48.6. Погода в циклоне

Хотя скорости циклонов и невелики, но за несколько суток своего существования циклон может переместиться на значительное расстояние, порядка нескольких тысяч километров, меняя по пути режим погоды.

При прохождении циклона усиливается ветер и меняется его направление. Если циклон проходит через данное место своей южной частью, ветер меняется с южного на юго-западный и северо-западный.

Если циклон проходит своей северной частью, ветер меняется с юго-восточного на восточный, северо-восточный и северный. Таким образом, в передней (восточной) части циклона наблюдаются ветры с южной составляющей, в тыловой (западной) части – с северной составляющей. С этим связаны и колебания температуры при прохождении циклона.

Циклонические области характеризуются увеличенной облачностью и осадками. В передней части циклона осадки обложные упорядоченного восходящего движения, выпадающие из облаков теплого фронта или фронта окклюзии. В тыловой части – осадки ливневые из кучево-дождевых облаков, свойственные холодному фронту, но главным образом холодным воздушным массам, вторгающимся в тыл циклона. В южной части циклона, занятой теплой воздушной массой, иногда наблюдаются моросящие осадки.

Приближение циклона можно заметить по падению давления и по первым облакам, появляющимся на западном горизонте. Это фронтальные перистые облака, движущиеся параллельными полосами. Вследствие перспективы эти полосы кажутся расходящимися от горизонта. За ними идут перисто-слоистые облака, затем более плотные высокослоистые и, наконец, слоисто-дождевые с сопровождающими их разорванно-дождевыми. В тылу циклона давление растет, а облачность принимает быстро меняющийся характер: кучево-дождевые облака превращаются в слоисто-кучевые облака и часто сменяются прояснениями.

48.7. Антициклоны

Возникновение и развитие антициклонов тесно связано с развитием циклонов. Это единый процесс, происходящий во фронтальной зоне, в результате которого в одном районе создается недостаток массы воздуха и возникает циклон, а в другом районе – избыток массы воздуха и возникает антициклон.

Так же как и циклоны, антициклоны в своем развитии проходят ряд стадий: это низкий холодный подвижной антициклон, теплый высокий, так называемый блокирующий антициклон и разрушающийся антициклон. Как правило, антициклон возникает в тылу холодного фронта молодого циклона (в холодной воздушной массе).

В этой стадии замкнутая антициклоническая циркуляция существует только в нижних слоях. Выше, в тропосфере, господствуют воздушные течения тыловой части ложбины, под передней частью которой развивается молодой циклон. В этой стадии размеры антициклона и молодого циклона, а также скорости их движения примерно одинаковы. Однако, если движение молодых циклонов имеет составляющую, направленную к полюсу, то у антициклонов преобладает составляющая, направленная к низким широтам. Подвижные антициклоны возникают и развиваются между циклонами.

В этом случае их развитие обычно ограничивается этой первой стадией. Однако после серии циклонов заключительный антициклон продолжает усиливаться и расширяться по площади. Антициклоническая циркуляция постепенно распространяется на всю атмосферу, и антициклон вступает в свою вторую стадию – становится высоким.

В отличие от циклонов, в которых господствуют восходящие движения, в антициклонах существует общая тенденция к нисходящему движению воздуха, связанная с вытеканием воздуха в слое трения от центра к периферии. По мере развития антициклона мощные слои воздуха в нем в верхней и средней тропосфере медленно оседают, что приводит к их адиабатическому нагреванию и возникновению инверсий температуры. Холодный воздух остается в нижних 1-2 км под инверсией.

В этой стадии антициклон становится малоподвижным, его антициклоническая циркуляция, распространившись на всю тропосферу, становится препятствием для западных воздушных течений умеренных широт, как говорят, блокирует западный перенос. Поэтому в стадии максимального развития антициклон называют блокирующим. С образованием блокирующего антициклона обрывается циклоническая серия.

Благодаря оседанию воздух в антициклоне удаляется от насыщения, и погода в антициклонах преобладает малооблачная и сухая. Только в нижних слоях в холодное время суток и года возможно образование туманов и слоистых облаков, связанных с охлаждением от земной поверхности или переносом их в холодной массе воздуха, образующего нижний слой антициклона.

Возможно также образование волнообразных облаков в более высоких слоях, под инверсиями. Но мощных облачных систем фронтального происхождения с выпадением обложных осадков в антициклонах не бывает. Барические градиенты и ветры в центральной области слабые; у земной поверхности нередки штили. Однако на периферии антициклона ветры могут достигать штормовой силы, создавая штормовые зоны.

С течением времени температура воздуха в тропосфере антициклона благодаря оседанию становится все выше; хорошо развитый высокий антициклон – теплая область тропосферы. Исключением являются нижние слои антициклона зимой над сушей. При ясной погоде в антициклоне земная поверхность будет в это время года сильно выхолаживаться излучением, а от нее будут выхолаживаться и прилегающие к ней слои холодной воздушной массы, в которой началось развитие антициклона.

Тропопауза над высоким антициклоном приподнята в виде купола на 2 км и более в сравнении со средним ее положением, а температура нижней стратосферы понижена. Таким образом, теплой тропосфере и высокому антициклону соответствует высоко начинающаяся холодная стратосфера.

В процессе циклонической деятельности непрерывно происходит образование и перемещение циклонов и антициклонов. Причем, подвижные антициклоны имеют составляющую, направленную к низким широтам. В результате происходит накопление антициклонов в субтропических широтах, отражающееся на климатологических картах в форме субтропической зоны высокого давления.

Зимой также происходит преимущественное развитие, накопление и усиление антициклонов над охлажденными материками, особенно над Азией. Когда же в умеренных широтах образуется блокирующий антициклон, то в низких широтах он обычно имеет основанием субтропический антициклон, и таким образом блокирование западного переноса происходит на огромном пространстве от субтропиков до полярных широт. Время жизни блокирующего антициклона 5-7 дней, однако, известны случаи, когда такие антициклоны существовали значительно дольше.