Циклоны

Вне тропические циклоны

Циклоны, которые формируются за пределами тропического пояса, известные как вне тропические. Из двух типов крупномасштабных циклонов, они больше по размеру (классифицируются как синоптический циклоны), наиболее распространены и встречаются на большей части земной поверхности. Именно этот класс циклонов наибольшей степени ответственен за изменения погоды день в день, а их предсказания является главной целью современных прогнозов погоды.

Согласно классической (норвежской) моделью Бергенского школы, вне тропические циклоны формируются преимущественно вблизи полярного фронта в зонах особо сильного высотного токовой течения и получают энергию за счет значительного температурного градиента в этом районе. В процессе формирования циклона стационарный атмосферный фронт разрывается на участки теплого и холодного фронтов, движущихся приближаясь друг к другу с формированием фронта окклюзии и закручиванием циклона. Подобная картина возникает и при поздней моделью Шапиро-Кейзера, основанной на наблюдении океанских циклонов, за исключением длительного движения теплого фронта перпендикулярно к холодному без образования фронта окклюзии.

После формирования, циклон обычно существует несколько дней. За это время он успевает продвинуться на расстояние от нескольких сотен до нескольких тысяч километров, вызывая резкие изменения ветров и осадков в определенных районах своей структуры.

Хотя крупные вне тропические циклоны обычно ассоциируемые с фронтами, меньшие по размеру циклоны способны образовываться в пределах сравнительно однородной воздушной массы. Типичным примером являются циклоны, которые формируются в потоках полярного воздуха в начале формирования фронтального циклона. Эти небольшие циклоне называются полярных и часто возникают над приполярных районах океанов. Другие небольшие циклоны возникают на подветренной стороне гор под действием западных ветров умеренных широт.

Тропические циклоны

Циклоны, которые образуются в тропическом поясе, несколько меньше вне тропические (они классифицируются как мезоциклон) и имеют другой механизм происхождения. Эти циклоны питаются энергией, получаемой за счет подъема вверх теплого влажного воздуха и могут существовать исключительно над теплыми районами океанов, через которые называются циклонов с теплым ядром (в отличие во вне тропических циклонов с холодным ядром). Тропические циклоны характеризуются очень сильным ветром и значительным количеством осадков. Они развиваются и набирают силу над поверхностью воды, но быстро теряют ее над сушей, через которые разрушительный эффект обычно проявляется лишь на побережье (до 40 км вглубь суши).

Для образования тропического циклона необходим участок очень теплой водной поверхности, нагрев воздуха над которой приводит к снижению атмосферного давления минимум на 2,5 мм рт. ст. Влажный теплый воздух поднимается вверх, но через его адиабатическое охлаждение значительное количество удерживаемой влаги конденсируется на больших высотах и выпадает в виде дождя. Суше и таким образом плотнее воздуха, только освободилось от влаги, опускается вниз, формируя зоны высокого давления вокруг ядра циклона. Этот процесс имеет положительную обратную связь, вследствие чего, пока циклон находится над достаточно теплой водной поверхностью, поддерживающий конвекцию, он продолжает усиливаться. Хотя зачастую тропические циклоны образуются в тропиках, иногда признаков тропического циклона приобретают циклоны другого типа на поздних этапах существования, как это случается с субтропическими циклонами.

Антициклоны

В отличие от циклонов, антициклоны обычно крупнее циклоны и характеризуются невысокой метеорологической активностью и слабыми ветрами. Чаще антициклоны формируются в зонах холодного воздуха позади циклона, проходит. Такие антициклоны называют холодными, но с их ростом, к циклону опускается воздух из высших слоев атмосферы (2-5 км), что приводит к увеличению температуры и образования теплого антициклона. Антициклоны движутся достаточно медленно, часто собираются в полосе антициклонов вблизи субтропического позвоночника, хотя многие из них остаются в зоне западных ветров умеренных широт. Такие антициклоны обычно задерживают ветры и поэтому называются блокирующих антициклонов.