Что такое циклонический вихрь

Циклон и антициклон

Многие полагают, что воздух – прозрачное вещество, перемещающееся в хаотичном порядке. В действительности он формирует фронты, движущиеся над земной поверхностью, образующие воздушные вихри – циклоны и антициклоны. Данные вихри взаимосвязаны, но противоположны по воздействию на погодные условия.

Что такое циклон и как он образуется?

Циклон – обширный атмосферный вихрь, в диаметре достигающий от сотни до многих тысяч километров, связанный с движением теплого фронта (наступлением теплой воздушной массы на холодную). Ветры устремлены от краев в центр, движутся в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном – по часовой. В центральной зоне формируется низкое давление, воздушные потоки направлены вверх.

Восходящие воздушные массы формируют плотную облачность. Признаки циклонального процесса – пасмурная погода, дожди, сопровождающиеся грозами, порывистым ветром. В летний сезон циклон вызывает охлаждение воздуха, в зимний – оттепель.

По области возникновения выделяют виды циклонов:

Отмечаются стадии развития циклона:

Для циклонов характерно разрушительное воздействие, его степень определяется интенсивностью вихревого потока. По силе действия выделяются типы:

Наиболее опасны мощные тропические циклоны, формирующиеся в широтах 5 – 25° над прогретым морским пространством. Они отличаются от вихрей умеренных поясов меньшими размерами (не превышают сотни километров), несут невероятную разрушительную силу. В центральной зоне давление экстремально низкое, формируются ветры со штормовой скоростью. В Тихоокеанских странах тропические вихри называются тайфуны, в Атлантических – ураганы.

Обычно циклоны существуют пару суток. Но в регионах со стабильным пониженным давлением фиксируются вихри, сохраняющие активность до 10 – 12 месяцев.

Что такое антициклон и как он развивается?

Антициклон – это воздушный поток, характеризующийся высоким давлением, определенной направленностью ветра (по часовой стрелке в Северном полушарии, против – в Южном). Формируется в субтропиках и приполярных поясах в нижних атмосферных слоях при образовании холодного фронта (вторжении холодной воздушной массы в теплую). Воздух движется со скоростью 30 – 40 км/ч. Диаметр не превышает 5 тысяч километров.

Антициклоны делятся на:

Антициклоны несут ясную погоду, безветренную, малооблачную и безоблачную. Зимой и осенью возможно появление слоистой облачности, ночных морозов, в теплый сезон – кучевой облачности без осадков.

Чем отличается циклон от антициклона?

Сходство циклонов и антициклонов заключается в:

Разница между явлениями кардинальная, что видно в нижеприведенной таблице.

Циклоны имеют множество отличий от антициклонов, однако явления тесно связаны. При снижении атмосферного давления в одной области оно непременно растет в соседней. Для циклональных и антициклональных потоков един механизм возникновения: неоднородность нагревания земной поверхности при осевом вращении планеты.

Источник

Новое в блогах

Циклон и антициклон

Циклон по-гречески обозначает «кольца змеи», потому что это воздушные потоки, которые закручиваются многокилометровым вихрем.

Направление вращения зависит от полушария, где зарождается циклон.

Там, где возникло это явление, портится погода и усиливается ветер, вплоть до ураганных порывов, несущих разрушения и гибель людей.

Циклоном называются завихрения воздуха, образующиеся при наступлении на холодный фронт тёплого воздуха. Эти потоки с силой устремляются к центру, где создаётся область пониженного давления.

В Северном полушарии воздушная масса вращается вправо, по направлению восток – север – запад – юг (в противоположную сторону ходу часовой). Южное полушарие закручивает вихрь в обратную сторону, но постоянно к центру.

Антициклон и циклон: чем отличаются

Температура воздуха над поверхностью Земли неодинаковая. Над поверхностью океанов и в других местах, кроме экватора, образуются скопления холодного воздуха. Здесь образуются циклоны, несущие ухудшение погоды с ветром.

Давление внутри воздушных потоков так же различается: внутри циклона понижается и повышается к краям, внутри антициклона – повышается в центре. Скорость движения циклона постоянная 30-60 км в час, антициклон малоподвижный, скорость 20-40 км в час.

Зона действия циклона

Над какой территорией образовался циклон, такое название и получает. Арктические холодные циклоны движутся чаще по северным областям, поэтому там преобладание ненастной погоды.

Антициклоны затрагивают южную сторону. Здесь солнечно, сухо и мало снега. Воздух из тропиков тёплый и, сталкиваясь с холодными массами, формируются вихри, смерчи и бури. Скорость этих масс превышает 100 км в час, причём на всей области действия циклона.

