Vírové proudění atmosféry, doprovázené srážkami - je to jev?

Cyklony, anticyklony, tajfóny, hurikány, tornáda, tornáda - tyto jevy jsou způsobeny vířivými pohyby v atmosféře doprovázenými srážkami (velkými nebo malými). Zvažme vlastnosti a podmínky pro vznik tohoto prvku.

Pohyb vzdušných hmot v atmosféře

V atmosféře naší planety dochází k trvalému oběhu vzdušných hmot s přenosem energie a materiálových složek. K pohybu dochází:

• od severu k jihu a v opačném směru (meridián);
• od západu k východu a v opačném směru (zeměpisná šířka).

V troposféře se vedle poloprovozního a šířkového transportu vzdušných hmotností vyskytují vírové pohyby atmosféry doprovázené srážkami - cyklóny a anticyklony.

Tyto jevy způsobují změnu klimatických podmínek ve všech oblastech planety.

V dolních vrstvách troposféry, v tropické zóně, jsou vzduchové hmoty ohřívány velmi silně. Současně jsou vzdušné hmoty naplněny vlhkostí (zejména nad oceány). Ohřátý vzduch stoupá do nadmořské výšky 1000-1200 metrů, kde začíná chladit s následnou tvorbou mraků. Místo zvýšených teplých mase přicházejí studené severní (na severní polokouli). Hmotnosti teplého vzduchu jsou zachyceny Coriolisovou silou způsobenou rotací Země. Začínají se pohybovat nejen nahoru, ale také horizontálně, čímž se odchyluje od přímého směru - na severní polokouli na severo-východ. Studené masy jdou na jihozápad (v jižní polokouli se pohybují přísně opačné masy). Tak vzniká obchodní vítr.

Vodní plocha oceánu, vyhřívaná koncem léta a začátkem podzimu, poskytuje možnost tvorby jiných vzdušných hmot plných vlhkosti, monzunů. Jejich směr je přísně opačný k obchodním větrům.

Tepelná rovnováha planety je udržována kvůli celosvětovému interlačnímu přenosu: teplo od tropických zeměpisných šířky až k vysokému, chladnému od okrajových (vysokých) zeměpisných šířky až po tropy.

Cyklonická aktivita atmosféry je založena na propojení tropické cirkulace s vířivou aktivitou vzdušných hmot v mírných šířkách.

Cyklogeneze

Tento termín se týká vzniku, rozvoje nebo zhroucení vírového pohybu atmosféry doprovázeného srážením. To znamená, že každý cyklon je vír s nízkým tlakem uvnitř. "V útrobách" cyklónů severní polokoule, vítr vítr proti směru hodinových ručiček. Dolní oblast cyklonu je charakterizována odchylkou větru směrem k jeho středu.

Moderní meteorologie rozděluje cyklonické víry na dva typy: na svém místě vzniku a následné činnosti tropické a extratropické (cyklony mírných zeměpisných šířky).

První forma v tropických oblastech, s rozsahem dosahujícím až tisíc kilometrů (velmi zřídka více). Druhým je vortexový pohyb atmosféry v mírných a okolních polohách. Extratropické cyklony dosahují obrovských (až několik tisíc kilometrů) rozměrů.

Rychlost vírového pohybu vzduchu v tropických cyklonech je obrovská, může dosáhnout hodnoty bouře. Tyto víry se mohou stát extratropickými při pohybu.

Podmínky potřebné pro tvorbu pohybu tropického víru

Aby se vytvořil tropický vír, je nutné, aby byl okolní vzduch nasycen vlhkostí (což dává faktor nestability). Voda v oceánu se zahřeje do hloubky padesáti metrů na teplotu více než dvacet šest stupňů Celsia. Při kondenzování výparů v dolních vrstvách troposféry musí být vzduch rychle ochlazen (to je hlavní zdroj cyklonové energie).

Typhoony a hurikány - tropické cyklóny

Na Dálném východě a v zemích jihovýchodní Asie jsou tropické vírové pohyby atmosféry doprovázené srážkami nazývány tajfuny. V zemích Severní a Jižní Ameriky - hurikány (v indiánů Mayů je bůh větru Hurakan). Pokud rychlost bouře za bouře přesáhne sto sedmnáct kilometrů za hodinu, pak je to již hurikán.

Tropické cyklóny přinášejí silné deště. Na moři, při tajfónu a hurikánu jsou obrovské vlny. Ale oni jsou oslabení a spadají pod vlivy větrů na zemi. Sprchy způsobené tropickými cyklóny se rozlévají v hlubinách země ve vzdálenosti až čtyřicet kilometrů. To je velmi důležité pro zmírnění suchého klimatu kontinentů.

Samotné cyklóny nesou energetickou rezervu z jednoho místa planety na druhou, od tropů až po mírné zóny. To je důležité pro globální cyklonické procesy v atmosféře, protože vede ke sbližování teplot na planetě, vyrovnávání klimatu a zpomalování.

Extratropické cyklony a anticyklony

Obrovské velikosti (několik tisíc kilometrů), vírové pohyby atmosféry, doprovázené srážkami a vznikly v mírných a okolních polohách, se nazývají extratropické cyklony a anticyklony. Vzduchové víry v severních cyklonech se otáčejí stejným směrem jako severní tajfuny.

S příchodem takového hurikánu nastává nepříznivé počasí, ale anticyklon přináší jasný a slunečný den.

Vznik cyklonů mírných zeměpisných šířek

Abychom představili mechanismus výskytu těchto útvarů, je nutné pracovat s konceptem atmosférická fronta. V prvním přiblížení - to je jen hranice oddělující dvě různé vzdušné hmoty.

Ve skutečnosti je to oblast několika desítek kilometrů, skloněná pod úhlem jednoho stupně. V případě teplé přední strany je její sklon ve směru pohybu (to jelikož pokrývá studenou hmotu shora). Když je studená - naopak, na opačné straně hnutí. Rovnice pohybu atmosféra je vyjádřena prostřednictvím vzorce Max Margules (australský meteorolog).

Interakce teplých a studených front vytváří cyklonický vír. S takovým spojením se část teplé přední strany zavádí do studené hmoty ve formě prodlouženého "jazyka". Tak teplý vzduch stoupá nahoru, je snadnější.

Během této interakce se objevují dva procesy, které vedou k cyklonovému víru. Molekuly páry (vody), stoupající, se začnou otáčet: magnetické pole Země působí na ně. Zahrnují veškerý okolní vzduch v tomto rotačním pohybu. V důsledku toho vzniká obrovská vírka a molekuly vody.

Nad vzdušnými hmotami se ochlazují. V tomto případě dochází ke kondenzaci vodní páry, která se změní na a mraky (toto následný déšť, krupobití, sníh). Tento druh počasí může trvat několik dní, někdy i týdnů. To bude záviset na "dlouhověkosti" cyklonu: čím větší je přívod teplého vzduchu, tím delší je cyklón.

Vznik anticyklonů

Vzhled tohoto víru je způsoben poklesem atmosférických hmotností, když jsou ohřívány s okolními masami, bez výměny tepla. Při tomto procesu dojde k poklesu vlhkosti uvnitř a to znamená odpařování již existujících oblačností. Pod působením magnetického pole Země se začnou otáčet molekuly vody - v severních anticyklonech - ve směru hodinových ručiček. Trvalé počasí s tímto procesem může trvat až tři týdny.