1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Когда бриз и муссон приносят осадки

Когда бриз и муссон приносят осадки

Бризы — ветры с суточным периодом, которые дуют по берегам морей и крупных озер. Дневной бриз дует с моря (озера) на нагретое побережье, ночной — с охлажденного побережья на море (озеро). Вертикальная мощность бризового слоя — несколько сот метров, его размещение вглубь береговой линии — километры и десятки километров. Брызги хорошо заметны в стойку летнюю погоду (в антициклонах). Они наблюдаются на берегах Белого, Черного, Азовского, Каспийского морей, Ладожского, Онежского озер, Севана, Иссык-Шар и др. Особенно ярко брызги оказываются в тропиках.

Муссоны — движение воздуха в нижней части тропосферы над определенными регионами Земли с резкой сменой его направления от зимы к лету на противоположное или близкое к противоположному; направление движения воздуха при мусонах в течение сезона очень стойкий. Поскольку зимние муссоны чаще всего направлены с суши на океан (континентальные муссоны), а летние — с океана на сушу (океанические муссоны), то одновременно со сменой муссонов проходит смена сухой малооблачной зимней погоды на влажную дождливую летнюю. Муссоны определяют основные особенности муссонного климата.

Муссонный климат — климат регионов, в которых атмосферная циркуляция имеет характер муссонов и отличается резко выраженным годовым ходом осадков — с очень сухой зимой (континентальный муссон) и дождливым летом (океанический муссон). На западных окраинах материков в субтропических широтах, где зимний муссон направлен из океана, а летний с материка, распределение осадков по сезонам обратная; климат этих районов принято называть средиземноморским.

Есть тропические и нетропічні муссоны. Тропические муссоны — это муссоны тропических широт, наиболее характерно выражены в бассейне Индийского океана, включая юг Азии, центральные районы Африки, север Австралии. Летний тропический муссон, как правило, океанический, сопровождается значительными осадками; зимний континентальный создает малооблачную, сухую погоду. Летний тропический муссон на юге Азии имеет преимущественно юго-западное направление, зимний северо-восточный.

Нетропічні муссоны — это муссоны нетропическая (умеренных и полярных) широт, с хорошо выраженным преобладанием одного направления ветра зимой и противоположного или близкого к противоположной направлении летом. Они связаны с сезонно переменным распределением барических систем над данным районом, что, в свою очередь, зависит от сильного охлаждения зимой и нагревания летом материков по сравнению с океанами. Особенно характерны нетропічні муссоны Дальнему Востоку (Восточный Китай, Корейский полуостров, Япония), меньше — северной окраине Евразии и некоторым другим регионам.

Пассаты — постоянные ветры, которые дуют из участков высокого давления в направлении экватора.

Воздух, нагретый над экватором поднимается и движется к полюсам. И поскольку земной шар вращается, на воздушную струю начинает действовать сила вращения Земли. Чем дальше от экватора, тем отклоняющая сила вращения Земли становится больше, и воздух начинает двигаться в Северной полушария не на север, а на северо-восток. И круг 30° северной и южной широты воздуха в верхней части тропосферы уже идет с запада на восток.

Скопление воздуха в верхних слоях тропосферы на 30° северной и южной широты и его опускания приводят здесь к рост атмосферного давления у поверхности Земли и образованию огромных антициклонов. На юг от полосы высочайшего давления, то есть к югу от 30° широты в Северном полушарии, воздух перемещается в южном направлении, то есть до экватора, где атмосферное давление ниже. В Южном полушарии также возникают аналогичные течения воздуха в нижних слоях атмосферы от пояса высокого давления (30° ю. ш.) в сторону экватора и в умеренных широтах.

Под действием отклоняющей силы вращения Земли пассаты дуют не точно с севера на юг, а с северо востока на юго-запад в Северном полушарии и с юго-востока на северо запад в Южном полушарии.

Итак, пассаты — постоянные ветры у поверхности Земли от 30° северной и южной широты в направлении к экватору.

Ветры в верхних слоях атмосферы от экватора до 30° северной и южной широты называются антипасатами. Пассаты и антипасати образуют воздушное колесо, по которому поддерживается непрерывный кругооборот воздуха между экватором и тропиками.

