Особенности атмосферной циркуляции над океаном. Вторая часть

Очагами формирования морского тропического воздуха являются области океанических антициклонов субтропического пояса высокого давления. Этот воздух, также теплый и влажный, обладает все же значительно меньшими запасами тепла и влаги, чем экваториальный. Особенно сильно он отличается от экваториального в восточной половине океанов, где по восточной периферии субтропических антициклонов оттекают северо-восточные и юго-восточные пассатные потоки. Возникающая в антициклонах за счет динамического оседания воздуха внутрипассатная инверсия выражена в этих районах крайне резко, в связи с низкими температурами приводного слоя воздуха, движущегося к экватору из относительно высоких широт и еще более выхолаживающегося над холодными океаническими течениями, омывающими западные берега континентов в тропической зоне. Над этими течениями (Канарское, Калифорнийское, Бенгуэльское, Перуанское, Западно-Австралийское) внутрипассатная инверсия, как правило, лежит ниже уровня конденсации, препятствуя развитию облаков и образованию осадков.

В западной части океанов, где воздушные потоки возвращаются в высокие широты по западной периферии субтропических антициклонов, внутрипассатная инверсия выражена значительно слабее и расположена выше уровня конденсации, не препятствуя разрешению энергии влажнонеустойчивости и выпадению осадков. Поэтому на западе океанов морской тропический воздух близок по своим свойствам к экваториальному.

Основными очагами формирования океанических воздушных масс умеренного пояса являются квазистационарные барические депрессии. Морской воздух умеренных широт, значительно менее богатый теплом и влагой, чем морской тропический, формируется из тропических и арктических (в южном полушарии антарктических) масс воздуха, а также из воздуха, переносимого с континентов. Процесс трансформации этих воздушных масс в морской умеренный воздух осуществляется в результате тесного взаимодействия нижних слоев воздуха с взволнованной поверхностью океана и происходит при сильных, нередко штормовых ветрах и преимущественно пасмурном небе. Заметные в умеренных широтах сезонные различия в инсоляции умеряются в данном случае интенсивным турбулентным обменом между поверхностными и глубинными слоями океана, а также междуширотной атмосферной циркуляцией.

Наиболее холодные и бедные влагой арктические и антарктические воздушные массы формируются в высоких шпротах северного и южного полушарий. Над льдами северного полярного бассейна формирование этих масс воздуха происходит зимой в системе полярного антициклона, летом — в системе сезонной термической депрессии. Антарктический воздух формируется над материком Антарктида и окружающими его морями в условиях устойчивого в течение всего года антициклогенеза.

На картах 2 и 3 приведены средние границы распространения над океанами различных типов воздушных масс в феврале и августе. Эти границы были установлены автором на основании анализа данных климатических обобщений судовых гидрометеорологических наблюдений (А. И. Соркина, 1949). В основном границы определялись по положению климатических фронтов, выявляющихся на картах среднего многолетнего распределения атмосферного давления, господствующих ветров, температуры воздуха и других метеорологических элементов, а также на картах траекторий и повторяемости циклонов.

Тропические фронты, разделяющие массы экваториального и тропического воздуха, чаще всего хорошо видны в поле ветра как зоны конвергенции воздушных потоков. Фронты умеренных широт (полярный фронт, разделяющий массы тропического воздуха и воздуха умеренных широт, и арктический фронт, разделяющий массы воздуха умеренных широт и арктические массы) в поле ветра проявляются плохо. О положении этих фронтов в значительной мере приходилось судить по прямым или косвенным признакам развития на них циклонической деятельности (траектории и повторяемость циклонов, повторяемость штормов, а также облаков и осадков фронтальных форм).

В ряде случаев резкие фронтальные границы между воздушными массами вообще отсутствуют. Так бывает, в частности, если воздушная масса по мере своего продвижения приобретает новые свойства и постепенно трансформируется в другую воздушную массу. Приведенные на картах границы трансформации выявлялись путем сопоставления метеорологических и аэрологических характеристик воздушной массы на различных участках ее траектории.

При последовательном рассмотрении зимней и летней карт распределения над океанами различных типов воздушных масс (карты 2,3) легко заметить, что по условиям атмосферной циркуляции районы Мирового океана делятся на две большие группы. Районы первой группы образуют широтные зоны, круглогодично занятые однотипными массами воздуха. Районы же второй группы образуют зоны, в которых в результате сезонных смещений центров действия атмосферы и климатических фронтальных зон происходит сезонная смена преобладающих воздушных масс.

Очевидно, что в зонах постоянного преобладания одного и того же типа воздуха основными причинами изменений условий погоды от месяца к месяцу являются сезонные изменения количества поступающего от солнца тепла и величин теплового баланса, а также сезонные изменения форм атмосферной циркуляции. В то же время в зонах второй группы сезонные изменения условий погоды прежде всего обусловлены различиями в свойствах соответствующих типов воздушных масс и лишь во вторую очередь другими факторами.

К зонам первой группы относятся: а) экваториальная, в которой постоянно преобладает экваториальный воздух, б) тропическая, или пассатная, с постоянным преобладанием тропического воздуха, в) умеренная с постоянным преобладанием воздуха умеренных широт и, наконец, г) арктическая, где постоянно преобладает арктический воздух (в южном полушарии зона постоянного преобладания антарктического воздуха располагается над материком).