Що таке циклон? Тропічний циклон в Південній півкулі. Циклони і антициклони - характеристики і назви

Що таке циклон? Практично кожна людина цікавиться погодою - дивиться прогнози, зведення. При цьому він нерідко чує про циклони і антициклони. Більшості людей відомо, що ці атмосферні явища мають безпосереднє відношення до погоди за вікном. У даній статті ми постараємося розібратися, що вони собою представляють.

Що таке циклон

Циклон - це зона низького тиску, охоплена системою кругових вітрів. Простіше кажучи, він являє собою грандіозний плоский атмосферний вихор. Причому повітря в ньому рухається по спіралі навколо епіцентру, поступово наближаючись до нього. Причиною цього явища вважається знижений тиск у центральній частині. Тому теплі вологі маси повітря несуться вгору, обертаючись навколо центра циклону (очі). Це стає причиною накопичення хмар високої щільності. У цій зоні лютують сильні вітри, швидкість яких може досягати 270 км / год. В Північній півкулі обертання повітря здійснюється проти годинникової стрілки з деяким завихренням до центру. В антициклонах, навпаки, повітря закручується за годинниковою стрілкою. Тропічний циклон в Південній півкулі працює практично так само. Однак напрямки змінюються на протилежні. Циклони можуть досягати різних розмірів. Діаметр їх може бути дуже великим - до декількох тисяч кілометрів. Наприклад, великий циклон здатний охопити повністю Європейський континент. Як правило, дані атмосферні явища формуються в певних географічних точках. Наприклад, південний циклон приходить на територію Європи з Балкан- районів Середземного, Чорного і Каспійського морів.

Механізм утворення циклонів - перша фаза

Що таке циклон і як він утворюється? На фронтах, тобто в зонах зіткнення теплих і холодних повітряних мас, виникають і розвиваються циклони. Утворюється це природне явище тоді, коли маса холодного полярного повітря зустрічає масу теплого вологого. При цьому теплі повітряні маси вриваються в масив холодних, утворюючи в них щось на зразок мови. Це і є початком зародження циклону. Ковзаючи відносно один одного, ці потоки з різними температурами і густиною повітря створюють хвилю на фронтальній поверхні, а отже, і на самій лінії фронту. Виходить утворення, що нагадує дугу, звернену увігнутістю в бік теплих повітряних мас. Її відрізок, розташований в передній східній частині циклону, є теплим фронтом. Західна ж частина, яка знаходиться з тилу атмосферного явища, є холодним фронтом. У проміжку між ними в циклоні нерідко зустрічаються зони гарної погоди, яка, зазвичай, триває всього кілька годин. Такий прогин лінії фронту супроводжується зменшенням тиску у вершини хвилі.

Еволюція циклону: друга фаза

Атмосферне циклон продовжує еволюціонувати далі. Освічена хвиля, переміщаючись, як правило, на схід, північний схід або південний схід, поступово деформується. Мова теплого повітря проникає далі на північ, утворюючи добре виражений теплий сектор циклону. У його передній частині теплі повітряні маси напливають на більш холодні і щільні. При підйомі відбувається конденсація пари і утворення потужної кучевой дощової хмарності, що призводить до випадання опадів (дощу або снігу), які тривають довго. Ширина зони таких фронтальних опадів буває в літній час близько 300, а взимку - 400 км. На відстані кількох сотень кілометрів перед теплим фронтом у земної поверхні висхідний потік повітря досягає висоти 10 км і більше, на якій відбувається конденсація вологи з утворенням крижаних кристалів. З них утворюються білі перисті хмари. Тому саме по них можна прогнозувати наближення теплого фронту циклону.

Третя фаза формування атмосферного явища

Подальша характеристика циклону. Вологе тепле повітря теплого сектору, проходячи над більш холодною поверхнею Землі, утворює низьку шарувату хмарність, тумани, мряка. Після проходження теплого фронту настає тепла хмарна погода з південними вітрами. Ознаками цього нерідко є поява димки і легкого туману. Потім наближається холодний фронт. Холодне повітря, проходячи вздовж нього, підпливає під теплий і витісняє його наверх. Це призводить до утворення купчасто-дощових хмар. Вони є причиною злив, гроз, які супроводжуються сильним вітром. Ширина зони опадів холодного фронту становить близько 70 км. З часом на зміну приходить тильна частина циклону. Вона приносить сильні вітри, купчасті хмарність та прохолодну погоду. З часом холодне повітря відтісняє теплий на схід. Після цього встановлюється ясна погода.

Як формуються циклони: четверта фаза

У міру проникнення мови теплого повітря в масу прохолодного, він виявляється все більше оточеним холодними повітряними масами, а сам витісняється вгору. Це створює в центрі циклону зону зниженого тиску, куди спрямовуються навколишні повітряні маси. У Північній півкулі під впливом обертання Землі вони обертаються проти годинникової стрілки. Як уже згадувалося вище, південні циклони мають протилежні напрямки обертання повітряних мас. Саме завдяки тому що Земля обертається навколо своєї осі, вітри спрямовані не до центру атмосферного явища, а йдуть по дотичній до кола навколо нього. У процесі розвитку циклону вони посилюються.