Циклон — крупномасштабный атмосферный возбуждения вихревого характера (на начальной стадии — волнового), связанное с пониженным давлением. Минимальное давление приходится на центр циклона. Ветры в циклоне северного полушария дуют против часовой стрелки, устремляясь в нижнем слое до центра; в южном — по часовой стрелке с таким же направлением в нижнем слое. В поперечнике циклоны достигают 1000-3000 км. С фронтами в циклоне связанные широкие зоны облаков и осадков; облака и осадки других типов наблюдаются также в циклоне внутри воздушных масс независимо от фронтов. Прохождение фронтов под время циклонов и соответствующая смена воздушных масс создают резкие колебания температуры. Скорость постепенного движения в циклоне в среднем около 30 км/ч; направление перемещения — преимущественно с запада на восток.

С циклонами связано возникновение бурь. Если давление в центре циклона очень низкий по сравнению с его окраинами, то возникает большая разница давления, которая вызывает штормовые ветры. Штормовые циклоны (до 12 баллов) в средних широтах бывают редко — один раз за 8-10 лет. Если циклонические бури проходят над пустынями, они поднимают в воздух и переносят на огромные расстояния много песчаной пыли.

Циклоны тропических регионов зарождаются между 6° и 20° северной и южной широт. Чаще всего они возникают в Карибском море и в Мексиканском заливе и называются Антильскими ураганами, а в Бенгальском заливе, Аравийском, Южно-Китайском и Японском морях тропические циклоны называются тайфунами. Тропические циклоны больше всего свирепствуют на берегах островов или континентов, над которыми они проносятся свободно, не встречая никаких преград. В центре тропического циклона всегда бывает зона затишья. Проясняется небо, светит солнце, ветер стихает, но, как и раньше, ходят волны разбушевавшегося океана.

Читать еще:  Как задать вопрос Путину на прямой линии

Антициклон — зона повышенного давления с максимальным давлением в центре и баричними градиентами (векторная величина, которая характеризует изменение атмосферного давления в пространстве), направленный от центра к периферии. Поперечника антициклонов составляют тысячи километров. Ізобарична поверхность в антициклонах прогнутая вверх. Ветры в антициклонах в Северном полушарии окружают центр по часовой стрелке, в Южном — против часовой стрелки; при этом в слое трения они имеют составляющие от центра к периферии. В антициклонах преобладают нисходящие движения воздуха и вызывают малооблачную сухую погоду. Антициклоны особенно часто развиваются в субтропических широтах и над Антарктидой, а зимой также над материками в умеренных широтах. Скорость постепенного движения антициклона (в основном с запада на восток) — ЗО-40 км/ч., но часто антициклоны надолго стабилизируются в том или другом районе, в частности над материками. Антициклоны в теплом воздухе есть высокими антициклонами, в холодном — низкими.

В атмосфере все время есть циклоны и антициклоны. Одни циклоны зарождаются, другие исчезают. Вместе с тем все циклоны и антициклоны постоянно находятся в движении. Циклоны, как правило, движутся с большей скоростью, чем антициклоны.

Циклоны и антициклоны в умеренных и высоких широтах обоих полушарий в основном движутся с запада на восток. Но антициклоны часто перемещаются и с севера на юг ( в Северном полушарии).

На земном шаре есть районы, в которых обычно зарождаются и чаще наблюдаются циклоны, чем антициклоны. Такими районами, например, является северная часть Атлантического океана, северная часть Тихого океана, умеренные широты в Южном полушарии. В других широтах земного шара, например, в районах Азорских островов в Атлантическом океане, в районе Гавайских островов на Тихом океана и в ряде других районов наблюдаются преимущественно антициклоны. Все эти особенности движения и размещения циклонов и антициклонов обусловлены общей циркуляцией атмосферы.

Воздушные массы постоянно движутся, меняют свои свойства, но между ними остаются резкие границы — переходные зоны шириной в несколько десятков и длиной до тысячи километров, которые характеризуются воздушными массами с разными физическими свойствами. Эти пограничные зоны называются атмосферными фронтами или просто фронтом. Если фронт движется в направлении от теплого воздуха к холодному, то есть холодный воздух отступает, а теплое надвигающийся следом за ним, то такой фронт называется теплым. Теплый фронт приносит зачастую очень длительные дожди. Когда теплый фронт движется через какую-нибудь местность, то там наступает потепление, на смену холодному воздуху приходит теплое. Поднимаясь, оно охлаждается; следовательно, в теплом воздухе над фронтальной поверхностью образуются облака. Теплый воздух поднимается очень медленно, потому облачность теплого фронта имеет вид ровной гладкой пелены перистошаруватих и високошаруватих облаков.

