Strefa wysokiego ciśnienia
Obszar wysokiego ciśnienia , wysoki lub antycyklon , to obszar w pobliżu powierzchni planety, w którym ciśnienie atmosferyczne jest wyższe niż ciśnienie w otaczających regionach. Wyże to cechy meteorologiczne średniej skali , które wynikają z interakcji między dynamiką cyrkulacji atmosferycznej całej planety na stosunkowo większą skalę .
Najsilniejsze obszary wysokiego ciśnienia wynikają z mas zimnego powietrza, które rozprzestrzeniają się z regionów polarnych do chłodnych regionów sąsiednich. Te wzloty słabną, gdy rozciągają się nad cieplejszymi zbiornikami wodnymi.
Słabsze - ale częściej występujące - są obszary wysokiego ciśnienia spowodowane osiadaniem atmosfery : powietrze staje się wystarczająco chłodne, aby wytrącić parę wodną, a duże masy chłodniejszego, bardziej suchego powietrza opadają z góry.
W obszarach o wysokim ciśnieniu wiatry wieją od miejsca, w którym ciśnienie jest najwyższe, w centrum obszaru, w kierunku obrzeży, gdzie ciśnienie jest niższe. Jeśli jednak planeta się obraca, prosty kierunek przepływu powietrza od środka do obrzeża jest zakrzywiany przez efekt Coriolisa . Patrząc z góry, kierunek wiatru jest zakrzywiony w kierunku przeciwnym do obrotu planety; powoduje to charakterystyczny spiralny kształt cyklonów tropikalnych , zwanych inaczej huraganami i tajfunami.
Na anglojęzycznych mapach pogodowych ośrodki wyżowe są oznaczone literą H. Mapy pogody w innych językach mogą zawierać inne litery lub symbole.
Cyrkulacja wiatrów na półkuli północnej i południowej
Kierunek przepływu wiatru wokół obszaru wysokiego ciśnienia atmosferycznego i obszaru niskiego ciśnienia , widziany z góry, zależy od półkuli. Systemy wysokiego ciśnienia obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej; systemy niskiego ciśnienia obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej.
Systemy wysokiego ciśnienia mogą być typu ciepłego lub zimnego, pierwszy pochodzi z obszarów podzwrotnikowych, a drugi z dużych szerokości geograficznych, przy czym pora roku decyduje o tym, który typ jest bardziej dominujący. Wilgotność i temperatura układu wysokiego ciśnienia będą zależeć od źródła jego pochodzenia. Ciepłe systemy wysokiego ciśnienia z końskich szerokości geograficznych (patrz poniżej) tworzą typowe letnie fale upałów, podczas gdy zimne systemy wysokiego ciśnienia przynoszą okresy mrozu zimą i chłodniejszą, niższą wilgotność latem. Jeśli wyż będzie się utrzymywał na tym samym obszarze przez kilka dni, przybierze on cechy charakterystyczne dla tego terenu. Zimne systemy wysokiego ciśnienia na półkuli północnej pochodzą z Syberii, wewnętrznej Kanady lub północnego Atlantyku lub Pacyfiku, przy czym te dwa ostatnie typy pozostają za systemami cyklonicznymi. Na półkuli południowej, która składa się głównie z wody, pochodzą one głównie z południowych oceanów.
Na szerokościach geograficznych 30N i 30S panuje wokół nich półstałe wysokie ciśnienie, znane jako subtropikalny grzbiet, chociaż ich rozmiar i dokładne położenie różnią się w zależności od pór roku. Na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych subtropikalny grzbiet rozszerza się wiosną i przynosi charakterystyczną dla regionu bezdeszczową letnią pogodę. Gdy jesienią kurczy się, Zachodnie Wybrzeże jest narażone na zimne fronty z Pacyfiku, które przynoszą deszcz w chłodnych miesiącach. Na wschodnim wybrzeżu przynosi ciepłe, wilgotne powietrze późną wiosną i przez całe lato. Jesienią, gdy subtropikalny grzbiet cofa się, przejmuje zimne powietrze z Kanady. W Europie efekt jest podobny, ponieważ subtropikalny grzbiet przynosi śródziemnomorskiej gorącej, suchej letniej pogody i chłodnych, wilgotnych zim. Europa na północ od Pirenejów znajduje się na większej szerokości geograficznej, więc wpływ grzbietu jest nieco mniej znaczący, a region ten charakteryzuje się głównie chłodniejszym klimatem morskim. Jednak szczególnie gorące lato, takie jak 2003 lub 2019, w którym subtropikalny grzbiet rozszerza się bardziej niż zwykle, może przynieść fale upałów aż do Skandynawii – i odwrotnie, podczas gdy Europa miała rekordowe letnie upały w 2003 r. z powodu szczególnie silnego subtropikalnego grzbietu , jego odpowiednik w Ameryce Północnej był niezwykle słaby, a temperatury na całym kontynencie tej wiosny i lata były wilgotne i znacznie poniżej normy.
