ПОГОДА
Области высокого и низкого давления

Страница 3 из 4

Область низкого давления (барометрический минимум, циклон) характеризуется тем, что в некоторой точке земной поверхности атмосферное давление оказывается в данный момент наименьшим; отсюда, как от центра, атмосферное давление во все стороны повышается. Пример достаточно характерно выраженной области низкого давления дан на карте (см. карту I табл. I). На карте изображено распределение погоды 14/2 ноября 1897 г., бывшее причиною наводнения в СПб.; распределение метеорологических элементов в этой области схематически изображено на чертеже 1.

Чертеж 1.

Из карты видно, что в подобной области изобары сомкнутыми овалами огибают центр низкого давления. Внутри области (за ее границу принимается обыкновенно изобара, соответствующая барометрическому давлению в 760 мм) небо — вообще облачное: в правой, восточной части оно покрыто плотными облаками, имеющими форму растянутых над огромным небом; по мере удаления от центра — области массы облаков становятся все меньше и меньше, небо все более и более проясняется и на окраине остается совершенно чистым; дождь и вообще осадки здесь носят уже несколько иной характер: из обложных они переходят в спорадические, то появляющиеся, то исчезающие.

Соответственно состоянию неба в области низкого давления распределены и температуры: в правой, вост. ее части при покрытом плотными, густыми облаками небе температура быстро повышается в зимнее время (как на нашей карте) с приближением к центру области летом она постепенно падает. В левой стороне от центра минимума наблюдается обратное: с постепенным прояснением неба температура по мере удаления от центра начинает падать зимою, возрастать летом. Наиболее замечательным в области низкого давления является распределение ветров; на карте оно хорошо видно. Ветры в области этой оказываются вообще направленными к ее центру; воздух, ими приносимый, приближается к нему по спиралям и пересекает изобары под некоторыми определенными углами. Словом — система распределения ветров (схематически — см. чертеж 2) представляет собою действительно вихревое движение, направленное обратно движению часовой стрелки.

Чертеж 2.

Ветры внутри области вообще достигают значительной силы и тем сильнее, чем ближе друг к другу проходят изобары, чем больше градиент (см.) в данном пункте. Таковы в главнейших чертах особенности погоды в областях низкого давления. Необходимо, впрочем, иметь в виду, что нередко местные причины или влияние соседних областей низкого или высокого давления могут до известной степени видоизменить эти особенности.

Перечисленные характерные черты погоды в области низкого давления являются следствием того круговорота воздуха, который устанавливается под влиянием такого распределения атмосферного давления. Если под действием каких бы то ни было причин в некотором пункте земной поверхности атмосферное давление понизится сравнительно с окружающими точками, то возникает всегда сток воздуха от мест с более высоким к местам с низшим давлением. Если бы не существовало вращения земли около оси — движение воздушных масс в таком возникшем потоке совершалось бы по прямым линиям, соединяющим места высшего давления с местами более низкого, т. е. было бы перпендикулянрно к направлениям изобар; но под действием отклоняющей силы вращения Земли около оси образовавшийся поток должен отклониться от прямого направления всегда вправо (в северном полушарии); с другой стороны, существует при движении воздушных масс их трение о земную поверхность, до известной степени ограничивающее отклоняющее действие вращения земли.

Благодаря взаимодействию всех этих условий ветер около барометрического минимума вблизи земной поверхности дует всегда под некоторым определенным углом к изобаре, отчего путь воздушных масс и принимает форму спиралей, закручивающихся, по мере приближения к центру минимума, обратно часовой стрелке. Приносимые притекающими со всех сторон ветрами массы воздуха в центральной части барометрического минимума должны подниматься вверх и верхними течениями выноситься вон из области, что действительно и подтверждается наблюдениями. Возникновением подобного круговорота воздушных масс в области барометрического минимума определяются все типические особенности наблюдаемой здесь погоды.

