Атмосферный фронт



жүктеу 125.41 Kb.
Дата30.04.2016
өлшемі125.41 Kb.
: media -> abstract
media -> Инструкция по настройке параметров Интернет и ммс на телефонах U8230
media -> Қазақстан Республикасы Ішкі істер министрлігінің ақпараттық жүйелерін «электрондық үкіметтің» шлюзімен біріктіру мүмкіндіктерін зерделеу жөніндегі жұмыс жоспары
media -> І. Жаңаөзен қалалық білім бөлімінің 2013 жылғы жұмысының қортындысы
media -> Күндізгі оқу түрі
media -> Қазақстан Республикасы Мәдениет және ақпарат министрлігінің кейбір мәселелері
abstract -> Биография Труды по медицине Философия и астрономия Вывод
План

Введение……………………………………………………3

Атмосферный фронт…………………………………………….5

Циклоническая деятельность…………………………………...7

Существующее состояние теории процесса зарождения

циклонов и антициклонов………………………………………10

Процессы образования циклонов и антициклонов…………….13

Заключение…………………………………………………16



Литература…………………………………….………..…..17

Введение

Воздушная масса - большая масса воздуха в тропосфере, горизонтальные размеры которой соизмеримы с размерами частей океанов и континентов. Воздушная масса обладает сравнительной однородностью физических свойств.
Обычно воздушная масса перемещается в направлении основного воздушного течения на высотах и отделяется от соседних воздушных масс атмосферными фронтами.
По областям формирования различают арктические/антарктические, умеренные (полярные), тропические и экваториальные воздушные массы, которые, в свою очередь, делятся на морские и континентальные.
Атмосферная циркуляция - система движений масс воздуха. Различают:
- общую циркуляцию атмосферы в масштабе всего земного шара; и
- местную циркуляцию атмосферы над отдельными территориями и акваториями.

1.Местная циркуляция атмосферы. Локальная циркуляция

От лат.Circulatio - вращение

Местная циркуляция атмосферы - система воздушных течений над сравнительно небольшой территорией земной поверхности или над акваторией, обусловленная географическими особенностями этой территории или акватории: характером рельефа, резкими контрастами температуры воздуха, подстилающей поверхностью и др.

2.Общая циркуляция атмосферы
Общая циркуляция атмосферы - планетарная система воздушных течений над земной поверхностью, горизонтальные размеры которой соизмеримы с материками и океанами, а толщина составляет от нескольких км до десятков км. Перемещение воздушных масс происходит под влиянием неодинакового нагревания земной поверхности на разных широтах, а также над материками и океанами.
Общая циркуляция атмосферы определяется зонами высокого атмосферного давления в приполярных областях и тропических широтах и зонами низкого давления в умеренных и экваториальных широтах. Перемещение воздушных масс происходит как в широтном, так и в меридиональном направлениях. В тропосфере к циркуляции атмосферы относятся пассаты, западные воздушные течения умеренных широт, муссоны, циклоны и антициклоны. Макротурбулентность - неупорядоченные передвижения крупных масс воздуха вследствие неустойчивости атмосферной циркуляции, развития циклонических и антициклонических вихрей.


Атмосферный фронт

От лат. Frontis - лоб, передняя сторона

Атмосферный фронт - переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.
Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и теплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких км, с образованием между ними наклонной поверхности раздела. Атмосферный фронт может находиться в стационарном состоянии или в движении.
I. Различают теплые, холодные фронты, а также фронты окклюзии.
1.Теплый фронт - атмосферный фронт между массами холодного и теплого воздуха, перемещающийся в сторону холодного воздуха. При прохождении теплого фронта холодная воздушная масса сменяется теплой, наступает потепление. Во время прохождения теплого фронта выпадают обложные осадки, нередко длительные.
2.Холодный фронт - атмосферный фронт между массами холодного и теплого воздуха, перемещающийся в сторону теплого воздуха. Вал движущегося холодного воздуха с крутым в нижних слоях атмосферы наклоном фронтальной поверхности вытесняет теплый воздух в более высокие слои тропосферы, теплая воздушная масса сменяется холодной, наступает похолодание. Прохождение холодного фронта обычно сопровождается интенсивными ливневыми дождями (с грозами).

