции. По некоторым наблюдениям, в отдельных районах в летнее время имело место исчезновение инверсии, т. е. разрушение поверхности раздела. На некоторых береговых станциях отмечались периодические и апериодические колебания высоты поверхности раздела. Такие же изменения ее высоты наблюдались и на внутриматериковых станциях, а на станции «Пионерская» неоднократно наблюдался прогиб поверхности раздела до поверхности оледенения. Характер изменения температуры по вертикали во времени свидетельствовал, что прогиб этот имеет чисто динамический характер: по поверхности раздела распространялась волна. В таких случаях, естественно, повышение температуры с высотой не наблюдалось. Возможно, что именно с таким прогибом поверхности раздела было связано исчезновение, или, как говорят, разрушение инверсий, наблюдавшееся на других станциях.

Инверсия температуры и поверхность раздела, наблюдаемые над материком, естественно, не обрываются у побережья, а наблюдаются на некотором расстоянии и над морем, хотя бы уже потому, что в сторону моря стекает с материка огромное количество воздуха. К сожалению, материал наблюдений не позволяет еще достаточно надежно прямым путем проследить за судьбой поверхности раздела в атмосфере и над океаном, но это удается сделать косвенно, о чем пойдет речь в пятой главе этой книги.