Под влиянием этого круговорота к южной и вост. части минимума притекают теплые и богатые водяными парами массы воздуха, приносимого южными, юго-западными и западными ветрами. Поднимаясь в центральной части минимума вверх и охлаждаясь при этом, этот воздух быстро достигает насыщения и выделяет огромное количество паров в капельно-жидком виде, создавая таким образом в восточной и южной части минимума густые, плотные облака, держащиеся на сравнительно небольших высотах и сопровождаемые обыкновенно дождем или снегом. Выделив избыток паров, воздух продолжает подниматься, конденсация паров в жидкие капельки также продолжается, но уже медленнее и в меньших количествах благодаря значительно пониженной темп. воздуха; капельки быстро замерзают, превращаясь в мелкие ледяные кристаллики, собирающиеся в облака и образующие растянутые на огромные пространства пелены белесоватых перисто-слоистых облаков, относимых воздушными течениями верхних слоев атмосферы на большие расстояния по восточной окраине области минимума. Теплый ветер, большая облачность, мешающая потере тепла лучеиспусканием, и огромные количества тепла, выделяемого при конденсации паров в водяные капли, создают чрезвычайно благоприятные условия для повышения темп. в этой части минимума. Совершенно иначе стоит дело в северной и западной его частях: ветры, здесь дующие, несут сухой и холодный воздух с С. и В.

Нагреваясь по мере приближения к центру минимума, воздух этот становится еще суше и этим способствует прояснению неба в этих частях. Вместе с прояснением неба начинается быстрое нагревание солнечными лучами почвы днем и потеря тепла лучеиспусканием в ночное время: отсюда — условия, создающие здесь понижение температуры зимою, когда потеря тепла лучеиспусканием преобладает над дневным нагреванием, и повышение температуры летом.

Области низкого давления обладают вообще способностью более или менее быстро менять свое место по земной поверхности: стационарные, минимумы, сохраняющие в течение долгого промежутка времени свое положение, — явление чрезвычайно редкое. Скорость перемещения минимумов может быть очень различною: наблюдались минимумы, проходящие за сутки свыше 2000 км, но наблюдались и такие, которые за сутки перемещались едва на 100—200 км. Из минимумов средних широт достаточно изучена скорость передвижения тех, которые проходят по вост. части Соединенных Штатов, северной части Атлантического океана и Европе. В Соединенных Штатах средняя скорость составляет 1100 км в сутки, в средних широтах Атлантического океана 700 км, в Европе несколько менее. При вступлении на материки минимум делается обыкновенно все менее и менее глубоким и постепенно начинает терять свои характеристические особенности вихря. Перемещаясь по земной поверхности, барометрические минимумы движутся по преимуществу по некоторым определенным направлениям — как бы по некоторым излюбленным ими путям. Изучение синоптических карт, составляемых германской морской обсерваторией (Deutsche Seewarte) в Гамбурге, привело фон-Беббера к построению карты путей, которыми движутся обыкновенно барометрические минимумы в Европе. Подобная же работа сделана акд. Рыкачевым для Европы и, главным образом, России на основании материала, имеющегося в распоряжении Главной Физической Обсерватории в СПб. (Рыкачевев, "Типы путей циклонов в Европе etc.", С-Пб., 1896); полученные Рыкачевым результаты сходны с теми, к которым пришел и фон-Беббер. Карта чертеж 3 представляет краткое резюме карт и выводов Рыкачева; она показывает, что те минимумы, которые появляются в Европе, почти все приносятся к нам с Атлантического океана и имеют поступательное движение преимущественно от З. к В. или, точнее, С.В.

Чертеж 3.

Карта путей барометрических минимумов в Европе.

— Анализ чисел, приводимых Рыкачевым, показывает, что наиболее часто минимумы избирают пути (на карте типы путей обозначены римскими цифрами): II (16% всего числа наблюдаемых в течение года минимумов идут этим путем), III (15%), VIII (11%) и I (9%); всего реже минимумами избираются пути IX (2 %) и VII (3%). До 14% всего наблюдаемого за год числа минимумов движутся по чрезвычайно сложным и запутанным траекториям, которые не подходят ни под один из прочерченных на карте путей. Пути I, III, V и VI избираются преимущественно минимумами зимнего времени, пути IV, VIII и ? — в летнее время; остальные пути одинаково часто посещаются минимумами как летом, так и зимою. Весьма характерною особенностью при движении минимумов является тот факт, что они стремятся двигаться группами, следуя один за другим, при чем обыкновенно последующие с незначительными уклонениями следуют тому пути, по которому прошел первым из них.

