Sykloner, antisykloner, tyfoner, orkaner, tornadoer, tornadoer – disse fenomenene er forårsaket av virvelbevegelser i atmosfæren, ledsaget av nedbør (større eller mindre). Vurder egenskapene og betingelsene for forekomsten av dette elementet.
Bevegelse av luftmasser i atmosfæren
I atmosfæren på planeten vår er det en konstant sirkulasjon av luftmasser med overføring av energi og materialkomponenter. Bevegelse pågår:
- fra nord til sør og i motsatt retning (meridional);
- fra vest til øst og i motsatt retning (breddegrad).
I troposfæren, i tillegg til meridional og breddegradsoverføring av luftmasser, er det virvelbevegelser av atmosfæren, ledsaget av nedbør - sykloner og antisykloner.
Disse fenomenene forårsaker endringer i klimatiske forhold i alle regioner på planeten.
I de nedre lagene av troposfæren, i den tropiske sonen, varmes luftmassene opp ganske kraftig. Samtidig fylles luftmassene med fuktighet (spesielt over havene). Varm luft stigeropp til en høyde på 1000-1200 meter, hvor det begynner å avkjøles med påfølgende dannelse av skyer. I stedet for de hevede varme massene kommer kalde nordlige masser (på den nordlige halvkule). Varme luftmasser fanges opp av Coriolis-kraften forårsaket av jordens rotasjon. De begynner å bevege seg ikke bare oppover, men også horisont alt, mens de avviker fra en rettlinjet retning - på den nordlige halvkule mot nordøst. Kalde masser går mot sørvest (på den sørlige halvkule beveger luftmasser seg i nøyaktig motsatt retning). Slik dannes passatvindene.
Vannoverflaten i havet, varmet opp mot slutten av sommeren og begynnelsen av høsten, gir mulighet for dannelse av andre luftmasser fylt med fuktighet - monsuner. Deres retning er strengt tatt motsatt av passatvindene.
Den termiske likevekten til planeten opprettholdes på grunn av global inter-breddegradsoverføring: varme fra tropiske breddegrader til høye breddegrader, kulde fra subpolare (høye) breddegrader til tropene.
Atmosfærens syklonaktivitet er basert på sammenhengen mellom tropisk sirkulasjon og virvelaktiviteten til luftmasser på tempererte breddegrader.
Cyclogenesis
Dette begrepet refererer til dannelsen, utviklingen eller kollapsen av atmosfærens virvelbevegelse, ledsaget av nedbør. Det vil si hvilken som helst syklon - en virvel med lavt trykk inni. "In the bowels" av syklonene på den nordlige halvkule vinder blåser mot klokken. Den nedre delen av syklonen er preget av vindens avvik mot midten.
Moderne meteorologi deler sykloniske virvler i to typer: i henhold til deres plasseringopprinnelse og påfølgende aktivitet - tropisk og ekstratropisk (tempererte sykloner).
De første er dannet i tropene, med utvikling når de en størrelse på opptil tusen kilometer (svært sjelden mer). Den andre er virvelbevegelsen til atmosfæren i sonen med tempererte og subpolare breddegrader. Ekstratropiske sykloner når enorme (opptil flere tusen kilometer) størrelser.
Hastigheten til luftvirvelbevegelsen i tropiske sykloner er enorm, den kan nå stormverdier. Disse virvlene kan bli ekstratropiske når de beveger seg.
Betingelser som er nødvendige for dannelsen av en tropisk virvelbevegelse
For at det skal dannes en tropisk virvel, er det nødvendig at luften rundt er mettet med fuktighet (dette gir en ustabilitetsfaktor). Vannet i havet varmes opp til en dybde på femti meter, til en temperatur på mer enn tjueseks grader Celsius. Når damper kondenserer i de nedre lagene av troposfæren, må luften avkjøles veldig raskt (dette er hovedenergikilden til syklonen).
Tyfoner og orkaner - tropiske sykloner
I Fjernøsten og i landene i Sørøst-Asia kalles tropiske virvelbevegelser av atmosfæren ledsaget av nedbør tyfoner. I landene i Nord- og Sør-Amerika - orkaner (blant mayaindianerne er vindens gud Hurakan). Hvis hastigheten til en storm under en storm overstiger hundre og sytten kilometer i timen, er dette allerede en orkan.
Tropiske sykloner gir kraftig regn. På havet, under en tyfon og en orkan, oppstår det enorme bølger. Men de blir svekket av å falle undervindpåvirkning på land. Nedbør forårsaket av tropiske sykloner faller inn i landet i avstander på opptil førti kilometer. Dette er svært viktig for å dempe det tørre klimaet på kontinentene.
Syklonene i seg selv bærer energireserver fra ett sted på planeten til et annet, fra tropene til tempererte soner. Dette er viktig for globale sykloniske prosesser i atmosfæren, fordi det fører til en konvergens av temperaturer på planeten, jevner ut klimaet og gjør det mildere.
Ekstratropiske sykloner og antisykloner
Enorme (flere tusen kilometer) virvelbevegelser av atmosfæren, akkompagnert av nedbør og forekommende i tempererte og subpolare soner, kalles ekstratropiske sykloner og antisykloner. Vindvirvler i nordlige sykloner roterer i samme retning som nordlige tyfoner.
Med ankomsten av en slik orkan kommer dårlig vær, men antisyklonen gir en klar og solrik dag.
Forekomst av sykloner på tempererte breddegrader
For å representere mekanismen for forekomsten av disse formasjonene, er det nødvendig å operere med konseptet om en atmosfærisk front. I den første tilnærmingen er dette bare en grense som skiller to forskjellige luftmasser.
Faktisk er dette en sone på flere titalls kilometer, vippet i en vinkel på én grad. I tilfelle av en varm front, ligger skråningen i bevegelsesretningen (den dekker så å si den kalde massen ovenfra). Når det er kaldt - tvert imot, i motsatt side av bevegelsen. Atmosfærens bevegelsesligning uttrykkes gjennom formelen til Max Margules(australsk meteorolog).
Samspillet mellom varme og kalde fronter fører til dannelsen av en syklonvirvel. Med en slik forbindelse blir en del av varmfronten introdusert i den kalde massen i form av en langstrakt "tunge". Samtidig stiger varm luft som lettere luft.
I løpet av denne interaksjonen skjer to prosesser som fører til en syklonisk virvel. Dampmolekyler (vann), som stiger, begynner å rotere: de påvirkes av jordens magnetiske felt. De involverer i denne rotasjonsbevegelsen all den omkringliggende luften. Som et resultat blir det dannet et stort boblebad av det og vannmolekyler.
På toppen avkjøles luftmassene. I dette tilfellet kondenserer vanndamp, som blir til skyer (disse er påfølgende regn, hagl, snø). Slikt vær med dårlig vær kan henge i flere dager, eller til og med uker. Dette vil avhenge av syklonens "levetid": jo større tilførsel av varm luft, jo lenger varer syklonen.
Forekomst av antisykloner
Fremkomsten av denne virvelen skyldes at de atmosfæriske massene senkes når de varmes opp med de omkringliggende massene, uten varmeveksling. Under denne prosessen faller fuktigheten inne, og dette medfører fordampning av allerede eksisterende skyer. Under påvirkning av jordens magnetfelt begynner vannmolekyler å rotere - i de nordlige antisyklonene - med klokken. Jevnvær i denne prosessen kan vare i opptil tre uker.
