Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вертикальное сечение теплового низа

Тепловые минимумы или тепловые минимумы , являются не- фронтальными зонами низкого давления , которые происходят в течение континентов в субтропиках в теплое время года, в результате интенсивного нагрева по сравнению с окружающими их окружением. [1] Термальные спады происходят около пустыни Сонора , на мексиканском плато , в Большой Центральной долине Калифорнии , в Сахаре , над северо-западом Аргентины в Южной Америке , над регионом Кимберли на северо-западе Австралии , Пиренейским полуостровом иТибетское плато .

Над сушей интенсивный и быстрый солнечный нагрев поверхности суши приводит к нагреву самых нижних слоев атмосферы за счет переизлучения энергии в инфракрасном спектре. В результате более горячий воздух менее плотен, чем окружающий более холодный воздух. Это в сочетании с подъемом горячего воздуха приводит к образованию зоны низкого давления. Возвышенные участки могут повысить силу термического минимума, поскольку они нагреваются быстрее, чем атмосфера, которая их окружает на той же высоте. Зимой над водой формируются минимумы нестабильности, когда над сушей воздух холоднее, чем в более теплом водоеме. Температурные минимумы, как правило, имеют слабую циркуляцию и могут достигать 3100 метров (10 200 футов) в высоту. Температурные минимумы над западной и южной частями Северной Америки, Северной Африки и Юго-Восточной Азии достаточно сильны, чтобы привести к лету.муссонные условия. Развитие термальных понижений в глубине побережья приводит к развитию морских бризов . Морской бриз в сочетании с пересеченной местностью у побережья может способствовать ухудшению качества воздуха.

Формирование [ править ]

Изолированная гроза прокатилась по долине Вах Ва , штат Юта . Этот тип муссонов очень распространен в конце лета на юго-западе США.

В пустынях недостаток почвенной и растительной влаги, которая обычно обеспечивает охлаждение за счет испарения, может привести к интенсивному и быстрому солнечному нагреву нижних слоев воздуха. Горячий воздух менее плотный, чем окружающий более холодный воздух. Это в сочетании с подъемом горячего воздуха приводит к образованию области низкого давления, называемой термическим минимумом. [1] На возвышенных поверхностях нагревание земли превышает нагревание окружающего воздуха на той же высоте над уровнем моря , что создает связанный с этим низкий уровень тепла над землей и усиливает любые термические минимумы, которые в противном случае существовали бы. [2] [3] В холодное время года ( зимой ) теплые водоемы, такие как Великие озера.может вызвать низкую нестабильность. [4] Температурные минимумы, которые развиваются около уровня моря, могут увеличиваться в течение теплого сезона или летом до уровня поверхности давления 700 гПа [5], которая находится на высоте около 3100 метров (10 200 футов) над уровнем моря. [6] Низовые температуры обычно являются стационарными и имеют слабую циклоническую циркуляцию. [7] Поскольку они наиболее сильны на поверхности и теплые около своего центра, и слабее наверху, где воздух более устойчив, тепловой минимум считается теплым ядром. [8] [9] Наиболее сильные версии этих особенностей в мире наблюдаются над Аравией, северной частью Индийского субконтинента , Аризоной ,Мексиканское плато , [10] северо-запад Аргентины , [11] юго-запад Испании , [12] Австралия, [13] и север Африки . Формирование низкой жары над северной Африкой приводит к низкоуровневому западному струйному течению с июня по октябрь. [14]

Роль в режиме муссонов [ править ]

Даты начала и преобладающие ветровые течения юго-западного летнего муссона
Основная статья: Муссон

