A légkörben ezek nyomásesések a légkör rétegeiben, amelyek közül több van a föld felett. Alul a legnagyobb sűrűség és oxigéntelítettség érezhető. Amikor egy gáz halmazállapotú anyag felemelkedik a melegítés hatására, alatta ritkulás következik be, amely hajlamos megtelni a szomszédos rétegekkel. Tehát szelek és hurrikánok keletkeznek a nappali és esti hőmérsékletváltozások miatt.

Miért van szükség a szélre?

Ha nem lenne oka a levegő mozgásának a légkörben, akkor bármely szervezet létfontosságú tevékenysége megszűnne. A szél segíti a növények és állatok szaporodását. Mozgatja a felhőket, és a víz körforgásának mozgatórugója a Földön. A klímaváltozásnak köszönhetően a terület megtisztul a szennyeződésektől és a mikroorganizmusoktól.

Egy személy élelem nélkül több hétig, víz nélkül legfeljebb 3 napig, levegő nélkül pedig legfeljebb 10 percig tud túlélni. A Földön minden élet a légtömegekkel együtt mozgó oxigéntől függ. Ennek a folyamatnak a folyamatosságát a nap támogatja. A nappal és az éjszaka változása hőmérséklet-ingadozásokhoz vezet a bolygó felszínén.

A légkörben mindig 1,033 g/milliméter nyomású légmozgás nyomja a Föld felszínét. Az ember gyakorlatilag nem érzi ezt a tömeget, de amikor vízszintesen mozog, szélnek érzékeljük. A forró országokban a szellő az egyetlen megkönnyebbülés a növekvő hőség ellen a sivatagban és a sztyeppékben.

Hogyan keletkezik a szél?

A légkörben a levegő mozgásának fő oka a rétegek elmozdulása a hőmérséklet hatására. A fizikai folyamat a gázok tulajdonságaihoz kapcsolódik: változtatják térfogatukat, melegítéskor kitágulnak, hidegen összehúzódnak.

A légkörben a levegő mozgásának fő és további oka:

• A hőmérséklet változása a nap hatására egyenetlen. Ez a bolygó alakjának köszönhető (gömb alakú). A Föld egyes részei kevésbé, mások jobban felmelegszenek. Légköri nyomáskülönbség jön létre.
• A vulkánkitörés drámaian megemeli a levegő hőmérsékletét.
• A légkör felmelegedése emberi tevékenység következtében: az autókból és az iparból származó gőzök növelik a bolygó hőmérsékletét.
• A lehűlt óceánok és tengerek éjszakai levegőmozgást okoznak.
• Az atombomba felrobbanása a légkör megritkulását okozza.

A gáznemű rétegek mozgásának mechanizmusa a bolygón

A légkörben a levegő mozgásának oka az egyenetlen hőmérséklet. A Föld felszínéről felhevült rétegek felfelé emelkednek, ahol megnő a gáznemű anyag sűrűsége. Megkezdődik a tömegek újraelosztásának kaotikus folyamata - a szél. Fokozatosan hőt adnak le a szomszédos molekuláknak, ami szintén oszcillációs-transzlációs mozgásba viszi őket.

A légkörben a levegő mozgásának oka a hőmérséklet és a nyomás közötti összefüggés a gáznemű anyagokban. A szél addig tart, amíg a bolygó rétegeinek kezdeti állapota ki nem egyensúlyoz. De ez a feltétel soha nem fog megvalósulni a következő tényezők miatt:

• A Föld forgó és transzlációs mozgása a Nap körül.
• A bolygó fűtött részeinek elkerülhetetlen egyenetlenségei.
• Az élőlények tevékenysége közvetlenül befolyásolja az egész ökoszisztéma állapotát.

Ahhoz, hogy a szél teljesen eltűnjön, meg kell állítani a bolygót, eltávolítani minden életet a felszínről, és el kell rejteni a Nap árnyékában. Ilyen állapot a Föld teljes halálával is beállhat, de a tudósok előrejelzései még mindig vigasztalnak: ezt évmilliók múlva várja az emberiség.

erős tengeri szél

A partokon erősebb légmozgás figyelhető meg a légkörben. Ennek oka a talaj és a víz egyenetlen felmelegedése. Kevésbé fűtött folyók, tengerek, tavak, óceánok. A talaj azonnal felmelegszik, hőt adva a felszín feletti gáznemű anyagnak.

A felforrósodott levegő élesen feltámad, és a keletkező ritkaság hajlamos megtelni. És mivel a levegő sűrűsége a víz felett nagyobb, a part felé alakul ki. Ez a hatás különösen jól érezhető a meleg országokban nappal. Éjszaka az egész folyamat megváltozik, máris van egy légmozgás a tenger felé - éjszakai szellő.

Általánosságban elmondható, hogy a szellő olyan szél, amely naponta kétszer irányt vált az ellenkező irányba. A monszunok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, csak meleg évszakban fújnak a tenger felől, hideg évszakban pedig a szárazföld felé.

Hogyan határozzák meg a szelet?

A légkörben a levegő mozgásának fő oka a hő egyenetlen eloszlása. A szabály a természetben minden helyzetben igaz. Egy vulkánkitörés is először a gáznemű rétegeket melegíti fel, és csak azután fúj fel a szél.

Az összes folyamatot ellenőrizheti szélkakasok, vagy egyszerűbben a légáramlásra érzékeny zászlók felszerelésével. A szabadon forgó eszköz lapos formája nem teszi lehetővé, hogy a széllel szemben legyen. Megpróbál a gáz halmazállapotú anyag mozgási irányába fordulni.

A szelet gyakran érzi a test, a felhők, a kémény füstje. Gyenge áramlását nehéz észrevenni, ehhez meg kell nedvesíteni az ujját, szél felől megfagy. Használhatunk könnyű ruhadarabot vagy héliummal töltött léggömböt is, így a zászló felkerül az árbocokra.

szélenergia

Nemcsak a levegő mozgásának oka a fontos, hanem az erőssége is, tízfokú skálán meghatározva:

• 0 pont - szélsebesség abszolút nyugalomban;
• 3-ig - gyenge vagy mérsékelt áramlás 5 m / s-ig;
• 4-től 6-ig - erős szél sebessége körülbelül 12 m / s;
• 7-től 9 pontig - 22 m / s sebességig bejelentik;
• 8-tól 12 pontig és afeletti - hurrikánnak nevezik, még a házak tetejét is lebontja, az épületek összeomlanak.

vagy tornádó?

A mozgás vegyes légáramlatot okoz. A szembejövő áramlás nem tudja leküzdeni a sűrű akadályt, és felrohan, áthatol a felhőkön. A gázhalmazállapotú anyagok rögökön áthaladva leesik a szél.

Gyakran vannak olyan körülmények, amikor az áramlások csavarodnak, és a megfelelő szél fokozatosan fokozza. A tornádó erősödik, a szél sebessége pedig akkora, hogy egy vonat könnyen felszállhat a légkörbe. Észak-Amerika vezető szerepet tölt be az ilyen események éves számában. A tornádók milliós veszteséget okoznak a lakosságnak, nagyszámú emberéletet követelnek.

Egyéb szélgenerációs lehetőségek

Az erős szél minden képződményt kitörölhet a felszínről, még a hegyeket is. A légtömegek mozgásának egyetlen nem hőmérsékleti oka a robbanáshullám. Az atomtöltés működése után a gáznemű anyag mozgási sebessége olyan mértékű, hogy több tonnás szerkezeteket, például porszemcséket bont le.

A légköri levegő erős áramlása akkor következik be, amikor nagy meteoritok hullanak le vagy törnek be a földkéregbe. Hasonló jelenségek figyelhetők meg a remegés utáni cunamik során. A sarki jég olvadása hasonló körülményekhez vezet a légkörben.

A légkör nem egységes. Összetételében különösen a földfelszín közelében légtömegek különböztethetők meg.

A légtömegek különálló nagy térfogatú levegő, amelyek bizonyos közös tulajdonságokkal rendelkeznek (hőmérséklet, páratartalom, átlátszóság stb.), és egy egészben mozognak. Ezen a térfogaton belül azonban a szelek eltérőek lehetnek. A légtömeg tulajdonságait kialakulásának tartománya határozza meg. Megszerzi őket az alatta lévő felülettel való érintkezés során, amelyen kialakul vagy elhúzódik. A légtömegek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek. Például az Északi-sark levegője alacsony hőmérsékletű, míg a trópusok levegője az év minden évszakában magas, az Atlanti-óceán északi részének levegője jelentősen eltér az eurázsiai kontinens levegőjétől. A légtömegek vízszintes méretei óriásiak, arányosak a kontinensekkel és az óceánokkal vagy azok nagy részeivel. A légtömegeknek fő (zónális) típusai vannak, amelyek különböző légköri nyomású övekben képződnek: sarkvidéki (antarktiszi), mérsékelt (poláris), trópusi és egyenlítői. A zónális légtömegeket tengeri és kontinentálisra osztják - attól függően, hogy az alatta lévő felszín milyen módon alakult ki.

Sarkvidéki levegő képződik a Jeges-tenger felett, télen pedig Eurázsia és Észak-Amerika északi részén is. A levegőt alacsony hőmérséklet, alacsony nedvességtartalom, jó láthatóság és stabilitás jellemzi. A mérsékelt szélességi körökbe való behatolása jelentős és éles lehűlést okoz, és túlnyomóan derült és gyengén felhős időt határoz meg. A sarkvidéki levegő a következő fajtákra oszlik.

Tengeri sarkvidéki levegő (mAv) - a melegebb, jégmentes európai sarkvidéken keletkezik, magasabb hőmérséklettel és magasabb nedvességtartalommal. Télen a szárazföldre való betörése felmelegedést okoz.

Kontinentális sarkvidéki levegő (cAv) - a jeges sarkvidék középső és keleti része, valamint a kontinensek északi partja felett alakul ki (télen). A levegő hőmérséklete nagyon alacsony, nedvességtartalma alacsony. A KAV szárazföldi inváziója tiszta időben és jó látási viszonyok között erős lehűlést okoz.

A déli féltekén a sarkvidéki levegő analógja az antarktiszi levegő, de hatása elsősorban a szomszédos tengerfelszínekre, ritkábban Dél-Amerika déli csücskére terjed ki.

Mérsékelt (poláris) levegő. Ez a mérsékelt szélességi körök levegője. Két altípusa is van. Kontinentális mérsékelt levegő (CW), amely a kontinensek hatalmas felszínein képződik. Télen nagyon hűvös és stabil, az időjárás általában derült, kemény fagyokkal. Nyáron nagyon felmelegszik, felszálló áramlatok támadnak benne, felhők képződnek, gyakran esik, zivatar. A tengeri mérsékelt levegő (MOA) a középső szélességi körökben képződik az óceánok felett, és a nyugati szelek és ciklonok szállítják a kontinensekre. Magas páratartalom és mérsékelt hőmérséklet jellemzi. Télen az MUW felhős időt, heves esőzést és magasabb hőmérsékletet (olvadást) hoz. Nyáron sok felhőt, esőt is hoz; a hőmérséklet csökken, ahogy belép.

A mérsékelt égövi levegő behatol a sarki, valamint a szubtrópusi és trópusi szélességi körökbe.

Trópusi levegő képződik a trópusi és szubtrópusi szélességeken, nyáron pedig a kontinentális régiókban a mérsékelt szélességi körök déli részén. A trópusi levegőnek két altípusa van. A kontinentális trópusi levegő (cT) a szárazföld felett képződik, amelyet magas hőmérséklet, szárazság és porosság jellemez. A tengeri trópusi levegő (mTw) trópusi területeken (trópusi óceáni zónák) képződik, amelyeket magas hőmérséklet és páratartalom jellemez.

A trópusi levegő behatol a mérsékelt és egyenlítői szélességi körökbe.

Az egyenlítői levegő az egyenlítői zónában a passzátszelek által hozott trópusi levegőből képződik. Egész évben magas hőmérséklet és magas páratartalom jellemzi. Ezenkívül ezeket a tulajdonságokat a szárazföldön és a tengeren is megőrzik, ezért az egyenlítői levegőt nem osztják tengeri és kontinentális altípusokra.

A légtömegek állandó mozgásban vannak. Sőt, ha a légtömegek magasabb szélességi körökre vagy hidegebb felszínre költöznek, melegnek nevezik, mivel felmelegedést hoznak. Az alacsonyabb szélességi fokokra vagy melegebb felszínre mozgó légtömegeket hideg légtömegeknek nevezzük. Hidegséget hoznak.

Más földrajzi területekre költözve a légtömegek fokozatosan megváltoztatják tulajdonságaikat, elsősorban a hőmérsékletet és a páratartalmat, pl. más típusú légtömegekbe költözni. A légtömegek egyik típusból a másikba való átalakulását a helyi viszonyok hatására átalakulásnak nevezzük. Például az Egyenlítő felé és a mérsékelt övi szélességi körökbe behatoló trópusi levegő egyenlítői, illetve mérsékelt égövi levegővé alakul. A tengeri mérsékelt égövi levegő a kontinensek mélyén télen lehűl, nyáron felmelegszik és mindig kiszárad, mérsékelt kontinentális levegővé alakulva.

Minden légtömeg összekapcsolódik állandó mozgásuk folyamatában, a troposzféra általános keringésének folyamatában.

Légtömeg mozgások

A levegő állandó mozgásban van, különösen a ciklonok és anticiklonok tevékenysége miatt.

A melegebb területekről hidegebb területekre mozgó meleg légtömeg megérkezésekor hirtelen felmelegedést okoz. Ugyanakkor a hidegebb földfelülettel való érintkezéstől az alulról mozgó légtömeg lehűl, és a földdel szomszédos légrétegek még a felső rétegeknél is hidegebbnek bizonyulhatnak. Az alulról érkező meleg légtömeg lehűlése a levegő legalsó rétegeiben a vízgőz lecsapódását idézi elő, melynek következtében felhők és csapadékok képződnek. Ezek a felhők alacsonyak, gyakran lehullanak a talajra és ködöt okoznak. A meleg légtömeg alsóbb rétegeiben meglehetősen meleg van, és nincsenek jégkristályok. Ezért nagy csapadékot nem tudnak adni, csak néha esik egy-egy finom, szitáló eső. A meleg légtömeg felhői egyenletes borítással (akkor stratusnak) vagy enyhén hullámos réteggel (akkor stratocumulusnak) borítják az egész égboltot.

A hideg légtömeg a hideg területekről a melegebb területekre vándorol, és hűtést hoz. Melegebb földfelszínre költözve folyamatosan alulról melegszik, melegítéskor nemcsak páralecsapódás nem következik be, hanem a már meglévő felhőknek, ködöknek el kell párologniuk, ennek ellenére az égbolt nem válik felhőtlenné, csak egészen más okok miatt képződnek felhők . Melegítéskor minden test felmelegszik, sűrűsége csökken, így amikor a levegő legalsó rétege felmelegszik és kitágul, könnyebbé válik, és mintegy külön buborékok vagy sugarak formájában felúszik, és a nehezebb hideg levegő leszáll benne. a helye. A levegő, mint minden gáz, összenyomásakor felmelegszik, kitágulásakor pedig lehűl. A légköri nyomás a magassággal csökken, így a levegő felfelé ívelve kitágul és lehűl 1 fokkal minden 100 m emelkedés után, ennek következtében egy bizonyos magasságban megindul benne a páralecsapódás és a felhőképződés.A leszálló légsugarak a kompressziótól felmelegszenek, és nem csak semmi nem csapódik le bennük, de még a beléjük eső felhőmaradványok is elpárolognak. Ezért a hideg légtömegek felhői magasban felhalmozódó csapok, amelyek között rések vannak. Az ilyen felhőket cumulusnak vagy cumulonimbusnak nevezik. Soha nem ereszkednek le a földre, és nem válnak köddé, és általában nem fedik le az egész látható eget. Az ilyen felhőkben a felszálló légáramlások vízcseppeket visznek magukkal azokba a rétegekbe, ahol jégkristályok mindig jelen vannak, miközben a felhő elveszti jellegzetes "karfiol" alakját, és a felhő gomolyfelhővé alakul. Ettől a pillanattól kezdve csapadék hullik a felhőből, bár erős, de a felhők kis mérete miatt rövid ideig tart. Ezért a hideg légtömegek időjárása nagyon instabil.

légköri front

A különböző légtömegek érintkezési határát légköri frontnak nevezzük. A szinoptikus térképeken ez a határvonal egy olyan vonal, amelyet a meteorológusok "frontvonalnak" neveznek. A meleg és hideg légtömeg határa szinte vízszintes felület, amely észrevétlenül ereszkedik a frontvonal felé. A hideg levegő e felület alatt van, a meleg levegő pedig fölötte. Mivel a légtömegek folyamatosan mozgásban vannak, a köztük lévő határ folyamatosan tolódik. Érdekes tulajdonság: a frontvonal szükségszerűen áthalad az alacsony nyomású terület középpontján, és a front soha nem halad át a magas nyomású területek középpontjain.

Melegfront akkor jön létre, amikor a meleg légtömeg előrehalad, a hideg légtömeg pedig visszahúzódik. A meleg levegő, mint könnyebb, átkúszik a hideg levegőn. Tekintettel arra, hogy a levegő emelkedése annak lehűléséhez vezet, felhők képződnek a front felszíne felett. A meleg levegő meglehetősen lassan kúszik felfelé, így a melegfront felhőzetét cirrostratus és altostratus felhők egyenletes fátyla alkotja, amely több száz méter széles, esetenként több ezer kilométer hosszú. Minél messzebb vannak a frontvonal előtt a felhők, annál magasabbak és vékonyabbak.

Egy hidegfront halad a melegebb levegő felé. Ugyanakkor a hideg levegő a meleg levegő alá kúszik. A hidegfront alsó része a földfelszín súrlódása miatt elmarad a felső résztől, így a front felülete előrenyúlik.

Légköri örvények

A ciklonok és anticiklonok kialakulása és mozgása a légtömegek jelentős távolságra történő átterjedéséhez és a szélirányok és -sebességek változásával összefüggő nem időszakos időjárási változásokhoz vezet, a felhőzet és a csapadék mennyiségének növekedésével vagy csökkenésével. Ciklonokban és anticiklonokban a levegő a csökkenő légköri nyomás irányába mozog, különböző erők hatására eltérve: centrifugális, Coriolis, súrlódás stb. Ennek eredményeként a ciklonokban a szél az óramutató járásával ellentétes irányú forgással a középpontja felé irányul. Az északi féltekén és az óramutató járásával megegyezően a déli féltekén, az anticiklonokban, fordítva, a középpontból ellentétes forgással.

Ciklon- hatalmas (több száztól 2-3 ezer kilométeres) átmérőjű légköri örvény, középpontjában csökkentett légköri nyomással. Vannak extratrópusi és trópusi ciklonok.

A trópusi ciklonok (tájfunok) különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, és sokkal ritkábban fordulnak elő. Trópusi szélességi körökben alakulnak ki (mindegyik féltekén 5°-tól 30°-ig) és kisebbek (több száz, ritkán több ezer kilométernél), de nagyobb barikus gradiensek és hurrikánokat is elérő szélsebesség. Az ilyen ciklonokat a "vihar szeme" jellemzi - egy 20-30 km átmérőjű központi terület, viszonylag tiszta és nyugodt időben. Körülötte erőteljes, folyamatos gomolyfelhők halmozódnak fel heves esőkkel. A trópusi ciklonok fejlődésük során extratrópusi ciklonokká alakulhatnak át.

Az extratrópusi ciklonok főként a légköri frontokon, leggyakrabban a szubpoláris régiókban képződnek, és hozzájárulnak a legjelentősebb időjárási változásokhoz. A ciklonokra a felhős, csapadékos idő jellemző, a mérsékelt égövi csapadék nagy része hozzájuk kötődik. Egy extratrópusi ciklon központjában a legintenzívebb a csapadék és a legsűrűbb a felhő.

Anticiklon- magas légköri nyomású terület. Általában derült vagy változóan felhős az anticiklonos idő. Az időjárás szempontjából is fontosak a kis léptékű forgószelek (tornádók, vérrögök, tornádók).

Időjárás - a meteorológiai elemek és légköri jelenségek értékeinek összessége, amelyeket egy adott időpontban, a tér egy bizonyos pontján figyeltek meg. Az időjárás a légkör pillanatnyi állapotára utal, szemben az éghajlattal, amely a légkör átlagos állapotát jelenti hosszú időn keresztül. Ha nincsenek pontosítások, akkor az "időjárás" kifejezés a Föld időjárását jelenti. Az időjárási jelenségek a troposzférában (a légkör alsó része) és a hidroszférában fordulnak elő. Az időjárás leírható légnyomással, hőmérséklettel és páratartalommal, szélerősség és -irány, felhőzet, légköri csapadék, látótávolság, légköri jelenségek (köd, hóvihar, zivatar) és egyéb meteorológiai elemekkel.

Éghajlat(ógörög κλίμα (genus p. κλίματος) - lejtő) - földrajzi elhelyezkedése miatt egy adott területre jellemző hosszú távú időjárási rezsim.

Az éghajlat olyan állapotok statisztikai összessége, amelyeken a rendszer áthalad: hidroszféra → litoszféra → légkör több évtizeden keresztül. Klíma alatt szokás érteni a hosszú idő (több évtizedes nagyságrendű) időjárás átlagértékét, vagyis az éghajlat az átlagos időjárás. Így az időjárás néhány jellemző (hőmérséklet, páratartalom, légköri nyomás) pillanatnyi állapota. Az időjárásnak az éghajlati normától való eltérése nem tekinthető klímaváltozásnak, például egy nagyon hideg tél nem jelzi a klíma lehűlését. Az éghajlatváltozás kimutatásához a légkör jellemzőinek jelentős, hosszú, tíz év körüli időn keresztüli trendre van szüksége. A Föld éghajlati viszonyait meghatározó fő globális geofizikai ciklikus folyamatok a hőkeringés, a nedvesség keringése és a légkör általános keringése.

A csapadék eloszlása ​​a Földön. A légköri csapadék a Föld felszínén nagyon egyenetlenül oszlik el. Egyes területek a túlzott nedvességtől, mások a hiányától szenvednek. Nagyon kevés csapadék érkezik az északi és déli trópusok mentén elhelyezkedő területekre, ahol magas a hőmérséklet és különösen nagy a csapadékigény. A földgömb hatalmas területeit, ahol nagy a hőség, a mezőgazdaságban nem használják fel a nedvesség hiánya miatt.

Mivel magyarázható a csapadék egyenetlen eloszlása ​​a Föld felszínén? Valószínűleg már sejtette, hogy a fő ok az alacsony és magas légköri nyomású szalagok elhelyezése. Tehát az egyenlítőn az alacsony nyomású zónában az állandóan melegített levegő sok nedvességet tartalmaz; ahogy emelkedik, lehűl és telítődik. Ezért az Egyenlítő vidékén sok felhő képződik, és heves esőzések vannak. A földfelszín más területein is sok csapadék hullik (lásd 18. ábra), ahol alacsony a nyomás.

Klímaalkotó tényezők A nagynyomású sávokban a leszálló légáramlatok dominálnak. Leszálló hideg levegő kevés nedvességet tartalmaz. Leengedve összezsugorodik és felmelegszik, így szárazabb lesz. Ezért a trópusok felett és a sarkok közelében magas nyomású területeken kevés a csapadék.

KLÍMATIKAI ÖVEZET

A földfelszín felosztása az éghajlati viszonyok általánossága szerint nagy zónákra, amelyek a földgömb felszínének részei, többé-kevésbé szélességi kiterjedéssel és bizonyos éghajlati mutatók által megkülönböztetve. A Z. to.-nak nem kell feltétlenül az egész féltekét lefednie a szélességben. Az éghajlati övezetekben éghajlati régiókat különböztetnek meg. A hegyekben függőleges zónák vannak elkülönítve, amelyek egymás felett helyezkednek el. Ezen zónák mindegyike sajátos éghajlattal rendelkezik. A különböző szélességi övezetekben az azonos nevű függőleges éghajlati zónák az éghajlati jellemzőket tekintve eltérőek lesznek.

A légköri folyamatok ökológiai és geológiai szerepe

A légkör átlátszóságának csökkenése az aeroszol részecskék és a benne lévő szilárd por megjelenése miatt befolyásolja a napsugárzás eloszlását, növelve az albedót vagy a visszaverődést. Különféle kémiai reakciók ugyanerre az eredményre vezetnek, az ózon lebomlását és vízgőzből álló "gyöngy" felhők képződését okozva. A reflexiós képesség globális változása, valamint a légkör gázösszetételének változása, elsősorban az üvegházhatású gázok okozzák a klímaváltozást.

Az egyenetlen felmelegedés, amely a földfelszín különböző részein légköri nyomáskülönbséget okoz, légköri keringéshez vezet, ami a troposzféra jellemzője. Nyomáskülönbség esetén a levegő a magas nyomású területekről az alacsony nyomású területekre áramlik. A légtömegek ezen mozgása a páratartalommal és a hőmérséklettel együtt meghatározza a légköri folyamatok fő ökológiai és geológiai jellemzőit.

A szél sebességétől függően különféle geológiai munkákat végez a föld felszínén. 10 m/s sebességgel megrázza a vastag faágakat, felveszi és hordja a port és a finom homokot; 20 m/s sebességgel töri a faágakat, hordja a homokot, kavicsot; 30 m/s sebességgel (vihar) leszakítja a házak tetejét, gyökerestül kitépi a fákat, oszlopokat tör, kavicsot mozgat és apró kavicsot hord, a 40 m/s sebességű hurrikán pedig házakat rombol, vezetéket szakít és bont. oszlopok, gyökerestül kitépi a nagy fákat.

A zivatarok és a tornádók (tornádók) nagy negatív környezeti hatást gyakorolnak katasztrofális következményekkel - légköri örvények, amelyek a meleg évszakban fordulnak elő erőteljes légköri frontokon, akár 100 m/s sebességgel. A zivatar vízszintes forgószél, melynek szélsebessége hurrikán (60-80 m/s). Gyakran pár perctől fél óráig tartó heves záporok, zivatarok kísérik őket. A zivatarok legfeljebb 50 km széles területeket fednek le, és 200-250 km távolságot tesznek meg. 1998-ban Moszkvában és a moszkvai régióban egy heves vihar számos ház tetejét megrongálta és fákat döntött ki.

