|
8.10. Циклоны
Ежегодно во внетропических широтах возникают сотни циклонов,
которые определяют погоду на обширных территориях.
Циклоны образуются во фронтальной зоне, там, где у подстилающей
поверхности воздух начинает стекать к центру области низкого давления.
В результате происходит сближение теплого воздуха и холодного, и создаются
условия для сохранения и развития фронта внутри циклона. Фронтальная
структура отличает такой циклон от термического циклона (см. рис. 8.10).
При развитии циклона давление в его центре падает (циклон углубляется)
и составляет в среднем 970–1000 ГПа, в глубоких циклонах 925–930 ГПа, а
занимаемая им площадь, барические градиенты и скорость ветра растут.
Начальная стадия, или стадия волны – положение, предшествующее
появлению приземного циклона. Наверху – это часть волны с расходящимся
потоком, у земной поверхности – стационарный фронт, разделяющий холодный
и теплый воздух. При этом теплый воздух пытается проникнуть в сторону
холодного. Фронтальная плоскость наклонена в сторону холодного воздуха. У
земной поверхности холодный воздух течет под теплым воздухом. Стадия
молодого циклона (ранняя стадия) – возникновение (зарождения) приземного
циклона. Теплый воздух образует язык (рис. 8.9). В результате фронт
изгибается, при этом изгиб начинает перемещаться вдоль линии фронта в
направлении движения верхнего воздушного потока.
Участок фронта в передней части изгиба (волны) становится теплым
фронтом (он перемещается в сторону холодного воздуха), в тыловой части –
холодным фронтом (перемещается в сторону теплого воздуха), Переход
холодного фронта в теплый фронт совпадает с центром циклона. В центральной
и передней частях циклона выражен расширяющийся массив сплошной облач-
ности, а в тыловой – формируется узкая дугообразная полоса.
Стадия зрелого (типичного) циклона или поздняя стадия молодого
циклона – это стадия, на которой циклон углубляется, т.е. в результате
поднятия теплого воздуха вертикально вверх в центре давление падает.
142
В дальнейшем идет расширение циклона, увеличение занятой им площади и
вовлечение в циклоническое вращательное движение более высоких слоев
(до 2–3 км) воздуха. Эта стадия характеризуется хорошо выраженным теплым
сектором, ограниченным сходящимися под острым углом в центре циклона
теплым и холодным участками фронта.
Рис. 8.10. Циклон
Стадия окклюзии, или стадия замыкания (закрытия), на которой циклон
достигает максимального развития перед тем, как начинает постепенно
заполняться. Наверху оформляется центр низкого давления, смещенный
относительно приземного центра несколько в сторону холодного воздуха.
Происходит постепенное сближение теплого и холодного фронтов в результате
более быстрого продвижения последнего (холодный фронт догоняет теплый).
Холодный фронт приближается к теплому фронту и, наконец, смыкается с ним,
образуя сложный фронт окклюзии. Процесс этот начинается от центра, и
143
теплый сектор постепенно сокращается. Облачные системы в начальной стадии
заполнения в центре циклона приобретают вид закрученной спирали,
состоящей из меньших по размерам полос облаков, чем в предыдущих стадиях,
а фронтальная облачная система смещается на периферию циклона. Теплый
воздух, «выжимаемый» наверх холодным, уже не соприкасается с
поверхностью земли. Циклон оказывается полностью холодным (становится
термически симметричным). Некоторое время после окклюзии он еще может
углубляться, а затем начинает заполняться.
Стадия заполнившегося циклона – последняя стадия в развитии циклона.
На этой стадии циклон становится холодным образованием, захватывающим
значительную толщу атмосферы (до 2–6 км и более). Часто циклоническая
циркуляция распространяется на высоту всей тропосферы. Отток воздуха
наверху прекращается, падение давления внизу приостанавливается, и циклон
ликвидируется. Циклоны обычно существуют несколько (5–7) суток, двигаясь
чаще всего с запада на восток, с некоторым отклонением к северу. Скорость
циклонов обычно 30–50 км/ч, т.е. около 700 км в сутки (иногда более 2000 км).
В начале развития циклон движется быстрее, затем его движение замедляется, и
он становится малоподвижным.
В некоторых случаях циклон, прошедший все стадии развития, не
заполняется окончательно, а начинает снова углубляться (регенерирует). Это
происходит тогда, когда в область старого циклона вторгаются новые порции
холодного или теплого воздуха, создавая резкие температурные контрасты;
особенно благоприятно встречное движение теплого и холодного воздуха.
На периферии старых, уже заполнившихся циклонов, на участке холодного
фронта нередко возникают новые циклоны, называемые частными,
перемещающиеся в том же направлении, что и первоначальный циклон, но
только несколько южнее. Новый циклон проходит те же стадии развития, что и
первоначальный, но, конечно, отстает от него, так как является более молодым.
На холодном фронте этого циклона может появиться еще один частный циклон,
расположенный южнее. Так, на одном общем фронте последовательно
144
возникает до трех-четырех циклонов. Такая взаимосвязанная и последовательно
развивающаяся группа циклонов называется серией или семейством циклонов.
Прохождение циклонической серии в среднем занимает 5–6 суток, но в
отдельных случаях может продолжаться и значительно дольше (до 12–4 суток).
Do'stlaringiz bilan baham: |