Если теплый воздух отступает, а холодное растекается вслед за ним, то такой фронт называется холодным фронтом. Приход этого фронта всегда вызывает похолодание, ибо теплую воздушную массу заменяет холодная. Нижняя часть холодного фронта вследствие трения о земную поверхность движется медленнее, чем верхняя, и отстает от нее. За то вверху поверхность холодного фронта «выпячивается» вперед, холодный воздух в «голове» холодного фронта спадает вниз, и фронтальная поверхность приобретает выпуклую форму вала, катится. Образуется вал клубчастих темных облаков (кучево-дождевых) с ливнем, грозой и градом (летом) или снежным шквалом и метелью (зимой). Крупнейшие грозы и шквалы всегда связаны с холодным фронтом.

Выделяются арктические (антарктические), полярные и тропические фронты.

Арктический фронт — фронт между арктическим воздухом и воздухом умеренных широт Северного полушария. Расчлененный на несколько ветвей, которые размещаются в широтах 60-75° северной широты. В результате циклонической деятельности может переходить в умеренные широты. Антарктический фронт — фронт между антарктическим воздухом и морским воздухом умеренных широт; проходит над океаном вокруг Антарктиды в виде нескольких ветвей, которые возникают и размываются, постоянно меняют свое положения. Полярный фронт — граница планетарного масштаба между воздушными массами высоких и средних широт, с одной стороны, и воздушными массами тропических широт — с другое. Полярные фронты в каждом полушарии часто разорваны на несколько отдельных ветвей, каждая из которых связана со своей серией циклонов. Эти ветви полярного фронта многократно возникают и размываются в течение года. Тропический фронт — зона разделения между тропическим и экваториальным воздухом, четко выраженная. Тропический фронт формируется между пассатами двух полушарий или пасатом и мусоном, или между пасатом (мусоном) и зоны переменных ветров в другом полушарии. Совпадает с осью экваториальной депрессии. На земном шаре одновременно наблюдается несколько веток тропических фронтов. С тропическими фронтами связаны выпадение больших дождей.

Муссоны: стихия или благодать природы?

Репост

Муссон часто ассоциируется с проливными дождями, ураганом или тайфуном. Это не совсем так: муссон – не просто шторм, это скорее сезонное перемещение ветра по какой-либо области. Как результат могут быть и сильные летние дожди, и засуха в другое время года.

Читать еще:  Как перевести яндекс в спящий режим

Что вызывает муссоны?

Муссон (от арабского mawsim, что означает «сезон») возникает из-за разницы температур между сушей и океаном, объясняет Национальная Метеорологическая служба. Солнце по-разному согревает землю и воду, и воздух начинает «перетягивать канат», и побеждает более холодный, влажный воздух с океана. В конце периода муссонов, ветра поворачиваются вспять.

Влажные и сухие муссоны

Влажные муссоны обычно приходят в летние месяцы (с апреля по сентябрь), принося сильные дожди. В среднем, около 75% годового количества осадков в Индии и около 50% в регионе Северной Америки (по данным исследования НОАА) выпадает во время летнего сезона муссонов. Как было сказано выше, влажные муссоны приносят океанские ветра на сушу.

Сухие муссоны происходят в октябре-апреле. Сухие воздушные массы приходят в Индию из Монголии и северо-запада Китая. Они более мощные, чем их летние коллеги. Эдвард Гуинан, профессор астрономии и метеорологии, утверждает, что зимний муссон начинается, когда «земля остывает быстрее, чем вода, и над сушей устанавливается высокое давление, вытесняя океанский воздух». Наступает засуха.

Каждый год муссоны ведут себя по-разному, принося то легкие, то проливные дожди, а также ветра различные по скорости. Индийский институт тропической метеорологии собрал данные, показывающие ежегодные муссоны в Индии за последние 145 лет. Интенсивность муссонов, оказывается, меняется на протяжении 30-40 лет. Многолетние наблюдения показывают, что есть периоды со слабыми дождями, один из таких начался в 1970 году, а есть с обильными. Текущие записи на 2016 год, показали, что с 1 июня по 30 сентября выпало количество осадков, составляющее 97,3 % от сезонной нормы.

Самые сильные дожди наблюдались в Черапунджи, штат Мегхалая в Индии, в период с 1860 по 1861 год, когда в регионе выпало 26 470 мм осадков. Зона с самой большой среднегодовой суммой (наблюдения шли в течение 10 лет) также находится в штате Мегхалая, где в среднем выпадало 11 872 мм осадков.

