Циркуляция воздушных масс в экваториально-тропических широтах

Атмосферная циркуляция в экваториальных и тропических широтах определяется располо­женными здесь экваториальным поясом пони­женного давления, тропическими-субтропиче­скими постоянными максимумами над океана­ми и сезонными зимними максимумами и летними депрессиями над сушей. Циркуляция является весьма устойчивой, т. е. ее повторя­емость в соответствующие сезоны года высо­ка. Наиболее постоянными являются здесь пассаты (вероятно, от исп. viепtо dе раsаdа — ветер, благоприятствующий переез­ду) — ветры экваториальных периферий суб­тропических океанических барических макси­мумов. Они дуют от тропиков к экватору в течение всего года. В северном полушарии они имеют преимущественно северо-восточное на­правление, а в южном — юго-восточное. Ско­рость пассатов составляет 5 — 8 м/с. Пасса­ты — потоки тропического теплого, но отно­сительно сухого воздуха, свойства которого формируются в результате его опускания и адиабатического нагревания в барических мак­симумах. Причем в них на высотах 1200— 2000 м в результате оседания воздуха обра­зуется инверсия сжатия, которая препятству­ет развитию конвекции. Поэтому в полосе зарождения и развития пассатов выпадает весьма незначительное количество осадков, за исключением наветренных склонов гор вдоль восточных побережий материков, омываемых теплыми течениями. Лишь в зоне сходимости пассатов северного и южного полушарий фор­мируется так называемая внутритропическая зона конвергенции (ВЗК), где сходящи­еся потоки очень теплого воздуха устремля­ются в верхние слои тропосферы и сильными восходящими струями разрушают пассатную инверсию. Развивается мощная конвекция — вплоть до тропопаузы, образуются кучевые и кучево-дождевые облака, из которых выпада­ют обильные ливневые дожди. Над зоной ВЗК, где влияние силы Кориолиса отсутствует, фор­мируется струйное течение, которое, как и пас­саты, имеет восточное направление.

По периферии ВЗК, в полосе пассатов, в конце лета соответствующего полушария, ког­да вода и воздух над ней максимально нагре­ты (до 27 °С), у западных берегов материков возникают тропические циклоны. Это атмо­сферные вихри малого диаметра (300—400 км)

Рис. 63. Основные пути тропических циклонов (по X. П. Погосяну)

Рис. 64. Распределение муссонных областей по земному шару (по С. П. Хромову)

высотой до 12 км, в которых наблюдается мощный подъем нагретого влажного воздуха, сопровождающийся выделением огромного ко­личества энергии. Из-за большого перепада давления внутри циклона им свойственны ура­ганные ветры до 300 км/ч, хотя скорость их собственного перемещения невелика — все­го 10—20 км/ч. Так как тропические цикло­ны возникают в полосе пассатов, то траекто­рия их движения определяется общим пассат­ным переносом воздушных масс, которым присуща параболическая форма: сначала в общем потоке пассатов циклоны движутся с востока на запад, потом у восточных берегов материков в тропиках в соответствии с движением воздушных потоков в максимумах происходит поворот их и отклонение к умеренным широтам. При этом они сохра­няют энергию неустойчивости, постепенно трансформируясь в циклоны внетропических широт.

С тропическими циклонами связаны силь­нейшее волнение и катастрофы судов на мо­ре вдоль линии их перемещения, опустошения за счет ураганных ветров и наводнений на низ­менных восточных тропических-субтропичес­ких побережьях (рис. 63). Им обычно присва­ивают собственные названия: «Флора», «Джоан», «Жаннет», «Нэнси» и др. Подобные тай­фуны (от кит. тайфын — большой ветер) в сентябре 2000 г. обрушились на Японию и Приморский край, вызвав сильнейшие навод­нения и причинив крупный материальный ущерб.

Другими характерными ветрами, определя­ющими циркуляцию атмосферы в экваториаль­но-тропических широтах, являются муссоны экваториально-тропических широт (фр. тоиssоп от арабск. маусим — время года). Они возникают из-за разного нагрева север­ного и южного полушарий по сезонам года и соответственно смещения вслед за Солнцем через экватор экваториальной зоны низкого давления. Вследствие этого происходит резкое изменение направления барических градиен­тов и преобладающих ветров между субтропи­ческими максимумами и экваториальной де­прессией. Экваториально-тропические муссо­ны развиты в основном между 15° с.ш. и 5° ю.ш. над материками, например в Африке, но в некоторых случаях охватывают и более широкую полосу, вплоть до тропиков (рис. 64).

Классическим районом проявления эквато­риально-тропических муссонов является Юж­ная Азия и Индийский океан к северу от Юж­ного тропика, где отмечаются наибольшие се­зонные различия в температуре и давлении и соответственно максимальное перемещение ВЗК- Различия в нагреве полушарий по сезонам года усиливаются здесь за счет «проти­востояния» суши и океана.

В июне-августе над материком возникает термическая Южно-Азиатская депрессия, а над Индийским океаном разрастается и смещает­ся к экватору Южно-Индийский максимум. От его экваториальной периферии оттекает юго-восточный пассат (поток мТВ). Достигая эк­ваториальных широт, этот воздух трансформи­руется в экваториальный. Пересекая экватор, ветер начинает втягиваться в Южно-Азиат­скую депрессию. При этом он отклоняется вправо, меняет направление на юго-западное в Индостане и южное в Индокитае, в соот­ветствии с барическим полем в этом районе, и становится летним экваториальным муссо­ном. Можно сказать, что летний экваториаль­ный муссон является трансформированным пассатом южного полушария. Этот воздуш­ный поток захватывает весь Индостан и Индо­китай.

В декабре-феврале над всей Азией, вклю­чая тропические широты, устанавливается вы­сокое давление. Экваториальная ложбина пе­ремещается к югу от экватора и захватывает Австралию, где образуется термическая депрессия. Южно-Индийский максимум ослабе­вает и смещается на юг, в субтропические ши­роты (там лето). С перестройкой барического поля изменяется и направление ветров. Над Индостаном и Индокитаем дует сухой северо­восточный ветер — поток кТВ от южной ок­раины обширного Азиатского максимума.

Он называется здесь зимним муссоном, хо­тя некоторые исследователи, подчеркивая, что это потоки от экваториальных периферий суб­тропических максимумов, считают его пасса­том, что не противоречит действительности. Пересекая затем экватор, ветер отклоняется влево, меняет направление на северо-запад­ное. При этом тропический воздух трансфор­мируется в экваториальный и в виде летнего экваториального муссона южного полушария распространяется на юг до 15° ю.ш. над Ин­дийским океаном и до 20° ю.ш. над Северной Австралией.

Экваториально-тропические муссоны на­блюдаются в нижней тропосфере до высоты 4 — 5 км. Они оказывают большое влияние не только на климат Южной Азии, но и во мно­гом определяют уклад жизни людей в этих районах.