Тропический циклон даёт знать о приближении рябью на водной глади, противоположной направлению ветра.

Характеристика циклона

Формирование циклона делится на стадии:

На свойства и различия циклонов влияет место образования, температура и влажность. Высота циклона 10 км, ширина 3000 км. Жизнь вихря 2-5 суток, но там, где постоянно пониженное давление, до года.

Не все вихревые потоки разрушительны. Слабый вихрь создаёт ветреную погоду с возмущениями при ветре 17 м в сек., шторм со скоростью 35 м в секунду, 39 – уже ураган. При депрессии – 17-20 м в сек. Кроме того циклоны делятся на виды по месту возникновения: умеренно-широтный, вихрь из тропиков, южный внетропический и арктический циклон. Опасным считается тропический циклон, не шире 100 км, но разрушительной силы. В странах Тихого океана это тайфун, а в Атлантике – ураган.

Влияние на погоду

Двигающие атмосферные вихри влияют на изменения погоды, что отражается на специальной карте. На положение циклона или антициклона влияет атмосферное давление. Прогнозировать погоду сложно, но зная, как протекают атмосферные процессы, синоптики чаще с этим справляются. Так циклон несёт дождь, грозу, ветер и холод летом, а зимой потепление.

Поднимающаяся тёплая воздушная масса формирует плотные облака из водного конденсата. Антициклон, пришедший на смену циклону, в летние месяцы приносит жару и чистое небо, а в зимние – морозную тишину, туман или слабый ветер.

Интересные факты

Циклоны-рекордсмены

1969 г., ураган «Камила» с ветром 180 м в час, забрал 300000 жизней людей;

1970 г., циклон «Бхола» забрал 500000 человек;

1975 г., китайское бедствие, названное «Ниной», сгубило 100 тысяч человек;

Итоги

На изменения погоды влияют взаимодействия воздушных потоков, движение и атмосферное давление. Прогреваются воздушные массы неравномерно, сталкиваясь, действуют друг на друга, вызывая вихри – циклоны и антициклоны.

Источник

Что такое циклон и антициклон

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.

Циклоны и антициклоны – это подвижные атмосферные вихри, перемещающие гигантские объёмы воздушных масс и определяющие характер погоды на обширных пространствах.

Их размеры колоссальны: до 3 тыс.км в диаметре и до 16 км в высоту.

Эти мощные атмосферные образования имеют схожий механизм формирования, но по сути они – антиподы (это видно даже по их названию). Рассмотрим оба этих явления подробней.

Циклон – это атмосферный вихрь с пониженным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от периферии к центру. Обозначается буквой Н (зона низкого давления).

В северном полушарии воздушная масса закручивается против часовой стрелки, а в южном – по часовой стрелке, но в любом случае воздушный поток направляется вверх.

Образование циклона вызвано столкновением воздушных масс с разной температурой, иными словами, наступлением тёплого воздушного фронта на холодный.

В зависимости от области возникновения выделяют следующие виды циклонов:

Развитие циклона происходит в несколько этапов, а именно:

Самые мощные – тропические циклоны, которые формируются над хорошо прогретой морской акваторией в пределах экваториального пояса (на широтах от 5 до 25 градусов).

Они не такие обширные, как циклоны умеренных широт, однако несут огромную разрушительную силу. Такие циклоны в зависимости от места возникновения называют ураганами, тайфунами или арканами.

При подходе центра тропического циклона происходит резкое падение атмосферного давления, вместо перистых облаков появляются нагромождения тяжёлых ливневых облаков.

На какое-то время наступает затишье и удушливая жара, после чего температура воздуха падает и начинается сильный дождь, сменяющийся тропическим ливнем.

Антициклон – это атмосферный вихрь с повышенным давлением воздуха в центре и ветрами, направленными от центра к краям. Обознается буквой B (зона высокого давления).

В северном полушарии воздух закручивается по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки, но в любом случае опускается из верхних слоёв атмосферы (главным образом из тропосферы) к поверхности земли.

Причины образования антициклонов такие же, как и в случае с циклонами: столкновение тёплого и холодного воздушных фронтов. Однако формируются они по большей части в субтропических и приполярных областях.

Антициклоны перемещаются медленней циклонов (их скорость обычно не превышает 40 км/час), а иногда могут надолго «зависнуть» на одном месте, формируя устойчивую климатическую зону.

