Как-то ко мне подошла младшая сестра и попросила помочь с докладом о природных явлениях: циклонах и антициклонах. Моей радости не было предела — понадобились-таки мои школьные знания! Настал и мой звездный час!
Проще говоря, циклон — вихрь впечатляющих размеров, диаметр которого может достигать тысячи километров. Как вы понимаете, эти воздушные массы не просто «проходят мимо», а оказывают определенное влияние на нижние слои атмосферы. Если синоптики упоминают приближение циклона, можете быть уверенны, что приближается дождливая, ветреная и холодная погода.
Антициклон — полная противоположность циклона. От данного явления стоит ожидать жарких, солнечных и почти безветренных дней, но это работает только для летней поры. В зимнюю пору тепла от антициклона ожидать не стоит, он принесет лишь морозную и солнечную погоду.
В отличие от циклона данный вихрь двигается по часовой стрелке, что является его отличительной чертой.
Еще с прошлого столетия данные природные явления начали получать первые имена: сначала женские, затем мужские. Сейчас же любой желающий может получить именной вихрь. Как говорится, любой каприз за ваши деньги!
Тропический циклон является одним из опаснейших вихрей. Именно благодаря низкому давлению в центре, он движется с огромной скоростью, которая растет благодаря вращениям планеты. В зависимости от скорости данных циклонов, их поделили на несколько типов. Вот некоторые из них:
- депрессии со скоростью до 17 метров за секунду;
- ураганы — скорость превышает отметку в 39 метров за секунду;
- штормы — до 38 метров за секунду.
Слышали ли вы о «глазе урагана»? Это центр циклона, область с совершенно спокойной погодой, как бы странно это ни звучало. Диаметр может достигать нескольких километров.
До сих пор человечество изучает элементы космоса. С одним из открытий связаны и данные ветры. На поверхности космического гиганта Юпитера было обнаружено пятно, которое на самом деле оказалось антициклоном.
Помню, как в детстве видел мультфильм, где герои искали, кто же испортил погоду. Дедушка тогда рассмеялся и сказал, что во всем виноват циклон, а поможет ее улучшить антициклон.
Когда я повзрослел, такое объяснение перестало меня устраивать, но в школе эту тему прошли как-то вскользь, и пришлось мне самому докапываться до истины. Во многих книгах данные процессы описаны очень сложно, попытаюсь объяснить попроще, что из себя представляют циклон и антициклон, как они влияют на наш климат.
Начнем с определений, а разобраться с действием данных явлений нам поможет картинка ниже.
Циклон – это огромный вихрь воздуха с пониженным давлением в эпицентре. Поскольку наша страна целиком находится в северном полушарии, будем рассматривать его действие именно здесь. Воздух в этом вихре вращается против часовой стрелки и поднимается вверх. Циклоны бывают разные:
- внетропические и тропические;
- одноцентровые и многоцентровые;
- подвижные, малоподвижные, стационарные.
Антициклон — полный антипод циклона. Воздух в нем циркулирует сверху вниз по часовой стрелке, в центре господствует повышенное давление.
Если летом к нам приближается циклон, нужно готовиться к ухудшению погоды. Теплый воздух засасывается вверх, охлаждается, образуются облака, выпадают осадки. Подобная погода держится не более недели.
При антициклоне происходит все наоборот, воздух здесь движется по нисходящей, в результате чего температура прогревается, а облака исчезают. На улице становится жарко и сухо. Для антициклона присущи следующие признаки:
- ясная, малооблачная погода;
- нет ветра и осадков;
- устойчивость погоды.
Средняя его продолжительность составляет от 3 до 5 дней.
Однако известны случаи, когда антициклон задерживался на определенной территории до 2 месяцев. Так было в 2010 году, когда в России летом повсеместно от жары горели леса. Однако зимой антициклон не приносит нам хорошей погоды. Когда синоптики объявляют о его приближении, надо готовиться к сильным морозам при ясном, безоблачном небе. Тогда мы радуемся приходу циклона, в этом случае становится теплее, трескучие морозы отступают, выпадает снег.
Давным-давно, была у меня аудиокассета с записью альбома магаданской хард-рок-группы «Миссия: Антициклон». Никогда не причислял себя к её фанатам, однако само наличие кассеты позволяло задирать нос перед сверстниками, ибо многие даже не слышали о группе с таким названием. Однако примерно в то же время громко заявившая о себе джазовая команда «Фрикционные автоколебания, как фактор износа трамвайных рельс» заставила меня поумерить свою гордыню. А ещё у нас был пылесос «Циклон М». Конечно, самые догадливые из читателей уже поняли, куда я клоню со свойственной себе загадочностью и логичностью. О’кей, сегодня на повестке дня — циклоны и антициклоны.
