Розподіл поясів атмосферного тиску на Землі визначається різницею в температурах біля поверхні Землі. Це наслідок різного кута падіння сонячних променів на земну поверхню в різних широтах. Через це в екваторіальних областях, які отримують найбільшу кількість сонячного тепла, розташовується пояс з постійно зниженим тиском, а в приполярних районах воно підвищено.
Це відбувається через те, що біля екватора нагріті повітряні маси піднімаються у верхні шари атмосфери, а в поверхневому шарі відбувається розрядження, що утворить область низького атмосферного тиску. У полюсів, навпаки, низхідні потоки охолоджених повітряних мас утворюють область підвищеного атмосферного тиску.
Утворення вітрів
Загальновідомо, що горизонтальні переміщення повітряних мас (вітри) відбуваються через наявність ділянок з різницею атмосферного тиску. Отже, в при поверхневому шарі атмосфери повітряні маси переміщаються у напрямку до екваторіальних областях, а в верхніх шарах атмосфери відбувається їх переміщення в зворотному напрямку.
До тридцятих широт північної та південної півкуль повітря досить охолоджується в верхньому шарі тропосфери і виникають спадні повітряні потоки, що утворюють пояс підвищеного атмосферного тиску. Потім вони розходяться в двох напрямках: частина повертається до екватора, а частина направляється далі до шістдесятих широт північної та південної півкуль, де відбувається зіткнення цих повітряних мас з потоками повітря, що рухаються з полярних областей. У районі, де відбувається їх зіткнення, теплі маси повітря починають рухатися вгору, а в поверхневому шарі атмосфери утворюються області розрядження.
Пояси тиску атмосфери кругові атмосферні конвекційні комірки як вертикальні, так і горизонтальні. Вони відповідають розташуванню поясів (областей) розрядження і згущення в тропосфері. Від цих закономірностей в циркуляції повітряних мас залежать багато атмосферні параметри такі як: температура повітря, частота та інтенсивність опадів, щільність хмарного шару, відносна вологість та інші.
Скільки великих зон виділяють в атмосфері Землі? В основному це чотири області підвищеного тиску і три області – зниженого.
Антициклони
Антициклон є зоною з підвищеним атмосферним тиском з замкнутими лініями рівних тисків (изобарами) на кліматичних картах, що мають загальний центр і з характерним розподілом напрямків повітряних потоків. Відрізняється від циклону напрямком обертання: в північній півкулі циркуляція відбувається за годинниковою стрілкою, а в південній півкулі – проти ходу годинника. По висоті розвитку розрізняють чотири типи атмосферних вихорів:
- Приземні. Існують тільки в поверхневому шарі атмосфери.
- Низькі. Простежуються від поверхні Землі до висот з тисками 700-850 міллібар.
- Середні. Відзначаються в нижніх і середніх шарах тропосфери. Атмосферний тиск тут знижений до 500 міллібар.
- Висотні. Зустрічаються на всьому протязі тропосфери, аж до висот з тиском близько 300 міллібар.
Області, в яких спостерігаються антициклони, характеризуються переважаючою ясною погодою або слабкою хмарністю. У зимовий період або в нічний час в антициклоні можна очікувати наступних природних явищ в поверхневому шарі атмосфери:
- Тумани.
- Димка.
- Смог.
- Утворення низької хмарності.
Ці явище – наслідок охолодження повітряних мас земною поверхнею. Влітку над континентальними областями можливе утворення купчастих хмар. У цих широтах утворюються сильні високі субтропічні антициклони з теплим повітрям.
Циклони
Області зниженого тиску в атмосфері – це циклони. Циркуляція повітря в циклонах відбувається проти ходу стрілки годинника в північній півкулі і в протилежному напрямку в південному.
Циклон є не просто антиподом антициклону, у них різний сам механізм утворення. Циклони природним чином формуються через обертання нашої планети навколо своєї осі. Виділяються два основних типи циклонів:
- Позатропічні циклони.
- Тропічні циклони.
Позатропічні циклони формуються в областях помірного або полярного клімату і характеризуються діаметром від тисячі кілометрів на початковому етапі розвитку. Виділяють південні позатропічні циклони, які утворюються на південному кордоні субтропіків і помірних широт в таких регіонах, як Середземномор’ї, Балкани, Чорне море, Каспій і так далі. Після виникнення вони продовжують свій рух в північному та північно-східному напрямку. Такі циклони мають величезну енергію.