Географическое распределение давления. Центры действия атмосферы
(карты XXIX-XXXII)
Рассмотрим теперь карты многолетнего среднего распределения давления на уровне моря в январе и в июле.
Зональные особенности в распределении давления можно легко заметить на этих картах. Однако влияние неравномерного распределения суши и моря приводит к тому, что в каждой зоне барическое поле распадается на отдельные ячейки, на отдельные области повышенного и пониженного давления с замкнутыми изобарами. Эти области носят название центров действия атмосферы. Одни из этих центров действия можно найти на климатологических картах всех месяцев года; эти центры называются перманентными. Другие обнаруживаются на картах только зимних или только летних месяцев; их называют сезонными центрами действия.
Январь. На январской карте (карта XXIX) хорошо различается экваториальная депрессия с давлением ниже 1015 мб. Внутри этой депрессии имеются три отдельные области пониженного давления с замкнутыми изобарами: над Южной Америкой, Южной Африкой и Австралией и Индонезией. Давление в центрах этих областей ниже 1010 мб. Обращает на себя внимание, что места с наиболее низким давлением в экваториальной депрессии лежат в январе не на самом экваторе, а достаточно далеко от него: примерно под 15° ю. ш. над прогретыми (здесь лето) материками южного полушария.
По обе стороны от экваториальной депрессии обнаруживаются субтропические зоны высокого давления, которые, однако, распадаются на отдельные субтропические антициклоны с замкнутыми изобарами. Особенно хорошо выражены такие антициклоны над всеми тремя океанами южного полушария (с центрами под 30—35° ю. ш. и с давлением в центре выше 1020 мб); над материками же, более теплыми, чем океаны, они заменяются пониженным давлением. В северном полушарии субтропические антициклоны также обнаруживаются над Атлантическим и Тихим океанами (замкнутые изобары 1020 мб), где их центры также располагаются под 30—35° широты. Антициклон над северным Атлантическим океаном носит название азорского, над северным Тихим океаном — гонолульского.
Над Азией в субтропических и тропических широтах давление также повышено. Однако здесь нет самостоятельного субтропического антициклона: Южная Азия занята южной частью огромного азиатского зимнего антициклона с центром в Монголии.
В умеренных и субполярных широтах южного полушария, к югу от субтропических антициклонов, находится почти сплошная зона низкого давления, однако все же с несколькими центрами внутри нее. В соответствующих широтах северного полушария также обнаруживается низкое давление, однако только над океанами. Это две океанические депрессии: исландская на севере Атлантического океана и алеутская на севере Тихого океана с давлением в центре ниже 1000 мб. Над материками Азии и Северной Америки они заменяются зимними антициклонами: азиатским, о котором уже говорилось, и канадским. В азиатском антициклоне давление в центре выше 1035 мб, в канадском — выше 1020 мб.
В полярных широтах давление повышено по сравнению с субполярными широтами. Особенно хорошо выражена область высокого давления над материком Антарктиды: антарктический антициклон. В северном полушарии повышение давления в Арктическом бассейне незначительно. Только над ледяной Гренландией видна замкнутая изобара со значением 1000 мб, обрисовывающая область сравнительно повышенного давления.
Июль. Переходим к июлю. На карте XXX видно, что экваториальная депрессия теперь сместилась к северу и самое низкое давление в ней уже не в южном, а в северном полушарии, где теперь лето.
Карта XXIX Среднее распределение атмосферного давления на уровне моря в январе (в миллибарах).
Карта XXX. Среднее распределение атмосферного давления на уровне моря в июле (в миллибарах).
При этом центры низкого давления над нагретыми материками северного полушария особенно далеко сместились на север: они располагаются примерно под 30-й параллелью как в Азии, так и в Северной Америке. Эти части экваториальной депрессии, вышедшие над нагретыми материками даже за пределы тропиков, называются летними депрессиями: южноазиатской и мексиканской.
Зоны высокого давления в субтропиках также различимы. В южном полушарии, где теперь зима, субтропические антициклоны захватывают в субтропиках и тропиках не только три океана, но и материки, которые теперь холодны. Но в летнем северном полушарии антициклоны остаются только над двумя океанами (причем они, как видно из карт, смещаются дальше на север и даже усиливаются). Над материками же субтропических широт давление, в противоположность январю, как мы видели, понижено.
