3. Квазигеострофичность течений общей циркуляции

Крупномасштабные течения общей циркуляции в большей части атмосферы являются квазигеострофическими. Это означает, что ветры, определяющие такие течения, близки к геострофическому ветру и, следовательно, в свободной атмосфере такие течения направлены почти по изобарам (изогипсам) (рис.3, рис.4). Только в слое трения воздушные течения существенно отличаются от геострофического ветра и значительно отклоняются от изобар. Однако приняв известный из опыта средний угол отклонения ветра от изобары, мы и в этом случае можем по полю давления восстановить поле ветра. Употребляя слово «квазигеострофические», мы тем самым подчеркиваем, что и над слоем трения воздушные течения не являются строго геострофическими.

Как правило, реальные крупномасштабные течения и в свободной атмосфере имеют ускорения, связанные с отклонением от геострофического ветра, и направлены не строго по изобарам, что и служит причиной изменения давления.

Рис.3. Средняя абсолютная высота (геопотенциальные декаметры) изобарической поверхности 300 гПа в декабре—феврале

Однако в свободной атмосфере эти отклонения реального ветра от геострофического малы в сравнении с величиной самого ветра.

Допущение о квазигеострофичности справедливо для умеренных широт. В экваториальном поясе условие геострофичности не выполняется ни у земной поверхности, ни в свободной атмосфере: отклоняющая сила вращения Земли на экваторе равна нулю, а в экваториальном поясе мала и не может уравновешивать силу барического градиента. Поэтому в экваториальной зоне ветер не может быть геострофическим.

Рис.4. Средняя абсолютная высота (геопотенциальные декаметры) изобарической поверхности 300 гПа в июне—августе

4. Зональность в распределении давления и ветра

Наиболее устойчивая особенность в распределении, как атмосферного давления, так и ветра над земным шаром — квазизональность этого распределения. Квазизональность циркуляции проявляется в преобладании широтных составляющих ветра (восточной или западной) над меридиональными составляющими (северной или южной) и в больших значениях широтных составляющих по сравнению с меридиональными.

Степень преобладания зональных составляющих над меридиональными может быть различной. Над тропическими океанами преобладание восточных составляющих в переносе воздуха в нижней части тропосферы выражено очень хорошо и легко различимо даже на отдельных синоптических картах, т.е. в отдельные дни. В общем, меридиональные составляющие в тропиках примерно в 10 раз меньше зональных. Хорошо выражено и преобладание западных ветров в умеренных широтах Южного полушария. В то же время во многих районах умеренных широт Северного полушария ветер часто и резко меняется по направлению и преобладание западного переноса можно подметить только из статистического анализа большого материала наблюдений. Есть, наконец, и такие районы (например, восток Азии), где преобладающие направления ветра в нижней тропосфере ближе к меридиональным, чем к зональным.

Причина зональности давления и ветра — зональность в распределении температуры и в динамических особенностях самого механизма общей циркуляции атмосферы.