Представим себе теперь некоторый пункт земной поверхности, в котором находится наблюдатель, и посмотрим, как будет меняться здесь погода, если к этому пункту будет приближаться минимум. Прежде всего, с приближением передней, вост. его части замечается появление на небе характерных перистых облаков (см. Облака), располагающихся длинными полосами, сходящимися в одной общей точке радиации на горизонте (для Европы эта точка лежит обыкновенно на сев.-зап. стороне горизонта); облака эти расползаются все больше и больше, затягивают понемногу все небо, при чем наблюдаются нередко вокруг солнца и луны блестящие круги (гало — halos); затем, постепенно уплотняясь, облака эти переходят в сплошную белесоватую пелену типичных Alto-Stratus'ов, сквозь которую слабо еще просвечивают солнце и луна ("водянистое солнце"). Вместе с появлением Alto-Stratus'ов начинается падение барометра, медленное вначале и постепенно усиливающееся по мере надвигания минимума [Интересно, что с приближением барометрического минимума тесно связаны некоторые явления в живых организмах; давно известен факт, чтo за некоторое время до наступления перемены погоды в сторону ее ухудшения некоторыми организмами начинают ощущаться известные болевые явления: ноют старые ревматические затвердения, усиливаются невралгические боли, болят старые зарубцевавшиеся раны; за последнее время работами Нижегородцева, Кайгородова и др. констатировано, что как эти явления, так и многие другие из жизни организмов тесно связаны с движением барометрических минимумов (подробности см. "Метеорологический вестник", 1894, 443 и 1896, 254).].

С падением барометра начинается обыкновенно усиление ветра, постепенно все более и более крепчающего и переходящего иногда в настоящую бурю. Через некоторое время после образовании сплошного покрова Alto-Stratus'ов — на его фоне появляются грязноватые пятна разорванных и быстро несомых ветром дождевых облаков; пятна эти понемногу учащаются и увеличиваются, начинается дождь, сначала мелкий, моросящий — словно сквозь сито, потом постепенно усиливающийся и переходящий наконец в настоящий проливной дождь. Ветер, усиливаясь, приобретает порывистый характер, налетает шквалами, дождь обдает целыми потоками воды, это — признак приближения центральной части минимума. Вдруг наступает момент, когда ветер стихает, дождь прекращается, небо проясняется, барометр достигает своей наименьшей высоты; но это продолжается очень недолго. Вслед за этим небо снова быстро заволакивается тучами, ветер крепчает и дует порывами; начинается опять дождь вместе с повышением барометра; однако теперь уже и дождь, и ветер, и облачность не имеют такого постоянства, как при падении барометра: ветер время от времени сменяется почти полным затишьем, вместо дождя временами проглядывает ясное небо с ярким солнцем днем. Эти промежутки затишья и ясного неба постепенно увеличиваются, затем небо совершенно проясняется и устанавливается ясная, тихая, солнечная погода: минимум прошел. Вместе с прохождением минимума меняется и температура; она падает летом, повышается зимою при надвигании передней, вост. части минимума, и, наоборот, повышается летом, а зимою падает в западной его половине по мере прояснения неба. Направление ветра меняется различным образом в зависимости от того, какою частью коснется минимум места наблюдения. Если минимум проходит своим центром через этот пункт, то ветер постепенно из юго-западного переходит к Ю. по мере приближения минимума и затем, после прохождения его центра, меняется в северный и северо-западный. Когда минимум движется севернее места наблюдения, то ветер последовательно переходит через румбы: SE, S, SW, W, NW; при прохождении центра минимума южнее места наблюдения смена ветров пойдет в порядке: SE, E, NE, N, NW. Вообще для определения по дующему ветру того, где в данный момент находится центр проходящего барометрического минимума, пользуются правилом, указанное впервые Бейс-Балло: став в каком-нибудь месте барометрического минимума так, чтобы смотреть в сторону, куда дует ветер, мы всегда будем иметь в северном полушарии центр минимума впереди себя влево, в южном — впереди вправо.

