Урок географии 8 класс Тема: Атмосферные фронты, циклоны . антициклоны

Обновлено 20 июля 2021 162 Автор: Дмитрий Петров
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.

Циклоны и антициклоны – это подвижные атмосферные вихри, перемещающие гигантские объёмы воздушных масс и определяющие характер погоды на обширных пространствах.

Их размеры колоссальны: до 3 тыс.км в диаметре и до 16 км в высоту.

Эти мощные атмосферные образования имеют схожий механизм формирования, но по сути они – антиподы (это видно даже по их названию). Рассмотрим оба этих явления подробней.

Циклон — это …

Циклон – это атмосферный вихрь с пониженным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от периферии к центру. Обозначается буквой Н (зона низкого давления).

В северном полушарии воздушная масса закручивается против часовой стрелки, а в южном – по часовой стрелке, но в любом случае воздушный поток направляется вверх.

Образование циклона вызвано столкновением воздушных масс с разной температурой, иными словами, наступлением тёплого воздушного фронта на холодный.

В зависимости от области возникновения выделяют следующие виды циклонов:

1. арктические;
2. циклоны умеренных широт;
3. тропические.

Развитие циклона происходит в несколько этапов, а именно:

1. Начало – формирование воздушных потоков, которое может продолжаться несколько суток.
2. Молодость – падение давления в центральной области и появление густых облаков.
3. Зрелость – давление падает до предельной величины, а скорость ветра усиливается до максимального значения. Этап длится от нескольких часов до нескольких суток.
4. Затухание – циклон постепенно теряет силу, переходя с акватории на сушу.

Самые мощные – тропические циклоны, которые формируются над хорошо прогретой морской акваторией в пределах экваториального пояса (на широтах от 5 до 25 градусов).

Они не такие обширные, как циклоны умеренных широт, однако несут огромную разрушительную силу. Такие циклоны в зависимости от места возникновения называют ураганами, тайфунами или арканами.

При подходе центра тропического циклона происходит резкое падение атмосферного давления, вместо перистых облаков появляются нагромождения тяжёлых ливневых облаков.

На какое-то время наступает затишье и удушливая жара, после чего температура воздуха падает и начинается сильный дождь, сменяющийся тропическим ливнем.

Антананариву, Мадагаскар — точное время

Такой циклон в целом (или его центр) обладает поступательным движением и часто является причиной большого волнения, гораздо большего, чем при самых жестоких штормах умеренных широт.

Скорость движения тропического циклона колеблется от 70 до 240 миль в сутки, возрастая с увеличением географической широты. Атмосферное давление в тропическом циклоне от .периферии к центру понижается до 950—970 мб,

а в отдельных случаях падает еще ниже, скорость же ветра, наоборот, возрастает и вблизи центральной зоны тропического циклона достигает своих наибольших значений, равных 40—60
м/сек
и даже более. Однако в самой центральной зоне тропического циклона диаметром от 20 до 30 миль ветер ослабевает до штиля.

Прохождение тропического циклона всегда сопровождается мощной облачностью, очень сильными и продолжительными ливнями и значительным волнением. В центральной зоне тропического циклона («глаз бури») небо обычно ясное или покрыто тонкими высокослоистыми облаками; волнение здесь приобретает характер сильной толчеи. представляющей большую опасность для судна. Тропические циклоны отмечаются во всех океанах.

Главнейшие очаги зарождения и местные названия их следующие:

· Карибское море и Мексиканский залив. Возникающие здесь циклоны носят название антильских ураганов

· Район Филиппинских островов, Южно — Китайское море тропические циклоны называются тайфунами

· Аравийское море и Бенгальский залив, где тропические циклоны местного названия не имею

· Индийский океан вблизи берегов Австралии. Здесь тропические циклоны называются «вилли-вилли»

· в Тихом океане у западного побережья Мексики — кордонасо

· на Филиппинах — багуйо, или баруйо

· В южной части Индийского океана, восточнее острова Мадагаскар. Местное название тропических циклонов — «орканы».

Тропические циклоны чаще зарождаются в открытом океане обычно между 5 и 20° широты, на границах зоны преобладающих слабых ветров и штилей и в районах распространения муссонов. На первой стадии своего движения тропические циклоны перемещаются с, небольшой скоростью 10-20 км/час, к западу, затем скорость увеличивается до 30-40 км/час и более.

Затем все, более отклоняясь вправо в северном полушарии влево в южном, они начинают двигаться соответственно на северо-запад и на юго-запад. Дойдя до границы зоны пассатов, т. е. примерно до 15-30°, северной и южной широты, тропические циклоны, если они к этому времени еще не заполнились, меняют направление движения и начинают перемещаться на северо-восток в северном полушарии и на юго-восток в южном. Некоторые тропические циклоны, однако, не изменяют направления, а продолжают перемещаться в северо-западном или юго-западном направлении до тех пор, пока не достигнут материка. С выходом в умеренные широты циклон постепенно заполняется и замедляет движение. Но при проникновении циклона в систему более холодного воздуха (в область полярного фронта) он трансформируется: происходит его углубление, увеличивается скорость (порой до 60 км/час), расширяется зона штормовых ветров и т. д. И уже как внетропический вихрь он может сместиться в довольно высокие широты. При выходе на континент тропический циклон быстро ослабевает и затухает. Наиболее часто тропические циклоны в северном полушарии наблюдаются в период с августа по сентябрь, а в южном полушарии в районе Тихого океана — с января по июль, в Индийском океане — с ноября по апрель. Исключение составляет северная часть Индийского океана, где тропические циклоны чаще наблюдаются с мая по декабрь.