Антициклоны подразделяются на:

Для антициклона характерна ясная, сухая и безветренная погода. В летний период наступает жара, в зимний – холода.

При этом наблюдается резкое изменение температуры воздуха на протяжении суток, особенно в глубине континентальной части. Случается, что разница дневных и ночных значений достигает 20 градусов по цельсию (в Сибири это не такая уж редкость).

Сходство и различие циклонов и антициклонов

Сходство циклонов и антициклонов заключается в том, что у них один и тот же механизм возникновения, связанный с осевым вращением планеты и неравномерным прогревом земной поверхности. И тот и другой имеют вихреобразную структуру и оказывают влияние на погодные условия на больших пространствах.

Жизненный цикл у обоих явлений примерно одинаковый, в среднем от 3 до 10 суток (этого срока достаточно для выравнивания атмосферного давления). Однако есть среди них и долгожители, такие как Исландский и Алеутский циклоны, Азиатский (Сибирский) и Южно-Индийский антициклоны.

Однако в целом это абсолютно противоположные явления. В принципе, прочитав про циклон и поменяв его основные характеристики на обратные, можно получить общее представление об антициклоне.

Главные различия приведены в нижеследующей таблице.

Зачем нужны имена для циклонов

В 50-х годах прошлого века с подачи Всемирной метеорической организации (WMO) циклонам особой разрушительной силы (ураганам и тайфунам) стали присваивать имена.

Для этого были составлены алфавитные списки имён для бассейнов, где формируются циклоны. Например, для циклонов Карибского моря, Мексиканского залива и Северной Атлантики составлены списки на шестилетний период, каждый из которых содержит 21 имя.

Интересно отметить, что изначально эти алфавитные перечни содержали исключительно женские имена, и лишь к концу 70-х годов дискриминация была ликвидирована (как и кому это удалось, история умалчивает), и имена мужчин получили равные права.

Именное обозначение было придумано неспроста. Дело в том, что в одном и том же регионе могут одновременно возникнуть несколько циклонов, поэтому использование имён позволяет избежать путаницы в составлении прогнозов, обмене информацией и оповещении населения о предстоящей угрозе.

В данный момент действует перечень на 2019—2024 гг. В следующей шестилетке будет действовать такой же список, т.е. имена могут повторяться.

Однако есть и такие имена, которые дублироваться не будут: они присвоены особенно разрушительным циклонам с человеческими жертвами и вычеркнуты из списков навсегда.

Среди таких имён «Катрина» (ураган 2005 г., смывший г. Новый Орлеан), «Ирма» (тропический циклон 2017 г., унёсший жизни около 150 человек) и ряд других. Более подробную информацию по этому вопросу можно почерпнуть на сайте WMO по ссылке https://public.wmo.int/en/About-us/FAQs/faqs-tropical-cyclones/tropical-cyclone-naming.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Тот самый случай, когда названия не соответствуют самому явлению. Анти — приставка отрицательная, между тем, антициклон приносит хорошую погоду и вращается по часовой стрелке.

Пока наука, кроме как прятаться от непогоды, предложить больше ничего не может. У нас в стране вообще очень мало метеорологических станций, их чуть больше сотни на всю Россию, в США же их больше тысячи, а это сказывается на качестве прогноза погоды и безопасности для населения.

Источник

Циклон и Антициклон

Циклон и Антициклон – как легко запомнить

Введем правило правого винта, по-другому – правило буравчика. Располагаем винт перпендикулярно к плоскости земли. В этом случае циклоном будет вращение винта против часовой стрелки (то есть выкручивание), направление вращения винта указывает на движения воздушных масс, то есть вверх от земной плоскости. Раз воздух поднимается вверх и не давит на землю – возникает зона низкого давления.

Применяя правило правого буравчика, антициклон – вращение винта по часовой стрелке, то есть – вкручивание. Направление вращения правого винта указывает направление вращения воздуха в вихре антициклона. Массы воздуха с силой опускаются к поверхности земли – образуется зона высокого давления.

Рис. 2. Воздушные массы антициклона – схема циркуляции и направление ветра

Как легко запомнить, что такое циклон или антициклон?

Таблица по географии циклоны и антициклоны

Что такое антициклон и циклон в географии, их определения

Так что такое антициклон и циклон в географии – это явление вихрей атмосферных воздушных масс, которые зависят от климатических параметров нашей планеты.

Определение циклона и антициклона – это атмосферные вихри с областями низкого давления и высокого соответственно.

