4 роки тому
Немає коментарів

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

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.

Восток и юго-восток США

Иногда климатический режим востока Северной Америки отождествляют с ре­жимом японского муссона. Действительно, зимой холод­ные вторжения из Канады достигают Мексиканского залива, следуя с северо-запада. Эти опускающиеся и без­облачные массы приносят очень слабые осадки. Летом, наоборот, с юго-запада приходят теплые и насыщенные влагой ветры, которые обрушивают сильные дожди на хлопковые и кукурузные поля. Создается впечатление, что налицо все особенности подлинного муссона: сезонное обращение ветра, вторжение настоящих холодных масс зимой, асимметрия в годовом ходе осадков. И все же речь идет лишь о муссонной тенденции.

Прежде всего, годовое перемещение зон давления незначительное. На рис. 17 видно, что междутропическая зона конвергенции перемещается лишь на 5° между 60 и 140° з. д. и что это колебание практически одно и то же над материком и над соседними морями. Рис. 3 и 4 пока­зывают также, что западный поток имеется на 500 мб вплоть до 32-й параллели как зимой, так и летом. Воз­растание скорости зимой характерно не для одной Се­верной Америки — это планетарное явление, общее для всех океанов и материков. Наконец, карты изобар для уровня моря (см. рис. 1 и 2) не выявляют никакого заметного различия между зимой и летом. Как в тот, так и в другой сезон к югу от 40-й параллели располагается барический гребень, а атлантическая депрессия в это время занимает высокие широты. Высокое давление, намечающееся на севере Канады в зимнее время, может считаться лишь самым скромным аналогом мощного си­бирского термического антициклона. Точно так же ло­кальная и неглубокая депрессия над Калифорнией в июле не идет ни в какое сравнение с обширной азиатской депрессией.

Все эти различия ясно говорят, что континентальный массив Америки неспособен вызвать возмущение зональ­ной циркуляции. «Размеры материка не настолько велики, чтобы на нем мог возникнуть автономный режим давления и ветра, сравнимый с режимом азиатских муссонов»,— писал Болиг еще в 1935 г. Действительно, следует учесть треугольную форму Северной Америки. Небольшая ши­рина материка в низких широтах уже оказывается поме­хой для развития летней депрессии. С другой стороны, если северные равнины и создают хорошую базу для воз­никновения зимних термических антициклонов, то цик­лоническая кривизна, вызываемая Скалистыми горами, ведет к периодическому разрушению холодной пленки. Меридиональный рельеф играет здесь регулирующую роль, тогда как широтные горные цепи Азии усиливают планетарное перемещение. В любой сезон с подветренной стороны Скалистых гор образуется узкая барическая ложбина, и западные ветры остаются господствующим воздушным течением на всем материке.

Зимний и летний потоки в нижних слоях имеют одни и те же характеристики. Как зимой, так и летом к северу от 40-й параллели постоянно господствует северо-запад­ный, а к югу от этой параллели — юго-западный перенос (рис. 36). Такое распределение проявляется как на средних картах изобар (см. рис. 1 и 2), так и на картах линий тока на высоте 500 м (см. G. Т. Тrеwаrthа, 1954, р. 99, fig. 2—50). Таким образом, нельзя говорить о сезонной смене двух муссонов. В действительности идет непрерывная борьба двух чисто зональных тенден­ций (низкое давление на севере и высокое давление на юге) на всей территории материка в течение всего года. Для зимы и для лета характерны одни и те же циклони­ческие условия и одно и то же непостоянство режима ветра. Повторяемость направлений ветра, рассчитанная Кендрью для группы станций залива Бохайвань, с одной стороны, и для пяти станций восточного американского побережья — с другой, показывает все своеобразие режима в США (см. таблицу на стр. 172).

Схема центров действия и господствующих воздушных течений над Северной Америкой

Схема центров действия и господствующих воздушных течений над Северной Америкой

Циклоны, проходящие над Северным Китаем, не препятствуют преобладанию двух совершенно противо­положных сезонных течений: одного северного, другого южного. В отличие от этого в Америке всегда преобла­дает западная составляющая. Это доказывает, что муссонная тенденция остается здесь очень второстепенным фактом. В действительности речь идет даже не о муссоне, а просто об особенностях восточного побережья.

