Російські універсальні енциклопедії
Брокгауз-Ефрон і Велика Радянська Енциклопедія
об'єднаний словник
циркуляція атмосфери
Середній тиск в Північне півкулі
Якщо залишити поки в стороні самий нижній шар атмосфери, де розподіл температури, тиску, а також і течій дуже нерівномірно, то на деякій висоті, як видно з таблички, внаслідок висхідного струму нагрітого повітря поблизу екватора, ми знаходимо над цим останнім підвищений тиск, рівномірно зменшуване до полюсів і тут досягає своєї найменшої величини. При такому розподілі тиску на цих висотах над земною поверхнею повинен утворитися грандіозний потік, що охоплює ціле півкуля і відносить піднімаються поблизу екватора маси теплого, нагрітого повітря до центрів низького тиску, - до полюсів. Якщо взяти до уваги ще відхиляє дію відцентрової сили, що походить від добового обертання землі навколо своєї осі, яке повинно відхилити всяке рухоме тіло вправо від первинного напряму в північному, вліво - в південній півкулях, то на розглянутих висотах в кожній півкулі утворився потік перетвориться, очевидно , в величезний вихор, який переносить маси повітря в напрямку від південного заходу на північний схід в північному, від північного заходу на південний схід - в південній півкулі. Спостереження над рухом перистих хмар і інші підтверджують ці теоретичні висновки. У міру того, як звужуються, з наближенням до полюсів, кола широт, швидкість руху повітряних мас в цих вихорах буде зростати, але до певної межі; потім вона робиться більш постійною. Поблизу полюса притікає маси повітря повинні опускатися вниз, поступаючись місцем знову притікати повітрю, утворюючи спадний потік, а потім внизу повинні текти назад до екватора. Між обома потоками повинен знаходитися на деякій висоті нейтральний шар повітря, що знаходиться в спокої. Внизу, однак, такого правильного перенесення мас повітря від полюсів до екватора не спостерігається: попередня табличка показує, що в нижньому шарі повітря тиск атмосфери буде внизу найвищим нема на полюсах, яким воно повинно було б бути при правильному, відповідному верхньому, його розподілі. Найвищий тиск в нижньому шарі падає на широту близько 30 ° - 35 ° в обох півкулях; отже, від цих центрів підвищеного тиску нижні течії будуть направлятися і до полюсів, і до екватора, утворюючи дві відокремлені системи вітрів. Причина цього явища, теоретично також роз'яснення Феррел, полягає в наступному. Виявляється, що на деякій висоті над земною поверхнею, в залежності від зміни широти місця, величини градієнта і коефіцієнта тертя, меридиональная слагающая швидкості руху мас повітря може впасти до 0. Це саме й відбувається в широтах бл. 30 ° -35 °: тут на деякій висоті не тільки тому не існує руху повітря, у напрямку до полюсів, але навіть йде, внаслідок його безперервного припливу від екватора і від полюсів, його накопичення, яке і веде до підвищення в цих широтах тиску внизу . Таким чином, у самої поверхні землі в кожній півкулі виникають, як вже згадано, дві системи течій: від 3 0 ° до полюсів дмуть вітри, спрямовані в середньому від південного заходу на північний схід в північному, від північного заходу на південний схід у південній півкулі; від 30 ° до екватора дмуть вітри від СВ до ПЗ в північному, від ЮВ до СЗ в південній півкулі. Ці дві останні системи вітрів, що дмуть в обох півкулях між екватором і широтою 31 °, утворюють як би широке кільце, що розділяє в нижніх і середніх шарах атмосфери обидва грандіозних вихору, що переносять повітря від екватора до полюсів (див. Також Тиск атмосфери). Там, де утворюються висхідні і низхідні потоки повітря, спостерігаються затишшя; таке саме походження екваторіального і тропічних поясів тиші; подібний же пояс тиші повинен, по Феррел, існувати і на полюсах. Куди ж, однак, дівається розтікається від полюсів до екватора по низу зворотний потік повітря? Але необхідно взяти до уваги, що в міру віддалення від полюсів розміри кіл широт, а отже, і площі поясів рівної ширини, займані розтікаються масами повітря, швидко зростають; що швидкість потоків повинна швидко зменшуватися обернено пропорційно збільшенню цих площ; що на полюсах, нарешті, опускається зверху вниз сильно розріджений в верхніх шарах повітря, обсяг якого вельми швидко зменшується в міру зростання донизу тиску. Всі ці причини пояснюють цілком, чому важко, і навіть прямо неможливо, встежити на деякому відстані від полюсів за цими зворотними нижніми потоками. Така в загальних рисах схема загальної циркуляційної атмосфери в припущенні рівномірного розподілу суші і вод по паралелях, дана Феррел. Спостереження цілком її підтверджують. Тільки в нижньому шарі атмосфери повітряні течії будуть, як це вказує і сам Феррел, багато складніше цієї схеми саме внаслідок нерівномірності розподілу суші і вод, і неоднаковість їх нагрівання сонячним промінням і їх охолодження при відсутності або зменшенні інсоляції; гори і височини також чимало впливають на переміщення самих нижніх шарів атмосфери.