Раздел географии “Циклоны и антициклоны” изучают в 8 классе. Единственное, что еще следует помнить – в Южном полушарии направление циркуляции воздуха в вихревом потоке сменяется на противоположное.

Циклон и антициклон обозначения

Как обозначается циклон и антициклон?

Запомнить обозначения атмосферных вихрей на картах просто – смотри рис. 3.

рис. 3. Циклон антициклон обозначение на карте

Что такое атмосферный фронт? Виды атмосферных фронтов, какую погоду приносят? Читай статью “Атмосферные фронты“

Циклон и Антициклон : 1 комментарий

“Массы воздуха с силой опускаются к поверхности земли – образуется зона низкого давления.” – надо поправить

Источник

Что такое циклонический вихрь

Циклоны и циклонические вихри. Нефронтальные циклоны

Размеры циклонов над океаном в среднем составляют 1000 км и более. Диаметры глубоких фронтальных циклонов достигают нескольких тысяч километров, а минимальное давление в них – до 950 ГПа. Средняя скорость перемещения циклонов составляет 30-50 км/ч, но иногда может достигать 70-80 км/ч. Наиболее обширные и глубокие циклоны образуются на севере Атлантического океана, в районе Девисова пролива, Исландии и на севере Великобритании, а в Тихом океане – в районе от Камчатки до Аляски. В южном полушарии циклоны возникают в зоне между 55 ° и 65 ° ю.ш.

Фронтальные циклоны, как правило, зарождаются в наиболее бароклинных зонах тропосферы – на полярных и арктических фронтах. Цикл развития фронтального циклона включает в себя несколько стадий: стадию волны, молодого, развитого или окклюдирующего, окклюдированного и заполняющего циклона. Соответствующие этим стадиям схемы развития облачных систем на основе анализа спутниковых изображений достаточно подробно описаны в [2, 6, 8-10].

Так как оба атмосферных фронта смыкаются в центре циклона, то между ними располагается область, занятая теплой воздушной массой, так называемый теплый сектор циклона, в остальной части циклона господствует холодная воздушная масса. Достигнув центральной части циклона, холодный воздух поднимается вверх и растекается к периферии, в результате при подъеме воздух расширяется, охлаждается, содержащийся в нем водяной пар сгущается, конденсируется, что приводит к образованию облаков и выпадению осадков. Поэтому в районе прохождения циклона преобладает ненастная, ветреная, пасмурная погода; летом прохладная из-за облачности и дождливая, зимой в основном с оттепелями и снегопадами. Первыми предвестниками приближения циклона служат перистые облака и понижение давления. При прогнозе погоды важно определить, какая часть циклона пройдет через интересующую территорию, так как характер погоды различный в различных частях циклона. Данный вопрос могут решить наблюдения за циклонами из космоса. Противоположность циклона в системе общей циркуляции атмосферы – антициклон с отличным механизмом возникновения.

Различают два основных вида циклонов – внетропические и тропические. В северном полушарии еще выделяют южные циклоны внетропического вида, так они образуются на южной границе умеренных широт и смещаются на северо-восток и восток. Южные циклоны имеют ярко выраженную температурную асимметрию: зимой с ними связаны снегопады и метели, летом – обильные дожди, ливни, грозы. Кроме того, они отличаются колоссальными запасами энергии, поэтому именно с ними связаны наиболее сильные осадки, ветры, грозы, шквалы и другие явления погоды, как на суше, так и на море.

Наиболее репрезентативными характеристиками, позволяющими идентифицировать атмосферные вихри на космических снимках, являются, с одной стороны, облачность, которая быстро реагирует на изменение поля скорости ветра в атмосфере, а с другой – шероховатость поверхности моря, зависящая от скорости ветра. Облачность циклонических образований стоит из облаков преимущественно слоистых форм, которые с течением времени сменяются облачностью кучевых форм.

Облачные системы фронтальных циклонов в различной стадии их развития

В зависимости от особенностей возникновения и развития внетропических циклонов различают фронтальные и нефронтальные (термические и орографические) циклоны [1, 2, 6].

В соответствии с фронтальной природой циклонов выделяют следующие стадии (рис. 1а):

1) фронтальная волна – от первых признаков зарождения циклона на фронте;

2) молодой циклон – оформившийся циклон;

3) развитой циклон – до начала окклюдирования;

4) окклюдирующий и окклюдированный циклон – от начала окклюдирования до исчезновения циклона.

