Циркуляція атмосфери в тропічних широтах. Пасати

У тропічних широтах горизонтальні баричні градієнти в обох півкулях спрямовані від субтропічних поясів високого тиску до екваторіального поясу низького тиску (мал..6.26.). Тому геострофічний вітер тут має східний напрямок і охоплює усю тропічну зону. У приземному шарі повітря під дією сил тертя вітер відхиляється від ізобар на деякий кут у бік низького тиску і в північній півкулі набуває північно-східного напрямку, а в південній – південно-східного (мал.. 6.26, б). Ці вітри називаються пасатами. Пасати не охоплюють земну кулю суцільними смугами. Відомо, що субтропічні пояси високого тиску розпадаються на окремі субтропічні антициклони, які розташовані над океанами і витягнуті в широтному напрямку. У північній півкулі повітря в антициклонах рухається за годинниковою стрілкою. Тому на південній периферії цих антициклонів у шарі тертя вітри мають північно-східний і східний напрямок (мал. 6.29.).

У південній півкулі повітря в антициклоні рухається проти годинникової стрілки. Тому на північній периферії цих антициклонів у приземному шарі вітри мають південно-східний і східний напрямок. Отже, пасати – це вітри екваторіальної периферії субтропічних антициклонів. Вони займають територію від 30⁰ до 10⁰ широти обох півкуль. В тій півкулі, де зараз літо, зона пасатів відступає на кілька градусів від екватора, а в зимовій півкулі наближається до екватора.

Пасати – стійкі вітри, вони майже не змінюють свого напрямку протягом року. Швидкість вітру поблизу поверхні Землі в зоні пасатів близько 5-7 м/с на суходолі, та 8-10 м/с над океаном. Товщина пасатного потоку повітря на початку руху становить 2-4 км і збільшується у напрямку до екватора. Над цим пасатним потоком панують східні вітри. Раніше вважали, що над пасатами існують чітко виражені протилежно спрямовані вітри антипасати. Сучасні дослідження показали, що на висотах повітря із екваторіального поясу розтікається поступово, а не у вигляді чітко виражених вітрів протилежного напрямку. Лише у верхній тропосфері та нижній стратосфері над пасатами панують західні вітри, які умовно можна називати антипасатами.

У зоні пасатів з океанів випаровується величезна кількість води. У тропічному поясі опадів випадає мало, тому що на висоті 1-2 км спостерігається пасатна інверсія або інверсія стиснення повітря в антициклонах. Це перешкоджає розвитку висхідних рухів повітря і тому вся волога зосереджена в шарі повітря до висоти 1-2 км і вся вона переноситься в зону екватора. З наближенням до екватора пасатна інверсія зникає і розвивається інтенсивна конвекція і, як результат, - тут випадає велика кількість опадів.

Отже пасати мають виражений напрямок до екватора, правда під гострим кутом. Тут добре виражена зона сходження течій повітря з обох півкуль, яку називають зоною конвергенції (сходження) в середині тропічних широт. На мал. 6.30 наведено типові течії повітря в зонах конвергенції. Як правило, пасати обох півкуль поступово вливаються в екваторіальний пояс і безпосередньо не зустрічаються між собою. Але над океанами часто пасати контактують між собою, утворюючи тропічний фронт. У цьому випадку тропічний фронт проходить вздовж екваторіальної улоговини.

У зоні зустрічі пасатів двох півкуль у багатьох місцях вздовж екватора виникає вузька зона західних вітрів (мал. 6.30, ІІІ). Особливо добре виражені західні вітри на заході Тихого та на сході Індійського океанів. Ці вітри не обумовлені баричними градієнтами, це інерційні вітри, які виникають у процесі зменшення швидкості пасатів при наближенні до екватора. Подібні інерційні протитечії ми спостерігаємо на поверхні річок недалеко від берега.