Градиентный ветер при круговых изобарах

 

В случае криволинейных изобар направление градиента давления, а итак, и градиентной силы меняется от одной точки к другой. Поэтому, движение воздуха тоже будет криволинейным. При отсутствии силы трение на воздух, который движется, в этом случае действуют градиентная, центробежная силы и сила Кориолиса.

Градиентный ветер, который дует вдоль круговых изобар, называется геоциклострофическим ветром.

 

 

Антициклон

Антициклон – это барическая система с высоким давлением в центре и понижением давления от центра к периферии.

На рисунке 3.3 приведена схема сил, которые действуют на единичный объем воздуха, который двигается вдоль запертых круговых изобар в антициклоне.

 

F_G

С

 

Р-1 V

Р

А

 

Рисунок 3.3 – Схема сил, которые действуют на воздух в антициклоне

(северное полушарие)

 

Градиентная сила (F_G) направлена перпендикулярно изобарам в сторону уменьшения давления, то есть от центра данной барической системы к ее периферии. В том же направлении действует и центробежная сила (С). Сила Кориолиса (А) направлена в противоположную сторону и уравновешивает первые две силы. Вектор скорости (V) отклонен вправо от градиента (для северного полушария) и направлен по касательной к изобаре. Итак, движение происходит вдоль изобар по часовой стрелке (в северном полушарии). Такое движение называется антициклоническим.

В южном полушарии вектор скорости направленный влево от градиентной силы. Поэтому движение воздуха происходит против часовой стрелки.

При упроченном движении в антициклоне сила Кориолиса уравновешиваются градиентной и центробежной силами.

F_G + С = А.

Скорость геоциклострофического ветра в антициклоне определяется по уравнению:

,

где r – радиус кривизны траектории движения воздух, см.

Циклон

Циклон - – это барическая система с низким давлением в центре и повышением давления от центра к периферии. Схема сил, которые действуют на воздух в циклоне, приведена на рисунке 3.4.

 

А

С

V

Р

Р-1

F_G

 

Рисунок 3.4 – Схема сил, которые действуют на воздух в циклоне

(северное полушарие)

 

Здесь градиентная сила направлена от периферии к центру барической системы и уравновешивается центробежной и силой Кориолиса, совпадающими по направлению. Вектор скорости направлен также вправо от градиента, и движение происходит по изобарам против часовой стрелки. Такое движение называется циклоническим.

При установившемся движении в циклоне градиентная сила уравновешиваются центробежной силой и силой Кориолиса.

F_G = С + А.

Скорость геоциклострофического ветра в циклоне:

.

Угол отклонения ветра от градиентного при криволинейном движении:

,

где «+» относится к циклону, а «-» - к антициклону.

 

 

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ.