Периодические и местные ветры.

Уже с середины XVII в. мореплавателям были известны в общих чертах закономерности в зональной структуре преобладающих ветров в Мировом оке­ане. Современная наука дает объяснение этой закономерности в зональной структуре атмосферного давления по поверхности Зем­ли (§ 8).

Рис. 17. Пассаты

Издавна известны морякам устойчивые в своем постоянстве или смене направлений ветры: пассаты, муссоны, бризы и др.

Пассаты — это устойчивые ветры тропиков северо-восточного в северном и юго-восточного в южном полушариях направлений, дующие на обращенной к экватору стороне субтропического цент­ра действия атмосферы (ргс. 17). Скорость пассатов невелика — в среднем 5—8 м/с у земной поверхности. Условия распределения атмосферного давления меняются в тропиках мало, поэтому пассаты обладают большой устройчивостью направления. Однако в течение сезона субтрогический центр действия атмосферы может претерпевать определенные перестройки. Так, обычно над каждым океаном обоих полушарий в субтропиках формируется по одному антициклону. На ежедневных же картах погоды их может быть больше — часто два, иногда три над каждым океаном; над южной частью Тихого океана — до четырех. Вследствие этого пас­саты обоих полушарий могут менять указанные выше направле­ния. Аналогичное воздействие на направление пассатов может оказывать миграция центров субтропических антициклонов. По­этому пассаты в одном и том же месте могут менять северо- восточное направление на восточное и юго-восточное, затем снова на северо-восточное и т. д.

Муссоны — сезонные ветры, наиболее выраженные и устой­чивые в тропических широтах, возникающие из-за термической неоднородности океан—суша. Муссоны, как и все другие воздуш­ные течения на Земле, связаны с циклонической деятельностью. Режим тропических муссонов заключается в сезонном изменении положения субтропических антициклонов и экваториальной деп­рессии.

Если по обе стороны от экватора находится океан, то сезонные смещения субтропического центра действия атмосферы невелики и муссоны не получают особого развития, например над Тихим океаном.

Другое дело с материками. Над Африкой, например, атмосфер­ное давление меняется от января к июню очень сильно. Над центральными районами Африки летом господствует область повы­шенного давления, а зимой — гребень азорского антициклона; над южной Африкой зимой — также антициклон, а летом — глубокая депрессия. В связи с этим направление барических градиентов над побережьем тропической Африки от сезона к сезону меняется резко в широкой зоне, что и является здесь причиной муссонных ветров.

48

Рис. 18. Муссоны над Азией:

а — зимой; б — летом

Особенно ярко выражена муссонная циркуляция в бассейне Индийского океана, где сезонные изменения температуры полу­шарий здесь усилены огромным материком Евразии к северу от эк­ватора, прогретым летом и сильно охлажденным зимой. Зимний муссон в бассейне Индийского океана называют северо-восточным, а летний — юго-западным. На востоке Китая и в Корее зимний муссон — северный или северо-западный, а летний — южный или юго-восточный. Это зависит от структуры барического поля и направления изобар и, следовательно, направления барических градиентов (рис. 18).

Бризы — реверсивные ветры побережий морей и оке­анов, имеющие полусуточную периодичность смены направле­ния. Особенно ярко выражены бризы над побережьями в зоне действия субтропических антициклонов, где они наблюда­ются во все сезоны года. В умеренных и высоких широтах бризы наблюдаются лишь в теплое время года.

Бризовая циркуляция объясняется перестройкой барического поля днем и ночью над сушей и морем. Термическая неоднород­ность моря и суши приводит к смене направления барических градиентов и, следовательно, к смене направления ветра (рис. 19).

Скорость морского бриза несколько выше скорости берегового и составляет 3—5 м/с (в тропиках до 8 м/с). Особенно отчетливо выражены бризы в ясную, безветренную погоду, что характерно для центральных районов антициклонов. Бризовая циркуляция захватывает слой тропосферы

до 1—2 км по вертикали и рас­пространяется в глубь моря или суши на десятки километров от береговой линии. Морской бриз снижает на 2—3° среднюю тем­пературу воздуха и повышает влажность на 10—20 %.

Бора — СИЛЬНЫЙ И порыви- р_ис 19 Бризы:

СТЫЙ Ветер, ДуЮЩИЙ С НеВЫСО- а—морской; б — береговой

ких гор в сторону теплого моря. Бора относится к так называемым катабатическим ветрам, связанным со стоком холодных плотных воздушных масс по склонам гор в сторону моря.

Ветры, подобные Новороссийской и Новоземельской боре, известны во многих других морях Мирового океана: Бакинский норд на Каспийском море, мистраль — на Средиземноморском побережье Франции, нортсер — в Мексиканском заливе (Мексика, США) и др.

Причиной боры является прохождение холодного фронта через прибрежные хребты. Холодный воздух резко переваливает через невысокие горы (особенно ветер усиливается на перевалах) и низ­вергается плотным потоком в сторону близкого теплого моря.

В проливах, узкостях, фиордах при плавании вдоль берегов, у мысов, оконечностей островов и пр. могут быть особенности ветро­вого режима, связанные с береговым (угловым) эффектом. Под­робно об этих особенностях изложено в гидрометеорологических очерках лоций.

При образовании мощных кучево-дождевых (грозовых) обла­ков, что возможно в условиях особо сильной неустойчивости воздушных масс, могут зарождаться вертикальные вихри неболь­шого диаметра. Зарождающиеся вихри над морем называют смер­чами, а над сушей — тромбами (в США — торнадо). Смерч имеет вид темного облачного столба диаметром в несколько десятков метров (торнадо — до 100—200 м), опускающегося в виде воронки от нижнего основания облака до поверхности воды или суши. Скорости ветра в смерче достигают 50—100 м/с и при силь­ной вертикальной составляющей могут вызвать катастрофические разрушения. Близость атмосферных фронтов может стимулиро­вать процесс смерчеобразования, особенно в континентальном тропическом воздухе (в США в морском тропическом воздухе с Мексиканского залива).