Где наблюдаются муссоны

Места, где происходят муссоны – это тропики (от 0 до 23,5 градуса северной и южной широты) и субтропики (между 23,5 и 35 градусами северной и южной широты). Самые сильные муссоны наблюдаются, как правило, в Индии и Южной Азии, в Австралии и в Малайзии. Муссоны встречаются в южных районах Северной Америки, в Центральной Америке, северных районах Южной Америки, а также в Западной Африке.

Муссоны играют во многих областях земного шара определяющую роль. Сельское хозяйство таких стран, как Индия, в значительной мере зависит от сезона дождей. По данным National Geographic гидроэлектростанции также планируют свою работу в зависимости от сезона муссонов.

В те периоды, когда мировые муссоны ограничиваются слабыми дождями, зерновые культуры не получают достаточное количество влаги, и доходы фермерских хозяйств снижаются. Уменьшается выработка электроэнергии, которой хватает лишь на нужды крупных предприятий, электричество дорожает и становится недоступным бедным семьям. Из-за нехватки собственных продуктов питания увеличивается импорт из других стран.

В период обильных дождей, возможны наводнения, приносящие урон не только посевам, но и людям, и животным. Избыток дождей способствует распространению инфекций: холеры, малярии, а также желудочных и глазных заболеваний. Многие из этих инфекций распространяются по воде, а перегруженные водные сооружения не справляются с задачей очистки воды для питья и хозяйственных нужд.

Система муссонов Северной Америки также является причиной начала пожароопасного сезона на юго-западе США и севере Мексики, говорится в докладе НОАА, в связи с увеличением количества молний, вызванным изменениями давления и температуры. В некоторых регионах за ночь наблюдаются десятки тысяч ударов молний, которые вызывают пожары, энергетические сбои и тяжелые травмы у людей.

Муссоны и глобальное потепление

Группа ученых из Малайзии предупреждает, что из-за глобального потепления нужно ждать увеличение количества осадков во время летних муссонов в ближайшие 50-100 лет. Парниковые газы, такие как углекислый газ, способствуют удержанию в воздухе еще большего количества влаги, которая проливается дождями на уже затопленные районы. В период сухих муссонов земля будет больше высыхать из-за увеличения температуры воздуха.

Если брать маленькие временные масштабы, то количество осадков в период летних муссонов может изменяться из-за загрязнения воздуха. Эль-Ниньо (колебания температуры на поверхности Тихого океана) также оказывает влияние на индийские муссоны как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе, говорят исследователи из Университета Колорадо в Боулдере.

Множество факторов может оказать влияние на муссоны. Ученые делают все возможное, чтобы предсказать будущие дожди и ветра – чем больше мы будем знать о поведении муссона, тем раньше начнутся подготовительные работы.

Когда примерно половина населения Индии занята сельскохозяйственным трудом, и агрономия составляет примерно 18% ВВП Индии, перенос сроков муссона и количество осадков может вызвать большие трудности. Но, проводимые учеными исследования могут перевести эту проблему в ее решение.

Интересные факты о летнем бризе

Бриз — самый приятный ветер побережья.

В пляжный сезон многие из нас наслаждаются отдыхом на море. Приятному отдыху способствует постоянный ветерок, который дует на побережье в любую, самую жаркую и штилевую погоду. Поэтому возле моря никогда не бывает такой духоты, как на суше вдали от водоемов. Этот легкий ветерок, который днем направлен с моря на сушу, а ночью — с суши на море, называется бризом. Его заметили еще древние греки. Их богиня Аура как раз считалась повелительницей легкого ветра, бриза. Одно из ее изображений – в развевающихся одеждах, верхом на белоснежном лебеде — как нельзя лучше символизирует специфическое амплуа богини.

Читать еще:  Как оформить визу в Италию самостоятельно

Аура – богиня бриза. © Александра Плис, 2019.

То, что древние греки заметили и отдельно выделили бриз в большом семействе ветров, вполне закономерно: ведь этот ветер лучше всего проявляется как раз тогда, когда вдали от береговой линии полный штиль. Аристотель и другие греческие философы пытались объяснить дневной бриз «отражением» ночного бриза от островов вследствие которого ночной ветер, по их мнению, разворачивался в противоположном направлении. Стоит признать, что, несмотря на ошибочное объяснение, древние греки, однако, умело пользовались свойствами бриза для управления парусными судами в мирной жизни и в морских сражениях.

Причина образования бриза

Причиной же бриза является разница температур воздуха над сушей и над морем. Днем воздух более прохладен и более плотен над водной поверхностью, а над сушей воздух теплее и разрежен. Поэтому тяжелый прохладный воздух начинает подтекать под более легкий теплый воздух, вытесняя его вверх. В результате образуется ветер, дующий с водной поверхности на сушу, который несет с собой свежесть и прохладу. Ночью поверхность Земли остывает и может стать холоднее водной поверхности. Тогда происходит обратный процесс, и ветер поворачивает в противоположном направлении – с суши на море.

