5 лет назад
Нету коментариев

Атмосферное давление в значительной мере связано с тепловыми процессами. Если давление неоднозначно согласуется с распределением температуры, то оно прочно связано с аномалией температуры, т. е. отклонением наблюдаемой температуры от некоторой нормальной, за которую принимается температура при условии, если бы поверхность Земли представляла собой материк или океан. Практически такая «нормальная» температура определяется осреднением значений всех наблюдаемых температур по кругам широт.

Однако некоторые области поля атмосферного давления на земном шаре прямых связей с аномалиями температуры не имеют, что указывает на иную, и пока неизвестную, причину их возник­новения. Но все это относится только к осредненным климатологическим характеристикам поля давления атмосферы. Мгновенные картины поля атмосферного давления значительно более сложны и характеризуются наличием большого числа подвижных областей высокого и низкого давлений, перемещающихся над поверхностью земного шара.

Для описания поля давления атмосферы над Антарктикой приведем синоптическую карту (рис. 18), и карту среднемесячных значений атмосферного давления (рис. 19).

Синоптическая карта на 13 июня 1958 г.

Синоптическая карта на 13 июня 1958 г.

Среднемесячная карта давления атмосферы (июнь, 1958 г.)

Среднемесячная карта давления атмосферы (июнь, 1958 г.)

Поле атмосферного давления в южном полушарии, и в частности в Антарктике, представляется в следующем виде. На северной границе Южного океана и в субтропической области южного полушария наблюдается цепочка обширных, вытянутых в долготном направлении, областей повышенного давления атмосферы, или, как говорят, антициклонов.

Далее к югу вокруг Антарктиды расположены три замкнутые цепочки центров пониженного давления — циклонов, разделенных областями с более высоким давлением, именуемыми гребнями высокого давления.

Циклоны двух северных цепочек больше по размерам, чем циклоны южной цепочки, расположенной непосредственно у берегов материка. Циклоны северной цепочки имеют более низкое давление. Самая северная цепочка менее регулярна, чем средняя. Над материком Антарктиды расположена область повышенного давления.

Если мы обратимся теперь к карте, характеризующей среднемесячное значение поля давления (см. рис. 19), то обнаружим интересные изменения: сохранились цепочка субтропических ан­тициклонов, цепочка циклонов у берегов Антарктиды и область повышенного давления над ней, но вторая и третья цепочки циклонов исчезли, а вместо них над Южным океаном появилась кольцевая область пониженного давления. Приведенная карта среднего давления относится к конкретному месяцу — июню 1958 г., но можно показать, что картина принципиально не изменится и в другие годы. Не меняется она принципиально по конфигурации и от сезона к сезону. Изменяется при этом лишь величина давления в областях повышенного и пониженного значения его. При этом разница давлений между ними, наблюдаемая зимой, увеличивается, или, как говорят, поле давления обостряется, а летом разница уменьшается — поле давления сглаживается.

Исчезновение цепочки циклонов можно объяснить только их подвижностью. И действительно, если бы мы проследили их положение ото дня ко дню, то обнаружили систематическое смещение циклонов с запада на восток со средней скоростью 40 км/ч.

Центры и области пониженного и повышенного давлений, наблюдаемые на картах осредненных значений атмосферного давления, называют климатическими областями, или центрами действия атмосферы.

Область повышенного давления над материком является особой областью, возникшей над ледяным куполом, поднимающимся более, чем на 4000 м над уровнем моря. Измерение давления в таких условиях сопряжено с определенными трудностями, связанными с необходимостью знать точные значения высот материка.

По вопросу поля давления над материком, и особенно его центральными областями, пока идут споры. Но поскольку над Антарктидой наблюдается постоянная антициклональная циркуляция, то можно говорить о южнополярном антициклоне, пусть необычном, искаженном влиянием высокого материка, но одновременно им и созданным. Вероятно, это не резко выраженный центр, а обширная область повышенного давления.