3.Окклюзия (от лат.Occlusio - запирание, скрывание)

- стадия развития циклона, при которой происходит смыкание холодного и теплого фронтов в области циклона, приводящее к заполнению последнего холодным воздухом и вытеснение теплого воздуха от поверхности Земли в более высокие слои тропосферы. При этом возрастает его вертикальная мощность, уменьшается скорость и циклон постепенно затухает (осадки ослабевают и прекращаются, давление в центре повышается).

II. В зависимости от происхождения различают:

1.Антарктический фронт - атмосферный фронт, разделяющий антарктический воздух и воздух умеренных широт в атмосфере Южного полушария.
2.Арктический фронт - атмосферный фронт, разделяющий арктический воздух и воздух умеренных широт (полярный воздух) Северного полушария. Как и полярный фронт испытывает значительные сезонные перемещения и деформируется прохождением циклонов. В Южном полушарии арктическому фронту соответствует антарктический фронт
3.Полярный фронт - атмосферный фронт, разделяющий воздух умеренных широт (полярный воздух) и тропический воздух. Полярный фронт испытывает значительные сезонные перемещения и деформируется циклонами

Циклоническая деятельность

Циклоническая деятельность - возникновение, развитие и перемещение в атмосфере крупномасштабных вихрей (циклонов и антициклонов).
Циклоническая деятельность - важнейшая особенность общей циркуляции атмосферы.
Антициклон - область высокого атмосферного давления в тропосфере: с максимальным давлением в центре и уменьшением давления к периферии области.
Обычно антициклоны достигают 3000 километров в поперечнике, и характеризуются опусканием теплого воздуха, а также понижением относительной влажности воздуха.
В летний период антициклон приносит жаркую, малооблачную погоду с редкими и непродолжительными дождями.
В зимний период стабильный характер антициклонов способствует морозной погоде и возникновению туманов.
Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против - в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами.
Антициклоны характерны для умеренных широт; они перемещаются с запада на восток со скоростью 30-40 км/час.

1. Азиатский антициклон

(Зимний антициклон; Центральноазиатский антициклон; Монгольский антициклон; Сибирский антициклон; Азиатский максимум давления )

Азиатский антициклон - область высокого атмосферного давления над Азией, прослеживающаяся на многолетних средних картах зимних месяцев. Азиатский антициклон - один из сезонных центров действия атмосферы. Летом азиатский антициклон заменяется азиатской депрессией.
2. Антарктический антициклон - область повышенного давления над Антарктидой, обнаруживающаяся на многолетних средних картах. На небольшой высоте (около 2 км) над внутриматериковыми районами антициклональный режим сменяется областью низкого давления.
3. Североамериканский антициклон - область повышенного давления на уровне моря над материком Северной Америки, выявляемая на средних месячных картах зимнего сезона; сезонный центр действия атмосферы.
4. Субтропический антициклон - область высокого атмосферного давления, выявляемая на многолетних средних картах с центром в субтропиках. Антициклон есть постоянный центр действия атмосферы.
В северном полушарии к субтропическим антициклонам относятся азорский и гавайский антициклоны, в южном - южнотихоокеанский, южноатлантический и южноиндийский антициклоны.

Циклон ( От греч.Kyklon - кружащийся, вращающийся )

