Западные ветры умеренного пояса — преобладающие ветры, дующие в умеренном поясе примерно между 35 и 65 градусами северной и южной широты, от субтропического хребта до полярного фронта. Западные ветры умеренного пояса — преобладающие ветры, дующие в умеренном поясе примерно между 35 и 65 градусами северной и южной широты. Свою роль вносят и так называемые западные ветры умеренного пояса, которые дуют с запада на восток над средними широтами. В полярных широтах – восточные ветры; в умеренных − западные ветры с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны в тропических широтах. С тропических областей высокого давления ветры дуют не только в сторону экватора, но и в сторону умеренного господствует область пониженного действием силы Кориолиса (действие вращения Земли) происходит отклонение.
На Воронежскую область надвигается сильный ветер
В Южном полушарии, из-за штормовых и облачных условий, западные ветры обычно называют ревущими сороковыми, яростными пятидесятыми или пронзительными шестидесятыми в зависимости от разной широты. Воздействие на океанские течения. Карта Гольфстрима Бенджамина Франклина Из-за постоянных ветров с запада на восток на полюсных сторонах субтропических хребтов, расположенных в Атлантическом и Тихом океанах, океанские течения движутся аналогичным образом. Течения в Северном полушарии слабее, чем в Южном полушарии, из-за разницы в силе между западными ветрами каждого полушария. Процесс западной интенсификации заставляет течения на западной границе океанского бассейна быть сильнее, чем на восточной границе океана. Эти западные океанские течения переносят теплые тропические воды к полюсам полярных регионов. Суда, пересекающие оба океана, веками использовали океанские течения. Антарктическое циркумполярное течение ACC , или дрейф западного ветра, - это океанское течение , текущее с запада на восток вокруг Антарктиды. ACC является доминирующей циркуляционной особенностью Южного океана и, примерно, 125 Sverdrups , крупнейшим океанским течением.
В северном полушарии Гольфстрим , часть Североатлантического субтропического Круговорота , привел к развитию сильных циклонов всех типов в основании западные воды, как в атмосфере , так и в океане. Куросио по-японски для «Черного прилива» - сильное западное пограничное течение на западе и севере Тихого океана , подобное Гольфстриму, у которого также есть способствовали глубине океанских штормов в этом регионе. Внетропические циклоны Вымышленная синоптическая карта внетропического циклона, поразившего Великобританию и Ирландию.
Также они заметили обратную взаимосвязь с количеством осадков: если в Амазонии шли дожди, в Тибете и Антарктиде небо расчищалось.
Днем в воскресенье при переменной облачности местами пройдут кратковременные дожди, прогнозируются грозы. Будет облачно с прояснениями, местами небольшие дожди, на юге — умеренные. Еще сильнее похолодает ночью 30 апреля — столбики опустятся до нуля- плюс 5.
Он открыт для любого пользователя. Наш сайт - это библиотека, которая является общественной и открыта абсолютно для каждого. Основа этой страницы находится в основной мировой энциклопедии. E-mail: admin mononews.
Глобальная циркуляция атмосферы. Ветер
Полоса сильных западных ветров умеренного пояса расположена между 40 и 50 градусами южной широты и известна как « ревущие сороковые ». Эти ветры играют важную роль в образовании океанических течений , переносящих теплые экваториальные воды к западным берегам континентов, особенно в Южном полушарии. Что такое monamir. Он открыт для любого пользователя.
В экваториальных широтах давление всегда пониженное. Это объясняется тем, что нагревающийся от поверхности Земли воздух поднимается и уходит в сторону тропических широт. Потому над тропиками повышенное давление. В умеренных широтах давление пониженное по причине оттока воздуха более теплого воздуха в полярные широты. Воздух приходящий из умеренных широт создает повышенное давление над холодной поверхностью в Арктике и Антарктиде. Формируются пояса пониженного экваториальный и умеренные и повышенного давления тропические и полярные. На экваторе сильно нагретый воздух постоянно поднимается вверх, образуя восходящие потоки. За счет этого здесь формируется постоянный экваториальный пояс низкого давления. Воздух, поднявшийся над экватором, в верхних слоях тропосферы 10-12 км растекается к полюсам. Образуется избыток воздуха, за счет которого возникает пояс высокого давления рис. Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а в тропическом близ тридцатых широт — высокое, то у поверхности Земли ветры дуют от поясов высокого давления к экватору. Такие ветры называют пассатами. Под влиянием вращения Земли вокруг оси пассаты отклоняются в северном полушарии вправо, т. Западные ветры умеренных широт.
