7. Географическое распределение давления в свободной атмосфере

Для того чтобы получить представление о распределении давления во всей толще атмосферы, строят карты многолетней средней абсолютной топографии стандартных изобарических поверхностей: 900, 850, 700, 500, 300, 200 гПа и т.д. Для этого используют многолетние ряды наблюдений аэрологических станций всего земного шара. На многолетних средних картах барической топографии изобарических поверхностей (700, 500, 300 гПа и т.д.) видно, что с высотой становится все меньше замкнутых изогипс, обрисовывающих отдельные центры действия над материками и океанами, и распределение давления становится все более зональным (см. рис.3, рис.4). Это понятно, так как с высотой влияние суши и моря на температуру, а, следовательно, и на давление, ослабевает. В верхней тропосфере и нижней стратосфере абсолютные изогипсы на средних картах изобарических поверхностей огибают весь земной шар, конечно, не совпадая точно с широтными кругами. Как видно из карт, густота изогипс вдоль каждого меридиана различная.

Учитывая, что в свободной атмосфере ветер близок к геострофическому, карты показывают, что и зимой и летом в тропосфере умеренных и субтропических широт обоих полушарий в общем, господствуют западные воздушные течения. Однако зимой в Северном полушарии отчетливо выделяются три волны с гребнями над востоком Атлантического и Тихого океанов и над Уральским хребтом и с ложбинами у восточных берегов Северной Америки и Азии и над Восточной Европой, наложенные на общий западный поток. В Южном полушарии в тропосфере (см. рис.3, рис.4) изогипсы проходят более зонально, хотя и там можно заметить три волны, правда, с очень маленькой амплитудой. Неодинаковое сгущение изогипс в субтропических широтах и в широтном поясе 50—60° — отражение субтропического струйного течения и планетарной высотной фронтальной зоны полярного фронта.

Анализ карт (рис.3, рис.4) показывает, что высота изобарической поверхности 300 гПа (как, впрочем, и всех других изобарических поверхностей в тропосфере) повышается к экватору. Зимой на поверхности 300 гПа пояс высокого давления с отдельными антициклонами вдоль 10°с. и ю.ш. охватывает всю тропическую зону. Летом на поверхности 300 гПа в полосе высокого давления в широтном поясе 5—25° Северного полушария формируются отдельные антициклоны над материками (см. рис.4). Если вспомнить, что у Земли летом над Центральной Америкой, Северной Африкой и Южной Азией находятся термические депрессии, то станет ясно, что эти антициклоны существуют только в верхней половине тропосферы, т.е. они высотные. И хотя в депрессиях существует недостаток массы по сравнению с окружающими районами, в верхней тропосфере изобарические поверхности образуют антициклональные купола благодаря очень высоким средним температурам слоя 1000—300 гПа.

Итак, наиболее высокое давление в свободной атмосфере наблюдается около 10° с. и ю.ш., наиболее низкое — над полярными районами.

Правда, зимой в Северном полушарии самое низкое давление смещено от полюса к особенно холодным северо-восточным частям Азии и Северной Америки.

В слоях выше 20 км летом распределение давления коренным образом меняется в связи с изменением меридионального распределения температуры. Над полюсом давление становится повышенным, т.е. околополюсная депрессия заменяется антициклоном. Поэтому в летнем полушарии в стратосфере выше 20 км господствуют восточные воздушные течения. В зимнем полушарии давление над полюсом самое низкое, и здесь расположен центр околополюсной депрессии. Поэтому западные воздушные течения господствуют и в стратосфере, приобретая особенно большие скорости на границе полярной ночи.