В каждой стадии циклон не только имеет своеобразную трехмерную структуру, но отличается характерным рисунком облачного поля, который отчетливо различается на космических снимках. В процессе развития циклона его облачная система эволюционирует, принимая спиралевидную форму и образуя хорошо выраженный облачный вихрь; такой характерный рисунок облачного поля позволяет провести уточнения термодинамического состояния циклона.

Перестройка термобарического поля сопровождается изменением вертикальных составляющих движения воздуха и соответственно преобразованием фронтальной облачной системы. Облачная полоса, соответствующая фронту, начинает деформироваться, что в первую очередь приводит к расширению облачной зоны. Расширение обычно наблюдается в сторону холодного воздуха. При дальнейшем развитии волны появляется изгиб облачной полосы в сторону холодного воздуха. Искривление у вершины волны сопровождается уплотнением облаков. Наиболее мощная, а на снимках более яркая, светлая облачность располагается непосредственно над вершиной волны (рис. 1а-а), где наиболее интенсивны восходящие движения воздуха. В передней части облачного массива слоистообразные облака приобретают полосную структуру. Облачные полосы совпадают с направлением правого вертикального сдвига ветра в средней атмосфере. В холодном воздухе за сравнительно широкой полосой фронтальной облачности иногда можно наблюдать одну, две или несколько дугообразных облачных полос, как бы повторяющих искривление основной фронтальной полосы.

В теплом воздухе возле фронта относительно мало облаков, но при возникновении волны иногда появляются облачные полосы, вытянутые более или менее по потоку. В том случае, если волна развита слабо и только выражается в искривлении фронта, на космоснимках обычно бывает видно расширение облачной полосы, не сопровождающееся характерным циклоническим изгибом того участка фронтальной облачной полосы, который соответствует холодному фронту тыла волны. Когда волна развита хорошо, у поверхности Земли может быть обнаружена замкнутая изобара и формируется зона осадков. Но такую волну нельзя называть молодым циклоном, поскольку нет еще четко выраженного термического гребня и ложбины, и недостаточно четко прослеживается циркуляция в средней тропосфере. В подобных случаях на космических снимках видно заметное: сужение облачной полосы холодного фронта в области волны. При дальнейшем развитии фронтальная волна превращается в молодой циклон.

Развиваясь, фронтальная волна превращается в молодой циклон. Завихрение потоков в связи с продолжающимся падением давления приводит к дальнейшей деформации фронта и появлению в циклоне хорошо выраженного теплого сектора, ограниченного теплым и холодным фронтами. Адвекция холода распространяется на несколько большую часть циклона, т.к. холодный фронт движется быстрее теплого. На снимках из космоса все более четко становится видна антициклоническая кривизна расширенного участка облачной полосы у вершины волны. Теплому фронту соответствует облачная система из облаков слоистых форм; на переднем крае – перистая облачность. Холодный участок фронта испытывает дальнейшее увеличение циклонического изгиба; здесь формируется в основном кучевообразная облачность.

Облачность молодого циклона имеет полосатое строение и образует облачный вихрь. Центр облачного вихря совпадает с центром циклона в нижних 3 км и располагается в передней части барической ложбины на уровне 500 ГПа [6]. В стадии молодого циклона наиболее мощная облачность наблюдается у вершины еще широкого теплого сектора. Иногда перед теплым фронтом могут появиться узкие гряды более ярких облаков, которые ориентированы параллельно краю фронтальной облачности. Эти гряды свидетельствуют о наличии неустойчивого воздуха перед теплым фронтом, в котором летом могут развиваться кучевообразные облака. В отдельных случаях завихренность облачности в молодом циклоне может прослеживаться довольно слабо. Так как стадия молодого циклона длится недолго, эту облачную систему не всегда удается обнаружить на снимках из космоса.

Начало окклюдирования циклона обычно совпадает с моментом его максимального развития. Адвекция холода, постепенно ослабевая, распространяется на большую часть циклона, в то время как адвекция тепла отмечается только в его передней части. Вытеснение теплого воздуха в верхние слои и на периферию и представляет собой процесс окклюдирования. С его началом происходит смыкание облачных систем теплого и холодного фронтов и образование облачной системы фронта окклюзии. Облачная спираль фронта окклюзии удлиняется и переходит в облачную спираль холодного фронта. Облачность теплого фронта частично поглощается облачностью фронта окклюзии, а частично размывается.

Обычно циклон достигает максимального развития с началом окклюдирования (рис. 1а- в ). Происходит заметное сужение теплого сектора циклона. На этом этапе развития облачная система циклона приобретает резко выраженную спиралевидную форму. В центральной части происходит смыкание облачных спиралей, связанных с теплым и холодным фронтами, в единую спираль, закручивающуюся к центру циклона (рис. 1а-г).

