Циклони, антициклони, атмосферний фронт

Відомо, що першопричиною виникнення вітру є різний ступінь нагрівання повітря, який спричиняє різницю в його щільності. А це призводить до різниці тиску повітря на суміжних ділянках земної поверхні. Над ділянками, що сильно нагріваються, повітря від тепла розширюється, стає легшим і підіймається, а на його місце надходить холодне повітря з сусідніх, менш нагрітих областей. Так утворюється вітер, і якщо різниця тисків дуже велика, він рухається з величезною швидкістю. В атмосфері утворюються циклони і антициклони. Це величезні атмосферні вихри з діаметром до 2-3 тис. км і більше, висотою 10-20 км, швидкістю переміщення повітряних мас до 30-40 км ∕ год., інколи до 80 км ∕ год. Це значить, що вони можуть одночасно охоплювати декілька областей, країн і визначати погоду на цій великій території. При проходженні циклона не лише збільшується швидкість вітру, але і змінюється його напрямок. У передній частині циклона спостерігаються вітри з південної складової з підвищеною температурою, в тиловій (задній) частині – із східної складової з пониженою температурою. З цим пов’язані і коливання температури при проходженні циклона. Повітряні маси, переміщуючись до центру циклона, швидко підіймаються в вертикальному напрямку вгору. Над теплою частиною на висоті утворюється гребінь підвищеного тиску, а над холодною – яма пониженого тиску.

У Північній півкулі Землі повітряні маси циркулюють проти годинникової стрілки, а в Південній – за годинниковою. Це явище пов’язане з тим, що Земля обертається навколо своєї осі.

Циклонічні зони характеризуються збільшеною хмарністю і опадами. В передній частині циклона спостерігається вертикальне переміщення повітря, опади випадають із хмар теплого фронту (іноді моросящі опади), а в задній частині – опади ливневі із кучо-дощових хмар, які характерні холодно-повітряним масам, що надходять у задню частину циклона.

Наближення циклона можна помітити за зниженням тиску і за першими хмарами, які з’являються на західній стороні горизонту. Це фронтальні перисті хмари, які рухаються паралельними полосами. За ними йдуть перисто-шарові хмари, шарово-дощові, які супроводжуються розірвано-дощовими.

В антициклонах фронтів немає, повітряні маси переміщуються від периферії до центру. Атмосферний тиск у центрі високий. Із розвитком антициклона потужні пари повітря в ньому повільно осідають, що призводить до їх нагрівання і виникненню інверсій температур. У зв’язку з цим вологість зменшується і в антициклоні встановлюється малохмарна (ясна) суха погода. В Північній півкулі Землі повітряні маси рухаються за годинниковою стрілкою, а в Південній – проти годинникової стрілки від периферії до центру.

Атмосферний фронт – перехідна зона між двома повітряними масами (теплою і холодною) в атмосфері з відмінними фізичними властивостями (відносною вологістю повітря, температурою, атмосферним тиском). Атмосферний тиск коливається, повітряні маси переміщуються в різних напрямках, температура повітря швидко змінюється всередині зони фронту (погода нестійка).

По вертикальній площині атмосферний фронт утворює похилену під кутом менше 10⁰ поверхню товщиною сотні метрів.

Довжина лінії фронту досягає сотні і тисячі кілометрів.