A tornádók, amelyeket Észak-Amerikában tornádónak neveznek, erős tölcsér alakú légköri örvények, amelyek gyakran a zivatarfelhőkhöz kapcsolódnak. Ezek középen szűkülő, több tíz-száz méter átmérőjű légoszlopok. A tornádó egy tölcsérnek tűnik, nagyon hasonlít az elefánt törzséhez, amely a felhőkből ereszkedik le, vagy emelkedik fel a föld felszínéről. Erős ritkulással és nagy forgási sebességgel rendelkező tornádó akár több száz kilométert is megtesz, és magába szívja a port, a vizet a tározókból és különféle tárgyakból. Az erős tornádókat zivatarok, esők kísérik, és nagy pusztító erejük van.

Tornádók ritkán fordulnak elő szubpoláris vagy egyenlítői régiókban, ahol állandóan hideg vagy meleg van. Kevés tornádó a nyílt óceánon. A tornádók Európában, Japánban, Ausztráliában, az USA-ban fordulnak elő, Oroszországban pedig különösen a Közép-Fekete Föld régióban, Moszkva, Jaroszlavl, Nyizsnyij Novgorod és Ivanovo régiókban fordulnak elő.

A tornádók autókat, házakat, kocsikat, hidakat emelnek és mozgatnak. Különösen pusztító tornádók (tornádók) figyelhetők meg az Egyesült Államokban. Évente 450-1500 tornádót jegyeznek fel, átlagosan körülbelül 100 áldozattal. A tornádók gyorsan fellépő katasztrofális légköri folyamatok. Mindössze 20-30 perc alatt keletkeznek, fennállási idejük 30 perc. Ezért szinte lehetetlen megjósolni a tornádók előfordulásának idejét és helyét.

További pusztító, de hosszú távú légköri örvények a ciklonok. Nyomásesés következtében jönnek létre, ami bizonyos körülmények között hozzájárul a légáramok körkörös mozgásához. A légköri örvények a nedves meleg levegő erőteljes felszálló áramlatai körül keletkeznek, és nagy sebességgel forognak az óramutató járásával megegyező irányba a déli féltekén, az óramutató járásával ellentétes irányban az északi féltekén. A ciklonok, a tornádókkal ellentétben, az óceánok felett erednek, és pusztító hatásukat a kontinensek felett fejtik ki. A fő pusztító tényezők az erős szél, az intenzív csapadék havazás, felhőszakadás, jégeső és megugrásszerű árvizek formájában. A 19 - 30 m / s sebességű szél vihart, 30 - 35 m / s - vihart és több mint 35 m / s - hurrikánt.

A trópusi ciklonok – hurrikánok és tájfunok – átlagos szélessége több száz kilométer. A szél sebessége a ciklon belsejében eléri a hurrikán erejűt. A trópusi ciklonok több naptól több hétig tartanak, 50-200 km/h sebességgel mozognak. A középső szélességi ciklonok átmérője nagyobb. Keresztirányú méreteik ezertől több ezer kilométerig terjednek, a szél sebessége viharos. Az északi féltekén nyugat felől mozognak, és jégeső és havazás kíséri őket, amelyek katasztrofálisak. A ciklonok és a hozzájuk kapcsolódó hurrikánok és tájfunok az árvizek után a legnagyobb természeti katasztrófák az áldozatok számát és az okozott károkat tekintve. Ázsia sűrűn lakott területein a hurrikánok áldozatainak számát ezrekben mérik. 1991-ben Bangladesben egy hurrikán során, amely 6 m magas tengeri hullámok kialakulását okozta, 125 ezer ember halt meg. A tájfunok nagy károkat okoznak az Egyesült Államokban. Ennek következtében több tucat és több száz ember hal meg. Nyugat-Európában a hurrikánok kevesebb kárt okoznak.

A zivatarokat katasztrofális légköri jelenségnek tekintik. Akkor fordulnak elő, amikor a meleg, nedves levegő nagyon gyorsan felemelkedik. A trópusi és szubtrópusi övezet határán évente 90-100, a mérsékelt égövön 10-30 napig fordul elő zivatar. Hazánkban az Észak-Kaukázusban fordul elő a legtöbb zivatar.

A zivatarok általában egy óránál rövidebb ideig tartanak. Különös veszélyt jelentenek az intenzív felhőszakadások, jégesők, villámcsapások, széllökések és függőleges légáramlatok. A jégeső veszélyét a jégeső nagysága határozza meg. Az Észak-Kaukázusban a jégeső tömege elérte a 0,5 kg-ot, Indiában pedig 7 kg tömegű jégesőt figyeltek meg. Hazánk legveszélyesebb területei az Észak-Kaukázusban találhatók. 1992 júliusában jégeső 18 repülőgépet rongált meg a Mineralnye Vody repülőtéren.

A villámlás veszélyes időjárási jelenség. Embereket, állatokat ölnek meg, tüzet okoznak, károsítják az elektromos hálózatot. Évente körülbelül 10 000 ember hal meg a zivatarokban és azok következményeiben világszerte. Ráadásul Afrika egyes részein, Franciaországban és az Egyesült Államokban a villámcsapás áldozatainak száma nagyobb, mint más természeti jelenségek áldozatainak száma. A zivatarok által okozott éves gazdasági kár az Egyesült Államokban legalább 700 millió dollár.

A szárazság jellemző a sivatagi, sztyeppei és erdőssztyepp vidékekre. A csapadékhiány a talaj kiszáradását, a talajvíz szintjének csökkenését és a tározók teljes kiszáradásáig okozza. A nedvességhiány a növényzet és a növények pusztulásához vezet. A szárazság különösen súlyos Afrikában, a Közel- és Közel-Keleten, Közép-Ázsiában és Észak-Amerika déli részén.

Az aszályok megváltoztatják az emberi élet körülményeit, káros hatással vannak a természeti környezetre olyan folyamatok révén, mint a talaj szikesedése, száraz szél, porviharok, talajerózió és erdőtüzek. A tüzek különösen erősek a szárazság idején a tajga régiókban, a trópusi és szubtrópusi erdőkben és a szavannákban.

Az aszályok rövid távú folyamatok, amelyek egy szezonig tartanak. Ha két évnél tovább tart az aszály, fennáll az éhezés és a tömeges halálozás veszélye. Az aszály hatása jellemzően egy vagy több ország területére is kiterjed. Különösen gyakran tragikus következményekkel járó elhúzódó aszályok fordulnak elő Afrika Száhel-övezetében.

Az olyan légköri jelenségek, mint a havazás, az időszakos heves esőzések és a hosszan tartó, hosszan tartó esőzések nagy károkat okoznak. A havazások hatalmas lavinákat okoznak a hegyekben, a lehullott hó gyors olvadása és a hosszan tartó heves esőzések pedig áradásokhoz vezetnek. A földfelszínre hulló hatalmas víztömeg, különösen a fátlan területeken, a talajtakaró súlyos erózióját okozza. A szakadék-gerenda rendszerek intenzív növekedése tapasztalható. Az árvizek nagy csapadékos időszakban, vagy hirtelen felmelegedés vagy tavaszi hóolvadás utáni árvizek következtében alakulnak ki, ezért légköri eredetűek (a hidroszféra ökológiai szerepéről szóló fejezetben lesz szó).

Időjárás- kőzetek pusztulása, változása hőmérséklet, levegő, víz hatására. A kőzetek és az őket alkotó ásványok minőségi és mennyiségi átalakulásának összetett folyamatainak összessége, amelyek mállási termékek kialakulásához vezetnek. A hidroszféra, az atmoszféra és a bioszféra litoszférára gyakorolt ​​​​hatása miatt fordul elő. Ha a kőzetek hosszú ideig vannak a felszínen, akkor átalakulásuk eredményeként mállási kéreg képződik. Az időjárásnak három fajtája van: fizikai (jég, víz és szél) (mechanikai), kémiai és biológiai.

fizikai mállás

Minél nagyobb a hőmérséklet-különbség a nap folyamán, annál gyorsabb az időjárási folyamat. A mechanikai mállás következő lépése a víz bejutása a repedésekbe, ami megfagyva térfogatának 1/10-ével megnövekszik, ami hozzájárul a kőzet még nagyobb mállásához. Ha a kőtömbök például egy folyóba esnek, akkor az áramlás hatására lassan elkopnak és összetörnek. Az iszapfolyások, a szél, a gravitáció, a földrengések, a vulkánkitörések is hozzájárulnak a kőzetek fizikai mállásához. A kőzetek mechanikus őrlése a víz és a levegő áthaladásához és visszatartásához vezet a kőzetben, valamint a felszín jelentős növekedéséhez, ami kedvező feltételeket teremt a kémiai málláshoz. A kataklizmák következtében a kőzetek leomlanak a felszínről, plutonikus kőzeteket képezve. A rájuk ható összes nyomást oldalsó kőzetek fejtik ki, aminek következtében a plutonikus kőzetek tágulni kezdenek, ami a kőzetek felső rétegének szétszóródásához vezet.

kémiai mállás

A kémiai mállás különböző kémiai folyamatok kombinációja, amelyek a kőzetek további pusztulását és kémiai összetételük minőségi változását eredményezik új ásványok és vegyületek képződésével. A legfontosabb kémiai időjárási tényezők a víz, a szén-dioxid és az oxigén. A víz a kőzetek és ásványok energetikai oldószere. A víz fő kémiai reakciója a magmás kőzetek ásványaival - a hidrolízis - a kristályrács alkáli- és alkáliföldfém-elemeinek kationjainak a disszociált vízmolekulák hidrogénionjaival való helyettesítéséhez vezet:

KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH

A keletkező bázis (KOH) lúgos környezetet hoz létre az oldatban, amelyben az ortoklász kristályrács további pusztulása következik be. CO2 jelenlétében a KOH karbonát formává alakul:

2KOH+CO2=K2CO3+H2O

A víz kölcsönhatása a kőzetek ásványaival szintén hidratációhoz vezet - vízrészecskék hozzáadásával az ásványi részecskékhez. Például:

2Fe2O3+3H2O=2Fe2O 3H2O

A kémiai mállási zónában az oxidációs reakció is elterjedt, amelyhez számos oxidálható fémet tartalmazó ásvány megy keresztül. A kémiai mállás során fellépő oxidatív reakciók szembetűnő példája a molekuláris oxigén kölcsönhatása a vízi környezetben lévő szulfidokkal. Így a pirit oxidációja során a vas-oxidok szulfátjaival és hidrátjaival együtt kénsav képződik, amely részt vesz az új ásványok létrehozásában.

2FeS2+7O2+H2O=2FeSO4+H2SO4;

12FeSO4+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3;

2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3 3H2O+6H2SO4

sugárzási mállás

A sugárzási mállás a kőzetek pusztulása sugárzás hatására. A sugárzási mállás befolyásolja a kémiai, biológiai és fizikai mállás folyamatát. A Hold-regolit a sugárzási mállás által jelentősen érintett kőzet jellegzetes példája lehet.

biológiai mállás

A biológiai mállást az élő szervezetek (baktériumok, gombák, vírusok, üreges állatok, alacsonyabb és magasabb rendű növények) állítják elő, életük során mechanikusan hatnak a kőzetekre (növényi gyökerek növesztésével a kőzetek elpusztítása, zúzása, járás, ásás) állatok által okozott lyukak). Különösen a mikroorganizmusok játszanak fontos szerepet a biológiai mállásban.

időjárásálló termékek

A kurumok a Föld számos területén a nappali felszínen előforduló időjárási hatások termékei. Időjárásálló termékek bizonyos körülmények között zúzott kő, fű, "pala" töredékek, homokos és agyagos frakciók, beleértve a kaolint, löszt, a kőzettani összetételtől, időtől és időjárási viszonyoktól függően különböző alakú és méretű egyedi kőzetdarabokat.

Kölcsönhatás az óceán és a légkör között.

27. A légtömegek körforgása.

© Vladimir Kalanov,
"A tudás hatalom".

A légtömegek mozgását a légkörben a hőviszonyok és a légnyomás változásai határozzák meg. A bolygó feletti fő légáramlatok összességét ún általános légköri keringés. A légkör általános keringését alkotó főbb nagyszabású légköri mozgások: légáramlatok, sugáráramlások, légáramlatok ciklonokban és anticiklonokban, passzátszelek és monszunok.

A levegő mozgása a Föld felszínéhez képest szél- azért jelenik meg, mert a légtömeg különböző helyein a légköri nyomás nem azonos. Általánosan elfogadott, hogy a szél a levegő vízszintes mozgása. Valójában a levegő általában nem párhuzamosan mozog a Föld felszínével, hanem enyhe szögben, mert. a légköri nyomás vízszintesen és függőlegesen is változik. A szél iránya (északi, déli stb.) jelzi, hogy a szél melyik irányból fúj. A szél erőssége a sebességére utal. Minél magasabb, annál erősebb a szél. A szélsebességet a Föld felett 10 méteres magasságban lévő meteorológiai állomásokon mérik, méter per másodpercben. A gyakorlatban a szél erejét pontokban becsülik. Minden pont másodpercenként két-három méternek felel meg. 9 pontos szélerősségnél már viharnak számít, 12 ponttal pedig hurrikánnak. A "vihar" általános kifejezés minden nagyon erős szelet jelent, függetlenül a pontok számától. Az erős szél sebessége, például egy trópusi hurrikán idején, óriási értékeket ér el - akár 115 m/s vagy annál nagyobb. A szél átlagosan a magassággal nő. A Föld felszínén sebességét a súrlódás csökkenti. Télen a szél általában nagyobb, mint nyáron. A legnagyobb szélsebesség a mérsékelt és poláris szélességi körökben a troposzférában és az alsó sztratoszférában figyelhető meg.