Часто происходит образование двух облачных спиралей. Эти спирали сходятся к центру циклонической циркуляции на уровне облаков, причем облачная спираль, связанная с холодным фронтом, становится доминирующей. Начинается образование фронта окклюзии, облачность которого представляется в виде двух смыкающихся облачных спиралей. На космических изображениях отчетливо видно уменьшение безоблачного или малооблачного пространства между теплым и холодным фронтами. Сравнительно малооблачная зона прослеживается в тыловой части циклона, здесь интенсивно развиваются гряды кучевообразных облаков.

Для изображения окклюдированного циклона на космических снимках характерно наличие вихревой облачной системы, изолированной от облачных полос, связанных с фронтальными разделами. Облачные спирали в этом случае четко отделяются друг от друга промежутками с почти полным отсутствием облаков. Облачная система, связанная с фронтом окклюзии и холодным фронтом, постепенно деградирует и оттесняется на периферию циклона. В окклюдированном циклоне могут наблюдаться облачные спирали небольших размеров, сформированные из мощных кучевых и кучево-дождевых облаков. Они обычно находятся в тыловой части циклона и наиболее часто наблюдаются в летний период.

При заполнении циклона облачная система, связанная с фронтом окклюзии и холодным фронтом, разрушается. Вокруг центра циклона располагаются облачные спирали небольших размеров, состоящие из мощных кучевых и кучево-дождевых облаков. Область низкого давления, центр которой располагается вблизи фокуса этого вихря, заполняется и может исчезнуть.

Следует заметить, что спиралевидная структура облаков прослеживается со спутников далеко не у всех циклонов. Если наличие облачного вихря в большинстве случаев говорит о присутствии циклона, то совсем не значит, что если нет вихря, то отсутствует циклон. Над однородной поверхностью морей и океанов рисунок облачности в циклоне бывает более четким, чем над сушей, и облачные вихри прослеживаются в виде правильных фигур. Нередко нарушение рассмотренной схемы развития облачной системы циклона бывает связано с изменением условий циркуляции и термического режима в смежных с циклоном барических системах.

Полярными циклонами называют крупно- или мезо- масштабные атмосферные вихри, которые образуются в нижней тропосфере в высоких широтах в зимнее время [5, 15, 17-21]. Наиболее интенсивные полярные циклоны называют арктическими ураганами. Они обычно образуются в высоких широтах (севернее и южнее 60 ° ) в зимнее время в тех случаях, когда холодный и сухой полярный воздух, образующийся над холодными континентами или полями пакового льда, перемещается над относительно теплым морем. При этом развивается конвекция, а ложбина на более высоких уровнях часто способствует образованию циклона. Размеры полярных циклонов значительно меньше фронтальных циклонов и составляют от 200 до 1000 км в диаметре. Развитие полярных циклонов происходит достаточно быстро, обычно в течение нескольких часов (от 6 до 12), а время их существования не превышает трех суток, в связи с чем их прогноз достаточно сложен. В частности, они достаточно регулярно возникают над незамерзающими акваториями Норвежского и Баренцева морей. Полярные циклоны обладают огромной разрушительной силой и приносят плохую погоду: снег, метель и сильный ветер, сила которого часто достигает ураганных значений (до 150-200 км/ч), вызывают штормы в Норвежском и Баренцевом морях, обледенение кораблей и самолетов.

Впервые полярные циклоны были обнаружены над морями и океанами на снимках из космоса в 60-х гг. XX в. Наиболее характерная структура облачности – спирально закрученные вихри (рис. 2-10). Облачность полярных циклонов имеет яркий белый тон изображения, свидетельствующий о достаточно хорошем развитии облаков по вертикали. На космических изображениях он соответствует облакам кучевых и кучево-слоистых форм, у которых имеются перистые вершины. Благодаря космической съемке полярные циклоны были обнаружены в северном полушарии: в Гренландском, Норвежском, Баренцевом, Беринговом и Японском морях, в море Баффина, Девисовом проливе и в заливе Аляска. В южном полушарии – над акваториями, примыкающими к Антарктиде, но здесь они, как правило, менее интенсивны, чем в северном полушарии. В северном полушарии полярные циклоны наблюдаются в период с октября по апрель, причем наиболее часто они возникают в период с декабря по март (рис. 11). Их своевременное обнаружение, изучение характеристик и прогноз представляют одну из важных и нерешенных задач современной науки.

Структура ветра в полярных циклонах достаточно часто хорошо видна на радиолокационных изображениях (рис. 8-10). Кроме того, на таких РЛИ можно увидеть полосы и зоны осадков, зоны усиления и ослабления ветра, границы фронтов и др. детали.

Для местных циклонов наиболее характерна облачность конвективных форм. Обычно эти облака слабо развиты по вертикали, но занимают большие районы. На космических снимках скопления облаков наблюдаются в виде небольших вихрей. Часто облачность местных циклонов имеет яркий белый тон изображения, свидетельствующий о достаточно хорошем развитии облаков по вертикали. На космических изображениях он соответствует кучево-дождевым облакам, у которых имеются перистые вершины. В таких случаях над местным циклоном располагается относительно холодный воздух, который обусловливает неустойчивое состояние атмосферы.

Иногда местный циклон приобретает поступательное движение и превращается в обычный подвижный фронтальный циклон. Такая эволюция характерна для циклонов, которые на начальном этапе являются термически симметричными, а затем вследствие изменения циркуляции воздуха в данном районе становятся асимметричными. Подобные циклоны могут образовываться в результате втягивания в циркуляцию циклона или масс более холодного воздуха, или масс более теплого воздуха, или одновременно того и другого из смежных с этим циклоном барических систем, т.е. в системе первичного термического циклона появляются теплый и холодный фронты. Это приводит к тому, что циклон приобретает тенденцию к перемещению, меняется облачный покров циклона: появляются облачные полосы, выбросы перистых облаков, формируется облачный вихрь.

На структуру и вид облачных полос таких циклонов существенное влияние оказывает подстилающая поверхность. В тех случаях, когда облачная полоса находится над поверхностью океана, она имеет правильную форму близкую к классической (рис. 13, 14). Если полоса располагается над акваторией, ограниченной сложным горным рельефом, то ее форма претерпевает значительную деформацию. Исследования показывают, что в ряде районов орографические циклоны могут превращаться во фронтальные циклоны.

Таким образом, в облачном покрове, регистрируемом на снимках из космоса, можно проследить эволюцию циклонических образований. На основе их анализа были выработаны правила, позволяющие составить прогноз развития и эволюции циклонов. Существенную помощь при анализе эволюции циклонов оказывает последовательность космических снимков в виде фотомонтажей или анимаций. Данные видимого диапазона позволяют увидеть распределение облачности в циклоне, в ИК-диапазоне – температуру вершин облаков, в микроволновом (СВЧ радиометрия) – интегральное содержание водяного пара, интенсивность выпадения осадков и их распределение в пространстве (полосы осадков) и, наконец, данные космической радиолокации и скаттерометрии – поле приводного ветра, границы фронтов, зоны ослабления и усиления ветра.

$1 1. Герман М.А. Спутниковая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

$1 2. Герман М.А. Космические методы исследования в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

$1 3. Использование данных о мезомасштабные особенностях облачности в анализе погоды / Амбрози П., Вельтищев Н.Ф., Герц Г. и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

$1 4. Кондратьев К.Я., Борисенков Е.П., Морозкин А.А. Практическое использование данных метеорологических спутников. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

$1 5. Мингалев И.В., Орлов К.Г., Мингалев В.С. Механизм образования полярных циклонов и возможность их прогноза / «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 2011. 8(1). С. 255-262.

$1 6. Минина Л.С. Практика нефанализа. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

$1 7. Радиолокация поверхности Земли из космоса / под ред. С.В. Викторова и Л.М. Митника. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

$1 8. Руководство по использованию спутниковых данных в анализе и прогнозе погоды / под ред. И.П. Ветлова и Н.Ф. Вельтищева. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.

$1 9. Синоптический анализ снимков облачного покрова, получаемых с ИСЗ / под ред. Т.П. Поповой. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

$1 10. Сонечкин Д.М. Метеорологическое дешифрирование космических снимков Земли (количественные методы) // Тр. Гидрометцентра СССР, 1972, вып. 98.

$1 12. Alpers W., Ivanov A.Yu., Dagestad K.-F. Observation of local wind fields and cyclonic atmospheric eddies over the Eastern Black Sea using Envisat synthetic aperture radar images // Исследование Земли из космоса, 2010. № 5. C. 46–58.

$1 13. Alpers W., Ivanov A.Yu., Dagestad K.-F. Encounter of foehn wind with an atmospheric eddy over the Black Sea as observed by the synthetic aperture radar onboard the Envisat satellite // Monthly Weather Review, 2011. V. 139. N 12. P. 3992–4000.

