Общая циркуляция атмосферы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Общая циркуляция атмосферы - совокупность воздушных течений над земной поверхностью, имеющих горизонтальные размеры, соизмеримые с размерами материков и океанов, а толщину от неск. км до десятков км. Структура циркуляция атмосферы определяется пространственным распределением атм. температуры и давления, вращением Земли, теплофиз. характеристиками и орографией её поверхности. Над большей частью Земли выше пограничного слоя атмосферы течения Ц. а. в ср. близки к геострофическим, и, поскольку давление в общем уменьшается к субполярным зонам, характерной чертой циркуляции атмосферы является преобладание переноса воздуха с запада на восток. В тропосфере такой перенос господствует весь год, в стратосфере - зимой. Летом, из-за того что в стратосфере давление падает от высоких широт к низким, западные ветры в ней сменяются восточными. Поскольку в тропосфере горизонтальный градиент давления максимален на широте 30-40^o, скорость ветра здесь также наибольшая. Кроме того, ср. скорость ветра растёт с высотой, достигая максимума вблизи тропопаузы. Из-за роста от лета к зиме меридиональных градиентов температуры, а следовательно, и давления ср. скорость течений Ц. а. зимой в 1,5-2 раза больше, чем летом. При зональных, т. е. направленных вдоль широтных кругов. потоках межширотный обмен воздухом невозможен и дефицит тепловой энергии у полюсов и избыток её в экваториально-тропич. зоне, связанные с различием в количестве поступающей в эти области лучистой энергии Солнца, должны всё время расти. Этого не происходит из-за того, что тепловой баланс поддерживается благодаря меридиональному переносу воздуха, происходящему гл. обр. в ниж. половине тропосферы. В умеренных широтах такой перенос осуществляется в осн. благодаря квазигоризонтальным длинным волнам, длина к-рых составляет неск. тысяч км. В гребнях и ложбинах таких волн происходит перераспределение тепла и количества движения между разл. широтами. Такому обмену благоприятствует нарушение устойчивости волн, приводящее к появлению в них возмущений, к-рые, обмениваясь энергией между собой и с осн. зональным потоком, отдают, кроме того, часть энергии подстилающей поверхности. Неустойчивость атм. волн растёт с увеличением горизонтальных перепадов ветра и температуры в зональном потоке. Поскольку летом перепады ветра в атмосфере гораздо меньше, чем зимой, циркуляция атмосферы летом более устойчива. Нарушение устойчивости зонального потока облегчается у границ между океанами и материками, при обтекании горных хребтов и т. д. Атм. вихри большого масштаба, возникающие из-за неустойчивости длинных волн, порождают крупные циклоны и антициклоны, являющиеся важнейшими звеньями общей циркуляции атмосферы. Наряду с ними меридиональный обмен осуществляется с помощью возникающих при нарушении устойчивости атм. фронтов, подвижных циклонов и антициклонов, к-рые можно считать элементами макротурбулентного обмена.

Cp. поле атм. давления в тропосфере характеризуется в каждом полушарии наличием около широты 60° зоны пониженного, а у широты 30^o -повышенного давления. Эти зоны состоят из существующих в течение всего года отд. крупных квазистационарных циклонов и антициклонов- центров действия атмосферы. В атмосфере имеются также сезонные центры действия, возникающие из-за различия термич. условий над материками и океанами. Примером их может служить антициклон, образующийся зимой над выхоложенной территорией Сибири и Монголии.

Наличие пояса повышенного давления в субтропиках и субполярной циклонич. зоны приводит в ниж. половине тропосферы к образованию устойчивых ветров - пассатов в экваториально-тропич. зоне (северо-восточных в северном и юго-восточных в южном полушариях) и к преобладанию восточных ветров в полярных областях. Сезонные различия давления над материками и океанами обусловливают появление муссонов - устойчивых воздушных потоков, меняющих своё направление на противоположное от зимы к лету. Примером их служит летний юго-западный и зимний северо-восточный муссоны в сев. части Индийского океана. Сильнее всего муссоны развиты над Восточной и Южной Азией.

Циркуляция атмосферы - один из главных климатообразующих факторов, а её характеристики в любой момент времени в значит. степени определяют погоду. Поскольку в течение года меняются приток солнечной энергии и радиац. характеристики (коэф. поглощения, отражения и т. д.) подстилающей поверхности, циркуляция атмосферы также имеет годовой ход. Многолетняя периодичность активности Солнца, по-видимому, приводит к появлению периодичности в интенсивности и характере Ц. а.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.