Nem teljesen világos, hogyan változik a szél sebessége a kontinensek felett alacsony magasságban (100-200 m). itt a szélsebesség délután éri el a legmagasabb, éjszaka a legalacsonyabb értékeit. Nyáron látszik a legjobban.

Nagyon erős, akár viharos szelek is előfordulnak napközben Közép-Ázsia sivatagaiban, éjszaka pedig teljes nyugalom van. De már 150–200 m magasságban teljesen ellentétes kép figyelhető meg: maximális sebesség éjjel és minimum nappal. Ugyanez a kép figyelhető meg nyáron és télen a mérsékelt szélességi körökben.

A viharos szél sok gondot okozhat a repülőgépek és helikopterek pilótáinak. A különböző irányokba mozgó légsugarak, lökésekben, széllökésekben, akár gyengülve, akár felerősödve, nagy akadályt képeznek a repülőgépek mozgásában - csevegés jelenik meg - a normál repülés veszélyes megsértése.

A száraz szárazföld hegyvonulataiból a meleg tenger irányába fújó szeleket nevezzük bóra. Erős, hideg, viharos szél, amely általában a hideg évszakban fúj.

Bora sokak számára ismert Novorossiysk régióban, a Fekete-tenger mellett. Itt olyan természeti adottságok jönnek létre, hogy a bóra sebessége elérheti a 40, sőt a 60 m/s-ot is, a levegő hőmérséklete pedig mínusz 20°C-ra csökken. A bora leggyakrabban szeptember és március között fordul elő, évente átlagosan 45 napon. A következmények olykor a következők voltak: befagyott a kikötő, jég borította a hajókat, épületeket, a töltést, leszakadt a házakról a tető, felborultak a kocsik, a partra dobtak a hajók. A Bora Oroszország más régióiban is megfigyelhető - a Bajkálban, a Novaya Zemlyán. A Bora Franciaország Földközi-tenger partján (ahol mistralnak hívják) és a Mexikói-öbölben ismert.

Néha függőleges örvények jelennek meg a légkörben gyors spirális légmozgással. Ezeket a forgószeleket tornádónak hívják (Amerikában tornádónak). A tornádók több tíz méter átmérőjűek, néha akár 100-150 m. A légsebesség mérése egy tornádón belül rendkívül nehéz. A becsült sebességek a tornádó által okozott károk természete szerint 50-100 m/s, különösen erős örvényekben pedig akár 200-250 m/s nagy függőleges sebességkomponens mellett is. A felszálló tornádóoszlop közepén a nyomás több tíz millibarral csökken. A nyomás meghatározására szolgáló millibarokat általában a szinoptikus gyakorlatban használják (higanymilliméterrel együtt). A rudak (millibárok) mm-re való konvertálásához. higanyoszlop, vannak speciális táblázatok. Az SI rendszerben a légköri nyomást hektopascalban mérik. 1hPa=10 2 Pa=1mb=10 -3 bar.

A tornádók rövid ideig léteznek - néhány perctől több óráig. De még ez alatt a rövid idő alatt is sok bajt sikerül megcsinálniuk. Amikor egy tornádó közeledik (a szárazföld felett, a tornádót néha vérrögöknek nevezik) az épületekhez, az épület belsejében és a vérrög közepén lévő nyomás közötti különbség azt a tényt eredményezi, hogy az épületek belülről felrobbannak – a falak megsemmisült, ablakok és keretek kirepülnek, tetők leszakadnak, néha nem nélkülözheti emberáldozatokat. Van, amikor egy tornádó embereket, állatokat, különféle tárgyakat emel a levegőbe, és több tíz vagy akár több száz méter magasra is szállítja. Mozgásuk során a tornádók több tíz kilométerre mozognak a tenger felett, és még többet - a szárazföld felett. A tornádók pusztító ereje a tenger felett kisebb, mint a szárazföldön. Európában a vérrögök ritkák, gyakrabban Oroszország ázsiai részén fordulnak elő. A tornádók azonban különösen gyakoriak és pusztítóak az Egyesült Államokban. A tornádókról és tornádókról bővebben honlapunkon a rovatban olvashat.

A légköri nyomás nagyon változó. Függ a légoszlop magasságától, sűrűségétől és a gravitációs gyorsulástól, amely a földrajzi szélességtől és a tengerszint feletti magasságtól függően változik. A levegő sűrűsége a térfogategységére eső tömeg. A nedves és száraz levegő sűrűsége csak magas hőmérsékleten és magas páratartalom mellett tér el jelentősen. A hőmérséklet csökkenésével a sűrűség nő, a magassággal a levegő sűrűsége lassabban csökken, mint a nyomás. A levegő sűrűségét általában nem közvetlenül mérik, hanem a hőmérséklet és nyomás mért értékei alapján egyenletekből számítják ki. Közvetve a levegő sűrűségét a mesterséges földi műholdak lassulása, valamint a meteorológiai rakéták által létrehozott mesterséges nátriumgőz-felhők terjedésének megfigyelései alapján mérik.

Európában a levegő sűrűsége a Föld felszínén 1,258 kg/m3, 5 km magasságban - 0,735, 20 km magasságban - 0,087, 40 km magasságban pedig 0,004 kg/m3.

Minél rövidebb a légoszlop, pl. minél magasabb a hely, annál kisebb a nyomás. De a levegő sűrűségének csökkenése a magassággal bonyolítja ezt a függőséget. A nyomás és a magasság változásának törvényét nyugalmi légkörben kifejező egyenletet a statika alapegyenletének nevezzük. Ebből az következik, hogy a magasság növekedésével a nyomásváltozás negatív, és azonos magasságra emelkedve annál nagyobb a nyomásesés, annál nagyobb a levegő sűrűsége és a gravitáció gyorsulása. A főszerep itt a levegő sűrűségének változásaihoz tartozik. A statika alapegyenletéből kiszámolható a függőleges nyomásgradiens értéke, amely a nyomás egységnyi magasságonkénti mozgáskor bekövetkezett változását mutatja, pl. nyomáscsökkenés egységnyi függőleges távolságra (mb/100 m). A nyomásgradiens az az erő, amely a levegőt mozgatja. A légköri nyomásgradiens erején kívül tehetetlenségi erők (Coriolis-erő és centrifugális erő), valamint a súrlódási erők is jelen vannak. Minden légáramot a Földhöz viszonyítva tekintünk, amely a tengelye körül forog.

A légköri nyomás térbeli eloszlását barikus térnek nevezzük. Ez egyenlő nyomású vagy izobár felületek rendszere.

Izobár felületek függőleges metszete a ciklon (H) és az anticiklon (B) felett.
A felületeket egyenlő p nyomásintervallumokban húzzuk át.

Az izobár felületek nem lehetnek párhuzamosak egymással és a földfelszínnel, mert a hőmérséklet és a nyomás folyamatosan változik vízszintes irányban. Ezért az izobár felületek változatos megjelenésűek - a lefelé hajlított sekély "üregektől" a felfelé ívelt feszített "dombokig".

Amikor egy vízszintes sík metszi az izobár felületeket, görbéket kapunk - izobárokat, azaz. azonos nyomásértékekkel rendelkező pontokat összekötő vonalak.

Az izobár térképeket, amelyek egy bizonyos időpontban végzett megfigyelések eredményei alapján épülnek fel, szinoptikus térképeknek nevezzük. Az egy hónapra, évszakra, évre vonatkozó hosszú távú átlagadatokból összeállított Isobar térképeket klimatológiainak nevezzük.

Az izobár felszín abszolút topográfiájának hosszú távú átlagtérképei 500 mb december-februárra.
Magasságok geopotenciáldekaméterekben.

A szinoptikus térképeken 5 hektopascal (hPa) intervallumot veszünk az izobárok között.

Egy korlátozott terület térképein az izobárok letörhetnek, de az egész földgömb térképén minden izobár természetesen zárva van.

De még egy korlátozott térképen is gyakran vannak zárt izobárok, amelyek korlátozzák az alacsony vagy magas nyomású területeket. Az alacsony nyomású területek a központban vannak ciklonok, a viszonylag magas nyomású területek pedig anticiklonok.

Ciklon alatt azt értjük hatalmas forgószél a légkör alsó rétegében, amelynek középpontjában csökkent a légköri nyomás és a légtömegek felfelé mozognak. A ciklonban a nyomás a középponttól a perifériáig növekszik, és a levegő az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes irányba, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyező irányba mozog. A levegő felfelé mozgása felhőképződéshez és csapadékhoz vezet. Az űrből nézve a ciklonok kavargó felhőspiráloknak tűnnek a mérsékelt övi szélességeken.

Anticiklon magas nyomású terület. Egy ciklon kialakulásával egyidejűleg fordul elő, és egy örvény, zárt izobárokkal és a középpontban a legmagasabb nyomással. A szél az északi féltekén az óramutató járásával megegyező, a déli féltekén pedig az óramutató járásával ellentétes irányba fúj. Az anticiklonban mindig lefelé mozog a levegő, ami megakadályozza az erős felhők megjelenését és az elhúzódó csapadékot.

Így a mérsékelt övi szélességi körökben a nagy léptékű légköri keringés folyamatosan a ciklonok és anticiklonok kialakulására, fejlődésére, mozgására, majd gyengülésére, eltűnésére redukálódik. A fronton keletkező, meleg és hideg légtömegeket elválasztó ciklonok a pólusok felé mozdulnak el, pl. meleg levegőt szállítani a sarki szélességekre. Ellenkezőleg, a hideg légtömegben a ciklonok hátulján keletkező anticiklonok a szubtrópusi szélességi körökre költöznek, és oda szállítják a hideg levegőt.

Oroszország európai területén évente átlagosan 75 ciklon fordul elő. A ciklon átmérője eléri az 1000 km-t vagy többet. Európában évente átlagosan 36 anticiklon van, amelyek egy részének nyomása a középpontban meghaladja az 1050 hPa-t. Az átlagos nyomás az északi féltekén a tengerszinten 1013,7 hPa, a déli féltekén pedig 1011,7 hPa.

Januárban alacsony nyomású területek figyelhetők meg az Atlanti- és a Csendes-óceán északi részein, ún izlandiÉs Aleut depressziók. depresszió, vagy nyomás minimumok, minimális nyomásértékek jellemzik - átlagosan körülbelül 995 hPa.

Az év azonos időszakában Kanada és Ázsia felett magasnyomású területek jelennek meg, az úgynevezett kanadai és szibériai anticiklonok. A legmagasabb nyomást (1075–1085 hPa) Jakutföldön és a Krasznojarszki Területen, a minimális nyomást pedig a Csendes-óceán feletti tájfunokban (880–875 hPa) mérik.

Azokon a területeken, ahol gyakran fordulnak elő ciklonok, depresszió figyelhető meg, amelyek kelet és északkelet felé haladva fokozatosan megtelnek, és átadják helyét az anticiklonoknak. Az ázsiai és kanadai anticiklonok Eurázsia és Észak-Amerika hatalmas kontinenseinek ezen szélességi fokain való jelenléte miatt keletkeznek. Ezeken a területeken télen az anticiklonok dominálnak a ciklonokkal szemben.

Nyáron ezeken a kontinenseken a barikus tér és a keringés sémája gyökeresen megváltozik, és az északi féltekén a ciklonképződési zóna magasabb szélességi körök felé tolódik el.

A déli félteke mérsékelt övi szélességein az óceánok egyenletes felszíne fölé emelkedő ciklonok délkelet felé haladva találkoznak az Antarktisz jegével, és itt stagnálnak, középpontjukban alacsony a légnyomás. Télen és nyáron alacsony nyomású (985–990 hPa) öv veszi körül az Antarktiszt.

A szubtrópusi szélességeken a légkör keringése eltérő az óceánok felett, valamint azokon a területeken, ahol a kontinensek és az óceánok találkoznak. Az Atlanti- és a Csendes-óceán felett mindkét félteke szubtrópusi vidékein magas nyomású területek találhatók: ezek az Azori-szigetek és a dél-atlanti szubtrópusi anticiklonok (vagy barikus mélypontok) az Atlanti-óceánon, valamint a hawaii és a dél-csendes-óceáni szubtrópusi anticiklonok a Csendes-óceánon.

