Розділ «Глава 6. АТМОСФЕРА»

Вітри, властиві тій чи іншій фронтальній зоні, з висотою посилюються, оскільки зменшується тертя. У верхніх шарах атмосфери і нижніх шарах стратосфери вітри дмуть з великою швидкістю (від 50 до 100 м/с) у вигляді сильних вузьких струменів. Звідси і походить їхня назва — струминні течії. Довжина їх може сягати тисячі кілометрів.

Таким чином, загальна циркуляція атмосфери має досить складний вигляд. У зв'язку з перепадами тиску повітря переміщується в тропосфері у вигляді пасатів і антипасатів, західних вітрів у помірних широтах, полярних вітрів, різних вітрів меншого масштабу і повітряних потоків. Ці переміщення повітряних мас мають великий вплив на клімат, і насамперед на перерозподіл тепла і вологи в атмосфері. Панівні вітри викликають утворення течій в морях і океанах, визначають основні напрями переносу еолових відкладів.

6.8. Місцеві вітри

Під місцевими вітрами розуміють вітри, характерні для певних географічних районів. Такими є, наприклад, бризи, бора, фени, гірсько-долинні вітри і деякі інші. Вони можуть бути проявом місцевих циркуляцій повітря або локальних змін течій загальної циркуляції атмосфери під впливом підстилаючої поверхні рельєфу.

Бризи виникають на узбережжі морів, великих озер і навіть в долинах великих рік. Для них характерна періодична добова зміна напряму: вдень вони дмуть з водної поверхні на сушу, вночі — із суші на воду. Така регулярна зміна пояснюється нерівномірністю нагрівання суші і води протягом доби. Вдень повітря над сушею прогрівається сильніше, тому тут створюється зона пониженого тиску, в яку постійно вривається більш холодне морське повітря. Вночі у зв'язку з тим, що суша охолоджується швидше за водну поверхню, напрям циркуляції повітря змінюється на протилежний.

Бризи охоплюють приземний шар висотою кілька сотень метрів. Від берегової лінії бризи поширюються в глибину суші або моря, озера на десятки кілометрів. Морські бризи впливають на погоду в береговій смузі, зумовлюють зниження температури і підвищення відносної вологості.

Гірсько-долинні вітри проявляються в горах. їм також властива добова періодичність: вдень вітри дмуть із більш затінених і холодних долин угору на обігріті сонцем схили. Вночі охолоджене гірське повітря опускається схилами униз в долини, в бік рівнин. Гірсько-долинні вітри формуються в горах при малохмарній погоді. Такі місцеві циркуляції повітря характерні, зокрема, для Карпат, Альп, Кавказу, інших гірських систем.

Фен — сухий і теплий поривчастий вітер, що дме з гір (рис. 19). Цей вітер може виникнути в будь-якій гірській системі, якщо на шляху повітряної течії загальної циркуляції опиняється хребет достатньої висоти. Повітряний потік у такому випадку піднімається гірськими схилами уторуй, опиняючись в умовах все більш низького тиску, охолоджується. На певній висоті повітря охолоджується настільки, що починається конденсація водяної пари, утворюються хмари, а потім і опади. Вологе повітря при піднятті угору охолоджується приблизно на пів градуса кожні 100 м висоти. Переваливши через гірський хребет, тепер уже сухе повітря при опусканні вниз адіабатично нагрівається в середньому на 1° кожні 100 м. Отже, повітря при опусканні нагрівається майже вдвічі швидше, ніж охолоджується при піднятті угору на схилах. Це і є причиною того, що з гір дме значно тепліший сухий вітер. Фени утворюються впродовж усього року, але найчастіше — взимку і весною. Вони спостерігаються в Альпах, Піренеях, Скелястих горах, на Кавказі.

Рис. 19. Фен

Утворення фенів впливає на водний режим річок, зумовлює швидке танення снігу, спонукає масовий схід снігових лавин. За рахунок швидкого підвищення температури повітря і більш раннього сходу снігу в місцях, характерних для виникнення таких вітрів, подовжується тривалість вегетаційного періоду.