Давление атмосферы над Антарктикой может быть характеризовано и распределением его на разных высотах. На рисунке 20 показано среднемесячное расположение изобарической поверхности 200 мб, данное в километрах. Как видим, поверхность прогнута над Антарктидой. Это свидетельствует о пониженном давлении на высоте примерно около 10 км. Но именно такой переход давления с высотой и наблюдается в области антициклона.

Характеристика среднемесячного давления на высоте около 10 км

Характеристика среднемесячного давления на высоте около 10 км

Основное направление движения циклонов в северных цепочках происходит с запада на восток, но иногда в их движении появляется и меридиональная составляющая. Тогда вся цепочка или часть ее приближается к материку или удаляется от него. В отдельных случаях имеют место заходы циклонов на край оледенения материка, но никогда они не пересекают его через центральные районы. Как мы увидим дальше, этого и не может быть, учитывая причины зарождения циклонов.

Основной причиной горизонтального движения воздуха является изменение давления от точки к точке в горизонтальном направлении, или, как говорят, наличие горизонтального градиента давления. Чем больше градиент, тем больше скорость движения воздуха. Воздух движется при этом от большего давления к меньшему, отклоняясь под действием силы Кориолиса вправо в северном полушарии и влево в южном.

Таким образом, поле атмосферного давления определяет систему ветров. В этом разделе мы рассмотрим эту систему, наблюдаемую только в приземном слое атмосферы.

Градиент давления между поясом высокого давления в субтропиках южного полушария и поясом низкого давления над антарктическими водами создает поток воздуха. Связанные с ним северо-западные ветры дуют здесь круглый год, лишь изменяясь в силе, причем скорость их в зимнее время достигает очень больших значений. Здесь расположен знаменитый пояс «ревущих со­роковых широт», славящийся своими постоянными штормами.

Далее к югу северо-западный ветер сначала несколько ослабевает, затем вновь усиливается, а потом вновь, постепенно ослабевая, сохраняет в основном северо-западное направление до непосредственных подступов к материку. Расположенная здесь цепочка циклонов, разделенных гребнями высокого давления, образует на некотором расстоянии от материка круговые циркуляции с направлением ветра, меняющимся против часовой стрелки. Поэтому в зависимости от того, где по отношению этих циклонов вы приближаетесь к материку, на разных расстояниях от него можно встретить умеренный ветер всех направлений. У самых берегов действует устойчивый и сильный, особенно в зимнее время, юго-восточный ветер, вызванный южнополярным антициклоном и областью пониженного давления над антарктическими водами. Этот ветер в некоторых местах побережья в зимнее время достигает огромных скоростей. Ветер со скоростью 60 м/сек здесь не редкость. На побережье ледяного континента наиболее жестокий ветровой режим наблюдается в районе «Мирного» и на станции «Дюмон-Дюрвиль» на Земле Адели. Здесь находится «Полюс ветров» Земли.

В «Мирном» повторяемость ветров от восточного до юго-восточного направления достигает 91%, на австралийской станции «Моусон» — от восточного до южного направлений — 80%, на Зем­ле Адели — 74%, а на «Пионерской» направления ветров в пределах от востока до юго-юго-востока имеют повторяемость 98%.

Наибольшие скорости ветра на материке наблюдаются на наиболее отдаленных от центра оледенения участках побережья. Они усиливаются, кроме того, там, где побережье образует мысы крупного масштаба, и ослабевают в крупномасштабных заливах.

Штормом принято считать ветер, превышающий 15 м/сек. На побережье Антарктиды в некоторых его районах такие ветры очень часты. На станциях «Мирный» и «Моусон» в зимние месяцы они почти ежедневны. Средняя годовая скорость ветра в «Мирном», определенная в первый год наблюдений, оказалась равной 11,8 м/сек. Максимальные средние скорости, зарегистрированные самописцем, достигали в некоторые промежутки времени 44—46 м/сек с порывами, превышающими 55 м/сек. Всего за год число дней со штормами достигало 247, а осенью и зимой не меньше одного раза в месяц над «Мирным» бушевали ураганы.