6.2. Климатологические фронты

В сложной системе возникающих и разрушающихся фронтов на основе многолетних наблюдений выделяются главные фронты, образование которых носит систематический характер. Такие фронты называются климатологическими.

Обычно выделяются несколько арктических и антарктических фронтов, разделяющих арктические или антарктические массы и умеренные массы воздуха. Полярные фронты разделяют воздух умеренных широт и тропических.

В северном полушарии формируются два арктических фронта. Один из них располагается в северной части Атлантического океана и в Евразии, а другой охватывает Север Америки и арктический архипелаг, расположенный севернее этого материка.

Аналогичные фронты наблюдаются и в Южном полушарии.

Арктические и антарктические фронты располагаются на широте от 60 до 80⁰ как северной, так и южной широты. Эти фронты в течение года практически не изменяют своего положения. Полярные фронты занимают пространство между 30 и 60º северной или южной широты. Зимой они смещаются к более высоким широтам, а летом к более низким. Таким образом, в то время, когда в северном полушарии зима (а в южном лето) все главные фронты смещаются к Югу, а летом к Северу.

К климатологическим фронтам относятся пассатные фронты, образующиеся между воздушными массами в тропиках с различными свойствами в пределах одного полушария. Среднее многолетнее положение зоны внутритропической конвергенции также относится к атмосферным фронтам.

6.3. Пассаты и антипассаты

Пассатами называются умеренные восточные ветры, дующие в обоих полушариях на обращенной к экватору стороне субтропической зоны высокого давления. Средняя скорость этих ветров у земной поверхности составляет 5–8 м/с, достигая в отдельных случаях 15 м/с. В нижней части тропосферы, на высоте 1–2 км движение пассатов получает дополнительную меридиональную составляющую, направленную в сторону экватора. В результате в пассатах Северного полушария преобладают ветры северо-восточного направления, а в пассатах Южного полушария основным направлением является юго-восточное. Над материками в тропиках, где режим ветров носит менее устойчивый характер, пассатные ветры выражены не так четко, а в ряде местностей из место занимают муссоны. Над поверхностью океанов распределение атмосферного давления изменяется незначительно, поэтому пассатные ветры носят устойчивый характер.

В Северном полушарии пассаты охватывают 11% всей поверхности океанов, а в Южном 20%, при этом их устойчивость по направлению в отдельных районах достигает 90% за год. Таким образом пассаты являются наиболее обширными и устойчивыми воздушными течениями в общей циркуляции атмосферы.

Вертикальная мощность пассатных ветров на широте 20º составляет 2–4 км и увеличивается по направлению к экватору, где пассаты охватывают всю тропосферу. Выше зоны пассатов преобладают западные ветры, носящие название антипассатов.

Пассаты и антипассаты образуют циркуляционную систему между экваториальной зоной и субтропиками. Воздух в пассатах в экваториальном поясе имеет восходящее движение и в потоке антипассата частично возвращается в субтропики, где он опускается и вновь движется в сторону экватора, вливаясь в пассат. Эта циркуляция не носит замкнутого характера, поскольку пассаты постоянно пополняются за счет вторжения холодных воздушных масс умеренных широт. В свою очередь часть воздуха пассатов уходит в умеренные широты по западным периферийным областям субтропических антициклонов.

Над поверхностью океанов воздух пассатов имеет более низкую температуру, чем вода, поскольку он поступает из более высоких широт. В результате в атмосфере создается неустойчивая стратификация, сопровождающаяся сильной конвекцией и образованием кучевых облаков. Скорость восходящих потоков воздуха достигает 2,5–4,0 м/с. Однако, на высоте 1000-2000 м развитие конвекции задерживается. Под влиянием нисходящего тока воздуха, свойственного всем антициклонам, на этой высоте образуется пассатная инверсия, задерживающая дальнейшее восхождение влажных воздушных масс. В результате облака не получают большого вертикального развития и не достигают уровня оледенения, находящегося на высоте около 5000 м. Таким образом, эти облака или не дают осадков, или же эти осадки выпадают в виде небольших дождей, состоящих из мелких капель.

Как следствие, погода в областях развития пассатов обычно сухая. Над материками в этой зоне располагаются пустыни и полупустыни. Осадки выпадают только в гористых побережьях, где воздух поднимается вверх по горным склонам.

В зоне внутритропической конвергенции, где сходятся пассаты Северного и Южного полушарий, интенсивность и высота развития конвекции резко возрастает. При этом образуются мощные облачные системы, достигающие уровня оледенения. Выпадающие из таких облаков осадки носят характер ливней. На суше в этой полосе располагаются влажные субэкваториальные и экваториальные леса.

Ветровой режим этой зоны характеризуется неустойчивостью и обилием резких шквалов.