Zyklone, Antizyklone, Taifune, Hurrikane, Tornados, Tornados - diese Phänomene werden durch Wirbelbewegungen in der Atmosphäre verursacht, begleitet von Niederschlag (mehr oder weniger). Berücksichtigen Sie die Merkmale und Bedingungen für das Auftreten dieses Elements.
Bewegung von Luftmassen in der Atmosphäre
In der Atmosphäre unseres Planeten gibt es eine ständige Zirkulation von Luftmassen mit der Übertragung von Energie und materiellen Bestandteilen. Bewegung läuft:
- von Norden nach Süden und in die entgegengesetzte Richtung (meridional);
- von Westen nach Osten und in die entgegengesetzte Richtung (Breitengrad).
In der Troposphäre gibt es zusätzlich zu meridionalen und lateralen Übertragungen von Luftmassen Wirbelbewegungen der Atmosphäre, begleitet von Niederschlägen - Zyklonen und Antizyklonen.
Diese Phänomene führen zu Veränderungen der klimatischen Bedingungen in allen Regionen der Erde.
In den unteren Schichten der Troposphäre, in der tropischen Zone, heizen sich die Luftmassen recht stark auf. Gleichzeitig werden die Luftmassen (besonders über den Ozeanen) mit Feuchtigkeit gefüllt. Warme Luft steigt aufbis zu einer Höhe von 1000-1200 Metern, wo es mit anschließender Wolkenbildung abzukühlen beginnt. An die Stelle der angehobenen warmen Massen treten k alte nördliche Massen (auf der Nordhalbkugel). Warme Luftmassen werden von der durch die Erdrotation verursachten Coriolis-Kraft eingefangen. Sie beginnen sich nicht nur nach oben, sondern auch horizontal zu bewegen, während sie von einer geradlinigen Richtung abweichen - auf der Nordhalbkugel nach Nordosten. K alte Massen gehen nach Südwesten (auf der Südhalbkugel bewegen sich Luftmassen genau in die entgegengesetzte Richtung). So entstehen die Passatwinde.
Die bis zum Ende des Sommers und Anfang des Herbstes erwärmte Wasseroberfläche des Ozeans bietet die Möglichkeit zur Bildung anderer mit Feuchtigkeit gefüllter Luftmassen - Monsun. Ihre Richtung ist den Passatwinden genau entgegengesetzt.
Das thermische Gleichgewicht des Planeten wird aufgrund globaler Übertragungen zwischen den Breitengraden aufrechterh alten: Wärme von tropischen Breiten in hohe Breiten, Kälte von subpolaren (hohen) Breiten in die Tropen.
Die zyklonale Aktivität der Atmosphäre beruht auf der Verbindung tropischer Zirkulation mit der Wirbelaktivität von Luftmassen in gemäßigten Breiten.
Zyklogenese
Dieser Begriff bezieht sich auf die Bildung, Entwicklung oder den Zusammenbruch der Wirbelbewegung der Atmosphäre, begleitet von Niederschlag. Das heißt, irgendein Zyklon - ein Wirbel mit niedrigem Druck im Inneren. "In den Eingeweiden" der Wirbelstürme der nördlichen Hemisphäre weht der Wind gegen den Uhrzeigersinn. Die untere Region des Zyklons ist durch die Abweichung des Windes zu seinem Zentrum hin gekennzeichnet.
Die moderne Meteorologie unterteilt Zyklonwirbel in zwei Typen: nach ihrem StandortHerkunft und nachfolgende Aktivität - tropisch und außertropisch (gemäßigte Wirbelstürme).
Die ersten werden in den Tropen gebildet, mit der Entwicklung erreichen sie eine Größe von bis zu tausend Kilometern (sehr selten mehr). Die zweite ist die Wirbelbewegung der Atmosphäre in der Zone der gemäßigten und subpolaren Breiten. Außertropische Wirbelstürme erreichen riesige (bis zu mehrere tausend Kilometer) Größe.
Die Geschwindigkeit der Luftwirbelbewegung in tropischen Wirbelstürmen ist enorm, sie kann Sturmwerte erreichen. Diese Wirbel können bei ihrer Bewegung außertropisch werden.
Voraussetzungen für die Entstehung einer tropischen Wirbelbewegung
Damit sich ein tropischer Wirbel bilden kann, muss die umgebende Luft mit Feuchtigkeit gesättigt sein (dies ergibt einen Instabilitätsfaktor). Das Wasser im Ozean erwärmt sich bis zu einer Tiefe von fünfzig Metern auf eine Temperatur von mehr als sechsundzwanzig Grad Celsius. Wenn Dämpfe in den unteren Schichten der Troposphäre kondensieren, muss die Luft sehr schnell abkühlen (dies ist die Hauptenergiequelle des Zyklons).