В умеренных широтах Южного полушария над океаническими просторами круглый год существует полоса пониженного давления. В умеренных широтах Северного полушария температура воздуха и атмосферное давление меняются в зависимости от сезона года. Над относительно тёплыми океанами образуются барические минимумы: Исландский в Атлантическом океане и Алеутский в Тихом океане. Зимой на материках наблюдаются низкие температуры воздуха и образуются два барических максимума: Северо-Американский Канадский и Азиатский. В полярных широтах Северного и Южного полушарий, где весь год наблюдаются низкие температуры воздуха, формируются области повышенного давления. Наиболее мощная область повышенного давления формируется над ледяным куполом Антарктиды. Это Антарктический барический максимум. Направление господствующих ветров зависит от расположения поясов атмосферного давления и барических центров. Существование постоянных поясов атмосферного давления определяет образование постоянных ветров. Самыми известными на Земле постоянными ветрами являются пассаты, которые дуют из области повышенного давления над тропиками в экваториальную область пониженного давления. Если бы наша планета не вращалась, то движение пассатов было бы направлено точно с севера на юг в Северном полушарии и с юга на север в Южном полушарии.
Функции западных ветров Источник: depositphotos. Так, западные ветры необходимы для перемещения судов с парусами в нужном направлении. Воздушные потоки усиливаются возле берегов, способствуя тем самым формированию теплых течений. Так происходит обмен водами в океанах. Если процесс по каким-то причинам прервется, то из-за застоя начнется гибель живых организмов и растений. А там останется немного и до вымирания человечества. Западные ветры участвуют в циркуляции атмосферы, преобладая над водной поверхностью. Их роль в природе нельзя недооценивать, поскольку без них не будет процесса циркуляции воздуха и круговорота воды, поэтому западные ветры можно считать главенствующими.
Климатические пояса земли. Виды ветров, причины образования ветра Западные ветры умеренных широт
Пассаты, западные ветры, северо-восточные и юго-восточные – постоянные ветры, муссоны – сезонные ветры, формирующиеся над земной поверхностью. Западные ветры умеренного пояса сильнее дуют зимой, когда давление над полюсами ниже, и слабо — летом. Западные ветры умеренного пояса — преобладающие ветры, дующие в умеренном поясе примерно между 35 и 65 градусами северной и южной широты, от субтропического хребта до полярного фронта. Пассаты западные ветры и восточные. Западные ветры умеренного пояса — Карта пассатов и западных ветров умеренного пояса Западные ветры умеренного пояса — преобладающие ветры, дующие в умеренном поясе примерно между 35 и 65 градусами северной и южной широты.
§13. Общая циркуляция атмосферы
Западные ветры умеренного пояса дуют в средних широтах между 35 и 65 градусами северной или южной широты, в направлении с запада на восток к северу от области высокого давления, направляя внетропические циклоны в соответствующем направлении. Для умеренного пояса характерен уровень осадков в 500-800 мм в год. Западные ветры умеренного пояса Северо-восточные и юго-восточные ветры Пассаты. Свою роль вносят и так называемые западные ветры умеренного пояса, которые дуют с запада на восток над средними широтами. Западные ветры умеренного пояса Северо-восточные и юго-восточные ветры Пассаты.
Откуда появляется ветер
Пассаты, западные ветры умеренных широт и ветры из полярных областей называются планетарными и распределяются зонально. Западные ветра умеренного пояса сильнее дуют зимой, когда давление над полюсами выше, и слабее только летом. Штормовой ветер осложнил и паводковую обстановку в Тюменской области.
Как образуются западные ветры умеренных широт?
Главная причина неравномерного распределение осадков — размещение поясов низкого и высокого атмосферного давления. Изучите по карте «Годовое количество осадков» их распределение по земной поверхности. В области экватора и в других областях земной поверхности, где низкое давление, выпадает много осадков. В областях повышенного давления над тропиками и у полюсов осадков выпадает мало. Пассаты, западные ветры, северо-восточные и юго-восточные — постоянные ветры, муссоны — сезонные ветры, формирующиеся над земной поверхностью. Пояса атмосферного давления определяют количество осадков на земном шаре. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на формирование климата.
Вследствие сочетания различных климатообразующих факторов климаты Земли очень разнообразны. Что называется циркуляцией атмосферы? В каких районах Земли осадков выпадает мало, а в каких — много? Покажите их на карте и выделите закономерности. Объясните причины постоянных ветров над земной поверхностью. Какое влияние оказывает циркуляция атмосферы на климат вашей местности?
Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а в тропическом близ тридцатых широт — высокое, то у поверхности Земли ветры дуют от поясов высокого давления к экватору. Такие ветры называют пассатами. Под влиянием вращения Земли вокруг оси пассаты отклоняются в северном полушарии вправо, т. Западные ветры умеренных широт.
Однако вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку в Северном полушарии — вправо, а в Южном — влево и создают воздушный поток с запада на восток см. Так в умеренных широтах образуются западные ветры. В полярных областях Земли ветры дуют от полюсов, где располагаются области повышенного давления, к зонам пониженного давления умеренных широт. В этих областях обычны северо-восточные ветры в Арктике юго-восточные в Антарктике. Антарктические юго-восточные ветры в отличие от арктических северо-восточных устойчивы и имеют большие скорости.
Их название в переводе означает сезон от араб, маусим — сезон. Характерная особенность муссонной циркуляции — смена направлений движения воздуха дважды в году в зависимости от сезона. Зимой муссон дует с суши на море, летом — с моря на сушу. Летом суша быстро прогревается, и давление воздуха над ее поверхностью падает. В это время более прохладный морской воздух начинает перемещаться на сушу.
Любой посетитель сможет найти необходимую для себя информацию. Основа этой страницы находится в Вики. E-mail: admin infoteach.
Западный перенос или западные ветры. Муссоны господствуют на восточных и юго-восточных окраинах материков. В полярных широтах господствуют восточные ветры. Какие ветры преобладают в Евразии в умеренных широтах? В умеренных широтах и на восточном побережье Евразии преобладает климат с муссонными чертами и циклонической деятельностью. Какие ветры преобладают в Атлантическом океане? В низких широтах и над льдами Гренландии и Антарктиды формируются антициклоны, а в умеренных широтах 40 — 600 — циклоны. Это поддерживает устойчивые ветры восточного направления пассаты в тропических и экваториальных широтах. В умеренных широтах господствуют сильные ветры западного направления.
Какие существуют виды ветров? Планетарные постоянные ветры — пассаты, западные умеренных поясов, муссоны. Локальные временные — бриз, фён, бора.
Виды ветров
Преобладающие приповерхностные ветры, что соответствуют этой ячейке, называются западными ветрами умеренного пояса. Западные ветры умеренного пояса Северо-восточные и юго-восточные ветры Пассаты. В полярных широтах – восточные ветры; в умеренных − западные ветры с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны в тропических широтах.
Ветры запада
Велики различия между западными, внутренними и восточными частями материков. Осадков на равнине выпадает 500 — 600 мм, с наветренной стороны гор их количество возрастает до 2000 — 2500 мм в Скандинавии и 3000 — 6000 мм на Аляске в Британской Колумбии. На огромных просторах Евразии, Канады и на севере США распространен внутриконтинентальный умеренный климат. Циклоны сюда проникают реже, чем в приморские районы, давление зимой повышено за счет холодного антициклона. Лето теплое, зима холодная с устойчивым снежным покровом. Годовые колебания температуры воздуха велики в увеличиваются по мере продвижения в глубь материков.
Наиболее континентальный климат на северо-востоке Евразии, в Якутии, где средние январские температуры опускаются до - 40 С.
Теперь понятно, что пассаты - это устойчивые ветры тропиков. На самом же экваторе наблюдается так называемая полоса штиля. Направление пассатов По каплям на мячике нетрудно проследить, что они растекаются в направлении, обратном вращению. Это называется Но сказать, что пассаты - это ветра, дующие с востока на запад, было бы неправильно.
На практике, в воздушные массы отклоняются от своего главного вектора на юг. То же самое происходит, только в зеркальном отражении, с другой стороны от экватора. То есть в Южном полушарии пассаты дуют с юго-востока на северо-запад. Отчего же экватор так притягателен для воздушных масс? В тропиках, как известно, устанавливается постоянная область высокого давления.
А у экватора, наоборот, низкого. Если мы будем отвечать на детский вопрос, откуда берется ветер, то изложим прописную природоведческую истину. Ветер - это движение воздушных масс от слоев с высоким давлением к области с более низким. Периферия тропиков в науке так и называется - «Лошадиные широты». Оттуда галопом дуют пассаты в «Штилевую полосу» над экватором.
Скорость постоянных ветров Итак, мы поняли ареал распространения пассатов. Французы считают, что пассаты - это «правильные ветры» vents alizes , очень удобные для движения под парусами. Однако мощность этих воздушных масс настолько велика, что они формируют пассатные течения. Рождаясь в регионах с жарким и эти ветра способствуют развитию пустынь, таких как Калахари, Намиб и Атакама. Такие ли они постоянные?
Над материками пассаты сталкиваются с местными ветрами, иногда изменяя свою скорость и направление. Например, в Индийском океане, из-за особой конфигурации берега Юго-Восточной Азии и климатических характеристик, пассаты превращаются в сезонные муссоны. Как известно, они летом дуют из прохладного моря в сторону нагретой суши, а зимой - наоборот. Однако утверждение, будто пассаты - это ветры тропических широт, не совсем верно. Полоса безветрия не стоит на экваторе, а движется вслед за Солнцем.
Таким образом, к дате, когда наше светило стоит в зените над тропиком Рака, пассаты смещаются к северу, а зимой - к югу. Неодинаковы постоянные ветра и по силе. Пассат Южного полушария более мощен. Он почти не встречает на своем пути преград в виде суши. Там он образует так называемые «ревущие» сороковые широты.
Пассаты и тропические циклоны Чтобы понять механику образования тайфунов, нужно уяснить, что в каждом полушарии Земли дуют два постоянных ветра. Все, что мы описали выше, относится к так называемым нижним пассатам. Но воздух, как известно, охлаждается при восхождении на высоту в среднем на один градус каждые сто метров подъема. Теплые массы более легкие и устремляются ввысь. Холодный воздух имеет тенденцию опускаться вниз.
Таким образом, в верхних слоях атмосферы возникают противоположные пассаты. Происходит зигзагообразное закручивание теплых, насыщенных влагой и холодных масс воздуха. В некоторых случаях тропические циклоны набирают силу урагана. Все тот же вектор направления, присущий пассатам, несет их на запад, где они и обрушивают свою разрушительную силу на прибрежные районы. Ветер — движение воздуха относительно подстилающей поверхности.
Ветроуказатель — простейшее устройство для определения скорости и направления ветра, использующееся на аэродромах На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении; на других планетах он является потоком свойственных этим планетам атмосферных газов. Сильнейшие ветры Солнечной системы наблюдаются на Нептуне и Сатурне. Солнечный ветер является потоком разрежённых газов от звезды, а планетарный ветер является потоком газов, отвечающих за дегазацию планетарной атмосферы в космическое пространство. Ветры, как правило, классифицируют по масштабам, скорости, видам сил, которые их вызывают, местам распространения и воздействию на окружающую среду. Ветры классифицируют, в первую очередь, по их силе, продолжительности и направлению.
Таким образом, порывами принято считать кратковременные несколько секунд и сильные перемещения воздуха. Сильные ветры средней продолжительности примерно 1 минута называются шквалами. Названия более продолжительных ветров зависят от силы, например, такими названиями являются бриз, буря, шторм, ураган, тайфун. Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа на протяжении суток, длится несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры — муссоны — имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разных широтах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы.
Ветры всегда влияли на человеческую цивилизацию, они вдохновляли на мифологические рассказы, влияли на исторические действия, расширяли диапазон торговли, культурного развития и войн, поставляли энергию для разнообразных механизмов производства энергии и отдыха. Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам. Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива. Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара. Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения , которые формируют различные виды грунтов например, лёсс или эрозию.
Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу. Панорама эоловых столбов в национальном парке Брайс каньон Юта Ветер возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направлен от зоны высокого давления к зоне низкого давления. Вследствие непрерывного изменения давления во времени и пространстве скорость и направление ветра постоянно меняются.
С высотой скорость ветра меняется из-за убывания силы трения. Для визуальной оценки скорости ветра служит шкала Бофорта. Многолетние наблюдения за направлением и силой ветра изображают в виде графика — розы ветров. В ряде случаев важным является не само направление ветра, а положение объекта относительно него. Так, при охоте на животное с острым нюхом к нему подходят с подветренной стороны — во избежание распространения запаха от охотника в сторону животного.