Восточная окраина США благодаря своему широтному положению оказывается под преобладающим воздействием западных ветров. Эти западные ветры обязательно про­ходят над сушей. Суровые холодные вторжения вызы­ваются не постоянным «дыханием» термического антицик­лона, а зональной адвекцией, связанной с циклонической кривизной изобар, определяемой Скалистыми горами. Канадские вторжения сохраняют эпизодический характер, поскольку они возникают лишь в тылу циклонов и пре­имущественно в конце циклонической серии. Азиатские вторжения, напротив, вызывают дополнительную тягу, которая присоединяется к квазиперманентному потоку сибирского антициклона. Отсюда не строго меридиональ­ное, а лишь близкое к нему направление вторжений над Америкой, меньшее проникновение их к югу и воз­можность выпадения зимой значительно больших, чем над Китаем, осадков.

T_013

Мы, между прочим, отмечали такую особенность при рассмотрении японского муссона (часть вторая, гл. 1). Там в жаркий сезон морской тропический воздух обычно проникает с юго-запада, направляемый субтропическим антициклоном. Он достигает северо-восточных провинций чаще, чем зимой, так как зоны давления летом подни­маются в более высокие широты (планетарное явление). Но это не муссон; этот поток не отклоняется к западу, поскольку нет никакой постоянной термической депрессии, которая обеспечивала бы возможность такого обратного движения зонального потока, как это происходит над Северным Китаем. Импульс является антициклоническим, а не вызывается континентальной депрессией. Ветры чисто западного и северо-западного направлений сохра­няют значительную повторяемость (см. приведенную выше таблицу). Большее количество осадков летом яв­ляется результатом фронтальных механизмов между морским тропическим воздухом с юго-запада и полярным воздухом с запада. Оно объясняется, с другой стороны, как и в большинстве других районов мира, большим вла­госодержанием теплого воздуха. Таким образом, нет нужды искать объяснение ни в ограничивающем влиянии зимнего антициклона, ни в ускоряющем воздействии летней депрессии.

Европа

С тех пор как Альмштедт (К. Almstedt) описал в 1913 г. возвраты холодов в мае и июне, понятие «европейского муссона» вошло в Немецкую метеорологическую литературу. Наиболее известной монографией, относящей­ся к «европейскому муссону», является работа Реди­гера, вышедшая в 1929 г. В 1932 г. Кнох в «Hand­buch der Klimatologie» также отразил идеи Редигера. В 1936 г. Ридель (G. Riedel) использовал понятие муссона для объяснения климата Давоса. В классических работах Баура (F. Baur, 1948) и Шерхага (R. Scherhag, 1948) также ставится вопрос о европейском муссоне. Наконец, в 1954 г. в своей таблице климатов Центральной Европы Флон выделил 7 «волн муссона» с начала июня до середины августа (Флон, впрочем, ограничивается тем, что пользуется выра­жением, популярным в Германии; но он, безусловно, не присоеди­няется к термической теории «волн муссона». Он признает, что на­звание «муссон» вызывает оживленные споры («… eine Bezeichnung, die zeitweise zum einer lebhaften Auseinandersetzung gefuhrt hat»)). По его мнению, каждое из этих морских втор­жений (Monsundurchbruch), втягиваемое континентальной депрессией Европы, вызывает грозовые летние дожди. Эти летние «волны муссона» противопоставляются сухим и холодным течениям, направляемым зимой термическим антициклоном Центральной Европы.

В действительности нет ни одного серьезного аргу­мента, который мог бы оправдать представление о евро­пейском муссоне. В 1937 г. Конрад (V. Conrad) указал, что обращение среднего сезонного вектора ветра в Европе не имеет места, в отличие от того, что наблюдается в Азии. Во Владивостоке, например, направление ветра меняется на 180° между январем и июлем, то есть происходит полное обращение. В отличие от этого в Берлине обраще­ние не превышает 90° (от СЗ до ЮЗ), а в Вене достигает максимум 21° (между С и СЗ). Таким образом, преобладаю­щие ветры в Европе всегда приходят с океана. Изучение годового хода осадков, относительной влажности и об­лачности также показывает, что в Европу в оба сезона поступают воздушные массы одного и того же типа, тогда как в Азии резко противостоят два разных воздушных течения. Действительно, для всех станций Дальнего Вос­тока годовой ход трех указанных элементов совпадает по фазе при максимуме летом. В Европе, однако, максимум осадков совпадает с минимумом относительной влажности и облачности. Стало быть, здесь нет сезонной смены сухого континентального й влажного морского воздуха. Одни и те же океанические ветры дуют в течение всего года. Дожди усиливаются летом потому, что повышается тем­пература моря, а это вызывает увеличение запаса влаги в воздухе. По той же термической причине одновременно уменьшаются влажность и облачность.

