Метеорология и климатология (рус.)

Под местными ветрами понимают ветры, характерные только для определенных географических районов. Происхождение их различно.

Во-первых, местные ветры могут быть проявлением местных циркуляции, независимых от общей циркуляции атмосферы, налагающихся на нее. Таковы, например, бризы по берегам морей и больших озер. Различия в нагревании берега и воды днем и ночью создают вдоль береговой линии местную циркуля­цию. При этом в приземных слоях атмосферы ветер дует днем с моря на более нагретую сушу, а ночью, наоборот, с охлажден­ной суши на море. Характер местной циркуляции имеют также горно-долинные ветры. Подробнее см. дальше.

Во-вторых, местные ветры могут представлять собой мест­ные изменения (возмущения) течений общей циркуляции атмо­сферы под влиянием орографии или топографии местности. Та­ков, например, фен — теплый ветер, дующий по горным склонам в долины, когда течение общей циркуляции переваливает гор­ный хребет. Нисходящее движение фена, связанное с повыше­нием температуры воздуха, является следствием именно влия­ния хребта на общециркуляционное течение. Влиянием орогра­фии объясняется и бора с различными ее разновидностями.

На климатологических картах видно, что над материками внетропических широт зимний режим повышенного давления сменяется летним режимом пониженного давления. Кроме того, субтропические антициклоны над океанами северного полушария перемещаются от января к июлю с юга на север и от июля к ян­варю — обратно, а субполярные депрессии над океанами от зимы к лету ослабевают. Все это может привести к тому, что в неко­торых районах внетропических широт преобладающие бари­ческие градиенты резко меняют свое направление от зимы к лету.

Там, где распределение давления в течение сезона обладает достаточной устойчивостью и где оно резко меняется от сезона к сезону, сходные изменения должны происходить и в режиме ветра. В одном сезоне ветры определенного направления (квад­ранта или октанта горизонта) будут преобладать над ветрами всех других направлений. В противоположном сезоне преобла­дающее направление сменится на противоположное или близкое к противоположному. Такой режим ветра и называется внетропическими муссонами; в основном они сходны с описанными выше тропическими муссонами.

При развитии циклонов скорости ветра в них возрастают; следовательно, выделяется большое количество кинетической энергии. Откуда берется эта энергия?

Лишь отчасти это та кинетическая энергия, которую воздуш­ные течения имели еще до циклонообразования. В большей мере кинетическая энергия циклона возникает заново за счет потен­циальной энергии положения воздушных масс, разделяемых фронтом, на котором происходит циклонообразование. В циклоне происходят изменения взаимного положения воздушных масс. В начале развития циклона массы теплого и холодного воздуха лежат у земной поверхности бок о бок; они разделяются на­клонной поверхностью фронта. В результате эволюции циклона теплый воздух оттесняется от земной поверхности после окклюзии и оказывается весь над холодным воздухом.

В зависимости от непериодически меняющихся особенностей циклонической деятельности в каждом сезоне года можно раз­личать во внетропических широтах разные типы, атмосферной циркуляции. Такие типы циркуляции можно выделить как для определенных секторов Земного шара, так и для целого полу­шария. Не останавливаясь на многочисленных работах в этом направлении, укажем здесь только на самое основное разделе­ние: на зональный (широтный) и меридиональный типы цирку­ляции.

При сильном развитии циклонов на фронте воздушные массы, как и разделяющий их фронт, далеко отклоняются от первоначального положения и больше к нему не возвращаются. В тылу каждого циклона серии холодный полярный воздух про­никает все дальше в низкие широты. А заключительный анти­циклон, дает уже мощное вторжение полярного воздуха в субтропическую зону. Полярный воздух при этом прогревается как от земной поверхности, так и благодаря нисходящим движе­ниям в антициклоне и трансформируется в тропический воздух. Сам же заключительный антициклон становится при этом вы­соким и теплым субтропическим антициклоном.

Синоптические карты показывают, что атмосферные воз­мущения внетропических широт возникают преимущественно на главных фронтах тропосферы, т. е. на фронтах между по­лярным (умеренным) и тропическим воздухом или между аркти­ческим и полярным воздухом. Лишь незначительная часть циклонов и антициклонов, притом слаборазвитых и малоподвижных, возникает под непосредственным тепловым влиянием подстилающей поверхности, как, например, циклоны летом над пустынями Средней Азии. В большинстве случаев влияние под­стилающей поверхности является только дополнительным при развитии атмосферных возмущений; само же их возникновение связано с наличием в тропосфере главных фронтов.

Этот процесс можно рассматривать как возникновение на поверхности главного фронта огромных волн, с длинами по­рядка 1000 км и более. В возникновении таких волн играют роль как разрыв температуры и ветра на фронте, так и откло­няющее действие вращения Земли на воздушные течения. Воз­душные частицы по обе стороны фронта испытывают колебательное движение, распространяющееся вдоль фронта в виде волны. На главном фронте, протяжением в несколько тысяч кило­метров, возникает обычно несколько волн, перемещающихся по фронту чаще всего с запада на восток. При этом, конечно, и сама поверхность фронта, и линия фронта на земной поверх­ности испытывают волнообразные деформации. На одних участках — в гребнях волн — фронт продвигается к низким ши­ротам, на других — в долинах фронтальных волн — к высоким широтам. Воздушные течения вдоль фронта теряют зональный характер — возникают языки холодного и теплого воздуха.

Циклоны всегда перемещаются. Под перемещением мы подразумеваем перемещение циклона как целого, независимо от дующих в нем ветров, которые в разных частях цик­лона имеют разные скорости и направления. Перемещение циклона как единой системы характеризуется перемещением его центра.

Циклоны перемещаются в направлении общего переноса воз­духа в средней и верхней тропосфере (говорят еще: в направле­нии ведущего потока). Такой общий перенос воздуха чаще всего происходит с запада на восток. Поэтому и циклоны чаще всего перемещаются от западной половины горизонта к восточной.

Но бывает и так, что высокие малоподвижные циклоны и антициклоны, простирающиеся на всю толщу тропосферы, располагаются таким образом, что изобары и течения на вы­сотах отклоняются от зонального направления. Тогда и по­движные циклоны, следуя этому незональному верхнему пере­носу, перемещаются с большой составляющей к югу или к се­веру. В редких случаях направление ведущего потока бывает даже восточным; тогда и циклон перемещается аномально, с востока на запад.