Вертикальное движение воздуха называется восходящим или нисходящим потоком. Общие закономерности Ветер вызван разницей в давлении между двумя разными воздушными областями. Если существует ненулевой барический градиент вектор, характеризующий степень изменения атмосферного давления в пространстве , то ветер движется с ускорением от зоны высокого давления в зону с низким давлением. На планете, которая вращается, к этому градиенту прибавляется сила Кориолиса одна из сил инерции, действующая на упорядоченный поток жидкости или газа во вращающейся неинерциальной системе отсчёта. Таким образом, главными факторами, которые образуют циркуляцию атмосферы в глобальном масштабе, является разница в нагреве воздуха и солнечным ветром между экваториальными и полярными районами, которые вызывают разницу в температуре и, соответственно, плотности потоков воздуха, а в свою очередь и разницу в давлении а также силы Кориолиса.
Важным фактором, который говорит о перемещениях воздуха, является его трение о поверхность, которая задерживает это движение и заставляет воздух двигаться в сторону зон с низким давлением. Кроме того, локальные барьеры и локальные градиенты температуры поверхности способны создавать местные ветры. Разница между реальным и геострофическим ветром называется агеострофическим ветром. Он отвечает за создание хаотичных вихревых процессов, таких как циклоны и антициклоны. В то время как направление приповерхностных в тропических и полярных районах определяется преимущественно эффектами глобальной циркуляции атмосферы, которые в умеренных широтах обычно слабые и циклоны вместе с антициклонами заменяют друг друга и изменяют свое направление каждые несколько дней.
Глобальные эффекты ветрообразования В большинстве районов Земли преобладают ветры, дующие в определенном направлении. Возле полюсов обычно доминируют восточные ветры, в умеренных широтах — западные, тогда как в тропиках снова доминируют восточные ветры. На границах между этими поясами — полярном фронте и субтропическом хребте — находятся зоны затишья, где преобладающие ветры практически отсутствуют. В этих зонах движение воздуха преимущественно вертикальное, из-за чего возникают зоны высокой влажности вблизи полярного фронта или пустынь вблизи субтропического хребта. Подобные течения приводят к переносу вещества и энергии в атмосфере как в широтном, так и в меридиональном направлениях, из-за чего являются важнейшим климатообразующим процессом, влияя на погоду в любом месте планеты.
Схема глобальной циркуляции атмосферы Основная причина циркуляции атмосферы — солнечная энергия и неравномерность её распределения на поверхности планеты, в результате чего различные участки почвы, воздуха и воды имеют различную температуру и, соответственно, различное атмосферное давление барический градиент. Кроме Солнца на движение воздуха влияет вращение Земли вокруг своей оси и неоднородность её поверхности, что вызывает трение воздуха о почву и его увлечение. Воздушные течения по своим масштабам изменяются от десятков и сотен метров такие движения создают локальные ветра до сотен и тысяч километров, приводя к формированию в тропосфере циклонов, антициклонов, муссонов и пассатов. В стратосфере происходят преимущественно зональные переносы что обуславливает существование широтной зональности. Глобальными элементами атмосферной циркуляции являются так называемые циркуляционные ячейки — ячейка Хадли , ячейка Феррела , полярная ячейка.
Ячейка Хэдли — это элемент циркуляции земной атмосферы , наблюдаемый в тропических широтах. Он характеризуется восходящим движением у экватора, направленным к полюсу потоком на высоте 10-15 км, нисходящим движением в субтропиках и потоком по направлению к экватору у поверхности. Эта циркуляция непосредственно связана с такими явлениями как пассаты, субтропические пустыни и высотные струйные течения. Ячейка Хэдли, одна из трёх атмосферных циркуляционных ячеек, которые перемещают тепло по направлению к полюсам и определяют погоду на Земле Основная движущая сила атмосферной циркуляции - это энергия солнца, которая в среднем нагревает атмосферу больше у экватора и меньше у полюсов. Атмосферная циркуляция переносит энергию по направлению к полюсам, таким образом уменьшая градиент температур между экватором и полюсами.
Механизм, при помощи которого это реализуется, различается в тропических и внетропических широтах. Воздух поднимается у экватора, переносится по направлению к полюсам у тропопаузы, опускается в субтропиках и возвращается к экватору у поверхности. В высоких широтах транспорт энергии осуществляется циклонами и антициклонами, которые перемещают относительно тёплый воздух по направлению к полюсам, а холодный по направлению к экватору в одной и той же горизонтальной плоскости. Тропическая циркуляционная ячейка называется ячейкой Хэдли. В районе тропопаузы, когда воздух перемещается по направлению к полюсам, он испытывает действие силы Кориолиса, которая поворачивает ветер направо в Северном полушарии и налево в Южном полушарии, создавая тропическое высотное струйное течение, которое направлено с запада на восток.
