Циклон, антициклон и движение воздуха: значение, определение

Термин циклон, в обычном употреблении, иногда применяется к торнадо. Однако в науке метеорологии этот термин имеет другое значение. Для метеорологов циклон — и его аналог, антициклон — это крупномасштабная система циркуляции воздуха в атмосфере в зонах между экватором и любым из полюсов. 

В циклоне центральное давление воздуха ниже, чем в окружающей среде, и движение воздуха в циклоне идет по часовой стрелке в Южном полушарии и против часовой стрелки в Северном полушарии. Циклоны также характеризуются низкоуровневой конвергенцией и восходящим воздухом внутри системы.

Направление движения антициклона

Антициклонная система имеет характеристики, противоположные характеристикам циклона. То есть центральное давление воздуха в антициклоне выше, чем в его окрестностях, и воздушный поток движется против часовой стрелки в Южном полушарии и по часовой стрелке в Северном полушарии. Антициклоны обычно характеризуются низким уровнем расхождения и оседанием воздуха.

Полупостоянные системы

Полупостоянные циклонные системы редко меняются в течение сезона. Одним из примеров является Бермудская возвышенность в северном субтропическом регионе. Другие включают Сибирский максимум и Алеутский минимум, которые доминируют зимой в средних и высоких широтах Азии и Северной Америки.

Субтропические пояса высокого давления в атмосфере совпадают с нисходящими ветвями механизмов циркуляции воздуха, известных как ячейки Хэдли. Оседающий воздух нагревает атмосферу за счет адиабатического сжатия, вызывая интенсивную инверсию оседания в пределах первых 2 км атмосферы. 

Движение воздуха

Инверсия, характеризующаяся чрезвычайно теплым слоем в атмосфере, образует устойчивый пласт, который создает проблемы загрязнения воздуха во многих городах. Эти полупостоянные субтропические центры высокого давления развиваются как прямая реакция на аномалии поверхностного нагрева, такие как аномалии, вызванные дифференциальным нагревом континентов и океанов или колебаниями температуры поверхности моря. Из-за эффекта ячейки Хэдли субтропики остаются под довольно высоким давлением в течение всего года. Однако центры изменяют интенсивность и регулируют свое продольное положение, чтобы компенсировать изменение градиентов температуры и давления между сушей и океаном.

Аномалии приземного давления развиваются в более высоких широтах в результате аналогичных процессов. Летом на суше значительно теплее, чем в прилегающих океанах, что приводит к подъему воздуха над сушей и оседанию над океанами. Возникающий в результате градиент давления заставляет холодный океанский воздух течь к теплой поверхности суши. 

Направление движения циклона и антициклона

Эффект Кориолиса отклоняет этот поток, создавая направление движения циклона над сушей от моря и антициклонический поток над морем. Зимой ситуация меняется на противоположную. Земля быстро остывает, имея мало запасенного тепла. Следовательно, области высокого давления формируются над сушей, в то время как области низкого давления доминируют в океане. При ясной атмосфере оседающего региона поверхность суши может продолжать охлаждаться. Потеря тепла компенсируется увеличением энергии, которая поступает в систему в виде теплого воздушного потока из океанической области низкого давления. Когда количество энергии, излучаемой в пространство, соответствует притоку, достигается равновесие, но к тому времени развивается очень глубокая область высокого давления.