Na półkuli południowej wynik jest podobny. Australia i południowy stożek Ameryki Południowej doświadczają gorącej, suchej letniej pogody z subtropikalnego grzbietu i chłodniejszej, bardziej wilgotnej zimy, gdy przejmują zimne fronty z południowych oceanów.
Zimą obserwuje się dominację zimnych wyżyn z subarktyki. W Europie Zachodniej i na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej pochodzą one z Zatoki Alaskiej lub obszaru Grenlandii/Islandii i przemieszczają się z południa na południowy wschód. Ponieważ są to głównie masy oceanicznego powietrza, przyniosą chłodne, wilgotne warunki z rozległą mgłą. W Azji Wschodniej i we wnętrzu Ameryki Północnej te masy powietrza pochodzą z Syberii lub Kanady i przynoszą ze sobą bardzo zimne, suche powietrze.
Terminy naukowe w języku angielskim używane do opisania systemów pogodowych generowanych przez wzloty i upadki zostały wprowadzone w połowie XIX wieku, głównie przez Brytyjczyków. Teorie naukowe, które wyjaśniają ogólne zjawiska, powstały około dwa wieki wcześniej.
Termin cyklon został ukuty przez Henry'ego Piddingtona z Brytyjskiej Kompanii Wschodnioindyjskiej, aby opisać niszczycielską burzę z grudnia 1789 r. W Coringa w Indiach. Cyklon tworzy się wokół obszaru niskiego ciśnienia. Antycyklon , termin określający rodzaj pogody wokół obszaru wysokiego ciśnienia, został ukuty w 1877 roku przez Francisa Galtona w celu wskazania obszaru, którego wiatry obracały się w kierunku przeciwnym do cyklonu . W brytyjskim angielskim kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara jest określany jako przeciwny do ruchu wskazówek zegara, co czyni etykietę antycyklonów logicznym rozszerzeniem.
Prostą zasadą jest to, że w obszarach o wysokim ciśnieniu, gdzie generalnie powietrze przepływa od środka na zewnątrz, siła Coriolisa wywierana przez obrót Ziemi na cyrkulację powietrza jest w kierunku przeciwnym do pozornego obrotu Ziemi, patrząc znad bieguna półkuli. Tak więc zarówno ziemia, jak i wiatry wokół obszaru niskiego ciśnienia obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej. Odwrotnie do tych dwóch przypadków występuje w przypadku haju. Wyniki te wynikają z efektu Coriolisa ; artykuł ten szczegółowo wyjaśnia fizykę i zawiera animację modelu ułatwiającą zrozumienie.
Tworzenie
Obszary wysokiego ciśnienia tworzą się w wyniku ruchu w dół przez troposferę , warstwę atmosfery, w której występuje pogoda . Preferowane obszary w ramach synoptycznego wzorca przepływu na wyższych poziomach troposfery znajdują się poniżej zachodniej strony koryt.
Na mapach pogodowych obszary te pokazują zbieżne wiatry ( izotach ), znane również jako konwergencja , blisko lub powyżej poziomu braku dywergencji, który znajduje się w pobliżu powierzchni ciśnienia 500 hPa mniej więcej w połowie wysokości troposfery i około połowy ciśnienia atmosferycznego w powierzchnia.
Systemy wysokociśnieniowe są alternatywnie określane jako antycyklony. Na anglojęzycznych mapach pogodowych ośrodki wysokiego ciśnienia są oznaczone literą H w języku angielskim, w obrębie izobary o najwyższej wartości ciśnienia. Na wykresach górnego poziomu stałego ciśnienia znajduje się w konturze linii o najwyższej wysokości.
Typowe warunki
Wzloty są często związane z lekkimi wiatrami na powierzchni i osiadaniem w dolnej części troposfery . Ogólnie rzecz biorąc, osiadanie wysusza masę powietrza przez adiabatyczne lub kompresyjne. Tak więc wysokie ciśnienie zwykle przynosi czyste niebo. W ciągu dnia, ponieważ nie ma chmur odbijających światło słoneczne, dociera więcej krótkofalowego promieniowania słonecznego , a temperatura wzrasta. W nocy brak chmur oznacza, że wychodzące promieniowanie długofalowe (tj. energia cieplna z powierzchni) nie jest absorbowana, co daje chłodniejsze dni niskie temperatury we wszystkich porach roku. Kiedy wiatry powierzchniowe stają się słabe, osiadanie powstające bezpośrednio pod systemem wysokiego ciśnienia może prowadzić do gromadzenia się cząstek stałych na obszarach miejskich pod grzbietem , prowadząc do powszechnego zamglenia . Jeśli niska wilgotność względna wzrośnie w ciągu nocy do 100 procent, może powstać mgła .