Кроме свежести и комфорта, бриз приносит и другую практическую пользу: ветроэнергетические установки размещают у береговых линий именно потому, что здесь всегда есть ветер, такое размещение экономически выгодно. В эпоху парусного судоходства бризы имели большое значение для плавания судов: ночной бриз использовали чтобы начать плавание, когда по-другому отчалить было сложно. Даже в Одиссее Телемах отплывает из Итаки после захода солнца для того, чтобы воспользоваться ночным бризом [1].

Помимо удобств бриз может создавать и некоторые неприятности. Например, автор этих строк довольно часто наблюдал утренний смог в Афинах. Это дневной бриз приносил обратно в город загрязнённый выбросами воздух, вынесенный в сторону моря ночью. Подобный эффект наблюдается во многих крупных приморских городах, и в случае Аттики он усиливается присутствием гор, которые препятствуют выносу загрязнений за пределы Афин.В областях пониженного давления восходящие движения в бризе могут способствовать образованию грозовых облаков и увеличению количества гроз. Поэтому исследованием бризов и их влияния на загрязнение атмосферы, другие метеорологические процессы, течения и волны в морях и океанах активно занимаются гидрометеорологи.

Рисунок – Результаты моделирования морского бриза в Аттике: вдоль всей береговой линии ветер повернут в сторону суши.

Бриз — несильный легкий ветер

Почему, говоря о бризе, мы подразумеваем не очень сильный ветер? При развитии бриза в безветренную погоду скорость ветра может достигать 5 м/с, но в среднем она несколько меньше этого значения. Если через данную местность проходит циклон или атмосферный фронт и фоновый ветер значителен, бриз может быть незаметен, и проявляется лишь в лёгком изменении величины и направления ветра у береговой линии по сравнению с фоновым ветром. Подобная «слабость» бриза является следствием сравнительно небольшой потенциальной энергии воздуха, которая зависит от площади водного объекта и разности температур поверхностей воды и суши. Бриз может наблюдаться возле любого водоема, но расстояние от берега, на которое его влияние распространяется в сторону суши и скорость ветра будут тем меньше, чем меньше размеры водоема. В примере, показанном на рисунке, бриз проникает до середины полуострова Аттика, т.е. на глубину около 20-30 км от береговой линии, переваливая при этом даже через небольшие горы.

Чем бриз отличается от муссона

У бриза есть более мощные «родственники» — это муссоны, ветра, образующиеся в определенное время года вследствие разности температур океанов и континентов. Из-за огромных площадей, запасенная потенциальная энергия, создаваемая разницей температур очень велика. Это приводит к преобладанию ветров, дующих летом с океанов на материки, которые приносят с собой влажный воздух и сильные длительные дожди в Индии, Юго-Восточной Азии, Полинезии, северных районах Австралии и т.д (рисунок). В отличие от бризов, влияние которых распространяется на несколько десятков километров, а временной масштаб ограничен сутками, муссоны, вследствие большой запасенной энергии, покрывают огромные территории и продолжаются по меньшей мере месяц (т.н. «сезон дождей»), при этом порывы ветра в муссонах могут достигать очень больших значений: до 30 м/с.

Рисунок – климатические карты распределения среднемесячной скорости ветра и осадков на территории Евразии в период летних муссонов (июнь).

Для отдыхающих бризы конечно же гораздо приятнее муссонов. Ведь они приносят свежесть и прохладу, не вынуждая нас сидеть целыми днями дома и спасаться от непрерывного дождя или буйного ветра. Поэтому пожелаем всем читателям сайта Метеопрог насладиться этим летом всеми дарами или же, как говорят экологи – «экосистемными услугами», морей и пресноводных водоемов, в том числе и приятным ветерком, которому мы посвятили эту статью.

[1] Neumann, J., 1973: the sea and land breezes in the classical Greek literature. Bull. Amer. Meteor. Soc., 54, 5–8

Автор статьи: Иван Ковалец — доктор технических наук, зав. отделом Информатики окружающей среды ИПММС НАН Украины.

Источники:

http://na-uroke.in.ua/48-47.html
http://vegetarian.ru/articles/mussony-stikhiya-ili-blagodat-prirody.html
http://www.meteoprog.ua/ru/news/580808/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector