Cykloner, anticykloner, tyfoner, orkaner, tornados, tornados - dessa fenomen orsakas av virvelrörelser i atmosfären, åtföljda av nederbörd (större eller mindre). Tänk på egenskaperna och villkoren för förekomsten av detta element.
Rörelse av luftmassor i atmosfären
I atmosfären på vår planet finns en konstant cirkulation av luftmassor med överföring av energi och materialkomponenter. Rörelse pågår:
- från norr till söder och i motsatt riktning (meridional);
- från väster till öster och i motsatt riktning (latitudinell).
I troposfären, förutom meridionala och latitudinella överföringar av luftmassor, finns det virvelrörelser i atmosfären, åtföljda av nederbörd - cykloner och anticykloner.
Dessa fenomen orsakar förändringar i klimatförhållandena i alla delar av planeten.
I de lägre skikten av troposfären, i den tropiska zonen, värms luftmassorna upp ganska kraftigt. Samtidigt fylls luftmassorna med fukt (särskilt över haven). Varm luft stigerupp till en höjd av 1000-1200 meter, där det börjar svalna med den efterföljande bildandet av moln. I stället för de upphöjda varma massorna kommer kalla nordliga massor (på norra halvklotet). Varma luftmassor fångas upp av Corioliskraften som orsakas av jordens rotation. De börjar röra sig inte bara uppåt, utan också horisontellt, medan de avviker från en rätlinjig riktning - på norra halvklotet mot nordost. Kalla massor går åt sydväst (på södra halvklotet rör sig luftmassor i exakt motsatt riktning). Det är så passadvindarna bildas.
Vattenytan i havet, uppvärmd i slutet av sommaren och början av hösten, ger en möjlighet för bildandet av andra luftmassor fyllda med fukt - monsuner. Deras riktning är strikt motsatt mot passadvindarna.
Den termiska jämvikten på planeten upprätthålls på grund av global interlatitudinell överföring: värme från tropiska breddgrader till höga breddgrader, kyla från subpolära (höga) breddgrader till tropikerna.
Atmosfärens cyklonaktivitet är baserad på kopplingen av tropisk cirkulation med virvelaktiviteten hos luftmassor på tempererade breddgrader.
Cyclogenes
Denna term syftar på bildandet, utvecklingen eller kollapsen av atmosfärens virvelrörelse, åtföljd av nederbörd. Det vill säga vilken cyklon som helst - en virvel med lågt tryck inuti. "In the bowels" av cyklonerna på det norra halvklotet vindar blåser motsols. Den nedre delen av cyklonen kännetecknas av vindens avvikelse mot dess mitt.
Modern meteorologi delar in cyklonvirvlar i två typer: beroende på deras platsursprung och efterföljande aktivitet - tropisk och extratropisk (tempererade cykloner).
De första bildas i tropikerna, med utvecklingen når de en storlek på upp till tusen kilometer (mycket sällan mer). Den andra är atmosfärens virvelrörelse i zonen med tempererade och subpolära breddgrader. Extratropiska cykloner når enorma (upp till flera tusen kilometer) storlekar.
Hastigheten för luftens virvelrörelse i tropiska cykloner är enorm, den kan nå stormvärden. Dessa virvlar kan bli extratropiska när de rör sig.
Förutsättningar som krävs för bildandet av en tropisk virvelrörelse
För att en tropisk virvel ska bildas krävs att den omgivande luften är fuktmättad (detta ger en instabilitetsfaktor). Vattnet i havet värms upp till ett djup av femtio meter, till en temperatur på mer än tjugosex grader Celsius. När ångor kondenserar i de nedre skikten av troposfären måste luften svalna mycket snabbt (detta är cyklonens huvudsakliga energikälla).
Tyfoner och orkaner - tropiska cykloner
I Fjärran Östern och i länderna i Sydostasien kallas tropiska virvelrörelser i atmosfären åtföljda av nederbörd för tyfoner. I länderna i Nord- och Sydamerika - orkaner (bland mayaindianerna är vindens gud Hurakan). Om hastigheten för en storm under en storm överstiger hundra och sjutton kilometer i timmen, är detta redan en orkan.
Tropiska cykloner ger kraftiga regn. Till sjöss, under en tyfon och en orkan, uppstår enorma vågor. Men de försvagas av att falla undervindpåverkan på land. Skyfall orsakade av tropiska cykloner faller inåt landet på avstånd på upp till fyrtio kilometer. Detta är mycket viktigt för att mildra det torra klimatet på kontinenterna.
Cyklonerna själva bär energireserver från en plats på planeten till en annan, från tropikerna till tempererade zoner. Detta är viktigt för globala cyklonprocesser i atmosfären, eftersom det leder till en konvergens av temperaturer på planeten, jämnar ut klimatet och gör det mildare.
Extratropiska cykloner och anticykloner
Enorma i storlek (flera tusen kilometer) virvelrörelser i atmosfären, åtföljda av nederbörd och som förekommer i tempererade och subpolära zoner, kallas extratropiska cykloner och anticykloner. Vindvirvlar i nordliga cykloner roterar i samma riktning som nordliga tyfoner.
Med tillkomsten av en sådan orkan kommer det dåliga vädret, men anticyklonen ger en klar och solig dag.
Förekomst av cykloner på tempererade breddgrader
För att representera mekanismen för uppkomsten av dessa formationer är det nödvändigt att arbeta med konceptet med en atmosfärisk front. I den första uppskattningen är detta bara en gräns som skiljer två olika luftmassor åt.
Det här är faktiskt en zon på flera tiotals kilometer, lutad i en vinkel på en grad. När det gäller en varmfront ligger dess lutning i rörelseriktningen (den täcker liksom den kalla massan ovanifrån). När det är kallt - tvärtom, på motsatt sida av rörelsen. Atmosfärens rörelseekvation uttrycks genom formeln för Max Margules(Australisk meteorolog).
Samverkan mellan varma och kalla fronter leder till bildandet av en cyklonvirvel. Med en sådan anslutning införs en del av den varma fronten i den kalla massan i form av en långsträckt "tunga". Samtidigt stiger varm luft som lättare luft.
Under denna interaktion inträffar två processer som leder till en cyklonvirvel. Molekyler av ånga (vatten), stiger, börjar rotera: de påverkas av jordens magnetfält. De involverar i denna rotationsrörelse all omgivande luft. Som ett resultat bildas en enorm virvel av den och vattenmolekyler.
I toppen kyler luftmassorna. I det här fallet kondenserar vattenånga, vilket förvandlas till moln (dessa är efterföljande regn, hagel, snö). Sådant väder med dåligt väder kan dröja i flera dagar, eller till och med veckor. Detta beror på cyklonens "livslängd": ju större tillgång på varm luft, desto längre existerar cyklonen.
Förekomst av anticykloner
Uppkomsten av denna virvel beror på sänkningen av de atmosfäriska massorna när de värms upp med de omgivande massorna, utan värmeväxling. Under denna process sjunker fuktigheten inuti, och detta medför avdunstning av redan befintliga moln. Under påverkan av jordens magnetfält börjar vattenmolekyler rotera - i de norra anticyklonerna - medurs. Stadigt väder i denna process kan vara i upp till tre veckor.