Taifune und Hurrikane - tropische Wirbelstürme
Im Fernen Osten und in den Ländern Südostasiens werden tropische Wirbelbewegungen der Atmosphäre, begleitet von Niederschlägen, als Taifune bezeichnet. In den Ländern Nord- und Südamerikas - Hurrikane (unter den Maya-Indianern ist der Gott des Windes Hurakan). Wenn die Geschwindigkeit eines Sturms während eines Sturms einhundertsiebzehn Kilometer pro Stunde überschreitet, ist dies bereits ein Hurrikan.
Tropische Wirbelstürme bringen schwere Regenfälle. Auf See entstehen während eines Taifuns und eines Hurrikans riesige Wellen. Aber sie werden geschwächt, indem sie untergehenWindwirkung an Land. Von tropischen Wirbelstürmen verursachte Regengüsse fallen in Entfernungen von bis zu vierzig Kilometern ins Landesinnere. Dies ist sehr wichtig, um das trockene Klima der Kontinente abzumildern.
Die Zyklone selbst tragen Energiereserven von einem Ort auf dem Planeten zum anderen, von den Tropen bis in die gemäßigten Zonen. Dies ist wichtig für globale Wirbelstürme in der Atmosphäre, weil es zu einer Annäherung der Temperaturen auf dem Planeten führt, das Klima nivelliert und milder macht.
Außertropische Wirbelstürme und Antizyklone
Riesige (mehrere tausend Kilometer) Wirbelbewegungen der Atmosphäre, begleitet von Niederschlägen und auftretend in gemäßigten und subpolaren Zonen, werden als extratropische Wirbelstürme und Antizyklone bezeichnet. Windwirbel in nördlichen Wirbelstürmen drehen sich in die gleiche Richtung wie nördliche Taifune.
Mit dem Aufkommen eines solchen Hurrikans setzt schlechtes Wetter ein, aber der Antizyklon bringt einen klaren und sonnigen Tag.
Auftreten von Wirbelstürmen gemäßigter Breiten
Um den Mechanismus des Auftretens dieser Formationen darzustellen, ist es notwendig, mit dem Konzept einer atmosphärischen Front zu operieren. In erster Näherung ist dies nur eine Grenze zwischen zwei verschiedenen Luftmassen.
Tatsächlich ist dies eine Zone von mehreren zehn Kilometern, die in einem Winkel von einem Grad geneigt ist. Bei einer Warmfront liegt ihre Neigung in Bewegungsrichtung (sie überdeckt sozusagen die k alte Masse von oben). Bei Kälte - im Gegenteil, auf der gegenüberliegenden Seite der Bewegung. Die Bewegungsgleichung der Atmosphäre wird durch die Formel von Max Margules ausgedrückt(australischer Meteorologe).
Das Zusammenwirken von Warm- und K altfronten führt zur Bildung eines zyklonalen Wirbels. Bei einer solchen Verbindung wird ein Teil der Warmfront in Form einer länglichen "Zunge" in die k alte Masse eingeführt. Gleichzeitig steigt warme Luft als leichtere Luft auf.
Während dieser Interaktion laufen zwei Prozesse ab, die zu einem zyklonalen Wirbel führen. Aufsteigende Dampfmoleküle (Wasser) beginnen sich zu drehen: Sie werden vom Magnetfeld der Erde beeinflusst. Sie beziehen bei dieser Drehbewegung die gesamte Umgebungsluft mit ein. Dadurch entsteht aus ihm und Wassermolekülen ein riesiger Strudel.
Oben kühlen die Luftmassen ab. In diesem Fall kondensiert Wasserdampf, der sich in Wolken verwandelt (dies sind nachfolgende Regen, Hagel, Schnee). Solches Wetter mit schlechtem Wetter kann mehrere Tage oder sogar Wochen anh alten. Dies hängt von der "Langlebigkeit" des Zyklons ab: Je größer die Warmluftzufuhr, desto länger besteht der Zyklon.
Auftreten von Antizyklonen
Die Entstehung dieses Wirbels ist auf die Absenkung der atmosphärischen Massen zurückzuführen, wenn sie ohne Wärmeaustausch mit den umgebenden Massen erhitzt werden. Während dieses Vorgangs sinkt die Luftfeuchtigkeit im Inneren, was zur Verdunstung bereits vorhandener Wolken führt. Unter dem Einfluss des Erdmagnetfeldes beginnen sich Wassermoleküle – in den nördlichen Hochdruckgebieten – im Uhrzeigersinn zu drehen. Stabiles Wetter in diesem Prozess kann bis zu drei Wochen dauern.