- область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре.
Циклоны представляют собой огромные вихри диаметром до нескольких тысяч км, образующиеся в умеренных и полярных широтах обоих полушарий преимущественно на полярных и арктических (антарктических) атмосферных фронтах.
Циклоны характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном полушарии, с отклонением к центру циклона в нижних слоях атмосферы.
При циклонах преобладает пасмурная погода с сильными ветрами. Циклоны перемещаются преимущественно вдоль фронтов с Запада на Восток со скоростью 30-50 км/час. Циклоническая деятельность способствует междуширотному обмену воздуха и является важнейшим фактором общей циркуляции атмосферы.
1. Внетропический циклон - циклон, возникающий преимущественно в зоне западного переноса воздушных масс в умеренных и полярных широтах Северного и Южного полушарий.
Внетропические циклоны развиваются на полярных и арктических (антарктических) фронтах, разделяющих воздушные массы с различными термодинамическими свойствами.
В процессе развития внетропический циклон проходит несколько стадий: волна, молодой циклон, окклюдированный циклон. Развитие на фронтах мощных облачных систем и термическая неоднородность приводят к резким изменениям погоды. Кроме фронтальных, наблюдаются местные, малоподвижные внетропические циклоны, возникающие над теплой подстилающей поверхностью.
2. Высотный циклон - холодный циклон, выраженный в средней и верхней тропосфере, но отсутствующий у земной поверхности. Высотный циклон возникает вследствие изоляции части холодной воздушной массы, проникшей из более высоких широт.
3. Исландская депрессия - область пониженного атмосферного давления на севере Атлантического океана с центром вблизи Исландии, прослеживающаяся на многолетних средних климатологических картах.
Исландская депрессия - один из центров действия атмосферы; результат большой повторяемости центральных циклонов.
4. Тропический циклон - циклон, зарождающийся над океанами в зоне между 5 и 20 град. широты обоих полушарий и представляющий собой сравнительно небольшой (до 1000 км в поперечнике), но глубокий вихрь, обладающий большой кинетической энергией.
Тропический циклон сопровождается обильными катастрофическими ливнями и грозами, вызывает сильнейшее волнение на море и разрушения в прибрежных районах суши.

Существующее состояние теории процесса зарождения циклонов и антициклонов

Теория тропических циклонов отличается от теории циклонов только тем, что первой вообще не существует (и явление тропических циклонов настолько сложно, что в отношении их теория даже гипотез не выдвигает), а вторая, хотя и выдвигает гипотезы, но они все несостоятельны.

Прежде всего отметим низкий уровень физиков – теоретиков, подвизавшихся в метеорологии. Так, некоторые не понимают различия между градиентом давления и силой давления, например: “воздух двигался бы прямо в направлени градиента давления, т.е. поперек изобар, от высокого давления к низкому”, хотя в действительности градиент давления направлен от низкого к высокому давлению. От высокого давления к низкому направлена сила давления.

Так центробежное ускорение , вызванное вращением Земли, оказалось направленным к центру вихря, что нелепо, ибо центробежное ускорение всегда направлено от центра, что и отражено в его названии: центробежное, в отличие от центростремительного! Но что оставалось делать теоретикам гидрометеорологии, если все ускорения уже использованы, а логического объяснения так и не получилось? Для усыпления бдительности это ускорение перестали называть центробежным, а стали называть ускорением, вызванным вращением Земли.



  • ускорение силы давления G/r направлено от высокого давления к низкому;

  • центробежное ускорение v2/R, вызванное вращением вихря, направлено от центра вихря;

  • ускорение 2wv sinf, вызванное вращением Земли, направлено, как указано во второй строке на с. 37, вправо от движения (рис. 12).

Последнее правило устанавливалось до рассмотрения сил, действующих в антициклоне , а теперь на этом рисунке ветер заворачивает (без видимых причин!) в сторону высокого давления, что противоестественно для давления (без понуждающей силы (?)), но логично на основании наблюдений: вихрь в антициклоне огибает область высокого давления.

Все дело в том, что, как мы увидим, высокое давление в антициклоне создается сопротивлением эфирного потока в магнитном поле Земли струе ветра, порождающей вихрь.



На чер. 3.1. а – ускорение, сообщаемое струе, порождающей вихрь, эфирным потоком в магнитном поле Земли.

Указанные уравнения с учетом эфира должны быть записаны следующим образом:

Для циклона





(3.1)

для антициклона



(3.2)

Чер.4.1


Процессы образования циклонов и антициклонов

Примем к сведению, что в Европе и Америке преобладают процессы меридиональной формы циркуляции (восточная форма циркуляции в Азии обусловлена, по – видимому, Восточно – Сибирской магнитной аномалией), а также что (в северном полушарии) “в движении антициклонов преобладает составляющая, направленная к низким широтам, а циклоны “Как правило, движутся с запада на восток, отклоняясь к высоким широтам”.