Барометрические минимумы представляют собой вихри, не отличающиеся особенно устойчивым характером, обладающие большой подвижностью и вообще склонные к быстрым перемещениям, разным изменениям и новообразованиям; совершенно противоположны им в этих отношениях области высокого давления (барометрические максимумы, антициклоны), отличающиеся значительно меньшей подвижностью и вообще имеющие явное стремление сохранять раз ими достигнутое состояние и подолгу оставаться на одном и том же месте. Барометрический максимум характеризуется тем, что от некоторого центрального пункта, где давление достигает своей наибольшей высоты, оно идет, понижаясь во все стороны. Изобары, как и в минимум, сомкнутыми овалами окружают этот пункт, но овалы имеют здесь гораздо менее правильную сравнительно с минимумами форму; в то время, как в минимуме вокруг центра мы находим нередко 5 и даже больше совершенно правильных овалов, в максимуме около центра обыкновенно 1, реже 2 по большей части не особенно правильных овала. Так же, как и в области минимума, ветры дуют вокруг максимума, заставляя массы воздуха двигаться по спиралеобразным путям, но направление движения — иное: в максимуме воздух оттекает, движется от центра наружу — к периферии области, вращаясь по часовой стрелке в северном полушарии.

Чертеж 4.

Движение это довольно медленное; в области барометрического максимума ветры очень слабы. Малая скорость оттекающих от центра максимума воздушных масс делает их более доступными различным местным влияниям; отсюда — менее правильные формы самого вихря сравнительно с минимумом, где ветры сильнее. На место удаляемых от центра установившеюся системою ветров масс воздуха в центре максимума протекают сверху нисходящим движением новые массы холодного воздуха из верхних слоев атмосферы. Так как этот притекающий в центре вихря воздух поступает сверху с весьма малым содержанием водяных паров и, опускаясь вниз, нагревается, то его влажность должна при этом еще более уменьшаться, а прозрачность, в значительной степени обусловленная содержанием водяных паров, увеличиваться. Таким образом установившаяся циркуляция воздуха создает в области барометрического максимума весьма характерные особенности; эти особенности хорошо видны как на карте, табл. 2, так и на схематическом чертеже 5, показывающем типичное распределение метеорологических элементов в этой области.

Чертеж 5.

При медленном движении воздушных масс в области господствуют слабые ветры, а в центральной ее части — почти полное затишье. Благодаря малому содержанию паров погода во всей области по преимуществу ясная, только на окраинах, там, где область максимума приходит в соприкосновение с другими, соседними областями, наблюдается появление отдельных перистых или кучевых облаков. Ясное, безоблачное небо с ярким солнцем днем влечет за собою жаркую погоду летом, сильные морозы зимою. В ночное время благодаря отсутствию облачного покрова поверхность почвы и прилегающий к ней нижний слой воздуха настолько сильно охлаждается, что по всей области, а особенно в центральной ее части, где — затишье, наблюдаются туманы и обильные росы по ночам летом, туманы и иней зимою. Приведенные сейчас черты погоды в области барометрического максимума могут, как уже было замечено и выше, сильно измениться в зависимости от местных условий. В особенности сильно влияет на погоду в области барометрического максимума состояние поверхностного слоя почвы.

Так, например, в осеннее время, когда максимум надвигается на местность после продолжительной пасмурной и дождливой погоде, когда, следовательно, поверхность почвы вся пропитана влагою — и прилегающие к ней слои воздуха благодаря испарению насыщаются водяными парами; в таком случае при прояснении неба с понижением температуры водяные пары быстро переходят в капельно-жидкое состояние и образуются мощные, плотные слои тумана, густой пеленой закутывающего все небо; из этого тумана начинает моросить мелкий дождик — и получается характерный осенний барометрический максимум, на первый взгляд ничего общего с описанною выше погоды не имеющий. Однако здесь все дело — в состоянии нижнего слоя воздуха. Поднимаясь во время подобной погоды на воздушных шарах, воздухоплаватели, пройдя сравнительно нетолстый (не свыше 150 метр. толщины) слой тумана и поднявшись над ним, наблюдали над собою яркое солнце на совершенно безоблачном небе. Не менее характерно влияние снежного покрова на погоду при барометрических максимумах зимою.

Вследствие огромной потери тепла излучением с поверхности снега эта последняя, сильно охлаждаясь при ясной погоде, способствует усилению мороза, охлаждая и прилегающие к ней слои воздуха. Особенно сильно охлаждение снеговой поверхности там, где местность закрыта настолько, что ветры совершенно отсутствуют, и где поэтому устранены все обстоятельства, уменьшающие влияние подобного охлаждения; только при подобных условиях и возможны такие морозы, где температуры могут понижаться до 60°—70° ниже 0°, как, например, в Верхоянске.