Az egyenlítői régió folyamatosan kapja a legnagyobb mennyiségű naphőt. Ezért az egyenlítői szélességeken (az egyenlítő mentén 10 ° északi és déli szélességig) csökkentett légköri nyomást tartanak fenn egész évben, a trópusi szélességeken pedig az északi 30–40 ° sávban. és y.sh. - megnövekedett, aminek következtében állandó légáramlások jönnek létre, amelyek a trópusoktól az egyenlítő felé irányulnak. Ezeket a légáramlatokat ún passzátszél. A passzátszelek egész évben fújnak, intenzitásukat csak jelentéktelen határok között változtatják. Ezek a legstabilabb szelek a Földön. A vízszintes barikus gradiens ereje a nagy nyomású területekről az alacsony nyomású területekre meridionális irányban irányítja a levegőáramlást, azaz. dél és észak. Megjegyzés: A vízszintes barikus gradiens az egységnyi távolságra eső nyomáskülönbség az izobar normál mentén.

De a passzátszelek meridionális iránya megváltozik két tehetetlenségi erő hatására - a Föld forgási erejének (Coriolis-erő) és a centrifugális erőnek, valamint a levegő súrlódási erőjének a hatására. A Coriolis-erő minden, a meridián mentén mozgó testre hat. Legyen 1 kg levegő az északi féltekén a szélességi fokon µ és nagy sebességgel mozogni kezd V a meridián mentén észak felé. Ez a kilogramm levegő, mint minden test a Földön, lineáris forgási sebességgel rendelkezik U=ωr, Ahol ω a Föld forgásának szögsebessége, és r a forgástengely távolsága. A tehetetlenség törvénye szerint ez a kilogramm levegő lineáris sebességet fog fenntartani U, amely a szélességi fokon volt µ . Észak felé haladva magasabb szélességeken találja magát, ahol kisebb a forgási sugár és kisebb a Föld forgási sebessége. Így ez a test felülmúlja azokat a mozdulatlan testeket, amelyek ugyanazon a meridiánon, de magasabb szélességeken találhatók.

Egy megfigyelő számára ez úgy fog kinézni, mint a test jobbra való elhajlása valamilyen erő hatására. Ez az erő a Coriolis-erő. Ugyanezen logika szerint a déli féltekén egy kilogramm levegő eltér a mozgás irányától balra. Az 1 kg levegőre ható Coriolis-erő vízszintes összetevője SC=2wVsinY. Ez eltéríti a levegőt, derékszögben hat a sebességvektorra V. Az északi féltekén ezt a vektort jobbra, a déli féltekén pedig balra tereli. A képletből az következik, hogy a Coriolis-erő nem keletkezik, ha a test nyugalomban van, i.e. csak akkor működik, ha a levegő mozog. A Föld légkörében a vízszintes barikus gradiens és a Coriolis-erő értékei azonos sorrendben vannak, így néha szinte kiegyenlítik egymást. Ilyenkor a levegő mozgása szinte egyenes vonalú, és nem a nyomásgradiens mentén, hanem az izobár mentén vagy annak közelében mozog.

A légkörben lévő légáramlatok általában örvény jellegűek, ezért egy ilyen mozgásnál centrifugális erő hat a légtömeg minden egységére P=V/R, Ahol V a szél sebessége, és R a mozgási pálya görbületi sugara. A légkörben ez az erő mindig kisebb, mint a barikus gradiens ereje, ezért úgyszólván „helyi” erő marad.

Ami a mozgó levegő és a Föld felszíne között fellépő súrlódási erőt illeti, az bizonyos mértékig lassítja a szél sebességét. Ez így történik: az alacsonyabb légtérfogatok, amelyek a földfelszín egyenetlenségei miatt csökkentették vízszintes sebességüket, az alsóbb szintekről felfelé kerülnek át. Így a földfelszín súrlódása felfelé terjed, fokozatosan gyengülve. A szélsebesség lassulása érzékelhető az ún planetáris határréteg, ami 1,0 - 1,5 km. 1,5 km felett a súrlódás hatása elenyésző, ezért magasabb légrétegek ún szabad légkör.

Az egyenlítői zónában a Föld forgásának lineáris sebessége a legnagyobb, illetve itt a legnagyobb a Coriolis-erő. Ezért az északi félteke trópusi övezetében a passzátszelek szinte mindig északkeletről, a déli féltekén pedig délkeletről fújnak.

Az egyenlítői zónában állandóan alacsony nyomás figyelhető meg, télen és nyáron. Az egyenlítőnél az egész földgömböt körülvevő alacsony nyomású sávot nevezzük egyenlítői vályú.

Mindkét félteke óceánja felett erőre kapva két passzátszél egymás felé haladva rohan az egyenlítői mélyedés közepére. A kisnyomású vezetéken összeütköznek, kialakítva az ún intratrópusi konvergencia zóna(a konvergencia „konvergenciát” jelent). Ennek a "konvergenciának" köszönhetően a levegő felfelé mozog, és a passzátszelek felett kiáramlik a szubtrópusokra. Ez a folyamat folyamatosan, egész évben megteremti a konvergenciazóna létezésének feltételeit. Ellenkező esetben a passzátszelek összefutó légáramlásai gyorsan kitöltenék az üreget.

A párás trópusi levegő emelkedő mozgása egy erőteljes, 100–200 km hosszú gomolyfelhőréteg kialakulásához vezet, amelyből trópusi záporok hullanak. Így kiderül, hogy az intratrópusi konvergencia zóna lesz az a hely, ahol a passzátszelek által összegyűjtött gőzből az eső kiáramlik az óceánok felett.

Ennyire leegyszerűsítve, sematikusan úgy néz ki, mint egy kép a légkör keringéséről a Föld egyenlítői zónájában.

Az évszakok függvényében irányt változtató szeleket nevezzük monszunok. Az arab „mawsin” szó, amely „szezont” jelent, adta a nevet ezeknek az egyenletes légáramlatoknak.

A monszunok, ellentétben a sugársugárral, a Föld bizonyos területein fordulnak elő, ahol évente kétszer az uralkodó szelek ellentétes irányú mozgást végeznek, nyári és téli monszunokat alkotva. A nyári monszun a levegő áramlása az óceánból a szárazföld felé, míg a téli monszun a szárazföldről az óceánba. Trópusi és extratrópusi monszunok ismertek. Északkelet-Indiában és Afrikában a téli trópusi monszunok egyesülnek a passzátszelekkel, míg a nyári délnyugati monszunok teljesen elpusztítják a passzátszelet. A legerősebb trópusi monszunok az Indiai-óceán északi részén és Dél-Ázsiában figyelhetők meg. Az extratrópusi monszunok erős, stabil területekről származnak, ahol télen magas nyomás, nyáron alacsony nyomás uralkodik a kontinensen.

Jellemző ebből a szempontból az orosz Távol-Kelet, Kína és Japán régiói. Például Vlagyivosztok, amely Szocsi szélességi fokán fekszik az extratrópusi monszun hatása miatt, télen hidegebb, mint Arhangelszk, nyáron pedig gyakran köd, csapadék, nedves és hűvös levegő érkezik a tengerből.

Dél-Ázsia sok trópusi országa nedvességet kap heves esőzések formájában a nyári trópusi monszun miatt.

Bármilyen szél a légkörben bizonyos földrajzi területeken előforduló különböző fizikai tényezők kölcsönhatásának eredménye. A helyi szelek igen szellő. A tengerek és óceánok partvonala közelében jelennek meg, és naponta változtatják az irányt: nappal a tengerről a szárazföldre, éjszaka pedig a szárazföldről a tengerre fújnak. Ezt a jelenséget a tenger és a szárazföld feletti hőmérséklet-különbség magyarázza a különböző napszakokban. A szárazföld és a tenger hőkapacitása eltérő. Napközben meleg időben a napsugarak gyorsabban melegítik fel a szárazföldet, mint a tengert, és csökken a szárazföld feletti nyomás. A levegő az alacsonyabb nyomás irányába kezd mozogni - fúj tengeri szellő. Este minden fordítva történik. A szárazföld és a felette lévő levegő gyorsabban sugároz hőt, mint a tenger, a nyomás nagyobb lesz, mint a tenger felett, és a légtömegek a tenger felé rohannak - fúj parti szellő. A szellő különösen jól érezhető nyugodt napsütéses időben, amikor semmi sem zavarja őket, pl. más légáramlatok nincsenek egymásra helyezve, amelyek könnyen elnyomják a szellőt. A szellő sebessége ritkán haladja meg az 5 m/s-ot, de a trópusokon, ahol jelentős a hőmérséklet-különbség a tenger és a szárazföld felszíne között, olykor 10 m/s sebességgel is fújnak a szelek. A mérsékelt övi szélességeken a szellő 25-30 km mélyre hatol be a területre.

A szellő valójában ugyanazok a monszunok, csak kisebb léptékben - napi ciklusuk van, és irányváltásuk az éjszaka és a nappal változásától függ, míg a monszunok éves ciklussal rendelkeznek, és az évszaktól függően változtatják az irányt.

Az óceáni áramlatok, amelyek útjuk során találkoznak a kontinensek partjaival, két ágra oszlanak, amelyek a kontinensek partjai mentén irányulnak északra és délre. Az Atlanti-óceánban a déli ág alkotja a Dél-Amerika partjait mosó Brazil-áramot, az északi ág pedig a meleg Golf-áramlatot, amely átmegy az észak-atlanti áramlatba, és North Cape-áramlat néven eléri a Kolát. Félsziget.

A Csendes-óceánban az egyenlítői áramlat északi ága Kuro-Sivoba megy át.

Korábban már említettük a szezonális meleg áramlatot Ecuador, Peru és Észak-Chile partjainál. Általában decemberben fordul elő (nem minden évben), és a halfogás meredek csökkenését okozza ezen országok partjainál, mivel nagyon kevés plankton található a meleg vízben, amely a halak fő táplálékforrása. A part menti vizek hőmérsékletének meredek emelkedése gomolyfelhők kialakulását okozza, amelyekből heves esőzések hullanak le.

A halászok ezt a meleg áramlatot ironikusan El Nino-nak nevezték, ami "karácsonyi ajándékot" jelent (a spanyol el ninjo szóból - baba, fiú). De nem a chilei és perui halászok érzelmi felfogását szeretnénk hangsúlyozni ennek a jelenségnek, hanem annak fizikai okát. A tény az, hogy a víz hőmérsékletének növekedését Dél-Amerika partjainál nem csak a meleg áram okozza. A Csendes-óceán hatalmas kiterjedésű „óceán-légkör” rendszerében az általános helyzet változásait szintén a légköri folyamat, az ún. Déli oszcilláció". Ez az áramlatokkal kölcsönhatásba lépő folyamat meghatározza a trópusokon előforduló összes fizikai jelenséget. Mindez megerősíti, hogy a légtömegek körforgása a légkörben, különösen a Világóceán felszínén, összetett, többdimenziós folyamat. De a légáramlatok összetettsége, mobilitása és változékonysága ellenére még mindig vannak bizonyos minták, amelyek miatt a Föld bizonyos régióiban a légköri keringés fő nagyszabású, valamint helyi folyamatai évről évre megismétlődnek.

A fejezet végén néhány példát adunk a szélenergia felhasználására. Az emberek időtlen idők óta használják a szélenergiát, amióta megtanultak vitorlázni a tengeren. Aztán voltak szélmalmok, később - szélmotorok - áramforrások. A szél örök energiaforrás, melynek tartalékai felbecsülhetetlenek. Sajnos a szél áramforrásként való felhasználása nagyon nehézkes sebességének és irányának változékonysága miatt. A szélturbinák segítségével azonban lehetővé vált a szélenergia meglehetősen hatékony felhasználása. A szélmalom pengéi miatt szinte mindig a szélben "tartja az orrát". Ha a szél elég erős, az áram közvetlenül a fogyasztókhoz jut: világításhoz, hűtőegységekhez, különféle eszközökhöz és akkumulátorok töltéséhez. Amikor a szél alábbhagy, az akkumulátorok a felhalmozott elektromosságot a hálózatba továbbítják.

Az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon található tudományos állomásokon a szélturbinákból származó elektromosság fényt és hőt biztosít, biztosítja a rádióállomások és más villamosenergia-fogyasztók működését. Természetesen minden tudományos állomáson vannak dízelgenerátorok, amelyekhez állandó üzemanyag-ellátásra van szükség.

A legelső navigátorok spontán módon használták a szél erejét, anélkül, hogy figyelembe vették volna a szelek és az óceáni áramlatok rendszerét. Egyszerűen semmit sem tudtak egy ilyen rendszer létezéséről. A szelekkel és áramlatokkal kapcsolatos ismeretek évszázadok, sőt évezredek során gyűltek össze.

Az egyik kortárs Cseng He kínai hajós volt 1405-1433 között. több expedíciót vezetett, amelyek a Jangce folyó torkolatától Indiáig és Afrika keleti partjaiig jutottak el az úgynevezett Nagy Monszun útvonalon. Az első expedíciók léptékére vonatkozó információk megmaradtak. 62 hajóból állt, 27 800 résztvevővel. A kínaiak a vitorlás expedíciókhoz használták fel tudásukat a monszun szelek mintázatairól. Kínából november végén - december elején mentek tengerre, amikor az északkeleti téli monszun fúj. Egy jó szél segített nekik eljutni Indiába és Kelet-Afrikába. Május-júniusban tértek vissza Kínába, amikor létrejött a nyári délnyugati monszun, amely a Dél-kínai-tengeren délre vált.