Можно представить это себе как кольцо воздуха, старающееся сохранить свой угловой момент в абсолютной системе координат не вращающейся с Землёй. Когда кольцо воздуха перемещается по направлению к полюсу, то оказывается ближе к оси вращения и должно вращаться быстрее, что создаёт струйные течения, вращающиеся быстрее чем сама Земля, которые называются струйными течениями и направлены с запада на восток по отношению к поверхности. Аналогично у поверхности воздух, возвращающийся к экватору, вращается на запад, или замедляется с точки зрения невращающегося наблюдателя, поскольку отдаляется от оси вращения. Эти приповерхностные ветра называются пассаты. Ячейка Феррела Ферреля — элемент циркуляции земной атмосферы в умеренном поясе, находится примерно между 30 и 65 градусами северной широты и 30 и 65 градусами южной широты и ограничена субтропическим хребтом с экваториальной стороны и полярным фронтом с полярной.
Ячейка Феррела считается второстепенным циркуляционным элементом и полностью зависит от ячейки Хадли и полярной ячейки. Теория существования этой ячейки была разработана американским метеорологом Уильямом Феррелом в 1856 году. Фактически, ячейка Феррела действует как подшипник качения между ячейкой Хадли и полярной ячейкой, поэтому её иногда называют зоной перемешивания. На приполярной границе, ячейка Феррела может перекрываться с полярной ячейкой, а на экваториальной — с ячейкой Хадли. Преобладающие приповерхностные ветры, что соответствуют этой ячейке, называются западными ветрами умеренного пояса.
Однако локальные эффекты легко изменяют ячейку: так, Азиатский антициклон значительно сдвигает ее на юг, фактически делая разрывной. Тогда как ячейка Хадли и полярная ячейка замкнутые, ячейка Феррела не обязательно является таковой, в результате чего западные ветры умеренных широт не так регулярны, как пассаты или восточные ветры полярных районов, и зависят от местных условий. Хотя высотные ветры действительно западные, приповерхностные ветры часто и резко меняют свое направление. Отсутствие быстрого движения к полюсам или к экватору не позволяет этим ветрам ускоряться, в результате при прохождении циклона или антициклона ветер может быстро изменить направление, и в течение дней дуть в восточном или ином направлении. Расположение ячейки сильно зависит от расположения соответствующего ей высотного струйного потока, определяющего расположение полосы приповерхностных циклонов.
Хотя общее движение воздуха у поверхности ограничено примерно 30 и 65 градусами северной и южной широт, высотное обратное движение воздуха выражено значительно менее чётко. Полярная ячейка , или полярный вихрь — элемент циркуляции земной атмосферы в приполярных районах Земли, имеет вид приповерхностного вихря, который закручивается на запад, выходя из полюсов; и высотного вихря, закручивающегося к востоку. Это довольно простая циркуляционная система, движущей силой которой служит разница в нагреве земной поверхности у полюсов и на умеренных широтах. Циркуляция воздуха ограничена тропосферой, то есть слоем от поверхности до высоты около 8 км. Достигая полюсов, воздух охлаждается и опускается, образуя зону высокого давления — полярный антициклон.
Приповерхностный воздух движется между зоной высокого давления полярного антициклона и зоной низкого давления полярного фронта, отклоняясь на запад под действием силы Кориолиса, в результате чего у поверхности формируются восточные ветры — восточные ветры полярных районов, окружающие полюс в виде вихря. Поток воздуха от полюсов образует очень длинные волны — волны Россби, которые играют важную роль в определении пути высотного струйного потока в верхней части ячейки Феррела, циркуляционной ячейки, которая находится на низких широтах.
В умеренных широтах давление пониженное по причине оттока воздуха более теплого воздуха в полярные широты. Воздух приходящий из умеренных широт создает повышенное давление над холодной поверхностью в Арктике и Антарктиде.
Формируются пояса пониженного экваториальный и умеренные и повышенного давления тропические и полярные. На экваторе сильно нагретый воздух постоянно поднимается вверх, образуя восходящие потоки. За счет этого здесь формируется постоянный экваториальный пояс низкого давления. Воздух, поднявшийся над экватором, в верхних слоях тропосферы 10-12 км растекается к полюсам.
Образуется избыток воздуха, за счет которого возникает пояс высокого давления рис. Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а в тропическом близ тридцатых широт — высокое, то у поверхности Земли ветры дуют от поясов высокого давления к экватору. Такие ветры называют пассатами. Под влиянием вращения Земли вокруг оси пассаты отклоняются в северном полушарии вправо, т.