Циклон – это такой ветер. Очень мощный ветер, можно сказать даже — вихрь гигантских размеров, имеющий одну интересную особенность — в его центре давление воздуха ниже, чем на периферии. Воздушные массы циклона вращаются против часовой стрелки в полушарии выше экватора и по часовой — в противоположном. На фотографиях циклон чем-то напоминает спиральную галактику.
Что такое циклон в плане аэромеханики? Это «закрутившаяся» масса атмосферы вследствие вращения Земли, причём своеобразным катализатором выступает сила Кориолиса.
Циклоны различают следующих видов:
- тропические — соответственно своему названию, образуются в тропических широтах, очень редко за их пределами и вообще никогда — на экваторе. Это очень мощные циклоны (те самые «пылевые бури» с ясной и безветренной погодой в эпицентре).
- внетропические — рождаются в полярных и умеренных широтах, и, в отличие от первых, характеризуются огромными (до нескольких тысяч км) размерами и относительно небольшим давлением и скоростью ветра.
Кстати, первые в ходе своего развития могут запросто превращаться во вторые.
Циклоны существуют не только на Земле. Например, малое тёмное пятно в атмосфере Нептуна — типичные инопланетный циклон. А вот знаменитое юпитерианское Большое красное пятно — это АНТИциклон, о которых речь ниже.
Забавно, но это не противоположность циклону, точнее, не полная его противоположность. Да, это область повышенного атмосферного давления, с «концентрическим» распределением этого давления, и циркулирует антициклон «навстречу» своему собрату, однако механизм возникновения у них различен.
Циклон для нас — это прежде всего:
- ветреная облачная погода;
- почти всегда осадки;
- резко меняющийся по силе ветер.
Антициклон же несказанно покладистее:
- погода ясная;
- ветра практически нет;
- осадков не наблюдается.
Летом антициклон приносит жаркую погоду, лесные пожары и образование смога. А вот зимой он — причина сильных морозов и мерзких туманов.
Одну из математических теорем, которую мы изучали в универе, на простом языке именуют «теоремой о причесывании ежа». Она гласит, что если вы захотите «причесать» ежа, свернувшегося в клубок, то одна игла в любом случае останется торчать. Я с удивлением обнаружил, что неожиданным следствием этой теоремы является существование в атмосфере хотя бы одного циклона или антициклона.
В метеорологии существует понятие депрессии. Этот термин используют для обозначения области с пониженным давлением. Бывают постоянные депрессии, такие как экваториальные и субполярные. К временным депрессиям относят:
- азиатскую, с центром над Афганистаном;
- летнюю австралийскую, которая охватывает и Индонезию, и Новую Гвинею;
- алеутскую с центром над одноименными островами;
- исландскую, благодаря которой в Западной Европе мягкая зима.
Одним из видов депрессии, но только подвижным видом, является циклон. Говоря иначе, циклон это подвижная депрессия, в которой воздух вращается вихреобразно относительно центра с низким давлением. Антициклон наоборот, это круговое вращение ветра вокруг области с повышенным давлением. В отличие от циклона, антициклон очень часто малоподвижен и надолго остается на одном месте. Так вот, я вспомнил теорему о причесывании ежа в таком контексте. Если скорость ветра в каждой точке земной атмосферы обозначить стрелкой по направлению ветра, то теорема говорит, что где-то скорость обязательно будет нулевой. А это означает, что вокруг этой точки будет закручиваться ветер с образованием циклона или антициклона.
Направление вращения ветра в циклонах и антициклонах в разных полушариях противоположное:
- в Северном полушарии направление у циклона – против часовой стрелки, а у антициклона, наоборот, – по часовой стрелке;
- в Южном полушарии у циклона – по часовой стрелке, в то время, как у антициклона – против часовой стрелки;
- следствием разнонаправленного вращения ветра в циклонах полушарий является отсутствие циклонов в районе экватора.
А еще, я тут недавно вычитал, что, оказывается, бывают циклоны и антициклоны и на других планетах, в частности, на Юпитере и Нептуне. Правда, есть разные мнения, относительно их классификации.
Некоторое время назад ученые и подумать не могли о том, что на поверхности планеты образуются около двухсот циклонов и порядка пятидесяти антициклонов, потому что многие из них оставались невидимыми из-за отсутствия метеостанций в тех районах, где они возникают. Но теперь есть спутники, которые фиксируют возникающие изменения. А что такое циклон и антициклон, и как они возникают?
Циклон представляет собой огромный атмосферный вихрь с низким давлением воздуха. В нем воздушные массы всегда перемешиваются против часовой стрелки на севере и по часовой стрелке на юге.
Говорят, что циклон – это такое явление, которое наблюдается на разных планетах, в числе которых и Земля. Оно возникает из-за вращения небесного тела. Это явление обладает огромной мощью и несет с собой сильнейшие ветра, осадки, грозы и другие явления.