П`ята фаза еволюції циклону

Прохолодне повітря в атмосферному явищі рухається з більшою швидкістю, ніж теплий. Тому холодний фронт циклону поступово зливається з теплим, утворюючи так званий фронт оклюзії. У поверхні Землі вже більше немає теплої зони. Там залишаються лише холодні повітряні маси.

Тепле повітря піднімається вгору, де поступово охолоджується і звільняється від запасів вологи, які випадають на землю у формі дощу або снігу. Різниця між температурою холодного і теплого повітря поступово нівелюється. При цьому циклон починає згасати. Однак повної однорідності в цих повітряних масах немає. Услід за даним циклоном близько фронту на гребені нової хвилі виникає друге. Ці атмосферні явища завжди йдуть серіями, причому кожне наступне дещо південніше попереднього. Висота вихору циклону часто досягає стратосфери, тобто піднімається до висоти 9-12 км. Особливо великі можна виявити на висотах 20-25 км.

Швидкість циклонів

Циклони майже завжди в русі. Швидкість їх переміщення може бути дуже різною. Однак вона зменшується в міру старіння атмосферного явища. Найчастіше вони рухаються зі швидкістю близько 30-40 км / год, проходячи за 24 години відстань 1000-1500 км і більше. Іноді вони рухаються зі швидкістю 70-80 км на годину і навіть більше, проходячи за добу 1800-2000 км. При такому темпі циклон, який сьогодні шаленів в районі Англії, через 24 години може бути вже в районі Ленінграда чи Білорусі, спровокувавши різку зміну погоди. У міру наближення центру атмосферного явища тиск падає. Існують різні назви циклонів і ураганів. Одним з найвідоміших є «Катріна», який завдав серйозної шкоди території США.

Атмосферні фронти

Що таке циклони, ми вже розібралися. Далі піде мова про їх структурних складових - атмосферних фронтах. Що змушує величезні маси вологого повітря в циклоні підніматися високо вгору? Щоб отримати відповідь на це питання, нам потрібно спочатку розібратися, що собою представляють так звані атмосферні фронти. Ми вже говорили про те, що теплий тропічний повітря рухається від екватора до полюсів і на своєму шляху зустрічає холодні повітряні маси помірних широт. Так як властивості теплого і прохолодного повітря різко відрізняються, то природно, що їх масиви не можуть відразу змішатися. У місці зустрічі повітряних мас різних температур виникає чітко виражена смуга - перехідна зона між фронтами повітря з різними фізичними властивостями, яку в метеорології називають фронтальною поверхнею. Зона, що розділяє маси повітря помірних і тропічних широт, називається полярним фронтом. А фронтальна поверхня між помірними і арктичними широтами називається арктичним. Так як щільність у теплих повітряних мас менше, ніж у холодних, то фронт являє собою похилу площину, яка завжди схиляється в бік холодного масиву під вкрай малим кутом до ?? поверхні. Прохолодне повітря, як більш густий, при зустрічі з теплим піднімає останній вгору. Уявляючи собі фронт між повітряними масами, необхідно завжди мати на увазі, що це - уявна поверхня, нахилена над землею. Лінія атмосферного фронту, яка утворюється при перетині цієї поверхні із земною, наголошується на картах погоди.

Тайфун

Цікаво, чи є в природі що-небудь красивіше такого явища, як тайфун? Ясна спокійне небо над колодязем із створених божевільним вихором, пронизаних зигзагами блискавок, стінок висотою в два Евересту? Однак великі неприємності загрожують кожному, хто опиниться на дні цього колодязя ...

Зароджуючись в екваторіальних широтах, тайфуни направляються на захід, а потім (у Північній півкулі) повертають на північний захід, північ або ж північний схід. Хоча кожен з них не повторює в точності шлях руху іншого, більшість з них рухається по кривій, яка має форму параболи. Швидкість тайфунів збільшується в міру руху в північному напрямку. Якщо поблизу екватора і в напрямку на захід вони переміщаються зі швидкістю всього 17-20 км / год, то після повороту на північний схід їх швидкість може досягати і 100 км / год. Однак бувають випадки, коли, несподівано обманюючи всі прогнози і розрахунки, тайфуни то зовсім зупиняються, то шалено кидаються вперед.

Око урагану

Око являє собою чашу з опуклими стінками з хмар, в якій спостерігається відносно слабкий вітер або ж повний штиль. Небо ясне або частково покрите хмарами. Тиск дорівнює 0,9 від звичайної величини. Око тайфуну може мати розмір від 5 до 200 км в діаметрі, залежно від стадії його розвитку. У молодого урагану розмір ока становить 35-55 км, а у розвиненого він зменшується до 18-З0 км. У стадії загасання тайфуну очей знову зростає. Чим чіткіше він окреслений, тим потужніше тайфун. У таких ураганах вітри сильніше у центру. Замикаючи всі потоки навколо ока, вітри кружляють зі швидкістю до 425 км / год, поступово вповільнюючись в міру віддалення від центру.