Пасати

Пасати — це вихідні з тропічних областей високого тиску в основному східні вітри, майже постійно спрямовані в приземному шарі в бік екватора. У північній півкулі вони північно-східні, а в південній — південно-східні. Раніше передбачалося, що циркуляція повітря в зоні пасатів досить проста. В зоні затишшя, утвореною збіжними потоками пасатів північного і південного півкуль, відбувається підйом повітря, внаслідок якого на висотах виникають потоки, спрямовані на північ і південь від екватора (антипассаты); опускання їх відбувається в тропічній зоні, де утворюються області високого тиску. Виникнення цих областей високого тиску пояснювалося накопиченням повітря у зв’язку зі збіжністю повітряних течій на висотах до північ і південь від екваторіальної зони, що визначається дією відхиляючої сили обертання Землі.

Згадані області високого тиску в тропіках (субтропічні антициклони) добре виражені на кліматологічних місячних і сезонних картах атмосферного тиску. Географічне положення пассатных вітрів разом з зоною затишшя протягом року зазнає лише деякі сезонні зсуву (див. рис. 32 і 33). Виходячи з пасатної теорії, області високого тиску над тропіками повинні бути безперервними, оздоблюють земну кулю між широтами 20-30° у північній і південній півкулях. Насправді, як це видно з середніх карт приземного тиску, в субтропічній зоні немає безперервної смуги високого тиску; вона розчленована тут на кілька антициклонів, які, розташовуючись над океанами і сушею, змінюють положення своїх центрів у залежності від часу року.

Нові дані аерологічних спостережень викликали необхідність перегляду деяких усталених теоретичних положень про загальної циркуляції атмосфери, зокрема і про циркуляції повітря в низьких широтах. Згідно з даними аерологічних спостережень, в екваторіальній зоні північної півкулі північно-східні вітри, що спостерігаються в приземному шарі повітря на висотах не переходять на південно-західні антипассаты, як це випливає з теоретичних положень про пасатної циркуляції, а залишаються східного напрямку у всій тропосфері і з висотою навіть посилюються. Антипассаты в класичному розумінні не виявлені.

На основі синоптичного досвіду встановлено також, що субтропічного пояса високого тиску в класичному розумінні не існує і що осредненная картина приземного поля тиску і вітру дає неточне уявлення про дійсних процесах в цих широтах. В світлі нових уявлень про циркуляції атмосфери в низьких широтах можна зробити висновок, що не пасатна циркуляція є причиною утворення областей високого тиску в субтропіках, а пасати є наслідком безперервно виникають у субтропіках антициклонів. Звідси також випливає, що меридиональную циркуляцію між екватором і тропіками у вигляді замкнутого вертикального кільця не можна розглядати як основну форму циркуляції.

Синоптическое вивчення процесів виникнення та регенерації антициклонів дозволило встановити, що субтропічні антициклони безперервно відновлюються. Це пов’язано з переміщенням з материків середніх широт на океани антициклонів, що виникають під висотними фронтальними зонами тропосфери. Внаслідок частого переміщення виникають на материках антициклонів в субтропіки і тропіки тут створюються області високого тиску і баричні градієнти, спрямовані в екваторіальну зону зниженого тиску, і виникають пасати.

В екваторіальній зоні поряд з переважаючими східними вітрами спостерігаються змінні західні вітри з різними меридіональними складовими. Вони пов’язані з переміщаються тут ложбинами і гребенями, що порушують стійкість східних вітрів часто на всіх рівнях тропосфери.

Спостереження показують, що в екваторіальній зоні добова мінливість температури та вітру з висотою зростає. Найбільша добова мінливість їх характерна для верхньої тропосфери (15-17 км). Вище і нижче цього шару величина мінливості зменшується. В екваторіальній зоні меридіональні складові вітру спостерігаються у всі сезони року. Ними здійснюється перенесення повітря через екватор. За розрахунками Н. А. Бєлінського, в середньому за багато років півкулі в півкуля перекидається близько 3,9∙1011 т повітря. Однак, незважаючи на значимість приведеної величини, вона становить лише близько однієї десятої частки відсотка всієї маси атмосфери. Грає перетікання повітря через екватор яку-небудь істотну роль у змінах погоди над півкулями, поки не відомо.

У відповідності з сезонними та непериодическими процесами в низьких широтах внутритропическая зона конвергенції безперервно виникає і руйнується, іноді утворюється два і більше зон. Існує припущення, що вони викликані термічними причинами, тобто вони виникають і руйнуються в результаті дуже невеликих змін температури поверхневих вод і повітря внаслідок випаровування, зменшення інсоляції при хмарності.

Розходження траєкторій руху тропічних циклонів вказує на те, що висотне баричне поле, як і поле течій між екватором і тропіками, не відрізняється постійністю, а зазнає помітних змін. У низьких широтах виникають не тільки тропічні циклони. Екваторіальна смуга не є суцільною смугою низького тиску, як вважали раніше. Там також спостерігаються відокремлені області зниженого тиску (депресії) і області високого тиску, які переміщуються переважно в західному напрямку. Звичайно, ці депресії та області високого тиску непорівнянні по інтенсивності з циклонами і антициклонами внетропических широт, але з їх виникненням і руйнуванням пов’язані різкі зміни погоди, грози і шквали.

Якщо під внетропических широтах виникнення і розвиток гребенів і улоговин, циклонів і антициклонів, як і відповідні зміни погоди, зумовлені контрастами температури між повітряними масами тропосфери, то в екваторіальній зоні контрасти температур в тропосфері по суті відсутні. Зміни погоди тут зобов’язані головним чином збіжності і расходимости приземного вітру, і стану атмосфери — стійкості або нестійкості повітря. Очевидно, у змінах приземного барического поля і погоди певну роль відіграють виникає у верхній тропосфері междуширотный перенесення повітря, що супроводжується появою гребенів і улоговин, адвекция тепла і холоду та зміна вертикального градієнта температури.

Таким чином, не тільки в середніх і високих, але і в низьких широтах междуширотный обмін повітря здійснюється головним чином шляхом горизонтального переносу, а не за допомогою вертикальних «коліс», як представлялося раніше. Це певною мірою можна пояснити різницею швидкостей між горизонтальними (меридіональними) складовими вітру і вертикальними рухами повітря. Середні горизонтальні швидкості повітряних течій складають близько 30 км/год, а середні впорядковані вертикальні швидкості визначаються в см/сек, тобто горизонтальні швидкості перевищують вертикальні в кілька сотень разів.

Результати розрахунку горизонтальної і вертикальної складових меридіонального обміну показали, що навіть в зоні пасатів на вертикальну циркуляцію, в класичному розумінні, припадає лише 14% меридіонального обміну. Решта 86% меридіонального обміну повітря здійснюються горизонтальним переносом.

Фронти в тропіках принципово відмінні від фронтів внетропических широт. Якщо фронти в середніх і високих широтах є розділами між масами повітря, що володіють різними властивостями, і в першу чергу контрастами температури, то в екваторіальній зоні фронт є лише зоною приземної конвергенції повітряних течій щодо сухих і відносно вологих мас повітря, майже при відсутності температурних контрастів. Тому введений раніше термін «тропічний фронт» замінений на «внутритропическую зони конвергенції».

ПОДІЛИТИСЯ: