Циклоны и антициклоны.
Атмосферные возмущения с низким давлением воздуха (минимальное давление в центре) и с циркуля- 62 цией воздуха вокруг центра против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном называются циклонами (см.
рис. 12). По своей природе циклоны подразделяются на фронтальные (внетропические) и тропические.Подавляющее большинство подвижных циклонов внетропичес- ких широт возникает на тропосферных полярных и арктических фронтах, причем в циклон вовлекаются обе воздушные массы, разделенные фронтами. Волновая теория объясняет механизм этого поцесса возникновением на фронте динамически неустойчивых волн, причем в долине фронтальной волны зарождаются и развиваются циклоны, а в гребне — антициклоны.
Мощные глубокие циклоны возникают путем последующей эволюции и слияния (объединения) подвижных фронтальных циклонов. Некоторое число циклонов зарождается в результате непосредственного воздействия теплой подстилающей поверхности. Это так называемые местные термические и низкие циклоны. Обычно воздействие подстилающей поверхности является дополнительным к фронтальному механизму. Обычно повторяемость и роль термических циклонов и атмосферной циркуляции очень ограничены.
Изобары в циклонах округлой, или овальной, или вообще неправильной формы. Большая ось (поперечник) циклона на приземной карте в начале развития внетрбпического циклона достигает 900—1000 км и может увеличиваться до нескольких тысяч в случае так называемого центрального циклона.
Повторяемость и глубина фронтальных циклонов зимой больше, чем летом. Над Северной Атлантикой и Европой в год зарождается около 60 серий циклонов, по несколько отдельных циклонов в каждой из них.
Циклоны перемещаются со средней скоростью 30—40 км/ч. Над океанической поверхностью скорость мало меняется в течение года, а над материками зимой она больше, чем летом. Скорость молодых циклонов может иногда достигать 80—100 км/ч.
После начала окклюдирования скорость фронтальных циклонов убывает. Внетропические циклоны умеренных широт перемещаются в общем в направлении господствующего здесь западного переноса воздуха: от западной части горизонта к восточной.Антициклоны — область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с циркуляцией воздуха от центра по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном (см. рис. 12).
Изобары в антициклоне замкнуты до большей или меньшей высоты в зависимости от особенности распределения температуры. В низком холодном антициклоне изобары замкнуты лишь в самых низких слоях тропосферы, а в средней тропосфере (на картах АТ5Оо) повышенное давление не обнаруживается. Обычно в 63
средней тропосфере изобары разомкнуты и образуют гребень повышенного давления над западной частью приземного антициклона и ложбину пониженного давления над восточной холодной его частью. Высокий теплый антициклон сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже в верхней тропосфере. Таким образом, изогипсы на карте АТ500 в низком антициклоне имеют волнообразную форму, а в высоком — замкнутую.
Давление в центре антициклона иногда достигает 1060— 1070 гПа (над Азией зимой), но обычно оно ниже. Нередко антициклон бывает многоцентровым. Горизонтальные барические градиенты в антициклонах, как правило, меньше, чем в циклонах. Это объясняется большими горизонтальными (до 4000 км) размерами антициклонов. Центральные части антициклонов характеризуются штилевой погодой. Однако в северной части Тихого океана антициклоны в осенне-зимний период могут иметь сильный (до штормового) ветер.
Различают промежуточные антициклоны между циклонами циклонических серий и заключительные между циклоническими сериями. Скорость перемещения подвижных антициклонов составляет обычно 30—40 км/ч. Перемещаясь в общем с запада на восток, антициклоны отклоняются (сепарируются от циклонов) к низким широтам. Обычно подвижный антициклон с холодной передней (восточной) периферией и теплой тыловой (западной) частью, прогреваясь и усиливаясь, превращается со временем в теплый, высокий и малоподвижный антициклон. Этот процесс чаще всего происходит в низких широтах, где формируются мощные, высокие и теплые субтропические антициклоны. Стабилизация антициклонов происходит и в средних, и в высоких широтах.
В этом случае высокие блокирующие антициклоны нарушают общий западно-восточный перенос. Именно устойчивые, малоподвижные антициклоны являются наиболее важными очагами формирования воздушных масс.
Над холодной ПП (например, над ледяными полями) иногда зарождаются низкие холодные местные антициклоны, уже на небольшой высоте переходящие в область пониженного давления. В целом холодная поверхность моря является лишь фактором усиления и стабилизации подвижных антициклонов.