Vegyünk egy példát egy hozzánk közelebb álló időből. A híres norvég tudós, Thor Heyerdahl utazásairól lesz szó. A szél, vagy inkább a passzátszelek segítségével Heyerdahl két hipotézisének tudományos értékét tudta bizonyítani. Az első hipotézis az volt, hogy a Csendes-óceánban fekvő Polinézia szigetein Heyerdahl szerint valamikor a múltban élhettek olyan dél-amerikai bevándorlók, akik primitív vízi járműveikkel átkeltek a Csendes-óceán jelentős részén. Ezek a csónakok balsafából készült tutajok voltak, ami arról nevezetes, hogy hosszan tartó vízben tartózkodás után nem változtat a sűrűségén, ezért nem süllyed el.

A peruiak évezredek óta használták ezeket a tutajokat, még az Inka Birodalom előtt is. Thor Heyerdahl 1947-ben összekötött egy tutajt nagy balsa rönkökből, és "Kon-Tiki"-nek nevezte el, ami azt jelenti, hogy a Nap-Tiki - a polinézek őseinek istensége. Öt kalandozót vett fel a tutajára, és Callaóból (Peru) Polinéziába indult. Az út elején a tutaj vitte a perui áramlatot és a délkeleti passzátszelet, majd megindult a Csendes-óceán keleti passzátszele, amely csaknem három hónapig megszakítás nélkül rendszeresen nyugatra, majd 101 nap után fújt. Kon-Tiki biztonságosan megérkezett a Tuamotu-szigetcsoport (ma Francia Polinézia) egyik szigetére.

Heyerdahl második hipotézise az volt, hogy nagyon is lehetségesnek tartotta, hogy az olmékok, aztékok, maják és más közép-amerikai törzsek kultúrája az ókori Egyiptomból került át. A tudós szerint ez azért volt lehetséges, mert egykor az ókorban az emberek papiruszhajókon hajózták át az Atlanti-óceánt. A passzátszelek is segítettek Heyerdahlnak e hipotézis érvényességének bizonyításában.

Egy csoport hasonló gondolkodású műholddal együtt két utat tett meg a "Ra-1" és a "Ra-2" papiruszhajókon. Az első hajó ("Ra-1") szétesett, mielőtt több tíz kilométerre elérte volna az amerikai partokat. A legénység komoly veszélyben volt, de minden jól alakult. A második útra szánt hajót ("Ra-2") "magas osztályú szakemberek" - a Közép-Andok indiánjai - kötötték. Safi (Marokkó) kikötőjét elhagyva a "Ra-2" papiruszhajó 56 nap után átkelt az Atlanti-óceánon, és elérte Barbados szigetét (körülbelül 300-350 km-re Venezuela partjaitól), 6100 km megtételével. . Eleinte az északkeleti passzát szél hajtotta a hajót, az óceán közepétől indulva pedig a keleti passzátszél.

Heyerdahl második hipotézisének tudományos jellege bizonyítást nyert. De más is bebizonyosodott: a papirusz-, nád-, nád- vagy egyéb vízinövény-kötegekből összekötött csónak az út sikeres kimenetele ellenére nem alkalmas az óceánban való úszásra. Ilyen „hajóépítő anyagot” nem szabad használni, mint pl gyorsan nedves lesz és a vízbe süllyed. Nos, ha még mindig vannak amatőrök, akik megszállottan vágynak arra, hogy valami egzotikus vízi járművel átússzák az óceánt, akkor ne feledjék, hogy a balsa tutaj megbízhatóbb, mint egy papiruszhajó, és azt is, hogy egy ilyen utazás mindig és mindenesetre veszélyes.

© Vladimir Kalanov,
"A tudás hatalom"

A légtömegek mozgása

A Föld összes levegője folyamatosan kering az Egyenlítő és a sarkok között. Az egyenlítőn felmelegített levegő felemelkedik, két részre oszlik, az egyik része az északi pólus felé, a másik része a déli pólus felé mozog. Ahogy eléri a sarkokat, a levegő lehűl. Az oszlopoknál kicsavarodik és leesik.

1. ábra Az örvénylő levegő elve

Kiderült, hogy két hatalmas örvény, amelyek mindegyike lefedi az egész féltekét, ezeknek az örvényeknek a központja a pólusokon található.
A sarkokon leszállva a levegő elkezd visszafelé haladni az Egyenlítő felé, az Egyenlítőnél a felmelegedett levegő felemelkedik. Aztán ismét a pólusokhoz költözik.
A légkör alsóbb rétegeiben a mozgás valamivel bonyolultabb. A légkör alsóbb rétegeiben az Egyenlítő felől érkező levegő szokás szerint a sarkok felé indul, de a 30. szélességi körnél lefelé hullik. Egy része visszatér az Egyenlítőhöz, ahol ismét felemelkedik, másik része a 30. szélességi körnél leereszkedve tovább halad a sarkok felé.

2. ábra Az északi félteke légmozgása

Szél koncepció

Szél - a levegő mozgása a föld felszínéhez képest (ennek a mozgásnak a vízszintes összetevője), néha emelkedő vagy csökkenő szélről beszélnek, figyelembe véve annak függőleges összetevőjét.

Szélsebesség

A szélsebesség pontokban történő becslése, az ún Beaufort skála, amely szerint a lehetséges szélsebesség teljes tartománya 12 fokozatra van felosztva. Ez a skála a szél erejét a különböző hatásaihoz köti, mint például a tenger egyenetlenségének mértéke, az ágak és fák imbolygása, a kéményekből származó füst terjedése stb. A Beaufort-skála minden fokozatának saját neve van. Tehát a Beaufort-skála nullája a nyugalomnak felel meg, azaz. a szél teljes hiánya. A 4 pontos szelet Beaufort szerint mérsékeltnek nevezik, és 5–7 m / s sebességnek felel meg; 7 ponton - erős, 12-15 m/s sebességgel; 9 ponton - vihar által, 18-21 m/s sebességgel; végül a 12 Beaufort pontos szél már hurrikán, 29 m/s feletti sebesség . A földfelszín közelében leggyakrabban 4-8 m/s nagyságrendű és ritkán haladja meg a 12-15 m/s-os szélsebességet, ennek ellenére mérsékelt övi viharokban és hurrikánokban a sebesség meghaladhatja 30 m/s, egyes széllökésekben pedig eléri a 60 m/s-ot. A trópusi hurrikánokban a szélsebesség eléri a 65 m/s-ot, az egyes széllökések pedig a 100 m/s-ot. Kisebb örvényekben (tornádók, vérrögök) 100 m/s-nál nagyobb sebesség is lehetséges A felső troposzférában és az alsó sztratoszférában az átlagos szélsebesség hosszú időn keresztül és nagy területen elérheti a 70-100 m/s-ot . A szél sebességét a földfelszín közelében különböző kialakítású szélmérőkkel mérik. A földi állomásokon a szélmérő műszereket a földfelszín felett 10-15 m magasságban helyezik el.

1. táblázat: SZÉLERŐ.
Beaufort skála a szélerősség meghatározásához
Pontok	Vizuális jelek a szárazföldön	Szél sebessége, km/h	A szél erősségét meghatározó kifejezések
	Nyugodtan; a füst függőlegesen emelkedik	Kevesebb, mint 1,6	Nyugodt
	A szél irányát a füst eltérése érzékeli, de a szélkakas nem	1,6–4,8	Csendes
	A szelet az arcbőr érzi; levelek susognak; közönséges szélkakasokat forgatva	6,4–11,2	Könnyen
	A levelek és a kis gallyak állandó mozgásban vannak; könnyű zászlókat lengetve	12,8–19,2	Gyenge
	A szél port és papírokat emel; vékony ágak lengenek	20,8–28,8	Mérsékelt
	A lombos fák ringatóznak; hullámok jelennek meg a szárazföldön	30,4–38,4	Friss
	Vastag ágak himbálóznak; a szél sípja hallatszik az elektromos vezetékekben; nehéz megtartani az esernyőt	40,0–49,6	Erős
	A fatörzsek imbolyognak; nehéz a széllel szemben menni	51,2–60,8	Erős
	A faágak eltörnek; szinte lehetetlen a széllel szemben menni	62,4–73,6	Nagyon erős
	Kisebb sérülések; a szél füstelszívókat és cserepeket tép le a tetőkről	75,2–86,4	Vihar
	Ritkán szárazon. A fákat kitépik. Jelentős károk az épületekben	88,0–100,8	Kemény vihar
	Szárazon nagyon ritka. Nagy területen pusztítás kíséri	102,4–115,2	Durva vihar
	Súlyos pusztítás (1955-ben az Egyesült Államok Meteorológiai Hivatala adta hozzá a 13-17 pontokat, és az Egyesült Államok és az Egyesült Királyság skáláján használják)	116,8–131,2	Hurrikán
	132,8–147,2
	148,8–164,8
	166,4–182,4
	184,0–200,0
	201,6–217,6

A szél iránya

A szélirány azt az irányt jelenti, ahonnan fúj. Ezt az irányt úgy jelezheti, hogy megnevezi a horizonton vagy azt a pontot, ahonnan a szél fúj, vagy a szél iránya által a hely meridiánjával bezárt szöget, pl. az azimutja. Az első esetben a horizont nyolc fő pontját különböztetik meg: észak, északkelet, kelet, délkelet, dél, délnyugat, nyugat, északnyugat. És nyolc köztes pont közöttük: észak-északkelet, kelet-északkelet, kelet-délkelet, dél-délkelet, dél-délnyugat, nyugat-délnyugat, nyugat-északnyugat, észak-északnyugat. A szél irányát jelző tizenhat pontnak rövidítése van:

2. táblázat: RÖVIDÍTETT SZOBÁK
VAL VEL	N	BAN BEN	E	YU	S		W
CCB	ÉNE	VARR	ESE	SSW	SSW	ZSZ	WNW
CB	NE	SE	SE	SW	SW	NW	NW
BCB	ENE	SSE	SSE	SW	WSW	CVD	NNW
É - észak, K - kelet, S - dél, Ny - nyugat