Западные ветры умеренных широт. Однако вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку в Северном полушарии — вправо, а в Южном — влево и создают воздушный поток с запада на восток см. Так в умеренных широтах образуются западные ветры. В полярных областях Земли ветры дуют от полюсов, где располагаются области повышенного давления, к зонам пониженного давления умеренных широт.
Ветры классифицируют, в первую очередь, по их силе, продолжительности и направлению. Таким образом, порывами принято считать кратковременные несколько секунд и сильные перемещения воздуха. Сильные ветры средней продолжительности примерно 1 минута называются шквалами. Названия более продолжительных ветров зависят от силы, например, такими названиями являются бриз, буря, шторм, ураган, тайфун. Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа на протяжении суток, длится несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры — муссоны — имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разных широтах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы. Ветры всегда влияли на человеческую цивилизацию, они вдохновляли на мифологические рассказы, влияли на исторические действия, расширяли диапазон торговли, культурного развития и войн, поставляли энергию для разнообразных механизмов производства энергии и отдыха. Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам.
Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива. Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара. Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения , которые формируют различные виды грунтов например, лёсс или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу. Панорама эоловых столбов в национальном парке Брайс каньон Юта Ветер возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направлен от зоны высокого давления к зоне низкого давления. Вследствие непрерывного изменения давления во времени и пространстве скорость и направление ветра постоянно меняются.
С высотой скорость ветра меняется из-за убывания силы трения. Для визуальной оценки скорости ветра служит шкала Бофорта. Многолетние наблюдения за направлением и силой ветра изображают в виде графика — розы ветров. В ряде случаев важным является не само направление ветра, а положение объекта относительно него. Так, при охоте на животное с острым нюхом к нему подходят с подветренной стороны — во избежание распространения запаха от охотника в сторону животного. Вертикальное движение воздуха называется восходящим или нисходящим потоком. Общие закономерности Ветер вызван разницей в давлении между двумя разными воздушными областями. Если существует ненулевой барический градиент вектор, характеризующий степень изменения атмосферного давления в пространстве , то ветер движется с ускорением от зоны высокого давления в зону с низким давлением.
На планете, которая вращается, к этому градиенту прибавляется сила Кориолиса одна из сил инерции, действующая на упорядоченный поток жидкости или газа во вращающейся неинерциальной системе отсчёта. Таким образом, главными факторами, которые образуют циркуляцию атмосферы в глобальном масштабе, является разница в нагреве воздуха и солнечным ветром между экваториальными и полярными районами, которые вызывают разницу в температуре и, соответственно, плотности потоков воздуха, а в свою очередь и разницу в давлении а также силы Кориолиса. Важным фактором, который говорит о перемещениях воздуха, является его трение о поверхность, которая задерживает это движение и заставляет воздух двигаться в сторону зон с низким давлением. Кроме того, локальные барьеры и локальные градиенты температуры поверхности способны создавать местные ветры. Разница между реальным и геострофическим ветром называется агеострофическим ветром. Он отвечает за создание хаотичных вихревых процессов, таких как циклоны и антициклоны. В то время как направление приповерхностных в тропических и полярных районах определяется преимущественно эффектами глобальной циркуляции атмосферы, которые в умеренных широтах обычно слабые и циклоны вместе с антициклонами заменяют друг друга и изменяют свое направление каждые несколько дней. Глобальные эффекты ветрообразования В большинстве районов Земли преобладают ветры, дующие в определенном направлении.
Возле полюсов обычно доминируют восточные ветры , в умеренных широтах — западные, тогда как в тропиках снова доминируют восточные ветры. На границах между этими поясами — полярном фронте и субтропическом хребте — находятся зоны затишья, где преобладающие ветры практически отсутствуют. В этих зонах движение воздуха преимущественно вертикальное, из-за чего возникают зоны высокой влажности вблизи полярного фронта или пустынь вблизи субтропического хребта. Подобные течения приводят к переносу вещества и энергии в атмосфере как в широтном, так и в меридиональном направлениях, из-за чего являются важнейшим климатообразующим процессом, влияя на погоду в любом месте планеты. Схема глобальной циркуляции атмосферы Основная причина циркуляции атмосферы — солнечная энергия и неравномерность её распределения на поверхности планеты, в результате чего различные участки почвы, воздуха и воды имеют различную температуру и, соответственно, различное атмосферное давление барический градиент. Кроме Солнца на движение воздуха влияет вращение Земли вокруг своей оси и неоднородность её поверхности, что вызывает трение воздуха о почву и его увлечение. Воздушные течения по своим масштабам изменяются от десятков и сотен метров такие движения создают локальные ветра до сотен и тысяч километров, приводя к формированию в тропосфере циклонов, антициклонов, муссонов и пассатов. В стратосфере происходят преимущественно зональные переносы что обуславливает существование широтной зональности.
