Повторяемость циклонов и антициклонов зимой

Зимой под дельтами фронтальных зон имеет место частое возникновение и развитие циклонов, что прекрасно иллюстрирует карта повторяемости циклонов. Такие карты построены за январь и июль для северного полушария. Для определения повторяемости циклонов карта северного полушария была разбита на квадраты, равные 360 тыс. км².

В эти квадраты ежедневно заносились положения центров движущихся циклонов. При этом брались все движущиеся циклоны, которые претерпевали эволюцию от стадии появления возмущения до стадии заполнения.

Некоторые авторы для построения карт повторяемости барических образований учитывают все циклоны, в том числе и термические, т. е. небольшие области низкого давления, которые оформляются над ограниченной холодной или теплой подстилающей поверхностью. Например, области депрессии зимой над Средиземным морем и летом над Мексикой или области повышенного давления над горными странами зимой и над водными поверхностями летом.

Правильнее отказаться от учета всех видов депрессии и областей повышенного давления, так как получается фиктивная картина повторяемости их. При изучении макропроцессов важно учитывать лишь динамически значимые циклоны и антициклоны, которые возникают и развиваются при нестационарности макросиноптических процессов при больших градиентах температуры и скоростях ветра в средней и верхней тропосфере.

Поэтому малоподвижные летние термические депрессии на юге Азии, над северной Африкой и югом Северной Америки, а также зимние депрессии над Средиземным морем, обязанные своим происхождением преимущественно температурным условиям подстилающей поверхности, не были учтены.

Из карты (рис. 46) видно, что зимой наибольшая повторяемость циклонов имеет место над океанами и именно там, где находятся наибольшие контрасты температур.

Рис. 46. Повторяемость подвижных циклонов в январе

Циклоны, возникая в северном полушарии преимущественно у восточных берегов Северной Америки и Азии в зоне интенсивной адвекции холода, перемещаются главным образом в направлении Исландии и Алеутских островов, после чего, следуя дальше на восток или северо-восток, они, как правило, заполняются. В районе Исландии и юго-восточнее Камчатки они имеют наибольшую повторяемость и наибольшую глубину.

Рассматривая детальнее рис. 45, можно заметить, что в районе Средиземного моря зимой чаще, чем летом, возникают и развиваются циклоны. Средняя карта барической топографии января (см. рис. 27) позволяет видеть, что восточнее теплого гребня, направленного на Скандинавию, находится довольно глубокая ложбина холода.

Правда, здесь нет области расходимости изогипс, как на океанах, и контрасты температур не превышают критическую величину. Однако наличие на средней карте высотного гребня и ложбины восточнее его указывает на то, что процессы, приводящие к усилению этого гребня, а соответственно и усилению меридионального переноса холодных масс воздуха с севера в район Средиземного моря, обычно сопровождаются тропосферным фронтогенезом, обострением фронтальной зоны и возникновением циклонов.

Процесс циклогенеза наблюдается здесь не так часто, как на восточном побережье севера Азии и Америки, однако этот процесс осуществляется здесь значительно больше, чем внутри континента. Это объясняется тем, что в Восточной Европе, а также в Сибири и Казахстане в зимние месяцы вследствие происходящего охлаждения воздуха только при очень интенсивном меридиональном обмене создаются условия для циклогенеза.

Средняя же структура термобарического поля тропосферы (сходимость течений) в этих районах соответствует условиям частого возникновения антициклонов, причем эти антициклоны, как и циклоны, возникают на повышенном фоне давления, определяющимся термическими условиями материка. Частота возникновения циклонов над районами Средиземного моря в какой-то мере обязана и орографическим особенностям Западной Европы.

Этим же объясняется и частое возникновение блокированных циклонов у северо-западных берегов Африки и очень южное положение субтропического струйного течения в сравнении с другими районами северного полушария.

Карта повторяемости циклонов позволяет судить не только о повторяемости, но и о направлении их перемещения. Она показывает, что перемещение циклонов над Атлантикой в основном происходит из района Ньюфаундленда к району Исландии и далее на Баренцево море. Увеличение повторяемости циклонов от берегов Северной Америки к району Исландии указывает на то, что на этом участке преобладает возникновение циклонов, в то время как на участке Исландия — Баренцево море, где наблюдается уменьшение повторяемости, происходит заполнение их.

Сопоставляя перемещение циклонов, как оно дается картой повторяемости их над Атлантикой, с изогипсами карты барической топографии января, легко убедиться, что направление их совпадает с направлением изогипс, а также с зоной наибольших контрастов температур. То же самое происходит на севере Тихого океана.

Зона основного перемещения циклонов также совпадает с изогипсами средней барической топографии и с зоной наибольших контрастов температур. Максимум повторяемости циклонов, лежащий приблизительно в районе 170° Е и 45° N, указывает, что отсюда до берегов Азии преобладает возникновение циклонов, в то время как к востоку от этого района часто происходит их заполнение.

Зимой повторяемость циклонов над материками значительно меньше, чем над океанами. Это объясняется тем, что над материками в среднем преобладает конвергенция изогипс. Несмотря на это, при определенной синоптической ситуации над материками возникают и развиваются циклоны.

В Европе наиболее часто они повторяются на севере, но нередко отмечаются и на юге, от Средиземного моря до Средней Азии. В Северной Америке пути циклонов проходят вдоль южной границы Канады и как бы соединяют оба океанических района наибольшей повторяемости циклонов.

Повторяемость антициклонов также обусловлена структурой термобарического поля. Поскольку наибольшие контрасты температур распространяются не только на области дельты, но также и на области входа фронтальных зон над материками, области входа, совмещающиеся с наибольшими контрастами температур, и являются областями возникновения и развития антициклонов.

Карты повторяемости антициклонов в северном полушарии для января и июля построены по данным за 10 лет (1930—1939 гг.) на основе тех же положений, которые были приняты при построении карт повторяемости циклонов. Зимой (рис. 47) наибольшая повторяемость движущихся антициклонов отмечается на материках Азии и Северной Америки.

Рис. 47. Повторяемость подвижных антициклонов в январе

Характерно, что наибольшая повторяемость антициклонов наблюдается не только над этими материками под областями входов главных фронтальных зон, но и над прилегающими частями океанов, где, судя по средним картам абсолютной и относительной топографии (см. рис. 19 и 27), находится дельта с большими контрастами температуры.

Следует заметить, что антициклоны не часто возникают непосредственно над океанами, а оформляются в тылу циклонов при переходе с материков на океаны. Естественно, что наименьшая повторяемость антициклонов, как правило, имеет место в тех районах, где наблюдается наибольшая повторяемость циклонов.

Над Евразийским материком, кроме Восточной Сибири и востока Китая, значительная повторяемость антициклонов наблюдается также над Западной Сибирью, Восточной Европой и Балканами. Здесь представляют интерес некоторые детали. Так, например, большая повторяемость антициклонов отчетливо выражена вокруг Средиземного моря (над Балканами и Северной Африкой), в то же время над самим морем повторяемость антициклонов минимальная, что можно объяснить прежде всего температурными условиями подстилающей поверхности.

Распределение повторяемости антициклонов лишний раз подтверждает, что скопление траекторий антициклонов имеет место над Северной Америкой и Восточной Азией, а также над Восточной Европой вдоль основного переноса в тропосфере зимой.