Silne, pionowo płytkie układy wyżowe przemieszczające się z wyższych szerokości geograficznych na niższe na półkuli północnej są związane z kontynentalnymi masami powietrza arktycznego. Gdy powietrze arktyczne przemieszcza się nad niezamarzniętym oceanem, masa powietrza nad cieplejszą wodą znacznie się modyfikuje i przybiera charakter masy powietrza morskiego, co zmniejsza siłę układu wysokiego ciśnienia. Kiedy ekstremalnie zimne powietrze przemieszcza się nad stosunkowo ciepłymi oceanami, mogą wystąpić niży polarne . Jednak ciepłe i wilgotne (lub morskie tropikalne) masy powietrza, które przemieszczają się na biegun ze źródeł tropikalnych, ulegają modyfikacji wolniej niż arktyczne masy powietrza.
W klimatologii
Szerokości geograficzne konia lub strefa upalna znajdują się mniej więcej na 30 równoleżniku i są źródłem ciepłych systemów wysokiego ciśnienia. Gdy gorące powietrze bliżej równika unosi się, ochładza się, tracąc wilgoć; jest następnie transportowany na biegun, gdzie opada, tworząc obszar wysokiego ciśnienia. Jest to część krążenia komórek Hadleya i jest znana jako subtropikalny grzbiet lub subtropikalny wyż. W ciągu roku podąża śladami słońca, rozszerzając się na północ (południe na półkuli południowej) wiosną i wycofując się na południe (północ na półkuli południowej) jesienią. Grzbiet subtropikalny jest systemem wysokiego ciśnienia z ciepłym rdzeniem, co oznacza, że wzmacnia się wraz z wysokością. Wiele pustyń na świecie jest spowodowanych przez te klimatyczne systemy wysokiego ciśnienia.
Niektóre obszary klimatyczne o wysokim ciśnieniu uzyskują nazwy regionalne. Lądowy Siberian High często pozostaje quasi-stacjonarny przez ponad miesiąc w najbardziej mroźnej porze roku, co czyni go wyjątkowym pod tym względem. Jest również nieco większy i trwalszy niż jego odpowiednik w Ameryce Północnej. Wiatry powierzchniowe przyspieszają w dolinach wzdłuż zachodniego wybrzeża Oceanu Spokojnego, powodując monsun zimowy. Arktyczne systemy wysokiego ciśnienia, takie jak Wyż Syberyjski, mają zimne jądro, co oznacza, że słabną wraz z wysokością. Wpływ Wyżyny Azorskiej , znany również jako Wyż Bermudzki, przynosi dobrą pogodę na większości północnego Atlantyku oraz fale upałów od połowy do późnego lata w Europie Zachodniej. Wzdłuż jej południowych obrzeży cyrkulacja zgodna z ruchem wskazówek zegara często napędza wschodnie fale i powstające z nich cyklony tropikalne przez ocean w kierunku mas lądowych w zachodniej części basenów oceanicznych w sezonie huraganów . Najwyższe ciśnienie barometryczne, jakie kiedykolwiek zarejestrowano na Ziemi, wyniosło 1085,7 hektopaskali (32,06 inHg) zmierzone w Tosontsengel, Zavkhan , Mongolia 19 grudnia 2001 r.
Połączenie z wiatrem
Wiatr przepływa z obszarów o wysokim ciśnieniu do obszarów o niskim ciśnieniu . Wynika to z gęstości między dwiema masami powietrza . Ponieważ silniejsze systemy wysokiego ciśnienia zawierają chłodniejsze lub bardziej suche powietrze, masa powietrza jest gęstsza i przepływa w kierunku obszarów ciepłych lub wilgotnych, które znajdują się w pobliżu obszarów niskiego ciśnienia przed związanymi z nimi zimnymi frontami . Im większa różnica ciśnień lub gradient ciśnienia między systemem wysokiego ciśnienia a systemem niskiego ciśnienia, tym silniejszy wiatr. Siła Coriolisa wywołana przez Ziemię rotacja jest tym, co nadaje wiatrom w systemach wysokiego ciśnienia ich obieg zgodny z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej (kiedy wiatr porusza się na zewnątrz i jest odchylany w prawo od środka wysokiego ciśnienia) oraz obieg przeciwny do ruchu wskazówek zegara na półkuli południowej (gdy wiatr porusza się na zewnątrz i odchyla się w lewo od środka wysokiego ciśnienia). Tarcie z lądem spowalnia wiatr wypływający z systemów wysokiego ciśnienia i powoduje, że wiatr płynie bardziej na zewnątrz, niż miałoby to miejsce w przypadku braku tarcia. Powoduje to „rzeczywisty wiatr” lub „wiatr rzeczywisty”, w tym poprawki wiekostroficzne, które dodają się do wiatru geostroficznego który charakteryzuje się przepływem równoległym do izobar.
Zobacz też
- Burza antycykloniczna – rodzaj burzy
- Kopuła ciepła – Gorące powietrze uwięzione w atmosferze
- Grzbiet barometryczny - Wydłużony obszar wysokiego ciśnienia atmosferycznego
- Pasaty - Przeważające wiatry równikowe ze wschodu na zachód
- Front atmosferyczny – Granica oddzielająca dwie masy powietrza o różnej gęstości
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