Глобальными элементами атмосферной циркуляции являются так называемые циркуляционные ячейки — ячейка Хадли , ячейка Феррела , полярная ячейка. Ячейка Хэдли — это элемент циркуляции земной атмосферы, наблюдаемый в тропических широтах. Он характеризуется восходящим движением у экватора, направленным к полюсу потоком на высоте 10-15 км, нисходящим движением в субтропиках и потоком по направлению к экватору у поверхности. Эта циркуляция непосредственно связана с такими явлениями как пассаты, субтропические пустыни и высотные струйные течения. Ячейка Хэдли, одна из трёх атмосферных циркуляционных ячеек, которые перемещают тепло по направлению к полюсам и определяют погоду на Земле Основная движущая сила атмосферной циркуляции - это энергия солнца, которая в среднем нагревает атмосферу больше у экватора и меньше у полюсов. Атмосферная циркуляция переносит энергию по направлению к полюсам, таким образом уменьшая градиент температур между экватором и полюсами. Механизм, при помощи которого это реализуется, различается в тропических и внетропических широтах. Воздух поднимается у экватора, переносится по направлению к полюсам у тропопаузы, опускается в субтропиках и возвращается к экватору у поверхности.
В высоких широтах транспорт энергии осуществляется циклонами и антициклонами, которые перемещают относительно тёплый воздух по направлению к полюсам, а холодный по направлению к экватору в одной и той же горизонтальной плоскости. Тропическая циркуляционная ячейка называется ячейкой Хэдли. В районе тропопаузы, когда воздух перемещается по направлению к полюсам, он испытывает действие силы Кориолиса, которая поворачивает ветер направо в Северном полушарии и налево в Южном полушарии, создавая тропическое высотное струйное течение, которое направлено с запада на восток. Можно представить это себе как кольцо воздуха, старающееся сохранить свой угловой момент в абсолютной системе координат не вращающейся с Землёй. Когда кольцо воздуха перемещается по направлению к полюсу, то оказывается ближе к оси вращения и должно вращаться быстрее, что создаёт струйные течения, вращающиеся быстрее чем сама Земля, которые называются струйными течениями и направлены с запада на восток по отношению к поверхности. Аналогично у поверхности воздух, возвращающийся к экватору, вращается на запад, или замедляется с точки зрения невращающегося наблюдателя, поскольку отдаляется от оси вращения. Эти приповерхностные ветра называются пассаты. Ячейка Феррела Ферреля — элемент циркуляции земной атмосферы в умеренном поясе, находится примерно между 30 и 65 градусами северной широты и 30 и 65 градусами южной широты и ограничена субтропическим хребтом с экваториальной стороны и полярным фронтом с полярной.
Ячейка Феррела считается второстепенным циркуляционным элементом и полностью зависит от ячейки Хадли и полярной ячейки. Теория существования этой ячейки была разработана американским метеорологом Уильямом Феррелом в 1856 году. Фактически, ячейка Феррела действует как подшипник качения между ячейкой Хадли и полярной ячейкой, поэтому её иногда называют зоной перемешивания. На приполярной границе, ячейка Феррела может перекрываться с полярной ячейкой, а на экваториальной — с ячейкой Хадли. Преобладающие приповерхностные ветры, что соответствуют этой ячейке, называются западными ветрами умеренного пояса. Однако локальные эффекты легко изменяют ячейку: так, Азиатский антициклон значительно сдвигает ее на юг, фактически делая разрывной. Тогда как ячейка Хадли и полярная ячейка замкнутые, ячейка Феррела не обязательно является таковой, в результате чего западные ветры умеренных широт не так регулярны, как пассаты или восточные ветры полярных районов, и зависят от местных условий. Хотя высотные ветры действительно западные, приповерхностные ветры часто и резко меняют свое направление.
Отсутствие быстрого движения к полюсам или к экватору не позволяет этим ветрам ускоряться, в результате при прохождении циклона или антициклона ветер может быстро изменить направление, и в течение дней дуть в восточном или ином направлении.