Ցիկլոններ, անտիցիկլոններ, թայֆուններ, փոթորիկներ, տորնադոներ, տորնադոներ. Հաշվի առեք այս տարրի առաջացման բնութագրերն ու պայմանները։
Օդային զանգվածների տեղաշարժը մթնոլորտում
Մեր մոլորակի մթնոլորտում տեղի է ունենում օդային զանգվածների անընդհատ շրջանառություն՝ էներգիայի և նյութական բաղադրիչների փոխանցմամբ։ Շարժումն ընթացքի մեջ է՝
- հյուսիսից հարավ և հակառակ ուղղությամբ (միջօրեական);
- արևմուտքից արևելք և հակառակ ուղղությամբ (լայնական):
Տրոպոսֆերայում, բացի օդային զանգվածների միջօրեական և լայնական փոխանցումներից, տեղի են ունենում մթնոլորտի պտտահողմային շարժումներ, որոնք ուղեկցվում են տեղումներով՝ ցիկլոններ և անտիցիկլոններ։
Այս երևույթները կլիմայական պայմանների փոփոխություններ են առաջացնում մոլորակի բոլոր շրջաններում։
Տրոպոսֆերայի ստորին շերտերում՝ արևադարձային գոտում, օդային զանգվածները բավականին ուժեղ են տաքանում։ Միաժամանակ օդային զանգվածները լցվում են խոնավությամբ (հատկապես օվկիանոսների վրայով)։ Տաք օդը բարձրանում էմինչեւ 1000-1200 մետր բարձրության վրա, որտեղ այն սկսում է սառչել հետագա ամպերի գոյացմամբ։ Բարձրացված տաք զանգվածների փոխարեն գալիս են սառը հյուսիսային զանգվածներ (հյուսիսային կիսագնդում)։ Տաք օդային զանգվածները գրավվում են Երկրի պտույտի հետևանքով առաջացած Coriolis ուժի կողմից: Նրանք սկսում են շարժվել ոչ միայն դեպի վեր, այլև հորիզոնական՝ միաժամանակ շեղվելով ուղղագիծ ուղղությունից՝ հյուսիսային կիսագնդում դեպի հյուսիս-արևելք: Սառը զանգվածները գնում են դեպի հարավ-արևմուտք (հարավային կիսագնդում օդային զանգվածները շարժվում են ճիշտ հակառակ ուղղությամբ): Ահա թե ինչպես են ձևավորվում առևտրային քամիները։
Օվկիանոսի ջրային մակերեսը, որը տաքացել է ամառվա վերջին և աշնան սկզբին, հնարավորություն է տալիս խոնավությամբ լցված այլ օդային զանգվածների՝ մուսոնների ձևավորմանը։ Նրանց ուղղությունը խիստ հակառակ է առևտրային քամիներին։
Մոլորակի ջերմային հավասարակշռությունը պահպանվում է գլոբալ միջլայնական փոխանցման շնորհիվ՝ ջերմություն արևադարձային լայնություններից բարձր լայնություններ, ցուրտ ենթաբևեռ (բարձր) լայնություններից դեպի արևադարձային գոտիներ:
Մթնոլորտի ցիկլոնային ակտիվությունը հիմնված է արևադարձային շրջանառության կապի վրա բարեխառն լայնություններում օդային զանգվածների պտտվող ակտիվության հետ։
Ցիկլոգենեզ
Այս տերմինը վերաբերում է մթնոլորտի հորձանուտային շարժման ձևավորմանը, զարգացմանը կամ փլուզմանը, որն ուղեկցվում է տեղումներով։ Այսինքն՝ պարզապես ցանկացած ցիկլոն՝ ներսում ցածր ճնշմամբ հորձանուտ։ Հյուսիսային կիսագնդի ցիկլոնների «աղիներում» քամիները փչում են ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։ Ցիկլոնի ստորին շրջանը բնութագրվում է քամու շեղմամբ դեպի կենտրոն։
Ժամանակակից օդերևութաբանությունը ցիկլոնային պտույտները բաժանում է երկու տեսակի՝ ըստ նրանց գտնվելու վայրի.ծագումը և հետագա ակտիվությունը՝ արևադարձային և արտատրոպիկական (չափավոր ցիկլոններ):
Առաջինները ձևավորվում են արևադարձային գոտում, զարգացմամբ հասնում են մինչև հազար կիլոմետրի (շատ հազվադեպ ավելի) չափերի։ Երկրորդը մթնոլորտի հորձանուտային շարժումն է բարեխառն և ենթաբևեռ լայնությունների գոտում։ Արտարևադարձային ցիկլոնները հասնում են հսկայական (մինչև մի քանի հազար կիլոմետր) չափերի։
Արևադարձային ցիկլոններում օդի պտտվող շարժման արագությունը հսկայական է, այն կարող է հասնել փոթորկի արժեքների։ Այս պտույտները շարժվելիս կարող են դառնալ արտատրոպիկական։
Պայմաններ, որոնք անհրաժեշտ են արևադարձային պտտվող շարժման ձևավորման համար
Արևադարձային հորձանուտ առաջանալու համար անհրաժեշտ է, որ շրջակա օդը հագեցած լինի խոնավությամբ (սա տալիս է անկայունության գործոն): Օվկիանոսում ջուրը տաքանում է մինչև հիսուն մետր խորության վրա, մինչև քսանվեց աստիճան Ցելսիուս: Երբ գոլորշիները խտանում են տրոպոսֆերայի ստորին շերտերում, օդը պետք է շատ արագ սառչի (սա ցիկլոնի հիմնական էներգիայի աղբյուրն է):
Թայֆուններ և փոթորիկներ - արևադարձային ցիկլոններ
Հեռավոր Արևելքում և Հարավարևելյան Ասիայի երկրներում մթնոլորտի արևադարձային պտտվող շարժումները, որոնք ուղեկցվում են տեղումներով, կոչվում են թայֆուններ: Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայի երկրներում՝ փոթորիկներ (մայաների հնդկացիների մոտ քամու աստվածը Հուրականն է)։ Եթե փոթորկի ժամանակ փոթորկի արագությունը գերազանցում է ժամում հարյուր տասնյոթ կիլոմետրը, ապա սա արդեն փոթորիկ է։
Արևադարձային ցիկլոնները հորդառատ անձրևներ են բերում. Ծովում, թայֆունի և փոթորիկի ժամանակ, հսկայական ալիքներ են առաջանում։ Բայց տակն ընկնելով թուլանում ենքամու գործողություն հողի վրա. Արևադարձային ցիկլոնների հետևանքով անձրևները ընկնում են մինչև քառասուն կիլոմետր հեռավորության վրա: Սա շատ կարևոր է մայրցամաքների չոր կլիման մեղմելու համար։
Ցիկլոններն իրենք են տանում էներգիայի պաշարները մոլորակի մի վայրից մյուսը՝ արևադարձային շրջաններից մինչև բարեխառն գոտիներ: Սա կարևոր է մթնոլորտում գլոբալ ցիկլոնային գործընթացների համար, քանի որ դա հանգեցնում է մոլորակի ջերմաստիճանների կոնվերգենցիայի՝ հարթեցնելով կլիման և այն ավելի մեղմ դարձնելով։
Արտրոպիկական ցիկլոններ և անտիցիկլոններ
Մթնոլորտի հսկայական չափերի (մի քանի հազար կիլոմետր) պտտվող շարժումները, որոնք ուղեկցվում են տեղումներով և տեղի են ունենում բարեխառն և ենթաբևեռային գոտիներում, կոչվում են արտատրոպիկական ցիկլոններ և անտիցիկլոններ: Հյուսիսային ցիկլոններում քամու պտույտները պտտվում են նույն ուղղությամբ, ինչ հյուսիսային թայֆունները։
Նման փոթորիկի գալուստով վատ եղանակ է սկսվում, բայց անտիցիկլոնը բերում է պարզ և արևոտ օր:
Չափավոր լայնությունների ցիկլոնների առաջացում
Այս գոյացությունների առաջացման մեխանիզմը ներկայացնելու համար անհրաժեշտ է գործել մթնոլորտային ճակատ հասկացությամբ։ Առաջին մոտավորմամբ սա ընդամենը երկու տարբեր օդային զանգվածներ բաժանող սահման է։
Իրականում սա մի քանի տասնյակ կիլոմետրանոց գոտի է՝ թեքված մեկ աստիճանի անկյան տակ։ Ջերմ ճակատի դեպքում նրա թեքությունն ընկած է շարժման ուղղությամբ (այն, ինչպես ասվում է, ծածկում է սառը զանգվածը վերեւից)։ Երբ սառը - ընդհակառակը, շարժման հակառակ կողմում: Մթնոլորտի շարժման հավասարումն արտահայտվում է Մաքս Մարգուլեսի բանաձևով(ավստրալիացի օդերևութաբան).
Տաք և սառը ճակատների փոխազդեցությունը հանգեցնում է ցիկլոնային հորձանուտի ձևավորմանը։ Նման կապով տաք ճակատի մի մասը մտցվում է սառը զանգվածի մեջ՝ ձգված «լեզվի» տեսքով։ Միևնույն ժամանակ տաք օդը բարձրանում է որպես ավելի թեթև օդ։
Այս փոխազդեցության ընթացքում տեղի են ունենում երկու գործընթացներ, որոնք հանգեցնում են ցիկլոնային հորձանուտի: Գոլորշի (ջուր) մոլեկուլները, որոնք բարձրանում են, սկսում են պտտվել. նրանց վրա ազդում է Երկրի մագնիսական դաշտը: Նրանք այս պտտվող շարժման մեջ ներգրավում են շրջապատող ողջ օդը: Արդյունքում նրանից և ջրի մոլեկուլներից գոյանում է հսկայական հորձանուտ։
Վերևում օդի զանգվածները սառչում են. Այս դեպքում ջրային գոլորշին խտանում է, որը վերածվում է ամպերի (դրանք հաջորդող անձրև, կարկուտ, ձյուն): Վատ եղանակով նման եղանակը կարող է տևել մի քանի օր կամ նույնիսկ շաբաթներ: Սա կախված կլինի ցիկլոնի «երկարակեցությունից». որքան մեծ է տաք օդի մատակարարումը, այնքան երկար է ցիկլոնի գոյությունը։
Անցիկլոնների առաջացում
Այս հորձանուտի առաջացումը պայմանավորված է մթնոլորտային զանգվածների իջեցմամբ, երբ դրանք տաքացվում են շրջակա զանգվածների հետ՝ առանց ջերմափոխանակության։ Այս գործընթացի ընթացքում ներսում խոնավությունը նվազում է, և դա հանգեցնում է արդեն գոյություն ունեցող ամպերի գոլորշիացմանը: Երկրի մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ ջրի մոլեկուլները սկսում են պտտվել՝ հյուսիսային անտիցիկլոններում՝ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ: Այս գործընթացում կայուն եղանակը կարող է տևել մինչև երեք շաբաթ:
