Зона пониженного давления это

Область низкого давления , низкая площадь или низкий представляет собой область , где давление воздуха ниже , чем у окружающих мест. Системы низкого давления образуются под зонами отклонения ветра, которые возникают в верхних слоях атмосферы . Процесс образования области низкого давления известен как циклогенез . В области метеорологии атмосферная дивергенция наверху происходит в двух областях. Первая область находится на восточной стороне верхних впадин, которые образуют половину волны Россби в пределах Вестерлиса ( впадина с большой длиной волны, которая распространяется через тропосферу). Вторая область отклонения ветра наверху возникает перед укороченными коротковолновыми впадинами , которые имеют меньшую длину волны. Расходящиеся ветры вверх перед этими впадинами вызывают атмосферный подъем в тропосфере внизу, что снижает поверхностное давление, поскольку восходящее движение частично противодействует силе тяжести.

Зона низкого давления обычно ассоциируется с ненастной погодой, а зона с высоким давлением ассоциируется с легким ветром и ясным небом.

Температурный минимум формируется из-за локального нагрева, вызванного большим количеством солнечного света над пустынями и другими территориями суши. Так как локализованные участки теплого воздуха менее плотные , чем их окружение, это более теплый воздух поднимается, который понижает атмосферное давление вблизи той части Земли поверхности «ы. Крупномасштабные термальные минимумы над континентами способствуют циркуляции муссонов . Области низкого давления также могут образовываться из-за организованной грозовой активности над теплой водой. Когда это происходит над тропиками вместе с зоной межтропической конвергенции , это называется муссонной впадиной . Муссонные желоба достигают своей северной протяженности в августе и своей южной протяженности в феврале. Когда конвективный минимум превращается в горячую циркуляцию в тропиках, это называется тропическим циклоном . Тропические циклоны могут образовываться в течение любого месяца года в глобальном масштабе, но могут возникать либо в северном, либо в южном полушарии в течение декабря.

Атмосферный подъем также обычно создает облачный покров за счет адиабатического охлаждения, когда воздух становится насыщенным по мере его подъема , хотя в области низкого давления обычно бывает облачное небо, что сводит к минимуму суточные экстремальные температуры . Поскольку облака отражают солнечный свет , приходящая коротковолновая солнечная радиация уменьшается, что приводит к снижению температуры в течение дня. Ночью поглощающее влияние облаков на исходящую длинноволновую радиацию , такую ​​как тепловая энергия от поверхности, позволяет поддерживать более теплые суточные низкие температуры в любое время года. Чем сильнее область низкого давления, тем сильнее дуют ветры в ее окрестностях. В глобальном масштабе системы низкого давления чаще всего располагаются над Тибетским плато и с подветренной стороны Скалистых гор . В Европе (особенно на Британских островах и в Нидерландах ) повторяющиеся погодные системы с низким давлением обычно известны как «низкие уровни».

Формирование

Циклогенез – это развитие и усиление циклонической циркуляции или областей низкого давления в атмосфере . Циклогенез противоположен циклолизу и имеет антициклонический (система высокого давления) эквивалент, который имеет дело с образованием областей высокого давления – антициклогенез . Циклогенез – это общий термин для нескольких различных процессов, каждый из которых приводит к развитию своего рода циклона . Метеорологи используют термин «циклон», когда системы кругового давления текут в направлении вращения Земли, которое обычно совпадает с областями низкого давления. Самыми крупными системами низкого давления являются полярные циклоны с холодным ядром и внетропические циклоны синоптического масштаба . Циклоны с теплым ядром, такие как тропические циклоны, мезоциклоны и полярные депрессии, лежат в пределах меньшего мезомасштаба . Субтропические циклоны среднего размера. Циклогенез может происходить в различных масштабах, от микромасштаба до синоптического масштаба. Более крупномасштабные впадины, также называемые волнами Россби, имеют синоптический масштаб. Коротковолновые впадины, встроенные в поток вокруг впадин большего размера, меньше по масштабу или мезомасштабны по своей природе. И волны Россби, и короткие волны, встроенные в поток вокруг волн Россби, мигрируют к экватору полярных циклонов, расположенных как в Северном, так и в Южном полушариях. Все они имеют один важный аспект – восходящее вертикальное движение в тропосфере. Такие восходящие движения уменьшают массу местных атмосферных столбов воздуха, что снижает приземное давление.

Внетропические циклоны образуются в виде волн вдоль погодных фронтов из-за прохождения короткой волной наверху или струйной полосы верхнего уровня перед тем, как на более поздних этапах своего жизненного цикла перекрываться как циклоны с холодным ядром. Полярные депрессии – это мелкомасштабные, недолговечные системы атмосферного низкого давления, которые возникают над районами океана к полюсу от главного полярного фронта как в Северном, так и в Южном полушариях. Они являются частью более крупного класса мезомасштабных погодных систем. Полярные минимумы могут быть трудными для обнаружения с помощью обычных метеорологических сводок, и они представляют опасность для операций в высоких широтах, таких как судоходство и нефтегазовые платформы. Это мощные системы, у которых скорость ветра у поверхности составляет не менее 17 метров в секунду (38 миль в час).

Тропические циклоны образуются из-за скрытого тепла, вызванного значительной грозовой активностью, и являются теплыми ядрами с четко выраженной циркуляцией. Для их формирования необходимо соблюдать определенные критерии. В большинстве случаев требуется температура воды не менее 26,5 ° C (79,7 ° F) на глубине не менее 50 м (160 футов); Вода с такой температурой делает вышележащую атмосферу достаточно нестабильной, чтобы выдерживать конвекцию и грозы. Другой фактор – быстрое охлаждение по высоте, что позволяет выделять тепло конденсации , приводящее в действие тропический циклон. Необходима высокая влажность, особенно в нижней и средней тропосфере ; когда в атмосфере много влаги, условия более благоприятны для развития нарушений. Необходим небольшой сдвиг ветра , так как высокий сдвиг мешает циркуляции шторма. Наконец, формирующийся тропический циклон нуждается в уже существующей системе нарушенной погоды, хотя без циркуляции циклонического развития не будет. Мезоциклоны образуются как циклоны с теплым ядром над сушей и могут приводить к образованию торнадо. Водяные смерчи также могут образовываться из мезоциклонов, но чаще возникают в средах с высокой нестабильностью и низким вертикальным сдвигом ветра .

В пустынях недостаток влаги в почве и растениях, которая обычно обеспечивает охлаждение за счет испарения, может привести к интенсивному и быстрому солнечному нагреву нижних слоев воздуха. Горячий воздух менее плотный, чем окружающий более холодный воздух. Это, в сочетании с подъемом горячего воздуха, приводит к образованию области низкого давления, называемой термическим минимумом. Циркуляция муссонов вызывается термальными минимумами, которые образуются на больших участках суши, и их сила определяется тем, как земля нагревается быстрее, чем окружающий близлежащий океан. Это создает устойчивый ветер, дующий в сторону суши, унося с собой влажный приповерхностный воздух над океанами. Подобные осадки вызваны подъемом влажного океанского воздуха вверх горами, нагревом поверхности, конвергенцией на поверхности, дивергенцией наверху или из-за штормовых потоков на поверхности. Однако при подъеме воздух охлаждается из-за расширения при более низком давлении, что, в свою очередь, вызывает конденсацию . Зимой земля остывает быстро, но океан дольше сохраняет тепло из-за более высокой удельной теплоемкости. Горячий воздух над океаном поднимается вверх, создавая зону с низким давлением и ветер дует с суши в океан, в то время как над сушей образуется большая зона высыхания высокого давления, увеличивающаяся за счет зимнего охлаждения. Муссоны напоминают морской и наземный бриз , термины, обычно относящиеся к локализованному суточному (суточному) циклу циркуляции повсюду у береговых линий, но они намного больше по масштабу – также более сильные и сезонные.

Климатология

Средние широты и субтропики

Большие полярные циклоны помогают определять направление движения систем, движущихся через средние широты, к югу от Арктики и к северу от Антарктики . Арктические колебания обеспечивает индекс , используемый для оценки величины этого эффекта в северном полушарии. Внетропические циклоны имеют тенденцию формироваться к востоку от климатологических желобов на высоте около восточного побережья континентов или на западной стороне океанов. Изучение внетропических циклонов в Южном полушарии показывает, что между 30 и 70 параллелями существует в среднем 37 циклонов в течение любого 6-часового периода. Отдельное исследование в северном полушарии предполагает, что каждую зиму формируется примерно 234 значительных внетропических циклона. В Европе, особенно в Соединенном Королевстве и Нидерландах, повторяющиеся погодные системы с низким давлением вне тропических районов обычно известны как депрессии. Они имеют тенденцию приносить влажную погоду в течение всего года. Температурные минимумы также происходят летом в континентальных районах субтропиков, таких как пустыня Сонора , Мексиканское плато , Сахара , Южная Америка и Юго-Восточная Азия. Понижения чаще всего расположены над Тибетским плато и на подветренной стороне Скалистых гор.

Муссонный желоб

Удлиненные области низкого давления образуются в зоне конвергенции муссонов или в зоне межтропической конвергенции как часть циркуляции клеток Хэдли . Муссонные впадины в западной части Тихого океана достигают своего апогея по широте в конце лета, когда зимой поверхность гребня в противоположном полушарии наиболее сильна. Он может достигать 40-й параллели в Восточной Азии в августе и 20-й параллели в Австралии в феврале. Его продвижение к полюсу ускоряется с наступлением летнего муссона, который характеризуется развитием более низкого давления воздуха в наиболее теплой части различных континентов. Крупномасштабные термальные депрессии над континентами помогают создавать градиенты давления, которые приводят к циркуляции муссонов . В южном полушарии муссонная впадина, связанная с австралийскими муссонами, достигает своей самой южной широты в феврале, ориентируясь по оси запад-северо-запад / восток-юго-восток. Многие тропические леса мира связаны с этими климатологическими системами низкого давления.

Тропический циклон

Тропические циклоны обычно должны формироваться на расстоянии более 555 км (345 миль) к полюсу от 5-й параллели на север и 5-й параллели на юг , что позволяет эффекту Кориолиса отклонять ветры, дующие к центру низкого давления и создавая циркуляцию. Пик активности тропических циклонов во всем мире приходится на конец лета, когда разница между температурой наверху и температурой поверхности моря является наибольшей. Однако в каждом конкретном бассейне есть свои сезонные закономерности. В мировом масштабе май – наименее активный месяц, а сентябрь – самый активный месяц. Ноябрь – единственный месяц, когда возможна активность во всех бассейнах тропических циклонов. Почти одна треть мировых тропических циклонов формируется в западной части Тихого океана, что делает его самым активным бассейном тропических циклонов на Земле .

Связанная погода

Изначально ветер ускоряется из областей с высоким давлением в области с низким давлением. Это происходит из-за разницы в плотности (или температуре и влажности) двух воздушных масс . Поскольку более мощные системы высокого давления содержат более холодный или сухой воздух, воздушная масса более плотная и течет к областям, которые являются теплыми или влажными, которые находятся в непосредственной близости от областей низкого давления, до связанных с ними холодных фронтов . Чем сильнее перепад давления или градиент давления между системой высокого давления и системой низкого давления, тем сильнее ветер. Таким образом, более сильные области низкого давления связаны с более сильными ветрами.

Сила Кориолиса, вызванная вращением Земли, – это то, что дает ветрам вокруг областей с низким давлением (например, во время ураганов , циклонов и тайфунов ) их циркуляцию против часовой стрелки (против часовой стрелки) в северном полушарии (когда ветер движется внутрь и отклоняется вправо от центра высокого давления) и циркуляции по часовой стрелке в южном полушарии (когда ветер движется внутрь и отклоняется влево от центра высокого давления). Тропический циклон отличается от урагана или тайфуна только географическим положением. Обратите внимание, что тропический циклон принципиально отличается от среднеширотного циклона. Ураган является шторм , который происходит в Атлантическом океане и северо – восточной части Тихого океана , тайфуна происходит в северо – западной части Тихого океана и тропический циклон происходит в южной части Тихого океана или в Индийском океане . Трение с землей замедляет ветер, втекающий в системы с низким давлением, и заставляет ветер течь больше внутрь или течь более агеострофически к их центрам. Торнадо часто слишком малы и непродолжительны, чтобы на них влияла сила Кориолиса, но на них можно так же повлиять, когда они возникают из системы низкого давления.

Смотрите также

• Восточноазиатский муссон
• Зона высокого давления
• Зона межтропической конвергенции
• Североамериканский муссон
• Анализ погоды на поверхности
• Тропическая волна
• Желоб (метеорология)
• Карта погоды

Ссылки