About extratropical cyclones
Обычно внетропические циклоны образуются на границе двух воздушных масс - холодной и теплой. Опять же-таки обычно эта граница проходит зонально - с запада на восток (в Северном полушарии на севере холодно, на юге тепло).
В какой-то момент образуется область низкого давления. Почему она образуется обсудим ниже, сейчас давайте обсудим как развивается циклон на поверхности.
Вот одна из моих любимых картинок, которая описывает процесс образования континентального внетропического циклона шаг за шагом:
a) Между теплой (на юге) и холодной (на севере) воздушной массой есть граница, которая называется фронт. На первой картинке граница фронта идет зонально - с запада на восток.
b) Если происходит так, что в верхних слоях тропосферы образуется область расхождения (дивергенции), то давление на поверхности падает. Область низкого давления влечет за собой ветер. Из области высокого (все вокруг) в область низкого давления, отклоняясь вправо из-за силы Кориолиса (в Северном полушарии) дует ветер. Образуется циклон - область низкого давления с циркуляцией против часовой стрелки (опять же в Северном полушарии).
c) Если зона дивергенции в верхних слоях продолжает поставлять энергию для циклона, то он развивается. Тут еще хочу заметить, что внетропический циклон простирается на тысячи километров, типичные значения давления в центре опускаются до 990 мб (получается, что площадь занимаемая внетропическим циклоном гораздо больше, а давление в центре гораздо ВЫШЕ, чем у типичного урагана). Соотвественно ветер, который формирует циклон слабее, чем у урагана. Но даже этих "слабых" ветров достаточно, для того чтобы сдвинуть с места теплые и холодные воздушные массы. На картинке видно как теплая воздушная масса смещается на северо-восток, а холодная на юго-запад. Соотвественно по ходу движения циклона теплый фронт идет впереди циклона, а холодный следует позади.
d) Холодный фронт идет быстрее чем теплый, поэтому постепенно теплый догоняет. Момент их встречи называется "окклюзия", на поверхности образуется фронт в одноименным названием. Теплый воздух легче, чем холодный - поэтому холодный воздух наступает "снизу", а теплый остается наверху. Момент окклюзии как правило наступает как раз в момент самого пика развития циклона - после окклюзии циклон постепенно ослабевает, давление в центре повышается, ветер постепенно стихает.
e) С развитием окклюзии границы теплой воздушной массы смешаются все дальше на юг. Таким образом теплая воздушная масса смешается на юг и остается не у дел, а холодная с циклоном продолжает еще какое-то время главенствовать и приносить осадки.
f) Постепенно циклон ослабевает, теплый воздух сидит наверху, холодный и более плотный внизу.
Теперь давайте вернемся в вопросу о дивергенции ветра в верхних слоях тропосферы. Как я когда-то давно писала, в верхних слоях тропосферы проходит мощное струйное течение - jet stream. Зимой это течение сильнее и больше меандрирует - образует волны. Это волны в струйном течении как раз и определяют развитие циклонов на поверхности земли, образуя зоны дивергенции и конвергенции.
Вот тут на картинке видно, что дивергенция (зона благоприятная для образования внетропического циклона) образуется на выходе из ложбины волны (ahead of the trough):
По-русски эту зону струйного течения так и называют "циклоническая".
Если мы на минутку отвлечемся от теории и посмотрим на карту струйного течения за пару дней до прихода в Штаты урагана Сэнди, то мы узнаем, что струйное течение вполне себе сильное и вполне себе меандрирует. Холодные воздушные массы зашли достаточно далеко на юг, принесли снег в Скалистые горы и холод в Чикаго. Тем самым граница между холодным и теплым воздухом из зональной стала более меридиональной - в струйном течении образовалась волна, с ложбинами и гребнями - как раз то что нужно для образования "циклонической" зоны.
Ложбина находилась где-то в районе южных штатов, а "циклоническая зона (дивергенции)" - аккурат в районе Нью-Джерси. Эта "циклоническая зона" собственно и притянула ураган Сэнди на побережье. За день до прихода урагана карта струйного течения как бы уже "захватила" ураган.
Направление движения внетропического циклона тоже определяется струйным течением. То есть посмотрев на карту ветров верхних слоев тропосферы, можно предсказать куда будет двигаться циклон на поверхности. Сэнди направляется на север!
Спасибо, что прочитали.
В какой-то момент образуется область низкого давления. Почему она образуется обсудим ниже, сейчас давайте обсудим как развивается циклон на поверхности.
Вот одна из моих любимых картинок, которая описывает процесс образования континентального внетропического циклона шаг за шагом:
a) Между теплой (на юге) и холодной (на севере) воздушной массой есть граница, которая называется фронт. На первой картинке граница фронта идет зонально - с запада на восток.
b) Если происходит так, что в верхних слоях тропосферы образуется область расхождения (дивергенции), то давление на поверхности падает. Область низкого давления влечет за собой ветер. Из области высокого (все вокруг) в область низкого давления, отклоняясь вправо из-за силы Кориолиса (в Северном полушарии) дует ветер. Образуется циклон - область низкого давления с циркуляцией против часовой стрелки (опять же в Северном полушарии).
c) Если зона дивергенции в верхних слоях продолжает поставлять энергию для циклона, то он развивается. Тут еще хочу заметить, что внетропический циклон простирается на тысячи километров, типичные значения давления в центре опускаются до 990 мб (получается, что площадь занимаемая внетропическим циклоном гораздо больше, а давление в центре гораздо ВЫШЕ, чем у типичного урагана). Соотвественно ветер, который формирует циклон слабее, чем у урагана. Но даже этих "слабых" ветров достаточно, для того чтобы сдвинуть с места теплые и холодные воздушные массы. На картинке видно как теплая воздушная масса смещается на северо-восток, а холодная на юго-запад. Соотвественно по ходу движения циклона теплый фронт идет впереди циклона, а холодный следует позади.
d) Холодный фронт идет быстрее чем теплый, поэтому постепенно теплый догоняет. Момент их встречи называется "окклюзия", на поверхности образуется фронт в одноименным названием. Теплый воздух легче, чем холодный - поэтому холодный воздух наступает "снизу", а теплый остается наверху. Момент окклюзии как правило наступает как раз в момент самого пика развития циклона - после окклюзии циклон постепенно ослабевает, давление в центре повышается, ветер постепенно стихает.
e) С развитием окклюзии границы теплой воздушной массы смешаются все дальше на юг. Таким образом теплая воздушная масса смешается на юг и остается не у дел, а холодная с циклоном продолжает еще какое-то время главенствовать и приносить осадки.
f) Постепенно циклон ослабевает, теплый воздух сидит наверху, холодный и более плотный внизу.
Теперь давайте вернемся в вопросу о дивергенции ветра в верхних слоях тропосферы. Как я когда-то давно писала, в верхних слоях тропосферы проходит мощное струйное течение - jet stream. Зимой это течение сильнее и больше меандрирует - образует волны. Это волны в струйном течении как раз и определяют развитие циклонов на поверхности земли, образуя зоны дивергенции и конвергенции.
Вот тут на картинке видно, что дивергенция (зона благоприятная для образования внетропического циклона) образуется на выходе из ложбины волны (ahead of the trough):
По-русски эту зону струйного течения так и называют "циклоническая".
Если мы на минутку отвлечемся от теории и посмотрим на карту струйного течения за пару дней до прихода в Штаты урагана Сэнди, то мы узнаем, что струйное течение вполне себе сильное и вполне себе меандрирует. Холодные воздушные массы зашли достаточно далеко на юг, принесли снег в Скалистые горы и холод в Чикаго. Тем самым граница между холодным и теплым воздухом из зональной стала более меридиональной - в струйном течении образовалась волна, с ложбинами и гребнями - как раз то что нужно для образования "циклонической" зоны.
Ложбина находилась где-то в районе южных штатов, а "циклоническая зона (дивергенции)" - аккурат в районе Нью-Джерси. Эта "циклоническая зона" собственно и притянула ураган Сэнди на побережье. За день до прихода урагана карта струйного течения как бы уже "захватила" ураган.
Направление движения внетропического циклона тоже определяется струйным течением. То есть посмотрев на карту ветров верхних слоев тропосферы, можно предсказать куда будет двигаться циклон на поверхности. Сэнди направляется на север!
Спасибо, что прочитали.