$1 14. Bader M.J., Forbes G.S., Grant J.R., Lilley R.B.E., Waters A.J. Images in weather forecasting: A practical guide for interpreting satellite and radar images. NY: Cambridge University Press, 1995.

$1 15. Emanuel K.A., Rotunno R. Polar lows as arctic hurricanes // Tellus, 1989. 41A. P. 1-17.

$1 16. Carr M.W. Weather predicting simplified: How to read weather charts and satellite images. R.R. Donelly, Crawfordsville IN, 1999.

$1 18. Mingalev I.V., Orlov K.G., Mingalev V.S. A mechanism of formation of polar cyclones and possibility of their prediction using satellite observations // Cosmic Research, 2012. 50(2). P. 160-169.

$1 19. Polar Lows: Mesoscale weather systems in the polar regions / Eds. E.A. Rasmussen, J. Turner. Cambridge University Press, 2003.

$1 20. Tsatsoulis C., Kwok R. Recent advances in the analysis of SAR data of the polar oceans / in: Analysis of SAR Data of the Polar Oceans. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg, 1998. P. 3-8.

$1 21. Zahn M., von Storch H. A long-term climatology of North Atlantic polar lows // Geophys. Res. Lett., 2008. 35. P. L22702.

Рис. 1б. Окклюдированный (развитой) циклон над юго-восточной частью ЕТР с хорошо выраженной фронтальной облачностью на оптическом снимке спутника Aqua/ MODIS (28.09.2013, 08:40 UTC ). © NASA GSFC

Полярные циклоны

Рис. 2. Полярный циклон в северной Атлантике около Исландии на снимке спутника Aqua/ MODIS (4.09.2003). © NASA GSFC

Рис. 3. Полярный циклон над Гренладским морем (Северная Атлантика) на снимке спутника Aqua/ MODIS (26.01.2013). © NASA GSFC

Рис. 4. Полярный циклон над Северной Атлантикой на снимке спутника Aqua/ MODIS (30.08.2005, 16:55 UTC ). © NASA GSFC

Рис. 5. Полярный циклон в северо-западной части Тихого океана на снимке спутника Terra/ MODIS (12.12.2002, 00:15 UTC ). © NASA GSFC

Рис. 6. Зарождающийся полярный циклон с грибовидным вихрем в центре над Северной Атлантикой на снимке спутника Terra/ MODIS (29.04.2009). © NASA GSFC

Рис. 7. Пара полярных циклонов над Северной Атлантикой на снимке спутника Terra/ MODIS (20.11.2006). © NASA GSFC

Местные циклоны и циклонические вихри

Рис. 12. Орографический циклонический вихрь («Каталина») у побережья Калифорнии на снимке спутника Aqua / MODIS (17.02.2013). © NASA GSFC

Рис. 14. Орографический циклон над Черным морем на оптическом снимке спутника Terra/ MODIS (2012). © NASA GSFC

Рис. 15. «Двухъядерный» циклон над Черным морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-1 (31.01.2009) © MD A, СКАНЭКС

Рис. 16. Орографический циклон, образовавшийся во время боры в Черном море, на радиолокационном изображении спутника Envisat (21.12.2006, 07:36 UTC). © E SA

Рис. 17а. Орографический циклонический вихрь, образовавшийся над юго-восточной частью Черного моря в результате совместного действия местных ветров: затухающей новороссийской боры и колхидского фёна, на радиолокационном изображении спутника Envisat (13.09.2010, 07:32 UTC). © E SA

Рис. 17б. Этот же циклонический вихрь на оптическом снимке спутника Terra / MODIS (13.09.2010, 08:30 UTC). © NASA GSFC

Рис. 18. Локальный циклон над Средним Каспием на оптическом снимке спутника Aqua / MODIS (28.03.2015, 10:05 UTC); крестиком отмечен центр циклона. © NASA GSFC

Рис. 19. Локальный циклон над Каспийским морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-2 (15.02.2014, 14:30 UTC). Цветными стрелками показано прогнозное поле ветра на 15:00 UTC; крестиком отмечен центр циклонического вихря © MD A, СКАНЭКС

Рис. 20. Циклонического вихрь, образующийся над северной частью Каспийского моря, на радиолокационном изображении спутника Radarsat-2 (28.12.2014, 02:53 UTC). Крестиком отмечен центр вихря. © MD A, СКАНЭКС

Источник