Антициклон — это …

Антициклон – это атмосферный вихрь с повышенным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от центра к краям. Обознается буквой B (зона высокого давления).

В северном полушарии воздух закручивается по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки, но в любом случае опускается из верхних слоёв атмосферы (главным образом из тропосферы) к поверхности земли.

Причины образования антициклонов такие же, как и в случае с циклонами: столкновение тёплого и холодного воздушных фронтов. Однако формируются они по большей части в субтропических и приполярных областях.

Антициклоны перемещаются медленней циклонов (их скорость обычно не превышает 40 км/час), а иногда могут надолго «зависнуть» на одном месте, формируя устойчивую климатическую зону.

Антициклоны подразделяются на:

1. низкие, где преобладают холодные потоки воздуха, а область повышенного давления заканчивается на высоте порядка 1,5 км;
2. высокие, где преобладают тёплые воздушные потоки, а область повышенного давления распространяется на всём протяжении тропосферы (до 16 тыс. км).

Для антициклона характерна ясная, сухая и безветренная погода. В летний период наступает жара, в зимний – холода.

При этом наблюдается резкое изменение температуры воздуха на протяжении суток, особенно в глубине континентальной части. Случается, что разница дневных и ночных значений достигает 20 градусов по цельсию (в Сибири это не такая уж редкость).

Рекордный перепад в 55,5 С был зафиксирован в январе 1916 г. в г.Браунинг (штат Монтана, США), где температура в течение суток упала с +6,70 С до -48,80 С.

Кольцо змеи

Циклоны (гр. «кольцо змеи») являют собой огромных размеров вихри, диаметр которых нередко может достигать нескольких тысяч километров. Формируются они в умеренных и полярных широтах, когда тёплые воздушные массы с экватора сталкиваются с движущимися навстречу сухими, холодными потоками с Арктики (Антарктиды) и образовывают между собой границу, которая называется атмосферным фронтом.

Холодный воздух, пытаясь преодолеть оставшийся внизу тёплый воздушный поток, на каком-то участке оттесняет часть его слоя назад – и тот приходит в столкновение с массами, следующими за ним. В результате столкновения давление между ними повышается и часть повернувшего назад тёплого воздуха, уступая напору, отклоняется в сторону, начиная эллипсоидное вращение.

Этот вихрь начинает захватывать прилегающие к нему слои воздуха, втягивает их во вращение и начинает передвигаться на скорости от 30 до 50 км/ч, при этом центр циклона движется с меньшей скоростью, чем его периферия. В результате через некоторое время диаметр циклона составляет от 1 до 3 тыс. км, а высота – от 2 до 20 км.

Там, где он движется, резко меняется погода, поскольку центр циклона имеет низкое давление, внутри него наблюдается недостаток воздуха, и чтобы его восполнить, начинают поступать холодные воздушные массы. Они вытесняют тёплый воздух вверх, где он остывает, а находящиеся в нём капли воды конденсируются и образуют облака, из которых выпадают осадки.

Продолжительность жизни вихря обычно составляет от нескольких дней до недель, но в некоторых регионах может просуществовать около года: обычно это области пониженного давления (например, Исландский или Алеутский циклоны).

Стоит заметить, что для экваториальной зоны подобные вихри не характерны, поскольку здесь не действует отклоняющая сила вращения планеты, необходимая для вихреобразного движения воздушных масс.

Самый южный, тропический циклон, формируется к экватору не ближе, чем в пяти градусах и характеризуется меньшим размером в диаметре, но более высокой скоростью ветра, нередко преобразовывающейся в ураган. По своему происхождению существуют такие типы циклонов, как вихрь умеренных широт и тропический циклон, порождающий смертоносные ураганы.

Сходство и различие циклонов и антициклонов

Сходство циклонов и антициклонов заключается в том, что у них один и тот же механизм возникновения, связанный с осевым вращением планеты и неравномерным прогревом земной поверхности. И тот и другой имеют вихреобразную структуру и оказывают влияние на погодные условия на больших пространствах.

Жизненный цикл у обоих явлений примерно одинаковый, в среднем от 3 до 10 суток (этого срока достаточно для выравнивания атмосферного давления). Однако есть среди них и долгожители, такие как Исландский и Алеутский циклоны, Азиатский (Сибирский) и Южно-Индийский антициклоны.

Однако в целом это абсолютно противоположные явления. В принципе, прочитав про циклон и поменяв его основные характеристики на обратные, можно получить общее представление об антициклоне.

Главные различия приведены в нижеследующей таблице.

