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 30-40o, 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
30o -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.
Лит. см. при ст. Атмосфера. С. M. Шметер.
|
|
 |