В природе есть и такое понятие как антициклон. Не трудно догадаться, что это явление противоположное циклону. Для него характерно движение воздушных масс против часовой стрелки в южном полушарии и по часовой – в северном.
Антициклоны способны стабилизировать погоду. Над территорией после них устанавливается спокойная тихая погода: летом она жаркая, а зимой – морозная.
Так что такое циклон и антициклон? Это два явления, возникающих в верхних слоях атмосферы и несущие разную погоду. Общее у этих явлений только то, что они возникают над определенными территориями. К примеру, антициклоны чаще всего возникают над ледовыми полями. И чем больше территория льда, тем сильнее антициклон.
На протяжении долгих столетий ученые пытались определить, что такое циклон, каково его значение и на что он влияет. Ключевыми понятиями этого атмосферного явления считают воздушные массы и фронты.
На протяжении многих тысяч километров, горизонтальные воздушные массы имеют одинаковые свойства. Их делят на холодные, местные и теплые:
- У холодных температура ниже, чем на поверхности, над которой они располагаются.
- У теплых она больше, чем на той поверхности, где они находятся.
- Местная масса – это воздух, температура которого ничем не отличается от той территории, которая располагается под ним.
Воздушные массы формируются над самыми разными участками Земли, что и определяет их особенности и различные свойства. Та территория, над которой образуются воздушные массы, дает им название.
К примеру, если они возникают над Арктикой, то им присваивают название арктических. Такой воздух холодный, с туманами, дымкой. Тропические же воздушные массы приносят тепло и приводят к формированию вихрей и смерчей, бурь.
Атмосферный циклон – это область пониженного давления. Он возникает из-за двух воздушных потоков с разной температурой. Центр циклона имеет минимальные атмосферные показатели: давление в его центральной части более низкое, а по краям – высокое. Создается впечатление, что воздушные массы выбрасываются вверх, тем самым образуя восходящие потоки воздуха.
По направлению движения воздушных масс ученые с легкостью определяют, в каком полушарии он образовался. Если его движение совпадает с часовой стрелкой, то он возник в Южном полушарии, а если воздух движется против нее – циклон пришел с Северного полушария.
В зоне действия циклона могут наблюдаться такие явления, как скопления облачных масс, резкие перепады температур, осадки, грозы, вихри.
Тропические циклоны отличаются от тех, что возникают над другими территориями. Такие виды явлений носят самые разные названия: ураганы, тайфуны, арканы. Обычно тропические вихри большие – до трехсот миль и более. Они способны пригонять ветер со скоростью более 100 км/ч.
Отличительной особенностью этого атмосферного явления от других является то, что ветер разгоняется по всей территории циклона, а не только в определенных зонах, как это бывает с циклонами, возникающими в умеренном поясе. Главный признак приближения тропического циклона – это появление ряби на воде. Причем, она идет в противоположную сторону от ветра.
В 70-х годах прошлого столетия, на Бангладеш обрушился тропический циклон «Бхола», которому была присвоена третья категория из существующих пяти. У него была небольшая скорость ветра, но сопутствующий ему дождь стал причиной выхода из берегов реки Ганг, которая затопила все острова, смыв все поселения. В результате этой катастрофы погибло более 500 тысяч людей.
Любое действие циклона оценивается по шкале ураганов. В ней указывается категория, скорость ветра и штормовой прилив:
- Первая категория считается самой легкой. При ней наблюдается ветер 34-44 м/с. Штормовой прилив не превышает двух метров.
- Вторая категория. Для нее характерен ветер 50-58 м/с и штормовой прилив до 3 м.
- Третья категория. Сила ветра может достигать 60 метров в секунду, а штормовой прилив – не более 4 м.
- Четвертая категория. Ветер – до 70 метров в секунду, штормовой прилив – около 5,5 м.
- Пятая категория считается самой сильной. К ней относят все циклоны с силой ветра от 70 метров в секунду и со штормовым приливом более 5,5 метров.
Одними из самых известных тропических ураганов пятой категории является «Катрина», который унес жизни почти 2000 человек. Также пятую категорию получили ураганы: «Вильма», «Рита», «Иван». Во время прохождения последнего по территории Америки, образовалось более ста семнадцати смерчей.
Характеристика циклона определяется во время прохождения его по территории. При этом уточняется его стадия формирования. Всего их четыре:
- Первая стадия. Для нее характерно начало формирования вихря из воздушных потоков. На этой стадии происходит углубление: обычно этот процесс занимает около недели.
- Молодой циклон. Тропический циклон в молодой стадии может идти в разных направлениях или же перемещаться в виде небольших воздушных масс на незначительные расстояния. В центральной части происходит падение давления, вокруг центра начинает формироваться плотное кольцо, радиусом около 50 км.
- Стадия зрелости. Для нее характерно прекращение падения давления. На этой стадии скорость ветра достигает своего максимума и прекращает нарастать. Радиус штормовых ветров размещается в правой стороне циклона. Данная стадия может наблюдаться от нескольких часов до нескольких дней.
- Затухание. Когда циклон выходит на сушу, начинается стадия затухания. В этот период ураган может идти сразу в двух направления, а может постепенно затухать, переходя в более легкие тропические вихри.
Циклоны (от греч. «кольцо змеи»), представляют собой вихри гигантских размеров, диаметр которых может достигать тысячи километров. Обычно они формируются в местах, где воздух с экватора сталкивается с идущими навстречу холодными потоками. Образующаяся между ними граница получила название атмосферного фронта.
Во время столкновения теплый воздух не дает пройти холодному. На этих участках происходит оттеснение, и воздушная масса вынуждена подниматься выше. В результате таких столкновений между массами повышается давление: часть теплого воздуха вынуждена отклониться в сторону, уступив напору холодного. Так возникает вращение воздушных масс.
Образующиеся вихри начинают захватывать новые воздушные массы, и те начинают движение. Причем движение циклона в центральной его части меньше, чем по периферии. В тех зонах, где вихрь движется резко, отмечаются сильные скачки атмосферного давления. В самом центре воронки образуется недостаток воздуха, и чтобы его хоть как-то восполнить, в центральную часть поступают холодные массы. Они начинают вытеснять теплый воздух вверх, где происходит его остывание, а находящиеся в нем капли воды конденсируются и образуют облака, из которых потом выпадают осадки.
Вихри могут прожить несколько дней или несколько недель. В некоторых регионах зафиксированы циклоны, возрастом почти год. Такое явление характерно для территорий с пониженным давлением.
Существуют самые разные виды вихрей, но не каждый из них несет разрушения. К примеру, там, где циклоны слабые, но очень ветрено, могут наблюдаться следующие явления:
- Возмущения. При этом явлении скорость ветра не превышает семнадцати метров в секунду.
- Шторм. В центре циклона скорость движения до 35 м/с.
- Депрессия. При этом виде скорость движения циклона составляет от семнадцати до двадцати метров в секунду.
- Ураган. При этом варианте скорость циклона превышает 39 м/с.
Ежегодно ученые всего мира фиксируют усиление тропических циклонов. Они становятся сильнее, опаснее, их активность растет. Из-за этого они встречаются не только в тропических широтах, но и в европейских странах, причем в нетипичное для них время. Чаще всего это явление наблюдается в конце лета и в начале осени. Пока еще циклоны не наблюдаются весной.
Одним из мощнейших вихрей, пронесшихся над странами Европы, был ураган «Лотар» 1999 года. Он был очень мощным. Метеорологи не могли зафиксировать его из-за выхода из строя датчиков. Этот ураган стал причиной гибели сотни людей и нанес серьезный урон лесным массивам.
В 1969 году возник ураган «Камила». За две недели он дошел от Африки до Америки и достиг силы ветра 180 км/час. После прохода через Кубу его сила ослабла на двадцать километров, и ученые считали, что пока он дойдет до Америки, то еще больше ослабнет. Но они ошиблись. После пересечения Мексиканского залива, ураган опять набрал силу. «Камиле» была присвоена пятая категория. Более 300 тысяч человек пропали без вести, тысячи получили ранения. Вот еще несколько печальных рекордсменов:
- Самый рекордный по количеству жертв стал циклон «Бхола» 1970 года, унесший более 500 тысяч жизней. Потенциальное количество жертв может достигать миллиона.
- На втором месте ураган «Нина», который убил более ста тысяч жителей Китая в 1975 году.
- В 1982 году в центральной Америке бушевал ураган «Пол», унесший коло тысячи жителей.
- В 1991 году на Филиппины обрушился циклон «Тельма», убивший несколько тысяч человек.
- Самым страшным стал ураган «Катрина» 2005 года, унесший почти две тысячи жизней и нанесший урон почти на сто миллиардов долларов.
Ураган «Камила» является единственным, который вышел на сушу, сохранив всю свою мощь. Порывы ветра достигали 94 метров в секунду. Еще один рекордсмен по силе ветра зарегистрирован на острове Гуам. Тайфун имел силу ветра 105 метров в секунду.
Среди всех зафиксированных вихрей, самый большой диаметр имел «Тип», раскинувшийся более чем на 2100 километров. Самый мелкий тайфун – это «Марко», имеющий диаметр ветров всего 37 километров.
Если же судить по продолжительности жизни циклона, то дольше всего бушевал «Джон» в 1994 году. Он тянулся 31 день. Ему также принадлежит рекорд по длительности пройденного пути (13 000 километров).