Вихри тропических широт

В семидесятых годах прошлого века тропический циклон Bhola обрушился на Бангладеш. Хотя скорость ветра, и сила была невелика и ему была присвоена лишь третья (из пяти) категория урагана, из-за огромного количества обрушившихся на землю осадков, вышедшая из берегов река Ганг затопила почти все острова, смыв все поселения с лица земли.

Последствия оказались катастрофичны: во время разгула стихии погибло от трёхсот до пятисот тысяч человек.

Тропический циклон гораздо опаснее вихря из умеренных широт: образуется он там, где температура океанической поверхности не ниже 26°, а разница между температурными показателями воздуха превышает два градуса, в результате чего усиливается испарение, влажность воздуха увеличивается, что способствует вертикальному поднятию воздушных масс.

Таким образом, появляется очень сильная тяга, захватывающая собой новые объёмы воздуха, которые нагрелись и набрали влажности над океанической поверхностью. Вращение нашей планеты вокруг своей оси придаёт подъёму воздуха вихреобразное движение циклона, который начинает вращаться на огромной скорости, нередко преобразовываясь в ураганы ужасающей силы.

Формируется тропический циклон лишь над океанической поверхностью между 5-20 градусами северной и южной широт, и оказавшись на суше, довольно быстро затухает. Размеры его обычно невелики: диаметр редко превышает 250 км, но вот давление центр циклона имеет чрезвычайно низкое (чем ниже, тем быстрее движется ветер, поэтому движение циклонов составляет обычно от 10 до 30 м/с, а порывы ветра превышают 100 м/с). Естественно, далеко не каждый тропический циклон несёт с собой гибель.

Существует четыре типа этого вихря:

• Возмущение – движется со скоростью, не превышающей 17м/с;
• Депрессия – движение циклона составляет от 17 до 20 м/с;
• Шторм – центр циклона движется на скорости до 38м/с;
• Ураган – движется тропический циклон на скорости, превышающей 39 м/с.

Центр циклона этого типа характеризуется таким явлением, как «глаз бури» – областью тихой погоды. Диаметр его обычно составляет около 30 км, но если тропический циклон разрушительной силы, может доходить и до семидесяти. Внутри глаза бури, воздушные массы имеют более тёплую температуру и меньшую влажность, чем в остальной части вихря.

Здесь нередко царит штиль, на границе осадки резко прекращаются, небо проясняется, ветер ослабевает, обманывая этим людей, которые решив, что опасность миновала, расслабляются и забывают о мерах предосторожности. Поскольку тропический циклон всегда движется с океана, он гонит перед собой огромные волны, которые, обрушившись на побережье, сметают всё с пути.

Учёные всё чаще фиксируют тот факт, что каждым годом тропический циклон становится опаснее и его активность постоянно возрастает (связано это с глобальным потеплением). Поэтому эти циклоны встречаются не только в тропических широтах, но и доходят до Европы в нетипичное для них время года: обычно они формируются в конце лета/начале осени и никогда не бывают весной.

Так, в декабре 1999 года на Францию, Швейцарию, Германию, и Великобританию набросился ураган «Лотар», мощный настолько, что метеорологи даже не смогли предсказать его появление из-за того, что датчики или зашкалили, или не сработали. «Лотар» оказался причиной гибели более семидесяти человек (в основном они стали жертвами дорожных аварий и падением деревьев), а лишь в одной Германии за несколько минут было уничтожено около 40 тыс. гектаров леса.

Что такое тропический циклон

От циклонов, образованных в умеренных широтах, отделяют циклоны, которые своим происхождением обязаны тропикам. Они имеют множество названий. Это и ураганы (Вест-Индия), и тайфуны (восток Азии), и просто циклоны (Индийский океан), и арканы (юг Индийского океана). Размеры таких вихрей колеблются от 100 до 300 миль, а диаметр центра — от 20 до 30 миль.

Ветер тут разгоняется до 100 км/час, и это характерно для всей области вихря, что кардинально отличает их от циклонов, образованных в умеренных широтах. Верным признаком приближения такого циклона является рябь на воде. Причем она идет в противоположную сторону дующему ветру или ветру, который дул незадолго до этого.

Наименования вихрей

В середине прошлого столетия, антициклонам и циклонам начали давать имена: это оказалось намного удобней при обмене информацией об ураганах и движениях циклонов в атмосфере, поскольку давало возможность избегать путаницы, и уменьшить количество ошибок. За каждым именем циклона и антициклона скрывались данные о вихре, вплоть до его координат в нижнем слое атмосферы.

Прежде чем принять окончательное решение о том, как называется тот или иной циклон и антициклон, было рассмотрено достаточное число предложений: их предлагали обозначать цифрами, буквами алфавитов, названиями птиц, животных и т. д. Это оказалось настолько удобно и эффективно, что через некоторое время все циклоны и антициклоны получили имена (вначале они были женскими, а в конце семидесятых тропические вихри начали называть и мужскими наименованиями).

С 2002 года появилась услуга, предлагающая любому желающему назвать циклон или антициклон своим именем. Удовольствие — это не из дешёвых: стандартная цена на то, чтобы имя заказчика получил циклон, стоит 199 евро, а антициклон – 299 евро, так как антициклон возникает реже.