Систематический анализ типов погоды позволяет до­полнить этот разбор. Во все сезоны над Европой возникает так много атмосферных возмущений, что нет возможности для устойчивых сезонных систем ветра. Конечно, холод­ные антициклоны наблюдаются чаще зимой, чем летом, теплые депрессии — наоборот. Но эти термические центры действий никогда не бывают долговечными; зональный перенос беспрерывно их разрушает. На востоке Азии длинный путь над материком ослабляет циклоны и тем облегчает стабилизацию антициклонов и термических депрессий. С этим связаны очень простая структура бари­ческого поля и устойчивость муссонных течений, мало возмущаемых подвижными депрессиями. В Европе, на которую со всей силой обрушиваются серии возмущений, создаются совершенно противоположные условия. После­довательная смена подвижных циклонов и антициклонов до предела усложняет результирующее барическое поле и исключает непрерывность ветра в пространстве и во времени. Наиболее общая черта этого района — регуляр­ное прохождение циклонов с запада на восток; отсюда следует преобладание морских потоков в течение всего года (см. рис. 1 и 2).

Зимой зональный перенос ускоряется (см. рис. 3); морской воздух захватывает в это время всю Европу, причем дожди и снегопады распространяются вплоть до Урала. Русские антициклоны возрождаются после каждой серии циклонов при тыловых (заключительных), выно­сах холодного воздуха. Но восточный поток, направля­емый таким антициклоном в сторону Германии и За­падной Европы, движется в направлении, обратном зональному переносу, тогда как среднеазиатский или си­бирский холодный воздух, наоборот, с помощью зональ­ного импульса может доходить до Индии или Китая. Отсюда понятно, почему зимний европейский «муссон» не является ни продолжительным, ни преобладающим. Можно говорить лишь о муссонной тенденции, так как эти слишком короткие спазмы ограничены и в пространстве.

Впрочем, даже исследования самих немецких метеоро­логов доказывают, что над Центральной Европой, не­смотря на ее смежность с Россией, нет настоящего зимнего муссона. Кениг (W. Koenig, 1950) недавно показал, что над Германией в январе чаще наблюдаются теплые, а не термические (то есть холодные)_антициклоны. Повышение давления, очень хорошо выраженное в начале третьей декады этого месяца, в действительности оказывается результатом теплых планетарных барических гребней, а не «муссонного антициклона». Эти динамические анти­циклоны совершенно не похожи на холодные антициклоны над территорией СССР.

Другое исследование, проведенное Гофманом и Гей­сом (A. Hofmann, A. Geiss) в 1949 г., также показывает, что зональный перенос преобладает над муссонной тен­денцией. Ряды средних температур для Берлина, Вены и Билтховена за 183 года (1761—1943 гг.) явно указывают на тенденцию к сохранению положительных аномалий в середине зимы. Таблица повторяемости корреляций терми­ческих аномалий между январем и февралем показывает, что в 70% случаев за теплым январем следует и теплый февраль. Но холодная погода в феврале после холодного января отмечена только в 57% случаев. Таким образом, положительные аномалии более устойчивы, чем отрица­тельные, то есть западная планетарная циркуляция пре­обладает над муссонной тенденцией. Контраст проявляется еще более четко при изучении последовательности очень теплых или очень холодных месяцев (месячные аномалии температуры более 40°). За очень теплым январем в 98% случаев следует очень теплый февраль; подобная же по­следовательность очень холодных месяцев составляет только 65% случаев.

Летом зональная циркуляция замедляется, что бла­гоприятствует стабилизации теплого воздуха и появлению термических депрессий над Центральной Европой. Но, так же как и для зимы, невозможно установить какой-либо параллелизм с материалом Азии. Средняя карта давления свидетельствует о том, что западный перенос является результатом большой повторяемости антицик­лонов над океаном, а не всасывания, вызываемого конти­нентальной депрессией (см. рис. 2). Если бы это было не так, то более жаркие вёсны сопровождались бы более прохладным и более влажным летом. Но наш опыт синоптических исследований для Парижского бассейна приводит к выводу об обратной связи. Этот вывод совпа­дает с результатами немецких исследований для Цен­тральной Европы.