Légköri keringés

Légköri keringés - a földgömb léghéjának - a légkör - állapotának meteorológiai megfigyelései azt mutatják, hogy egyáltalán nincs nyugalomban: szélkakasok és szélmérők segítségével folyamatosan figyeljük a légtömegek átjutását egyik helyről a másikra. a szél formája. A szelek tanulmányozása a földgömb különböző részein kimutatta, hogy a megfigyelésünk által hozzáférhető alsóbb rétegekben a légkör mozgása nagyon eltérő természetű. Vannak olyan helyek, ahol a szél jelenségei, valamint az időjárás egyéb jellemzői nagyon markáns stabilitási karakterrel, ismert állandóságvágyukkal rendelkeznek. Másutt azonban a szelek olyan gyorsan és gyakran változtatják jellemüket, irányuk és erősségük olyan hirtelen és hirtelen, mintha nem is lenne törvény a gyors változásaikban. A nem periodikus időjárási változások vizsgálatára szolgáló szinoptikus módszer bevezetésével azonban lehetővé vált némi összefüggés észlelése a nyomáseloszlás és a légtömegek mozgása között; Ferrel, Guldberg és Mohn, Helmholtz, Bezold, Oberbeck, Sprung, Werner Siemens és más meteorológusok további elméleti tanulmányai elmagyarázták, hol és hogyan keletkeznek a légáramlások, és hogyan oszlanak el a földfelszínen és a légkör tömegében. Az atmoszféra alsó rétegének állapotát – a Föld felszínének időjárását – ábrázoló meteorológiai térképek alapos tanulmányozása kimutatta, hogy a légkör nyomása meglehetősen egyenetlenül oszlik el a földfelszínen, általában olyan területek formájában, alacsonyabb vagy magasabb nyomás, mint a környező területen; a bennük keletkező szelek rendszere szerint ezek a területek valóságos légköri örvények. Az alacsony nyomású területeket általában légköri mélypontoknak, barometrikus mélyedéseknek vagy ciklonoknak nevezik; a magas nyomású területeket barometrikus maximumoknak vagy anticiklonoknak nevezzük. Az általuk elfoglalt régió minden időjárása szorosan összefügg ezekkel a régiókkal, ami az alacsony nyomású régiókban élesen eltér a viszonylag magas nyomású régiók időjárásától. A földfelszín mentén haladva az említett vidékek magukkal hordják jellegzetes időjárásukat is, mozgásukkal annak nem időszakos változásait idézik elő. Ezeknek és más területeknek a további vizsgálata arra a következtetésre jutott, hogy a légköri nyomás ilyen típusú eloszlása ​​továbbra is eltérő lehet abból a szempontból, hogy képesek fenntartani létezésüket és megváltoztatni a földfelszínen elfoglalt helyzetüket, nagyon eltérő stabilitásban különböznek egymástól: vannak légköri minimumok és maximumok ideiglenes és állandó. Míg az első - az örvények - átmenetiek, nem mutatnak kellő stabilitást, és többé-kevésbé gyorsan megváltoztatják a helyüket a föld felszínén, akár megerősödnek, akár gyengülnek, végül viszonylag rövid időn belül teljesen szétesnek, addig állandó maximumokkal és minimumokkal rendelkező területek. rendkívül nagy stabilitásúak és nagyon hosszú ideig, jelentős változtatások nélkül, ugyanazon a helyen tartják. Természetesen az időjárás stabilitása és a légáramlatok jellege az általuk elfoglalt területen szorosan összefügg e régiók eltérő stabilitásával: az állandó csúcsok és mélypontok egyaránt megfelelnek az állandó, stabil időjárásnak és egy határozott, változatlan rendszernek. szelek, amelyek hónapokig a helyükön maradnak; az átmeneti forgószelek gyors, állandó mozgásukkal, változásaikkal rendkívül változékony időjárást és nagyon instabil szélrendszert okoznak egy adott területen. Így az atmoszféra alsó rétegében, a földfelszín közelében a légkör mozgásait nagy változatosság és összetettség jellemzi, ráadásul nem mindig és mindenhol rendelkeznek kellő stabilitással, különösen azokon a területeken, ahol a légkör örvényei az átmeneti jelleg dominál. Milyen lesz a légtömegek mozgása a légkör valamivel magasabb rétegeiben, a hétköznapi megfigyelések nem mondanak semmit; csak a felhők mozgásának megfigyelései engedik azt gondolni, hogy ott - a földfelszín felett egy bizonyos magasságban - általában a légtömegek minden mozgása valamelyest leegyszerűsödik, határozottabb és egységesebb. Mindeközben az alsóbb rétegekben a légkör magasabb rétegeinek az időjárásra gyakorolt ​​óriási hatására utaló tényekből nincs hiány: elég például arra utalni, hogy az időörvények mozgási iránya láthatóan egyenes arányban a légkör magasabb rétegeinek mozgásával. Ezért már azelőtt, hogy a tudománynak elegendő számú tény állt a rendelkezésére ahhoz, hogy megoldja a légkör magas rétegeinek mozgásának problémáját, már megjelentek bizonyos elméletek, amelyek megpróbálták egyesíteni az alsóbb rétegek mozgására vonatkozó összes egyedi megfigyelést. a levegőt, és létrehozza a központi légkör általános sémáját; ilyen volt például Maury elmélete a légköri légkörről. Amíg azonban nem gyűjtöttek össze kellő számú tényt, amíg az ezeken a pontokon uralkodó légnyomás és annak mozgása közötti összefüggést teljesen tisztázták, addig az ilyen, inkább hipotézisekre, mintsem tényleges adatokra épülő elméletek nem tudtak valós képet adni arról, hogy valójában mi történhet és mi történik a légkörben. Csak a múlt XIX. század vége felé. elég tény gyűlt össze ehhez, és a légkör dinamikája olyan mértékben fejlődött, hogy a központi atmoszféráról valós, nem pedig sejthető képet lehetett adni. A légtömegek légkörben való általános keringésével kapcsolatos probléma megoldásának megtiszteltetése az amerikai meteorológust illeti William Ferrel- olyan általános, teljes és igaz megoldás, hogy ezen a területen minden későbbi kutató csak részleteket dolgozott ki, vagy kiegészítette Ferrel fő gondolatait. A légkör minden mozgásának fő oka a földfelszín különböző pontjainak egyenetlen felmelegedése a napsugarak hatására. A melegítés egyenetlenségei nyomáskülönbség megjelenésével járnak a különböző fűtött pontokon; és a nyomáskülönbség eredménye mindig és változatlanul légtömegek mozgása lesz magasabb helyekről alacsonyabb nyomású helyekre. Ezért az egyenlítői szélességi körök erős felmelegedése és mindkét féltekén a sarki országok igen alacsony hőmérséklete miatt a földfelszínnel szomszédos levegőnek meg kell indulnia. Ha a rendelkezésre álló megfigyelések szerint kiszámítjuk a különböző szélességi fokok átlagos hőmérsékletét, akkor az Egyenlítő átlagosan 45 ° -kal melegebb lesz, mint a sarkok. A mozgás irányának meghatározásához nyomon kell követni a nyomáseloszlást a földfelszínen és a légkör tömegében. Annak érdekében, hogy kizárja a föld és a víz egyenetlen eloszlását a földfelszínen, ami nagymértékben megnehezíti a számításokat, Ferrel azt a feltételezést tette, hogy a szárazföld és a víz egyenletesen oszlik el a párhuzamosok mentén, és kiszámította a különböző párhuzamosságok átlaghőmérsékletét, a hőmérséklet csökkenését. ahogy a földfelszín fölé emelkedik egy bizonyos magasságig, és nyomást gyakorol az alján; majd ezekből az adatokból már kiszámította a nyomást néhány más magasságban. A következő kis táblázat Ferrel számításainak eredményét mutatja be, és megadja a nyomás átlagos szélességi eloszlását a földfelszínen és 2000 és 4000 m magasságban.

3. táblázat: NYOMÁSELOSLÁS SZÖVSÉGESSÉG SZERINTI FÖLDFELÜNTÉN ÉS 2000 ÉS 4000 M-EN
	Átlagnyomás az északi féltekén
A szélességi fokon:	80 ○	70 ○	60 ○	50 ○	40 ○	30 ○	20 ○	10 ○
Tengerszinten	760,5	758,7	758,7	760,07	762,0	761,7	759,2	757,9
2000 m magasságban	582,0	583,6	587,6	593,0	598,0	600,9	600,9	600,9
4000 m magasságban	445,2	446,6	451,9	457,0	463,6	468,3	469,9	470,7
	Átlagnyomás a déli féltekén
A szélességi fokon:	(egyenlítő)	10 ○	20 ○	30 ○	40 ○	50 ○	60 ○	70 ○
Tengerszinten	758,0	759,1	761,7	763,5	760,5	753,2	743,4	738,0
2000 m magasságban	601,1	601,6	602,7	602,2	597,1	588,0	577,0	569,9
4000 m magasságban	471,0	471,1	471,1	469,3	463,1	453,7	443,9	437,2

Ha egyelőre elhagyjuk a légkör legalsó rétegét, ahol a hőmérséklet, a nyomás és az áramlatok eloszlása ​​is nagyon egyenetlen, akkor egy bizonyos magasságban, amint az a táblából is látszik, a felszálló áram miatt. Az egyenlítő közelében felforrósodott levegőt ezen az utolsó megnövekedett nyomáson találjuk, amely egyenletesen csökken a sarkok felé, és itt éri el a legkisebb értékét. Ilyen nyomáseloszlás esetén a földfelszín feletti magasságokban grandiózus áramlásnak kell kialakulnia, amely az egész féltekét lefedi, és az Egyenlítő közelében felszálló meleg, felmelegedett levegő tömegeit az alacsony nyomású középpontokhoz, a sarkokhoz viszonyítja. Ha figyelembe vesszük a Föld napi tengelye körüli forgásából adódó centrifugális erő eltérítő hatását is, amely minden mozgó testet az északi féltekéken az eredeti irányából jobbra, a déli féltekéken balra térít. , akkor az egyes féltekéken a kérdéses magasságokban a keletkező áramlás nyilvánvalóan hatalmas forgószélbe fordul, amely az északi féltekén délnyugatról északkeletre, északnyugatról délkeletre légtömegeket szállít. déli félteke.

A pehelyfelhők mozgásával kapcsolatos megfigyelések és mások megerősítik ezeket az elméleti következtetéseket. A szélességi körök beszűkülésével a sarkokhoz közeledve a légtömegek mozgási sebessége ezekben a forgószelekben nőni fog, de egy bizonyos határig; akkor tartósabbá válik. A pólus közelében a beáramló légtömegeknek le kell süllyedniük, utat engedve az újonnan beáramló levegőnek, lefelé irányuló áramlást képezve, majd lefelé kell visszaáramlani az Egyenlítő felé. A két áramlás között bizonyos magasságban egy semleges, nyugalmi levegőrétegnek kell lennie. Alul azonban nem figyelhető meg a légtömegek ilyen helyes átadása a sarkokról az egyenlítőre: az előző táblán látható, hogy az alsó légrétegben a légkör nyomása nem a sarkokon, hanem alul lesz a legnagyobb, ahogy a felsőnek megfelelő helyes eloszlással kell. A legmagasabb nyomás az alsó rétegben mindkét féltekén körülbelül 30-35°-os szélességi körre esik; következésképpen ezekből a megnövekedett nyomású központokból az alacsonyabb áramlatok mind a sarkokra, mind az Egyenlítőre irányulnak, két különálló szélrendszert alkotva. Ennek a jelenségnek az oka, amelyet elméletileg Ferrel is magyaráz, a következő. Kiderül, hogy a földfelszín felett bizonyos magasságban a hely szélességi fokának változásától, a gradiens nagyságától és a súrlódási együtthatótól függően a légtömegek sebességének meridionális komponense 0-ra csökkenhet. pontosan ez történik a kb. 30°-35°: itt egy bizonyos magasságban nemcsak ezért nincs levegőmozgás a sarkok felé, hanem az egyenlítőről és a sarkokról való folyamatos beáramlása miatt is felhalmozódik, ami egy alatti nyomásnövekedés ezeken a szélességeken . Így a föld felszínén minden féltekén, amint már említettük, két áramrendszer jön létre: 30 °-tól a sarkokig fúj a szél, átlagosan délnyugatról északkeletre északon, északnyugatról a délkeleti a déli féltekén; 30°-tól az egyenlítőig az északi féltekén ÉK-ről DNy-ra, a déli féltekén DK-ről ÉNy-ra fúj a szél. Ez az utolsó két szélrendszer, amely mindkét féltekén fúj az Egyenlítő és a 31°-os szélesség között, mintegy széles gyűrűt alkot, amely elválasztja a légkör alsó és középső rétegében lévő grandiózus örvényeket, és levegőt szállít az egyenlítőről a sarkokra. (lásd még: Légköri nyomás). Ahol felszálló és leszálló légáramlatok képződnek, ott megnyugvás figyelhető meg; pontosan innen ered a csend egyenlítői és trópusi övezete; hasonló csendövnek Ferrel szerint a sarkoknál is léteznie kell.

Hová vezet azonban a pólusoktól a fenék mentén az Egyenlítőig terjedő fordított levegőáramlás? De figyelembe kell venni, hogy a pólusoktól távolodva a szélességi körök méretei, következésképpen a szétterülő légtömegek által elfoglalt azonos szélességű övek területei gyorsan nőnek; hogy a patakok sebességének gyorsan kell csökkennie e területek növekedésével fordított arányban; hogy a pólusokon végre felülről száll alá a felső rétegekben igen ritka levegő, melynek térfogata a nyomás lefelé növekedésével igen gyorsan csökken. Mindezek az okok teljes mértékben megmagyarázzák, miért nehéz, sőt egyenesen lehetetlen követni ezeket a fordított alacsonyabb áramokat bizonyos távolságra a pólusoktól. Ez általánosságban az általános keringő légkör sémája, feltételezve a szárazföld és a víz egyenletes eloszlását a Ferrel által megadott párhuzamosok mentén. A megfigyelések teljes mértékben megerősítik. Csak a légkör alsó rétegében lesznek a légáramlatok sokkal bonyolultabbak ennél a sémánál, pontosan a föld és a víz egyenetlen eloszlása, valamint a napsugarak és a víz által okozott melegítésük miatt. hűtés a besugárzás hiányában vagy csökkenése esetén; a hegyek és dombok jelentős hatással vannak a légkör legalsó rétegeinek mozgására is.

A Föld felszínéhez közeli légkör eltolódásainak alapos tanulmányozása általában azt mutatja, hogy az örvényrendszerek jelentik az ilyen elmozdulások fő formáját. Grandiózus forgószelektől kezdve, Ferrel szerint minden féltekén átölelve, forgószelek, hogyan lehet őket nevezni első rendelés, a földfelszín közelében egymás után csökkenő méretű örvényrendszereket kell megfigyelni, egészen az elemi kis és egyszerű örvényekig. A különböző sebességű és irányú áramlások kölcsönhatása következtében az elsőrendű örvények tartományában, a földfelszín közelében, másodrendű örvények- a cikk elején említett állandó és ideiglenes barometrikus maximumok és minimumok, amelyek eredetükben mintegy az előző örvények származékát jelentik. A zivatarok kialakulásának vizsgálata A. V. Klossovskyt és más kutatókat arra a következtetésre juttatta, hogy ezek a jelenségek nem mások, mint szerkezetükben hasonlóak, de méretükben összehasonlíthatatlanul kisebbek az előzőekhez képest, harmadrendű örvények. Ezek az örvények a jelek szerint a légköri minimumok (másodrendű örvények) peremén pontosan ugyanúgy jelennek meg, mint egy nagy mélyedés körül, amelyet egy evező alkot a vízen, amellyel hajózás közben evezünk, kis örvények képződnek, nagyon gyorsan forog és eltűnik. Pontosan ugyanígy a másodrendű barometrikus minimumok, amelyek erőteljes légáramlás, mozgásuk során kisebb légáramlásokat képeznek, amelyek az őket alkotó minimumhoz képest igen kis méretűek.

