Циклические явления в природе. Хицова Л.Н. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

14
Лекция 5
Тема: Циркуляция атмосферы. Ритмические явления в Мировом
океане
Ритмы в атмосфере связаны с циркуляторными процессами ,
протекающими в атмосфере.
Ветровые системы (Г.М. Швед, 1997) представляют собой обычную
термическую конвекцию , вызываемую горизонтальным перепадом
температуры , который в свою очередь вызывает горизонтальный перепад
давления . Стационарное распределение давления приводит к образованию
замкнутой конвективной ячейки. Механизм термической конвекции лежит в
основе ветровых систем , имеющих небольшие горизонтальные размеры
( порядка 100 км и меньше).. Наиболее известны из низ них бризы, горно -
долинные ветры , муссоны (вносят возмущения в циркуляцию атмосферы
северного полушария , евразийский материк ). Бризы возникают на границе
раздела море- суша (прогрев атмосферы над морем днем и ночью различен,
поэтому ветер меняет свое направление).
Самые мощные конвективные ячейки находятся в северном и южном
полушариях в поясе от экватора до 20-30 град . широты называют циркуляцией
ХЭДЛИ .
Движение атмосферы рассматривается в системе координат , сцепленной с
вращающейся планетой. В этой системе горизонтальные течения отклоняются
благодаря силе Кориолиса (эффект отклонения от прямолинейного движения во
вращающейся системе координат ) - в северном полушарии направо , в южном
полушарии налево . По этой причине приповерхностные течения в ячейках
Хэдли, направленные к экватору в обоих полушариях отклоняются на запад (в
виде постоянно дующих пассатов).
На средних широтах атмосфера должна по законам циркуляции вращаться
быстрее земли. Неминуемость в таком случае катастрофы преодолевается
иным направлением воздушного потока на средних широтах (ячейки
циркуляции ФЕРЕЛЛА).
В атмосфере существуют гигантские вихревые движения газа макровихри
циклоны средних и высоких широт с характерной протяженностью (2000 км)
и тропические менее масштабные циклоны . Вихревые движения атмосферы
вызваны потерей устойчивости воздушного потока. Системе циклонов
сопутствуют антициклоны области повышенного давления. В них ветер
слабее, чем в циклонах . Система циклонов и антициклонов, передвигающихся с
запада на восток определяет погоду средних и высоких широт.
Волны . Колебательные процессы в атмосфере.
Ветер, температура, давление и плотность в атмосфере подвержены
колебаниям с периодами от часа до многих суток. Причиной колебаний служат
распространяющиеся в атмосфере волны . Различают три типа волновых
движения .
Волны от локальных источников например , ударная волна (результат
сильного локального увеличения давления в следствии разогрева газа при
быстром сгорании взрывчатого вещества). Постоянным источником волн
является циклоническая активность в тропосфере.
                            Лекция 5
   Тема: Циркуляция атмосферы. Ритмические явления в Мировом
океане
    Ритмы в атмосфере связаны с циркуляторными процессами ,
протекающими в атмосфере.
    Ветровые системы (Г.М. Швед, 1997) представляют собой обычную
термическую      конвекцию,    вызываемую      горизонтальным    перепадом
температуры, который в свою очередь вызывает горизонтальный перепад
давления. Стационарное распределение давления приводит к образованию
замкнутой конвективной ячейки. Механизм термической конвекции лежит в
основе ветровых систем, имеющих небольшие горизонтальные размеры
(порядка 100 км и меньше).. Наиболее известны из низ них бризы, горно-
долинные ветры, муссоны (вносят возмущения в циркуляцию атмосферы
северного полушария, евразийский материк). Бризы возникают на границе
раздела море-суша (прогрев атмосферы над морем днем и ночью различен,
поэтому ветер меняет свое направление).
   Самые мощные конвективные ячейки находятся в северном и южном
полушариях в поясе от экватора до 20-30 град. широты называют циркуляцией
ХЭДЛИ.
   Движение атмосферы рассматривается в системе координат, сцепленной с
вращающейся планетой. В этой системе горизонтальные течения отклоняются
благодаря силе Кориолиса (эффект отклонения от прямолинейного движения во
вращающейся системе координат) - в северном полушарии направо, в южном
полушарии налево. По этой причине приповерхностные течения в ячейках
Хэдли, направленные к экватору в обоих полушариях отклоняются на запад (в
виде постоянно дующих пассатов).
   На средних широтах атмосфера должна по законам циркуляции вращаться
быстрее земли. Неминуемость в таком случае катастрофы преодолевается
иным направлением        воздушного потока на средних широтах (ячейки
циркуляции ФЕРЕЛЛА).
   В атмосфере существуют гигантские вихревые движения газа – макровихри
– циклоны средних и высоких широт с характерной протяженностью (2000 км)
и тропические менее масштабные циклоны. Вихревые движения атмосферы
вызваны потерей устойчивости        воздушного потока. Системе циклонов
сопутствуют антициклоны – области повышенного давления. В них ветер
слабее, чем в циклонах. Система циклонов и антициклонов, передвигающихся с
запада на восток определяет погоду средних и высоких широт.
   Волны. Колебательные процессы в атмосфере.
   Ветер, температура, давление и плотность в атмосфере подвержены
колебаниям с периодами от часа до многих суток. Причиной колебаний служат
распространяющиеся в атмосфере волны. Различают три типа волновых
движения.
   Волны от локальных источников – например, ударная волна (результат
сильного локального увеличения давления в следствии разогрева газа при
быстром сгорании взрывчатого вещества). Постоянным источником волн
является циклоническая активность в тропосфере.


                                                                        14