Хейер (Е. Неуеr), с другой стороны, показал, что в 1950 г. положительная аномалия в 2—4° в мае — июне соот­ветствовала положительной аномалии давления над Гер­манией в те же месяцы. Таким образом, не прогревание материка определяет перенос воздуха с моря. Последнийобусловлен образованием холодных океанических анти­циклонов в связи с полярными вторжениями. Эти анти­циклоны располагаются одновременно и над восточной Атлантикой и над западной частью Европы (см. рис. 2). Единственная четкая депрессия, выявляемая на средней карте, расположена над океаном в высоких широтах и связана с полярным и арктическим фронтами; это динамическая депрессия.

Тем не менее Баур в своей классификации типов циркуляции описал «летний муссон» над Центральной Европой (F. Вaur, Einfuhrung in die GroBwetterkunde, Wiesbaden, 1948, S. 79). Главным аргументом у него является мак­симальная повторяемость в июле и августе типов с за­падным и северо-западным управлением, вызывающих поток морского воздуха, а также минимальная повторяе­мость континентальных антициклонов в эти месяцы. Баур тем не менее допускает разрывы муссона во времени. Он сравнивает спазматический характер муссона с весен­ними арктическими вторжениями. Установление анти­циклонов над океаном (тип HW, по Бауру) (HW — Hoch am Westrand Europas (антициклон с центром над западной частью Европы)) обусловливает перебои в муссонном потоке. Эти перебои многочисленны, так как тип HW занимает второе место по повторяемости в июле (после июня).

Это рассуждение не убедительно. Если сложить по­вторяемости западного и северо-западного циклонического типов (приводимые самим Бауром), то можно констати­ровать, что «муссон» будет в 44% дней в июле и в 45% в августе. Уже поэтому термин «муссон» здесь не под­ходит: морской поток не является ни непрерывным, ни преобладающим. С другой стороны, нельзя называть «муссоном» западные ветры, представляющие просто зональный перенос. Северо-западные возмущения также возникают благодаря планетарным механизмам, а не сезонным термическим эффектам. Управляющие ими атлантические антициклоны образуются над океаном в результате зафронтальных (тыловых) вхождений хо­лодного воздуха, а не вследствие термических эффектов. Наконец, как показал Хейер, континентальная депрессия не всегда является следствием прогревания нижних слоев, поскольку положительные аномалии температуры часто соответствуют повышенному давлению. Эта депрессия может создаваться и динамически в результате холодных вторжений, вызываемых атлантическими антициклонами.

Такой случай имеет место в апреле, когда тип ТК по Бауру (ТК — Zentraltief fiber Mitteleuropa (депрессия над Централь­ной Европой)) достигает своей максимальной повторяемости ко времени наибольшего за год числа полярных вторже­ний. Континентальная депрессия при этом является след­ствием, а не причиной летнего морского потока. Во всяком случае, даже тогда, когда эта депрессия приобретает характер теплого центра действия, она лишь присоединяет свое влияние к эффекту океанического антициклонального центра действия. Континентальная депрессия отклоняет северо-западные течения на более восточный путь, но циклоны все равно приводятся в движение над океаном — это нормальный полярнофронтовый процесс, а не меха­низм муссона.

Средний годовой ход зонального индекса циркуляции за 77 лет показывает, между прочим, что каждая «волна муссона» с 8 июля по 15 августа соответствует ускорению западного потока над Атлантикой (кривая зонального индекса между Азорскими и Фарерскими островами была предоставлена в наше распоряжение Мироно­вичем, который вычислил все суточные данные за период 1874 — 1950 гг. Эта диаграмма приведена на стр. 99 работы П. Педелаборда (Р. Рedе1abоrde, Le climat du Bassin Parisien, Paris, 1958). Объяснение календарных особенностей, которые возникают от каж­дой «волны муссона», и интервалов между волнами дано в гл. 3 третьей части указанной работы (стр. 381—396)). Европа, таким обра­зом, не имеет отношения к этому чисто планетарному процессу.

Итак, ни зимой, ни летом муссона над Европой не существует. На востоке и юге Азии относительная про­стота барического поля допускает полное обращение циркуляции. В отличие от этого в Европе в барическом поле существует множество смежных циркуляционных ячеек, и эта дробность вызывает компенсации, при которых невозможна резкая противоположность сезонов. Сезонные перемещения главных центров действия остаются незна­чительными. Оси субтропического антициклона и исланд­ской депрессии почти не меняют положения. Мощность и площадь этих центров действия испытывают колебания, но управляемые ими воздушные массы фактически оста­ются одними и теми же в течение всего года (см. интересные замечания по этому поводу в работе Шерхага (R. S сher hag, 1948. S. 63).