В северном полушарии

Пусть возникла струя северного ветра вследствие падения атмосферного давления вдоль меридиана с севера на юг. По закону Бернулли давление движущейся массы воздуха меньше неподвижной. Но движение воздуха в ветре начинает тормозиться встречным потоком эфира в магнитном поле Земли, расположенного на побережье Антарктиды выше Австралии по широте, к южному магнитному полюсу Земли в районе Ньюфаундленда. При этом по пути следования ветра происходит увеличение массы воздуха за счет северной области, откуда дует ветер. В результате торможения и увеличения массы давление в области ветра начинает возрастать. Одновременно при торможении струи часть ее потока срывается (происходит разрыв движения!).

Срыв рассматриваем в точке меридиана на входе струи в область высокого давления (на чер. 3.1 стрелки исходят из точки меридиана на выходе из этой области).

Поскольку сорвавшийся поток струи продолжает перемещаться в сторону увеличения линейной скорости вращения Земли (т.е. он движется с отставанием от тех областей, в сторону которых движется), то масса воздуха этого потока оказывается отклоненной влево от первоначального меридионального направления (вода меридиоиальной реки подмывает правый берег, но у воздушной массы нет берега), т.е. начинает завихриваться по часовой стрелке, после чего включаются в действие силы, представленные своими ускорениями на чер. 3.1.

Таким образом, антициклон возникает не вокруг готовой области высокого давления, а эта область создается самой струей в ходе образования антициклона. Более того, вихрь образуется не в непрерывном процессе перехода от ламинарного течения к вихревому, а вследствие хорошо отлаженного природой процесса срыва части потока струи поперечным вязким трением среды, в данном случае – воздуха.

Рассмотрим появление струи южного ветра. В этом случае ветер не только не тормозится эфирным потоком магнитного поля Земли, а, наоборот, увлекается им, в результате возникает область низкого давления. И если при образовании антициклона срыв части потока струи ветра происходит торможением ее, то в циклоне – ускорением.

Срыв рассматриваем в точке меридиана на входе в область низкого давления.

Поскольку сорвавшийся поток струи продолжает перемещаться в сторону уменьшения линейной скорости вращения Земли (т.е. он движется с опережением тех областей, в сторону которых движется), то масса воздуха этого потока оказывается отклоненной вправо от первоначального меридионального направления, т.е. начинает завихриваться против часовой стрелки, после чего включаются в действие силы, представленные своими ускорениями в (3.1).



В южном полушарии

Здесь магнитный поток направлен от полюса к экватору, поэтому антициклон создается струей ветра от экватора к полюсу.

Срыв части потока струи рассматриваем в точке меридиана на входе в область высокого давления.

Поскольку сорвавшийся поток продолжает перемещаться в сторону уменьшения линейной скорости вращения Земли (т.е. он движется с опережением тех областей, в сторону которых движется), то масса этого потока оказывается отклоненной вправо от первоначального меридионального направления (вода меридиональной реки в южном полушарии подмывает левый берег), т.е. начинает завихриваться против часовой стрелки.

Циклон в южном полушарии создается струей ветра от полюса к экватору. Воздушная масса сорвавшегося со струи потока при своем перемещении в сторону экватора отстает от вращения Земли и отклоняется влево от первоначального меридионального направления, т.е. завихривается по часовой стрелке.

Заключение

Реки имеют твердые границы – берега и, соответственно, простые правила поведения – подмывание правого и левого берега. У вихрей без берегов и с завихриванием вокруг области высокого и низкого давления правила не столь просты. Отметим некоторые закономерности в описанных выше процессах:



  • оба вихря в северном полушарии начинаются с отклонения по вращению Земли, в южном – против;

  • антициклон начинается в северном полушарии с отставания от вращения Земли и с отклонения против него;

  • циклон начинается в северном полушарии с опережения вращения Земли и с отклонения по нему, в южном – с отставания от вращения Земли и с отклонения против него.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Рейнгольдс А.Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях. Москва: Энергия, 1979

2. Пруссов П.Д. Физика эфира. Николаев: Приват-Полиграфия, 2003

3. Вихревое движение./ Физическая энциклопедия, 1988, т.1

4. Пруссов П.Д. Явление эфира. Николаев: РИП “Рионика”, 1999,

5. ФедорченкоА.М. Теоретическая физика. Классическая механика. Киев: Вища школа, 1983, 352 с.

 

 









©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет