Как идет циклон. Где чаще возникают циклоны? Стадии формирования циклонов

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?

Вначале, что такое циклон

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.

Антициклон

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.

Циклоны и антициклоны

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.

Воздушные массы

На протяжении многих тысяч километров, горизонтальные воздушные массы имеют одинаковые свойства. Их делят на холодные, местные и теплые:

1. У холодных температура ниже, чем на поверхности, над которой они располагаются.
2. У теплых она больше, чем на той поверхности, где они находятся.
3. 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.

Циклоны

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.

Циклон, рожденный над тропиками

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.

Шкалы циклонов

Любое действие циклона оценивается по шкале ураганов. В ней указывается категория, скорость ветра и штормовой прилив:

1. Первая категория считается самой легкой. При ней наблюдается ветер 34-44 м/с. Штормовой прилив не превышает двух метров.
2. Вторая категория. Для нее характерен ветер 50-58 м/с и штормовой прилив до 3 м.
3. Третья категория. Сила ветра может достигать 60 метров в секунду, а штормовой прилив - не более 4 м.
4. Четвертая категория. Ветер - до 70 метров в секунду, штормовой прилив - около 5,5 м.
5. 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.

Стадии формирования циклонов

Характеристика циклона определяется во время прохождения его по территории. При этом уточняется его стадия формирования. Всего их четыре:

1. Первая стадия. Для нее характерно начало формирования вихря из воздушных потоков. На этой стадии происходит углубление: обычно этот процесс занимает около недели.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Кольца змеи

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.

Виды циклонов

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.

Ученые о циклонах

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.

Рекордные циклоны

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:

1. Самый рекордный по количеству жертв стал циклон «Бхола» 1970 года, унесший более 500 тысяч жизней. Потенциальное количество жертв может достигать миллиона.
2. На втором месте ураган «Нина», который убил более ста тысяч жителей Китая в 1975 году.
3. В 1982 году в центральной Америке бушевал ураган «Пол», унесший коло тысячи жителей.
4. В 1991 году на Филиппины обрушился циклон «Тельма», убивший несколько тысяч человек.
5. 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).

Движущиеся огромные атмосферные вихри - внетропические циклоны и антициклоны - возникают и развиваются не везде одинаково часто. В одних районах чаще возникают циклоны, в других - антициклоны. В зависимости от повто­ряемости тех или других барических образований погода и климат бывают разными. Там, где часто возникают и разви­ваются циклоны, преобладает пасмурная или облачная погода. Количество выпадающих осадков почти всегда превышает ко­личество испаряющейся влаги, поэтому речной сток в этих рай­онах достигает больших величин.
В районах, где чаще возникают и развиваются движущиеся антициклоны, преобладает ясная погода. Атмосферные осадки выпадают в недостаточном количестве, а связанный с ними речной сток бывает небольшим или вовсе отсутствует. В тесной связи с климатическими условиями районы преобладания цик­лонической погоды богаты растительностью, тогда как в райо­нах господства антициклонической погоды растительность до­вольно скудная. Здесь образовались засушливые степи и пустыни.
Карты повторяемости циклонов, составленные автором для северного полушария, показывают, что зимой наиболее часто циклоны возникают и развиваются у восточных берегов Север­ной Америки и Азии. Над Атлантикой они перемещаются в сто­рону Исландии и Баренцева моря, а над Тихим океаном - от Японии к Алеутскм островам и Аляске. Над районами Ньюфаундленда, Исландии, а также Японских и Алеутских остро­вов циклоны обычно бывают наиболее мощными и глубокими. Их деятельностью объясняются выпадающие здесь значитель­ные осадки, сильные ветры, частые штормы. Довольно часто зимой возникают циклоны и в районе Средиземного моря.
Над материками повторяемость циклонов значительно меньше, чем над океанами; особенно редко появляются цик­лоны над Азиатским материком зимой.
Если зимой сильные снегопады и метели на севере Евро­пейской территории СССР чаще всего вызываются циклонами, приходящими с севера Атлантики, то с циклонами, приходя­щими со стороны Средиземного моря, обычно связаны значи­тельные осадки на юге СССР. Однако нередко, перемещаясь в северном или северо-восточном направлении, циклоны прохо­дят громадное расстояние и дают значительное количество осадков, а местами метели на территории по пути перемещения.
Летом положение несколько меняется:
1) повторяемость циклонов над океанами уменьшается, а над материками, наоборот, возрастает;
2) южная граница зоны образования циклонов сдвигается к северу. Если зимой они возникают на широтах до 30°, а иногда и южнее, то летом зона образования циклонов с юга ограни­чивается примерно 40-й параллелью (в северном полушарии). В частности, в районе Средиземного моря циклоны возникают очень редко;
3) интенсивность циклонов летом по сравнению с зимой за­метно ослабевает.
Вследствие сдвига зоны циклонов к северу летом осадки в субтропиках уменьшаются или даже временно прекращаются. Поэтому на юге Италии, Средиземном море, севере Африки и Ближнем Востоке атмосферные осадки выпадают преимущест­венно в зимнее полугодие. В летние месяцы дожди в этих рай­онах редки.
В южном полушарии наиболее часто внетропические цик­лоны образуются в средних широтах. Как и в северном полу­шарии, большей частью они движутся с запада на восток.

В курсе географии 8 класса изучается ряд тем, посвященных различным процессам в атмосфере. Их необходимо изучить и понять, так как в них раскрываются причины и способы формирования и изменения погоды, ее предсказания, что имеет практическую ценность для каждого человека.

Что такое циклоны и антициклоны

Одним из наиболее интересных механизмов являются своеобразные «воздушные насосы» - атмосферные вихри огромных размеров, основной ролью которых является формирование погоды на больших площадях земной поверхности.

Высота их составляет до 20 км., а диаметр может достигать 4-5 тыс. км.

Рис. 1. Гигантский атмосферный вихрь.

Циклон при этом представляет собой воздушный вихрь, собирающий и выбрасывающий воздух вверх из собственного центра. Антициклон, наоборот, втягивает воздух из верхних слоев атмосферы и распределяет его у поверхности.

Это происходит потому, что циклон представляет собой область низкого давления, воздух устремляется туда, где давление наиболее низкое, то есть в центр циклона. Там формируются восходящие потоки воздуха.

ТОП-1 статья которые читают вместе с этой

Антициклон является атмосферным вихрем, характеризующимся высоким давлением. Он наоборот, «разгоняет» воздушные массы от собственного центра, втягивая их из более высоких слоев атмосферы. В его центре формируются нисходящие потоки, которые спирально от центра распределяются по земной поверхности.

Образуются атмосферные вихри часто в областях атмосферных фронтов, основной причиной их формирования является вращение Земли.

Рис. 2. Схема структуры циклона и антициклона.

Подобные явления наблюдаются и в атмосфере других планет. Внеземным долгоживущим циклоном является Малое Темное Пятно в атмосфере Нептуна, а антициклоном – Большое Красное Пятно на Юпитере.

Сравнение особенностей атмосферных вихрей

Циклоны и антициклоны обладают чертами различия и сходства. Сходство их состоит в:

• вихревой структуре;
• важной роли в формировании погоды над большими по площади регионами.

На появление антициклона оказывает влияние формирование циклонов поблизости - избыточный воздух, выбрасываемый вихрем с низким давлением, накапливается и провоцирует развитие области повышенного давления, антициклонов.

Черты различия атмосферных вихрей представлены в таблице сравнительных характеристик:

	Циклон	Антициклон
Место формирования	Чаще над океанами, может образовываться везде, кроме экваториальной области, где не действует сила Кориолиса, связанная с вращением Земли	В тропиках, над океанами и над ледовыми полями
Размер (диаметр)
Передвижение	Постоянное, скорость 30-60 км\ч, тропические штормовые тайфуны намного быстрее	Малоподвижен или имеет скорость в 20-40 км\ч
Давление	В центре — низкое, на периферии повышается	В центре — высокое, на периферии понижается
Направление вращения	В Северном полушарии вращаются против часовой стрелки, в Южном - наоборот	В Северном полушарии вращение по часовой стрелке, и наоборот - в Южном
Приносит погоду	Ветер, облака, осадки	Ясно или малооблачно, безветренно, без осадков

На синоптических картах для обозначения циклонов и антициклонов используются буквы: Н - означает область низкого давления, В - область высокого давления.

Рис. 3. Синоптическая карта.

Виды циклонов и антициклонов

Существует несколько типов циклонов, называемых по месту формирования:

• арктические;
• умеренных широт;
• южные внетропические;
• тропические.

Большинство циклонов, проходящих по территории России формируются над Атлантикой, двигаются с запада на восток и относятся к арктическим или умеренным. Это большие по площади атмосферные вихри.

Тропические циклоны являются самыми опасными - они характеризуются сравнительно небольшими размерами всего в сотни километров, аномально низким давлением в центре, а следовательно - очень большими скоростями ветров, доходящими до буревых. Именно такие циклоны причиняют наибольшие разрушения в прибрежных странах Азии и Северной Америки. Они возникают только над морем и быстро затухают при переходе на сушу.

Антициклоны и циклоны имеют в среднем срок жизни в 3-10 дней, пока не выровняется атмосферное давление. Однако, существуют и постоянные, существующие годами, например: Исландский и Алеутский циклоны, Индийский и Сибирский антициклоны.

Что мы узнали?

Образование атмосферных вихрей зависит от распределения давления воздуха в атмосфере и сил Кориолиса, возникающих при вращении Земли. При некотором сходстве они много чем отличаются друг от друга: вращаются в разные стороны, обеспечивают разную погоду, возникают в различных условиях.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 552.

Северные Курилы и Камчатка никак не оправятся после тайфуна. Ураган и ливень ударили по континенту и островам: реки вышли из берегов, водой сносило мосты, размывало дороги. Нанесенный ущерб оценивают в десятки миллионов рублей.

ПО ТЕМЕ

В Уфе накануне город практически полностью залило. Стихия особенно не щадила первые этажи. Автомобилисты буквально плавали в воде: за два часа выпало более месячной нормы осадков.

И это не все аномалии погоды на территории России. Так, на юге страны сейчас царит аномальный зной, а в Сибирь уже пришли заморозки. Центральная Россия и столичный регион готовятся к резкой перемены погоды. А вот южанам, по мнению погодного эксперта, ведущего специалиста Центра погоды ФОБОС Евгения Тишковца, нужно готовиться к худшему. Прогноз эксперта неутешителен.

В Москве синоптики назвали такую погоду потенциально опасной. Главный риск исходит от циклона – под его влиянием в столичный регион придут грозы, дожди, и ветер. Непогода в Москве продержится до конца недели: днем будет не выше 16 градусов тепла, ночью – плюс 7–11.

"Дожди и понижение температуры, которые будут сейчас, – это как раз и есть предвестники следующего этапа бабьего лета. Но и в настоящий момент нет какого-то исключительного похолодания. Повторюсь, по отношению к нормам – это будут обычные значения", – успокоил россиян директор Гидрометцентра России Роман Вильфанд.

Цикло́н

атмосферный вихрь с пониженным давлением в середине и циркуляцией воздуха по спирали. Термин происходит от греч. слова, означающего «кольца змеи» или «спираль». Благодаря разнице давления потоки воздуха устремляются от периферии циклона к центру, но под действием силы Кориолиса отклоняются вправо в Сев. полушарии и влево – в Южном и приобретают, т. обр., спиральную конфигурацию. В центре циклона имеют место интенсивные восходящие движения. Различают циклоны двух принципиально различных типов: тропические и внетропические.
Тропические циклоны появляются в широтном диапазоне от 5 до 30° каждого полушария, только над тёплыми (не ниже 26–28 °C) океанами. Такие условия обычно наблюдаются в кон. лета – нач. осени каждого полушария. Тропические циклоны могут продвигаться до более высоких широт, чем р-ны их зарождения: иногда до 45°. Их бывает не очень много: обычно 50–60 в год по всей планете. В зависимости от р-на происхождения некоторые тропические циклоны имеют местные названия – тайфун, ураган и т. д. Осн. источник энергии тропического циклона – реализация скрытой теплоты при конденсации водяного пара в мощных кучево-дождевых облаках вблизи центра циклона. Для этого необходимо мощное испарение с тёплой поверхности океанов, поэтому тропические циклоны быстро затухают, попадая на сушу, или трансформируются во внетропические при выходе на холодные океанские воды. Типичное строение тропического циклона включает т. н. глаз бури в самом центре (область малооблачной или безоблачной погоды), окружённый гигантскими стенами кучево-дождевых облаков с макс. скоростью ветра вблизи уровня земли и самыми сильными дождями. На периферии тропического циклона располагаются спиральные полосы более слабо развитых кучево-дождевых облаков.Диаметр тропического циклона составляет несколько сотен километров, изредка достигая тысячу км. Выс. от 12 до 14, иногда до 20 км. Типичное время существования тропических циклонов – несколько дней, иногда несколько недель. Скорость ветра в них может достигать 100 м/с, хотя чаще находится в пределах 30–50 м/с. Общая сумма осадков в данном месте за время прохождения тропического циклона может составлять до 2500 мм. Тропические циклоны представляют собой наиболее сильное стихийное бедствие на Земле как по величине ущерба, так и по числу жертв (по разным оценкам, от 500 тыс. до 1 млн. человек погибло из-за затопления прибрежной зоны при выходе тропического циклона из Бенгальского залива на тер. Бангладеш 12 ноября 1970 г.). В то же время тропические циклоны нередко прекращают развитие засухи в некоторых р-нах, принося туда обильные осадки.

Циклон. Изобары и приземные линии тока: а – Северное полушарие; б – Южное полушарие

Внетропические циклоны образуются на широтах выше 30° над любым типом подстилающей поверхности и при любой тем-ре, и поэтому их бывает намного больше, чем тропических: обычно каждый день в мире образуется не менее 30–35 этих вихрей. Они формируются во все сезоны года, но чаще встречаются зимой соответствующего полушария. Осн. источник энергии внетропического циклона – реализация скрытой теплоты при конденсации водяного пара в областях, где вследствие значительных контрастов тем-ры воздуха и соответствующих различий в плотности и влажности развиваются интенсивные вертикальные и горизонтальные потоки. Поэтому такие циклоны развиваются на атмосферных фронтах и, в свою очередь, делают их более активными. Циклоны заставляют воздушные массы, разделяемые фронтом, продвигаться в р-ны, через которые они проходят, и тем самым вызывают все наиболее значительные изменения погоды вне тропиков, а также приносят большинство стихийных бедствий в эти широты, но в то же время обеспечивают им осн. часть осадков. В отличие от тропических циклонов, во внетропических отсутствует глаз бури, а вся центр. часть занята наиболее плотными облаками и наиболее интенсивными осадками. Ещё одно отличие от тропических циклонов – более низкая тем-ра в центре, чем на периферии, и наибольшая скорость ветра не у земли, а на выс. 2–3 км. Диам. внетропических циклонов обычно составляет 1–1,5 тыс. км, доходя в редких случаях до 2,5–3 тыс. км. Типичная продолжительность существования 1–2 недели, но её вариации возможны в пределах от 2–3 дней до 1,5 мес. Наибольшая повторяемость внетропических циклонов наблюдается в субарктических и субантарктических широтах: иногда каждые 30–50 ч здесь появляется новый циклон в течение нескольких недель подряд. В отличие от тропических циклонов, не все внетропические представляют собой стихийное бедствие: многие просто меняют погоду на своём пути, а бедствия приносят только наиболее мощные из них. Ущерб от внетропических циклонов происходит в осн. из-за сильных ветров, необычно сильных и/или продолжительных осадков, приводящих к наводнениям, интенсивным снегопадам. Побочным следствием активных холодных фронтов в циклонах являются смерчи .

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. - М.: Росмэн .Под редакцией проф. А. П. Горкина .2006 .

← Вернуться