Бора — дуже сильний і холодний вітер, який найчастіше дме з низьких гірських хребтів у бік теплішого моря. Відомою е Новоросійська бора. Виникненню ураганної сили вітрів сприяє розташування невисоких гірських хребтів — відрогів Кавказького хребта — на шляху холодних повітряних мас, які переміщуються з півночі через Кубанську низовину до Чорного моря. Холодне повітря концентрується в передгір'ях, внаслідок чого атмосферний тиск тут зростає. А по інший бік хребта, на морі, тиск залишається низьким. Тепле розріджене повітря піднімається над морем, виникає сильна течія, яка "засмоктує" повітря з материка. Поступово потік холодного повітря долає невисокий Мархотський перевал (430 м) і вітер ураганної сили вривається на спустілі вулиці й причали порту. У бухті здіймаються гігантські хвилі. Траплялося, що Новоросійська бора скидала з рейок навантажені вагони, рвала шварти (канати), якими кораблі кріпляться до пірса, й викидала їх на берег. У грудні 1899 р. бора засипала місто снігом, а будинки і пароплави покрилися льодом товщиною до двох метрів. Деякі кораблі, не витримавши такого льодового тягаря, затонули, інші були викинуті бурею на берег.

Менш відомою, але сильнішою є бора на островах Нової Землі. Тут вона найчастіше проявляється взимку. Швидкість вітру доходить до 30—40 м/с, окремих поривів — до 60 м/с.

Велику схожість з борою має сильний вітер на Байкалі, що називається сармою. Подібні вітри в Закавказзі, як і в південно-східній Франції, називаються містралю.

Смерчі — дрібномасштабні вихори з вертикальними "вісями" — виникають в атмосфері над водною поверхнею. Діаметр їх від 1 до 100 м, а швидкість переміщення — 20—30 км/год. Подібні вихори, які утворюються над сушею, називається смерчами або тромбами (в Північній Америці — торнадо). Вони виникають у зимових хмарах. Для них характерне швидке обертання повітря за спіраллю з одночасним підняттям угору.

Смерчі виглядають як темний стовп або хобот слона між хмарою і земною поверхнею, вони розширюються угору або униз. Такі своєрідні обриси пояснюються тим, що вихор втягує хмару зверху або пил (воду) з земної поверхні, оскільки в його середині тиск дуже низький. Вихор переміщується разом із хмарою зі швидкістю 10 м/с (тромб — 50—100 м/с). Час існування вихорів вимірюється хвилинами, тромбів — кількома годинами. .

Тромби спричиняють руйнування будівель, виривають з коренем дерева, переносять тварин. Вони трапляються і в Європі. Кількість торнадо, які виникають у Північній Америці між Скелястими горами і Аппалачами, перевищує 200 на рік.

Місцеві вітри характерні для багатьох регіонів планети. Так, в Андах існує сильний перевальний вітер — хунта, а в Аргентині — холодний памперо. В Середній Азії дме по декілька днів поспіль пекучий, з пилом і піском, вітер афганець. На Іранському нагір'ї відомий "вітер ста двадцяти днів". Він починає віяти наприкінці травня — початку червня з північного заходу і дме день у день, стихаючи лише на ніч. Над аравійськими і африканськими пустелями нерідко проноситься самум – сухий вітер з піском і пилом. Дме вія лише 15—20 хв., але температура при цьому сягає 55—60 °С. На півдні України вітри, які гонять воду з Дніпровського лиману в низов'я Дніпра, місцеві жителі називають низівкою.

6.9. Повітряні маси і фронти

Повітряними масами називають порівняно однорідні за температурою і вологістю маси повітря, які поширюються на площі в декілька тисяч кілометрів і на декілька кілометрів у висоту.

Вони формуються в умовах тривалого перебування над більш-менш однорідними поверхнями суші або океану. Переміщуючись в процесі загальної циркуляції атмосфери в інші області Землі, повітряні маси переносять у ці області і свій режим погоди. Панування в даному регіоні в тому чи іншому сезоні певних повітряних мас створює характерний кліматичний режим місцевості.