Ha ezeket a légörvényeket elektromos jelenségek kísérik, melyeket gyakran a légköri minimum középpontjába alulról áramló levegő megfelelő hőmérsékleti és páratartalmi viszonyai okozhatnak, akkor zivatarörvények formájában jelennek meg, a szokásos kísérettel. elektromos kisülés, mennydörgés és villámlás jelenségei. Ha a körülmények nem kedveznek a zivatarjelenségek kialakulásának, akkor ezeket a harmadrendű örvényeket gyorsan múló viharok, zivatarok, záporok stb. formájában figyeljük meg. Minden okunk van azonban azt gondolni, hogy ez a három kategória annyira eltérő a jelenség léptékében az örvénymozgások légkörei nem merülnek ki. A tornádók, vérrögök és egyéb jelenségek szerkezete azt mutatja, hogy ezekben a jelenségekben valódi forgószelekkel is van dolgunk; de ezeknek a mérete negyedik rendű örvények még kevésbé, még jelentéktelenebb, mint a viharörvény. A légkör mozgásának tanulmányozása tehát arra a következtetésre vezet, hogy a légtömegek mozgása túlnyomórészt, ha nem kizárólagosan örvények generálásával megy végbe. A tisztán termikus viszonyok hatására létrejövő elsőrendű örvények, amelyek minden egyes félgömböt beborítanak, kisebb méretű örvényeket idéznek elő a földfelszín közelében; ezek viszont még kisebb örvények okozói. A nagyobb örvények egyfajta fokozatos differenciálódása kisebbekké; de ezeknek az örvényrendszereknek az alapvető karaktere pontosan ugyanaz marad, a legnagyobbtól a legkisebbig, még tornádókban és vérrögökben is.

A másodrendű örvényekről - állandó és ideiglenes barometrikus maximumokról és minimumokról - a következőket kell elmondani. Hofmeyer, Teisserand de Bohr és Hildebrandson vizsgálatai szoros összefüggésre mutattak rá az időbeli csúcsok és mélypontok kialakulása és mozgása, valamint a tartós csúcsok és mélypontok változásai között. Már maga az a tény, hogy ezek a környező területek időjárásának minden lehetséges változása mellett csak nagyon csekély mértékben változtatják meg határaikat vagy körvonalaikat, azt jelzi, hogy itt néhány állandó okról van szó, amelyek a hétköznapi időjárási tényezők befolyása felett állnak. Teisserand de Bor szerint a földfelszín különböző részeinek egyenetlen melegítéséből vagy hűtéséből adódó nyomáskülönbségek, amelyeket az elsődleges tényező többé-kevésbé hosszú ideig tartó folyamatos növekedésének hatására összegeznek, nagy légköri nyomást eredményeznek. maximumok és minimumok. Ha az elsődleges ok folyamatosan vagy elég hosszú ideig hat, akkor hatásának eredménye állandó, stabil örvényrendszer lesz. Egy bizonyos méretet és kellő intenzitást elérve az ilyen állandó maximumok és minimumok már a kerületükben lévő hatalmas területeken meghatározói vagy szabályozói az időjárásnak. Az ilyen nagy, állandó maximumokat és minimumokat a közelmúltban kapták meg, amikor kiderült szerepük az őket körülvevő országok időjárási jelenségeiben, az elnevezést. a légkör hatásközpontjai. A földfelszín konfigurációjának változatlansága és az őket létrehozó elsődleges ok működésének ebből következő folytonossága miatt az ilyen maximumok és minimumok helyzete a földgömbön egészen határozott és bizonyos mértékig változhatatlan. De a különböző feltételektől függően határaik és intenzitásuk bizonyos határokon belül változhat. Ezeknek az intenzitásuknak és körvonalaknak a változásai pedig nem csak a szomszédos, hanem néha még meglehetősen távoli országok időjárásában is tükröződjenek. Teisserand de Bora tanulmányai tehát teljes mértékben alátámasztották az európai időjárás függőségét a következő hatásközpontok egyikétől: a negatív természetű anomáliákat, amelyeket a normálhoz képest hőmérséklet-csökkenés kísér, az időjárás erősödése és terjeszkedése okozza. a szibériai maximum vagy az Azori-szigetek maximumának megerősítése és tolóereje; a pozitív természetű anomáliák - a hőmérséklet normálhoz képesti emelkedésével - közvetlenül függenek az izlandi mélypont mozgásától és intenzitásától. Hildebrandson még tovább ment ebbe az irányba, és meglehetősen sikeresen próbálta összekapcsolni a két nevezett atlanti központ intenzitásában és mozgásában bekövetkezett változásokat nemcsak a szibériai magaslaton, hanem az Indiai-óceán nyomási központjaiban is.

légtömegek

Az időjárás-megfigyelések a 19. század második felében váltak meglehetősen elterjedtté. A légnyomás és hőmérséklet, a szél és a csapadék eloszlását bemutató szinoptikus térképek összeállításához volt szükség. Ezen megfigyelések elemzése eredményeként kialakult a légtömegek fogalma. Ez a koncepció lehetővé tette az egyes elemek kombinálását, a különböző időjárási körülmények azonosítását és időjárás-előrejelzések készítését.

légtömeg nagy mennyiségű levegőnek nevezzük, amelynek vízszintes méretei több száz vagy ezer kilométeresek, függőleges méretei pedig 5 km-es nagyságrendűek, amelyet a hőmérséklet és a páratartalom hozzávetőleges egyenletessége jellemez, és amely egyetlen rendszerként mozog az egyik áramban. a légkör általános cirkulációja (GCA)

A légtömeg tulajdonságainak homogenitását úgy érjük el, hogy homogén alapfelületen és hasonló sugárzási körülmények között alakul ki. Ezen túlmenően olyan keringési feltételekre van szükség, amelyek mellett a légtömeg hosszú ideig marad a képződés területén.

A légtömegen belüli meteorológiai elemek értékei jelentéktelen mértékben változnak - folytonosságuk megmarad, a vízszintes gradiensek kicsik. A meteorológiai mezők elemzésénél, amíg egy adott légtömegben tartózkodunk, lehetőség van megfelelő közelítéssel lineáris grafikus interpolációt alkalmazni például izotermák rajzolásakor.

A két légtömeg közötti átmeneti (frontális zónában) a meteorológiai értékek vízszintes gradienseinek éles növekedése, az egyik értékről a másikra való hirtelen átmenet közeledése, vagy legalábbis a gradiensek nagyságának és irányának változása következik be. A levegő pszeudopotenciális hőmérsékletét, amely a levegő tényleges hőmérsékletét és páratartalmát egyaránt tükrözi, a légtömeg legjellemzőbb jellemzőjének tekintjük.

Pszeudopotenciális levegő hőmérséklet - azt a hőmérsékletet, amelyet a levegő felvenne az adiabatikus folyamat során, ha először a benne lévő összes vízgőz korlátlanul csökkenő nyomáson lecsapódna és kiesne a levegőből és a felszabaduló látens hő a levegő felmelegítésére menne, majd a a levegő normál nyomás alá kerül.

Mivel a melegebb légtömeg általában nedvesebb is, a két szomszédos légtömeg pszeudopotenciálhőmérsékletének különbsége sokkal nagyobb, mint a tényleges hőmérsékletük különbsége. A pszeudopotenciális hőmérséklet azonban lassan változik a magassággal egy adott légtömegen belül. Ez a tulajdonság segít meghatározni a légtömegek egymás feletti rétegződését a troposzférában.

A légtömegek léptéke

A légtömegek ugyanolyan sorrendűek, mint a légkör általános keringésének fő áramlatai. A légtömegek vízszintes irányú lineáris kiterjedését több ezer kilométerben mérik. Függőlegesen a légtömegek a troposzféra több kilométerére terjednek ki, néha egészen a felső határáig.

A lokális keringések során, mint pl. szellő, hegyi-völgyi szél, foehn, a keringési áramlásban lévő levegő tulajdonságaiban és mozgásában is többé-kevésbé elszigetelődik a környező légkörtől. Ebben az esetben azonban nem lehet légtömegekről beszélni, mivel a jelenségek mértéke itt más lesz.

Például egy szellő által fedett sáv szélessége csak 1-2 tíz kilométer lehet, ezért nem tükröződik kellőképpen a szinoptikus térképen. A szellőáram függőleges ereje is több száz méter. A lokális cirkulációkkal tehát nem önálló légtömegekkel van dolgunk, hanem csak a légtömegeken belüli, rövid távolságon belüli zavart állapottal.

A légtömegek kölcsönhatásából származó objektumok - átmeneti zónák (frontfelületek), felhősödési és csapadékos frontfelhőrendszerek, ciklonális zavarok, azonos nagyságrendűek magukkal a légtömegekkel - területükön a kontinensek nagy részeivel, ill. óceánok és időbeli létezésük - több mint 2 nap ( lapon. 4):

A légtömegnek világos határai vannak, amelyek elválasztják a többi légtömegtől.

A különböző tulajdonságú légtömegek közötti átmeneti zónákat ún elülső felületek.

Ugyanazon légtömegen belül a grafikus interpoláció megfelelő közelítéssel alkalmazható például izotermák rajzolásakor. De amikor az egyik légtömegből a másikba áthalad a frontális zónán, a lineáris interpoláció már nem ad helyes képet a meteorológiai elemek tényleges eloszlásáról.

A légtömegek kialakulásának központjai

A légtömeg a formáció középpontjában világos karakterisztikát nyer.

A légtömegek kialakulásának forrásának meg kell felelnie bizonyos követelményeknek:

A víz vagy a föld alatti felszínének homogenitása, így a forrás levegője kellően hasonló hatásoknak van kitéve.

A sugárzási viszonyok homogenitása.

Keringési feltételek, amelyek hozzájárulnak a levegő állomásozásához a területen.

A kialakulási központok általában olyan területek, ahol a levegő leereszkedik, majd vízszintes irányban szétterül – az anticiklonális rendszerek megfelelnek ennek a követelménynek. Az anticiklonok gyakrabban, mint a ciklonok ülők, ezért a légtömegek kialakulása általában kiterjedt ülő (kvázi-stacionárius) anticiklonokban történik.

Ezenkívül a fűtött földterületeken fellépő ülő és diffúz termikus depressziók megfelelnek a forrás követelményeinek.

Végül a poláris levegő képződése részben a felső légkörben, alacsony mozgású, kiterjedt és mély központi ciklonokban, magas szélességeken történik. Ezekben a barikus rendszerekben a felső troposzféra magas szélességi fokaira húzott trópusi levegő átalakulása (transzformációja) poláris levegővé megy végbe. A felsorolt ​​barikus rendszerek mindegyike légtömeg-központnak is nevezhető, nem földrajzi, hanem szinoptikus szempontból.

A légtömegek földrajzi osztályozása

A légtömegeket mindenekelőtt kialakulásuk központja szerint osztályozzák, attól függően, hogy hol helyezkednek el az egyik szélességi zónában - sarkvidéki vagy antarktiszi, poláris vagy mérsékelt szélességi körökben, trópusi és egyenlítői.

A földrajzi besorolás szerint a légtömegeket fő földrajzi típusokra oszthatjuk aszerint, hogy melyik szélességi zónában helyezkednek el középpontjuk:

sarkvidéki vagy antarktiszi levegő (AB),

Poláris vagy mérsékelt levegő (PV vagy SW),

Tropical Air (TV). Ezeket a légtömegeket ráadásul tengeri (m) és kontinentális (c) légtömegekre osztják: mAV és cAV, mUV és kUV (vagy mPV és kPV), mTV és kTV.

Egyenlítői légtömegek (EW)

Ami az egyenlítői szélességeket illeti, ott van a konvergencia (az áramlások konvergenciája) és a levegő felemelkedése, így az egyenlítő felett elhelyezkedő légtömegeket általában a szubtrópusi zónából hozzák. De néha külön egyenlítői légtömegeket különböztetnek meg.

Néha a szó pontos értelmében vett központokon kívül vannak olyan területek, ahol télen a légtömegek mozgásukkor egyik típusból a másikba alakulnak át. Ezek azok a területek az Atlanti-óceánon Grönlandtól délre és a Csendes-óceánon a Bering- és az Ohotszki-tenger felett, ahol az SST MW-vé alakul, Észak-Amerika délkeleti és Japán déli része a Csendes-óceánban, ahol az SFW átalakul MWS-vé. a téli monszun idején, és egy olyan dél-ázsiai terület, ahol az ázsiai CPV trópusi levegővé alakul (a monszun áramlásban is)

A légtömegek átalakulása

Amikor a keringési feltételek megváltoznak, a légtömeg egésze formációjának középpontjából a szomszédos területekre kerül, kölcsönhatásba lépve más légtömegekkel.

Mozgás közben a légtömeg elkezdi megváltoztatni tulajdonságait - ezek már nemcsak a kialakulási hely tulajdonságaitól függenek, hanem a szomszédos légtömegek tulajdonságaitól is, az alatta lévő felület tulajdonságaitól, amelyen a légtömeg áthalad, valamint a légtömeg kialakulása óta eltelt idő hosszáról is.tömegek.

Ezek a hatások a levegő nedvességtartalmának változását, valamint a levegő hőmérsékletének változását okozhatják a látens hő felszabadulása vagy az alatta lévő felülettel történő hőcsere következtében.

A légtömeg tulajdonságainak megváltoztatásának folyamatát transzformációnak vagy evolúciónak nevezzük.

A légtömeg mozgásával összefüggő átalakulást dinamikusnak nevezzük. A légtömeg mozgásának sebessége különböző magasságokban eltérő lesz, a sebességeltolás jelenléte turbulens keveredést okoz. Ha a levegő alsó rétegeit felmelegítjük, akkor instabilitás lép fel, és konvektív keveredés alakul ki.