Тема 13. Общая циркуляция атмосферы (продолжение)

синоптического масштаба ) 3.1. Циклоны
Циклоническая деятельность (ЦД) - возникновение, развитие и

перемещение циклонов
Условия для ЦД (запас потенциальной энергии в атмосфере) возникают в районе ПВФЗ при наличии СТ
В своем развитии внетропические циклоны проходят стадии: 1) волны; 2) молодого циклона; 3) максимального развития; и 4) заполнения.
С циклонами связаны приземные атмосферные фронты

1000 км
Замкнутая изобара прослеживается только на АТ 700
Волновой циклон перемещается

вдоль линии фронта со скоростью ≈3/4 Vgr на 700 гПа

Время жизни –
1 сутки

передней части циклона гребень, задней- ложбина);
замкнутые изобары только у поверхности

Земли;
в передней части расширяется зона облачности и обложных осадков
ХФ двигается быстрее, чем ТФ;
формируется теплый и холодный сектор циклона;
скорость перемещения циклона - ≈ 2/3 Vgr на 500 гПа;

время жизни – 1-2 сут.

940-990 гПа)
замкнутые изогипсы прослеживаются до 500 гПа;
размер циклона максимален;
сужение теплого

сектора – ХФ догоняет ТФ и смыкается с ним (точка окклюзии);
зона облачности в форме спирали (фото с ИСЗ);
циклон становится холодным теплый воздух вытесняется вверх и охлаждается,
скорости ветра максимальны;
скорость перемещения циклона мала;
время жизни – 1-2 сут.
В тылу за ХФ образуется область повышенного давления

тылу циклона;
облака размываются (вид несколько раз закрученной спирали),
погода улучшается.

циклонов, перемещающихся вдоль фронта один за другим
После окклюзии циклоны объединяются

в одну обширную высокую, холодную и малоподвижную депрессию
Циклоны перемещаются в направлении ведущего потока (т.е. чаще всего с запада на восток) со скоростью на 25-35% меньше, имеют составляющую к полюсу (правило ведущего потока)
В результате циклонической деятельности происходит межширотный обмен воздухом

переходная зона между двумя воздушными массами с разными свойствами;
Холодный воздух

(более плотный) лежит под теплым
Длина зон АФ – тысячи км, ширина – десятки км, высота – несколько км (иногда до тропопаузы), угол наклона к земной поверхности – несколько угловых минут;
Линия пересечения фронтальной поверхности с земной поверхностью называется линией фронта
Во фронтальной зоне скачком изменяется температура, влажность, скорость ветра и др. параметры;
Процесс образования фронта – фронтогенез, разрушения – фронтолиз.

заметить заранее – все облака за линией фронта
характерны ливневые осадки

с грозами и шквалистым ветром, смерчи;
облака сменяют друг друга в последовательности Ns, Cb, Аs, Cs (на повышение яруса);
зона облаков и осадков в 2-3 раза меньше, чем у ТФ – до 300 и 200 км, соответственно;
Ширина зоны обложных осадков – 150-200 км;
Высота НГО – 100-200 м
на высоте за фронтом ветер усиливается и поворачивает влево -сдвиг ветра!
Для авиации: плохая видимость, обледенение, турбулентность (особенно в ХФ!); сдвиг ветра;
полеты запрещены до прохождения ХФ.

фронт (30-40 км/ч), отн.широкая (200-300 км) зона облачности и осадков;

высота верхней границы облаков зимой мала – 4-6 км
ХФ 2 рода – быстро двигающийся фронт (50-60 км/ч), ширина облачности узкая – несколько десятков км, но опасны развитыми Cb (особенно летом - с грозами и шквалом), зимой – сильные снегопады с резким кратковременным ухудшением видимости

можно заметить заранее по появлению на небе перистых, а затем

перисто-слоистых облаков, а затем Аs, St, Sc с НГО 100 м и менее;
Плотные адвективные туманы (зимой и в переходные сезоны);
основа облачности – слоистые формы облаков, образованные в результате подъема теплого в-ха со скоростью 1-2 см/с.
обширная зона обложных осадков – 300-450 км при ширине зоны облачности около 700 км (максимальны в центральной части циклона)
на высотах в тропосфере ветер усиливается с высотой и поворачивает вправо – сдвиг ветра!

Особенно трудные условия для полетов создаются в зоне 300-400 км от линии фронта, где облачность низкая, видимость ухудшена, возможность обледенения зимой, летом – грозы (не всегда).

опасен обледенением, гололед, ледяной дождь)

м/с и более)
Шквал формируется в нижней передней части Сb конвективного

происхождения (внутримассовый шквал) или на холодном фронте (фронтальный шквал)

As
ТВ
•
• •

∞ ≡



≡

٫٫٫
~

=
→ → ∞

ХВ

ХВ

ФЗ, где в одном районе возникает недостаток, а в другом

– избыток воздуха (циклон и антициклон соотв.)
Антициклон проходит стадии развития: 1)низкий холодный подвижный а/ц; 2)теплый высокий блокирующий а/ц и 3) разрушающийся а/ц.

ПЗ;
Молодой циклон имеет составляющую скорости к северу, а/ц- к югу;
В

результате подвижные а/ц накапливаются в субтропиках, создавая зону повышенного давления на климатических картах.

В

и расширяться по площади
Нисходящие движения приводят к адиабатическому нагреву –

высокий теплый а/ц с инверсией в нижних 1-2 км
Под инверсией в холодном воздухе возможны слоистые облака и туманы

малоподвижным, блокируя западн. перенос (время жизни – >5-7 сут);
с его

образованием заканчивается циклоническая серия

≡ ≡
=
٫٫٫

=

ХВ

малой площади – диаметр d=300-800 км;
большие градиенты давления –

grad p=20 гПа/0широты;
скорости ветра - v= 40-50 м/с, порывы до 100 м/с;
вертикальный размер – 12-16 км ( до тропической тропопаузы).
Очень опасны для авиации! Их прогноз осуществляется по наблюдениям с ИСЗ, ВС, методами радиолокации, ВС обходят их на S>30 км.

4. Тропический циклон (продолжение ОЦА синоптического масштаба)

(Атл. ок), Вилли-вилли (австрал.))
Удаленность ВТЗК от экватора (>50 широты) при

температуре воды > 270 С (неустойчивость статификации и близость воздуха к насыщению вызывает быстрый подъем в-ха)
Выраженная расходимость линий тока в верхней тропосфере (поддерживает низкое давление в центре циклона)

ур-в в год),
Бангладеш, Филлипинские о-ва(27-50 тайфунов в год)
Всего на

Земном шаре возникает около 80 тр.ц. с штормовыми и ураганными ветрами в год.
Максимум их приходится на лето и осень (когда ВТЗК сильно смещена от экватора)