Оно остается пониженным и в более высоких широтах. Таким образом, в умеренных и субполярных широтах северного полушария океанические депрессии (гораздо менее глубокие, чем зимой) и депрессии над материками образуют непрерывную субполярную зону низкого давления вокруг всего полушария. На север от нее давление растет, однако очень мало.
В южном полушарии в июле, как и в январе, различают зону низкого давления в субполярных широтах и антициклон над Антарктическим материком.
Итак, зональность в распределении давления нарушается тем, что давление повышается над материками зимой и понижается летом. Зимой над материками высокое давление обнаруживается даже в умеренных и субполярных широтах, где оно вообще понижено. Летом над материками давление понижается даже в субтропических зонах, где оно вообще повышено.
Наличие рассмотренных центров действия на многолетних средних картах не должно приводить к заключению, что в тех или иных местах Земли круглый год или весь сезон располагается один и тот же устойчивый циклон или антициклон. В действительности циклоны и антициклоны в атмосфере достаточно быстро сменяются. Климатологические карты только позволяют заключить, что в одних местах Земли циклоны преобладают над антициклонами, и там на картах получаются центры действия с пониженным давлением (как, например, на севере Атлантического океана — исландская депрессия). В других местах антициклоны наблюдаются значительно чаще, чем циклоны, и на картах в таких местах получаются центры действия с повышенным давлением (как азорский антициклон в субтропиках Атлантического океана). В действительности в тот или иной момент, например, над северным Атлантическим океаном можно одновременно наблюдать не один, а два отдельных субтропических антициклона, а над северным Тихим океаном — даже три.
Прежде полагали, что в полярных областях антициклоны держатся почти постоянно или, во всяком случае, настолько преобладают над циклонами, что на многолетних средних картах там должны быть достаточно сильные центры действия с высоким давлением — полярные антициклоны. Теперь известно, что в Арктике преобладание антициклонов над циклонами совсем невелико, и потому на многолетних средних картах арктический антициклон обрисовывается очень слабо. И над материком Антарктиды антициклоны не обладают таким исключительным постоянством, как думали еще недавно. Но все же антарктический антициклон в среднем выражен значительно лучше, чем антициклон арктический. Особую сложность в вопрос вносит большая высота самого материка Антарктиды над уровнем моря при очень низких приземных температурах воздуха над ледяной поверхностью. Приведение давления к уровню моря дает при этом завышенные результаты, не сравнимые со значениями давления на уровне моря для океана и низменностей. Для того чтобы видеть, насколько давление над Антарктидой выше, чем над окружающим океаном, нужно составлять карты не для уровня моря, а для уровня 3—4 км, близкого к поверхности материка (для изобарической поверхности 700 мб). Средние месячные карты для поверхности 700 мб обнаруживают наличие антициклона над Восточной Антарктидой во все месяцы года.
return false">ссылка скрытаНа многолетних средних картах барической топографии для поверхностей 700, 500, 300 мб и т. д. видно, что с высотой становится все меньше замкнутых изогипс, обрисовывающих отдельные центры действия, и распределение давления становится все более зональным (карты XXXI, XXXII). Это понятно, так как с высотой влияние распределения суши и моря на температуру, а следовательно, и на давление ослабевает. В верхней тропосфере и в нижней стратосфере абсолютные изогипсы на средних картах, а значит, и изобары огибают весь Земной шар, конечно не совпадая вполне точно с широтными кругами; при этом они несколько изгибаются к низким широтам над теплыми материками. Только вблизи экватора еще обнаруживаются отдельные антициклоны даже и в верхней тропосфере. Итак, наиболее высокое давление будет вблизи экватора, наиболее низкое — над полярным районом. Правда, зимой в северном полушарии наиболее низкое давление смещено от полюса к особенно холодным северо-восточным частям Азии и Северной Америки.
Карта XXXI Средняя карта абсолютной топографии изобарической поверхности 300 мб в декабре-феврале. Высоты в десятках метров.
Карта XXXII Средняя карта абсолютной топографии изобарической поверхности 300 мб в июне—августе. Высоты в десятках метров.
В слоях выше 20 км летом распределение давления коренным образом меняется в связи с изменением меридионального распределения температуры. Над полюсом давление становится повышенным, т. е. околополюсная депрессия заменяется антициклоном.