Барические системы

Барические Системы
Лектор: д.т.н., профессор Гусейнов Н.Ш.
Барические Системы
• Давление воздуха значительно меняется между
различными районами земли.
• Изменение давления имеет решающую роль в
изменении погоды, изменении ветра.
• На картах погоды мы находим систему
замкнутых изобар, например,
– высокое давление (антициклоны) и гребень,
– низкие давления (циклоны) и ложбина.
– седловина
Антициклон, гребень
• Область высокого давления :
– область замкнутых изобар,
– значение давления, которое уменьшается от центра высокого
давления или по оси гребня.
• вертикальный поток воздуха высокого давления
включает:
– большая часть конвергенции на высоте и
– дивергенция на низких уровнях
– Нисходящий воздушный поток движущийся к центру
антициклона
– инверсия оседания.
Антициклоническое
понижение
Уровень зоны
высокой
конвергенции
нисходящее
движение
возрастающее
давление
Инверсия оседания
СУХОЙ
Безоблачный
Инверсия
Возможна небольшая
облачность
Часто днем тепло
Ночью холодно
точка росы
температура
Сухой воздух
Формирование
облака
влажный воздух и слабый
ветер
влажный воздух и сильный
Типы высокого давления
Теплый антициклон / Гребень
– Субтропический пояс высокого давления
• Холодный антициклон / Гребень
– Сибирский максимум
– Холодный гребень перед теплым фронтом
Теплый антициклон
• Высокое давление на высоте поддерживается
относительно окружающей среды
• H-Высокий
• L-Низкий
Холодный
Холодный
Теплый
Субтропический максимум
•
•
•
•
•
Постоянная система высокого давления
Расположенный в С/Ю на 30 °
Понижение давления
Центры состоят из теплого воздуха.
Исходная область для Тропического
Морского воздуха.
Холодный антициклон
• Давление уменьшается с высотой
Холодный
COLD
Холодный антициклон, гребень
• Формируется зимой над холодной
континентальной сушей
– Сибирский максимум. Канадский максимум
•
•
•
•
•
Обычно временный
Неглубокий, максимальная глубина до 700 hPA.
Очень устойчивый воздух.
Сильная поверхностная инверсия.
Исходная область для Полярного
Континентального воздуха.
Холодный антициклон /
Гребень
В
Седловина
Н
гребень
В
Н
Низкая Барическая Система
уровень зоны
высокой
дивергенции
восходящее
движение
падающее
давление
Холодный циклон (например, Исландский
минимум)
• Низкое давление усиливается с высотой
• Сильная конвергенция на нижнем уровне
• CU/CB
Н
Н
Теплый
Холодный
Теплый
Теплый циклон (минимум)
• Формируется над землей летом или,
• Формируется над теплой водой зимой.
• Термический минимум/Азиатский
минимум.
В
Н
Холодный
Теплый
Холодный
Термический минимум
Низкий
Высокий
Низкий
Низкий
Высокий
Низкий
Типы нефронтальных депрессий
• Не все циклоны фронтальные.
• Над Англией большинство циклонов
является фронтальными.
• Однако, во всем мире большинство циклонов
нефронтальные.
Типы нефронтальных депрессий
• Большинство из них является результатом
поверхностного нагревания и выпуска
скрытой теплоты.
• Некоторые циклоны называются
орографическими.
• Вследствие охлаждения и конденсации
наблюдается плохая погода.
Орографический циклон / Циклон на
подветренной стороне
Cold
низкий
низкий
высокий
теплый
Warm
Орографическая окклюзия
низкий
высокий
горы
• Окклюзия
образовывается
на волне
низкий
Термический циклон
• Расширение воздуха из-за подогревания теплой
поверхности приводит к повышению давления на
высоте.
• Чем больше нагревание, тем больше изменяется
давления.
• Повышение давления на уровне выше поверхности
приводит к восхождению воздуха.
• Это вызывает падение поверхностного давления и
конденсацию.
Термический циклон
• Термические циклоны часто
подразделяются на:
– Летний циклон над землей
– Экваториальный циклон или ложбина
– Муссон
Образование термических
минимумов
Поверхность
Образование термических минимумов
воздушные потоки на высоких
уровнях
Восходящий
воздушный поток
Понижение давления на
поверхности земли
Образование термических минимумов
Горизонтальная
дивергенция
В
Повышение
Н
Горизонтальная
конвергенция
Полярный / Неустойчивый Циклон
• Полярный циклон
обычно образуется
при неустойчивом
полярном воздухе.
• Они обычно
формируются между
южной частью
Гренландии и
норвежским
побережьем
• Эти циклоны быстро
рассеиваются над
землей
Полярная
ложбина
Высокий
Полярный
циклон
Низкий
• Холодный арктический или полярный воздух (-20°C к40°C) перемещающийся из Северной Канады или
Гренландии подогревается относительно теплым морем
(+01°C).
• Температурный контраст существует ночью так же как
днем, так как эти полярные циклоны имеют тенденцию
сохраняться, если воздух неустойчив.
• Наблюдаются облака - СB.
• Если полярный циклон близко к полярному фронту,
волна может развиться на фронте, принося тропический
воздух в полярный циклон.
Полярный циклон вдоль
Норвежского побережья
• Циклонический
поток воздуха
развивается между
двумя максимумами
• Когда холодный
воздух достигает
более теплого моря,
циклон может
развиться
Балтийское море
• Энергия
выпускается в
существующий
нижний уровень
от теплых вод
• Сильные осадки
и шквалы могут
развиваться.
• Водяной смерч на Соленте (Гэмпшир/Остров
Уайт), 7 июля 1966 (О. Томас)
Водяной смерч
– Существует два типа водяного смерча.
– Первый тип развивается вниз от
конвективного облака, сформированного над
поверхностью теплой воды, где обычно
развиваются высокие кучевые облака.
– Второй тип формируется сходящимся потоком
воздуха над поверхности теплой воды и
образуется на высоте от поверхности точно
так же как вихрь.
Водяной смерч
– Эта воронка вращающегося воздуха
известна как водяной смерч.
– Наблюдается в Южной Флориде, в
летний период.
– В осенний период водяной смерч можно
наблюдать на северном Балтийском море.
Торнадо, вихри и пыльные бури
• Торнадо формируется в облаке и снижается к
земле
• Пыльные бури развиваются на поверхности и
направляются вверх
• Торнадо (США) – диаметр. 500 м –
наблюдается облаками Cb/Ts
• Сильные вихри – диаметр. 50 – 250 м
• Слабые вихри (Пыльные бури) – диаметр.
Максимальные 20 кт на 10 м
Среднее глобальное давление на
поверхности - январь
Минимумы- Январь
• Исландский минимум
• Тепловые минимумы
- Южное полушарие
Максимумы - Январь
• Субтропический максимум
• Сибирский максимум
• Максимумы С. Америки
Среднее глобальное давление на
поверхности - июль
Азиатский муссон