Наконец, в некоторых случаях может измениться и самый характер ветров в области максимумов, особенно на его окраинах. Так, в том случае, когда к области барометрического максимума весьма близко подходит сильный минимум, изобары на окраинах максимума в стороне приближающегося минимума могут сильно сблизиться; градиент обыкновенно здесь очень небольшой, достигает значительной величины, ветры усиливаются и мало-помалу переходят в бури, сопровождаемые нередко в зимнее время сильными метелями, снежными заносами и буранами. Особенно часто такая Погода бывает в степях юга России, когда в северной или средней полосе максимум, а на Черном море минимум.

Установить для перемещения максимумов какие-нибудь определенные типы путей подобно тому, как это сделано для минимумов, несравненно труднее — как потому, что максимумы вообще движутся гораздо менее правильно, нежели минимумы, так и потому, что они обладают способностью иногда целыми неделями — в исключительных случаях даже месяцами — оставаться почти на одном и том же месте. Вообще относительно их перемещения можно сказать только, что максимумы стремятся двигаться к Ю.В. Оставаясь продолжительное время на одном и том же месте, барометрический максимум начинает обыкновенно понемногу терять свои характеристические черты и мало-помалу исчезает, как бы постепенно расползаясь и выравниваясь.

Барометрические минимумы и максимумы представляют собой две основные формы распределения атмосферного давления — два главнейших типа атмосферных вихрей, обусловливающих своим появлением и перемещением непериодические смены Погоды. Распределяясь известным образом в данный момент по земной поверхности, они являются обыкновенно причиною возникновения в промежуточных между ними областях различных второстепенных форм атмосферного давления и погоды, разных более мелких вихрей, имеющих более ограниченное влияние на Погоду занимаемых ими местностей и поэтому носящих как бы местный характер. Из таких второстепенных вихрей наибольшее значение представляют частные минимумы.

Частные минимумы по форме своей очень напоминают настоящие, основные барометрические минимумы, на окраинах которых они обыкновенно и зарождаются. Особенно часто эти второстепенные вихри возникают на юго-восточной окраине барометрического минимума, почему и самый квадрант этот благодаря бурям и грозам, сопровождающим обыкновенно образовавшийся частный минимум, носит нередко название "опасного квадранта". При появлении этих вихрей, как это видно на чертеже 6, изобары на окраинах главного минимума изгибаются особым, характерным образом, получается как бы разбухание или петля, внутри которой замечается возникновение своего, особого центра слабого давления и появление вихревого движения, как и в настоящем минимуме.

Чертеж 6.

Иногда, остановившись в этой стадии развития, частный минимум остается спутником главного, двигаясь вместе с ним общим поступательным движением. Иногда же этот вновь образовавшийся вихрь постепенно увеличивается, давление в центре уменьшается, размеры его растут, и наконец он отделяется от главного минимума и получает свое собственное поступательное движение, являясь тогда уже самостоятельным барометрическим минимумом. Как общий характер погоды в области частного минимума, так и порядок ее изменения при прохождении такового в главных чертах являются совершенно сходными с погодой в обыкновенном минимуме. Наиболее характерною особенностью частных минимумов является то, что большинство из них сопровождается грозами и ливнями, т. е. кратковременными, но очень сильными дождями: по А.В. Клоссовскому, грозы средних широт обязаны своим происхождением именно таким частным барометрическим минимумам (некоторые подробности о грозах см. соотв. ст.).

•Стр. 1• — •Стр. 2• — •Стр. 3• — •Стр. 4•

При написании этого текста использовался материал из
Энциклопедического словаря Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890—1907).

Рекомендуем Вам посмотреть популярные разделы сайта myvaleology.com: MENU с описанием разделов
СОЦСЕТИ	ВКЛАД	ДИЕТА	СПОРТ
			Версия all4-8

Copyright © VZOJ 2023. Все права защищены. При перепечатке или цитировании материалов сайта myvaleology.com, пожалуйста, ставьте ссылку на сайт myvaleology.com :
<a href="https://myvaleology.com">Здоровый образ жизни</a>
Права на фотографии принадлежат их авторам.

Сайт работает на хостинге www.reg.ru , скидка на услуги по промокоду 5084-7F0E-EABE-D693

В партнерстве со www.onlinetrade.ru (Вы сразу получаете 300 Бонусов на покупки при регистрации, 1 Бонус = 1 Рубль)