Щодо вихорів другого порядку - постійних і тимчасових барометричних максимумів і мінімумів - залишається сказати ще наступне. Дослідження Гофмейера, Тейссеран де Бора і Гільдебрандсона вказали на тісний зв'язок між виникненням і особливо переміщенням максимумів і мінімумів тимчасових зі змінами, зазнає максимумами і мінімумами постійними. Вже те, що ці останні при всіляких змінах погоди в оточуючих їх областях вельми мало змінюють свої кордони або контури, вказує, що тут ми маємо справу з деякими постійно діючими причинами, що лежать вище впливу звичайних факторів погоди. За Тейссеран де Бору, різниці тиску, обумовлені нерівномірністю нагрівання або охолодження різних частин земної поверхні, підсумовуючись під впливом безперервного наростання первинного фактора протягом більш-менш тривалого проміжку часу, дають початок великим барометричним максимумів і мінімумів. Якщо первинна причина діє безперервно або досить довго, результатом її дії з'являться постійні, стійкі вихрові системи. Досягнувши відомих розмірів і достатньої інтенсивності, такі постійні максимуми і мінімуми є вже визначниками або регуляторами погоди на величезних районах в їх колі. Такі великі, постійні максимуми і мінімуми отримали останнім часом, коли з'ясувалася їх роль в явищах погоди оточуючих їх країн, назва центрів дії атмосфери. Внаслідок незмінності в конфігурації земної поверхні і як наслідок безперервності впливу первинної причини, що викликає їх існування, становище таких максимумів і мінімумів на земній кулі є цілком визначеним і незмінним до певної міри. Але, в залежності від різних умов, їх межі та їх інтенсивність можуть в певних межах змінюватися. А ці зміни їх інтенсивності та їх обрисів, в свою чергу, повинні відгукнутися на погоді не тільки сусідніх, а іноді навіть і досить віддалених країн. Так, дослідження Тейссеран де Бора цілком встановили залежність погоди в Європі від одного з наступних центрів дії: аномалії негативного характеру, що супроводжуються зниженням температури порівняно з нормальною, викликаються посиленням і розширенням Сибірського максимуму або ж посиленням і надвиганием Азорського максимуму; аномалії позитивного характеру - з підвищенням температури проти нормальної - знаходяться в прямій залежності від переміщення і інтенсивності Ісландського мінімуму. Гільдебрандсон пішов в цьому напрямі ще далі і цілком успішно спробував зв'язати зміни в інтенсивності і пересування двох названих Атлантичних центрів зі змінами не тільки Сибірського максимуму, але і центрів тиску на Індійському океані.
Подробиці по намічених в цій статті питань: щодо Ц. атмосфери, крім зазначених у тексті робіт Феррел, см. Наnn. "Lehrbuch der Meteorologie" (Лпц. 1901); Hildebrandsson et Teisserenc de Bort, "Les bases de la M été orologie dynamique "(Париж, 1899 - 1903); Brillouin," Mé moires originaux sur la circulation de l'atm. "(П. 1900); Вальдо," Сучасна метеорологія "(СПб. 1897); щодо центрів дії атмосфери - див. статті Teisserenc de Bort," Note sur l'importance des hautes pressions d'Asie sur la pr é vision du temps pour l'Europe "(в" Annales du Bureau Centr. M ét. de France ", 1885, 1); Hildebrandsson," Quelques recherches sur les centres diction de 1 aim. "(Стокгольм, I - 1897 II - 1899); також" Meteorol. Zeitschr. "(1898, 1900); також Л. Данилов," Центри дії атмосфери "(Одеса, 1902; містить детальний огляд зазначених робіт).