Общая циркуляция атмосферы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Общая циркуляция атмосферы - совокупность воздушных течений над земной поверхностью, имеющих горизонтальные размеры, соизмеримые с размерами материков и океанов, а толщину от неск. км до десятков км. Структура циркуляция атмосферы определяется пространственным распределением атм. температуры и давления, вращением Земли, теплофиз. характеристиками и орографией её поверхности. Над большей частью Земли выше пограничного слоя атмосферы течения Ц. а. в ср. близки к геострофическим, и, поскольку давление в общем уменьшается к субполярным зонам, характерной чертой циркуляции атмосферы является преобладание переноса воздуха с запада на восток. В тропосфере такой перенос господствует весь год, в стратосфере - зимой. Летом, из-за того что в стратосфере давление падает от высоких широт к низким, западные ветры в ней сменяются восточными. Поскольку в тропосфере горизонтальный градиент давления максимален на широте 30-40^o, скорость ветра здесь также наибольшая. Кроме того, ср. скорость ветра растёт с высотой, достигая максимума вблизи тропопаузы. Из-за роста от лета к зиме меридиональных градиентов температуры, а следовательно, и давления ср. скорость течений Ц. а. зимой в 1,5-2 раза больше, чем летом. При зональных, т. е. направленных вдоль широтных кругов. потоках межширотный обмен воздухом невозможен и дефицит тепловой энергии у полюсов и избыток её в экваториально-тропич. зоне, связанные с различием в количестве поступающей в эти области лучистой энергии Солнца, должны всё время расти. Этого не происходит из-за того, что тепловой баланс поддерживается благодаря меридиональному переносу воздуха, происходящему гл. обр. в ниж. половине тропосферы. В умеренных широтах такой перенос осуществляется в осн. благодаря квазигоризонтальным длинным волнам, длина к-рых составляет неск. тысяч км. В гребнях и ложбинах таких волн происходит перераспределение тепла и количества движения между разл. широтами. Такому обмену благоприятствует нарушение устойчивости волн, приводящее к появлению в них возмущений, к-рые, обмениваясь энергией между собой и с осн. зональным потоком, отдают, кроме того, часть энергии подстилающей поверхности. Неустойчивость атм. волн растёт с увеличением горизонтальных перепадов ветра и температуры в зональном потоке. Поскольку летом перепады ветра в атмосфере гораздо меньше, чем зимой, циркуляция атмосферы летом более устойчива. Нарушение устойчивости зонального потока облегчается у границ между океанами и материками, при обтекании горных хребтов и т. д. Атм. вихри большого масштаба, возникающие из-за неустойчивости длинных волн, порождают крупные циклоны и антициклоны, являющиеся важнейшими звеньями общей циркуляции атмосферы. Наряду с ними меридиональный обмен осуществляется с помощью возникающих при нарушении устойчивости атм. фронтов, подвижных циклонов и антициклонов, к-рые можно считать элементами макротурбулентного обмена.

Cp. поле атм. давления в тропосфере характеризуется в каждом полушарии наличием около широты 60° зоны пониженного, а у широты 30^o -повышенного давления. Эти зоны состоят из существующих в течение всего года отд. крупных квазистационарных циклонов и антициклонов- центров действия атмосферы. В атмосфере имеются также сезонные центры действия, возникающие из-за различия термич. условий над материками и океанами. Примером их может служить антициклон, образующийся зимой над выхоложенной территорией Сибири и Монголии.

Наличие пояса повышенного давления в субтропиках и субполярной циклонич. зоны приводит в ниж. половине тропосферы к образованию устойчивых ветров - пассатов в экваториально-тропич. зоне (северо-восточных в северном и юго-восточных в южном полушариях) и к преобладанию восточных ветров в полярных областях. Сезонные различия давления над материками и океанами обусловливают появление муссонов - устойчивых воздушных потоков, меняющих своё направление на противоположное от зимы к лету. Примером их служит летний юго-западный и зимний северо-восточный муссоны в сев. части Индийского океана. Сильнее всего муссоны развиты над Восточной и Южной Азией.

Циркуляция атмосферы - один из главных климатообразующих факторов, а её характеристики в любой момент времени в значит. степени определяют погоду. Поскольку в течение года меняются приток солнечной энергии и радиац. характеристики (коэф. поглощения, отражения и т. д.) подстилающей поверхности, циркуляция атмосферы также имеет годовой ход. Многолетняя периодичность активности Солнца, по-видимому, приводит к появлению периодичности в интенсивности и характере Ц. а.

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.