Муссоны вызваны большей амплитудой сезонного цикла температуры суши по сравнению с близлежащими океанами. Это дифференциальное потепление происходит из-за того, что тепло в океане смешивается вертикально через «смешанный слой», глубина которого может достигать пятидесяти метров, под действием ветра и турбулентности , создаваемой плавучестью , в то время как поверхность суши проводит тепло медленно, причем сезонный сигнал, возможно, проникает внутрь. метр или около того. Дополнительно удельная теплоемкостьжидкой воды значительно выше, чем у большинства материалов, из которых состоит земля. Вместе эти факторы означают, что теплоемкость слоя, участвующего в сезонном цикле, намного выше над океанами, чем над сушей, в результате чего воздух над сушей нагревается быстрее и достигает более высокой температуры, чем воздух над океаном. Горячий воздух над землей имеет тенденцию подниматься, создавая область низкого давления . Это создает устойчивый ветер, дующий к суше, унося с собой влажный приповерхностный воздух над океанами. [15] Подобные дожди вызываются влажным океаническим воздухом, поднимаемым вверх горами, [16] нагревом поверхности, [17] конвергенцией на поверхности, [18]дивергенция наверху или из-за штормовых оттоков на поверхности. [19] Однако при подъеме воздух охлаждается из-за расширения при более низком давлении, что, в свою очередь, вызывает конденсацию .

Зимой земля остывает быстро, но океан дольше сохраняет тепло из-за более высокой удельной теплоемкости. Горячий воздух над океаном поднимается вверх, создавая зону низкого давления и дуновение ветра с суши в океан, в то время как над сушей образуется большая зона высыхания высокого давления, увеличиваемого зимним охлаждением. [15] Муссоны похожи на морской и наземный бриз , термин, обычно относящийся к локализованному суточному (суточному) циклу циркуляции у берегов повсюду, но они намного больше по масштабу, сильнее и сезонны. [20]

Роль в формировании морского бриза [ править ]

Схематическое сечение фронта морского бриза. Если воздух внутри страны влажный, то часто перед ним отмечают кучевые облака.
Основная статья: Морской бриз

Море нагревается от солнца на глубину более чем на землю из - за его большей удельной теплоемкости . [21] Таким образом, море обладает большей способностью поглощать тепло, чем суша, поэтому поверхность моря нагревается медленнее, чем поверхность суши. По мере того как температура поверхности земли повышается, земля нагревает воздух над ней. Теплый воздух менее плотный, поэтому он поднимается вверх. Этот поднимающийся над землей воздух снижает давление на уровне моря.примерно на 0,2%. Более прохладный воздух над морем, теперь с более высоким давлением на уровне моря, течет к суше с более низким давлением, создавая более прохладный бриз у побережья. Сила морского бриза прямо пропорциональна разнице температур между сушей и морем. Если поле ветра в окружающей среде превышает 8 узлов (15 км / ч) и направлено против возможного морского бриза, то развитие морского бриза маловероятно. [22]

Вдоль побережья Калифорнии более прохладная вода образует поверхностный морской слой, который летом намного прохладнее, чем во внутренних районах. В то же время интенсивное нагревание на суше создает ярко выраженный термальный желоб, совпадающий с Центральной долиной и обычно связанный с более широким термальным понижением в пустынях Северной Америки. Как следствие, создается сильный градиент давления, который втягивает прохладный морской воздух к суше. По мере того, как температура резко падает, туман и пласты текут в промежутках Береговых хребтов и через них, особенно через Золотые Ворота в Сан-Франциско ( см. Туман Сан-Франциско). Тот же самый термальный желоб иногда отодвигается к побережью, особенно поздней осенью, когда на восток развивается более высокое давление из-за охлаждения дальше на восток. Эта установка часто приносит самые теплые температуры года в обычно прохладный береговой линии , как морской бриз останавливается или даже заменен на опасно суше ветер (см также Diablo ветер и Santa Ana ветер ).

Роль в загрязнении воздуха [ править ]

В холмистых или гористых районах около береговой линии морские бризы, вызванные термическим воздействием, в сочетании с циркуляцией ветра по склонам гор могут стимулировать производство химикатов, что может привести к образованию смога . Загрязнение прослеживается до средних уровней тропосферы в виде озона , который концентрируется в циркуляции термального минимума, а также в прилегающих районах океана. [23]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Глоссарий по метеорологии (2009). Тепловой низкий. Архивировано 22 мая 2008 г. в Wayback Machine Американского метеорологического общества . Проверено 2 марта 2009.
  2. ^ Национальная служба погоды Офис в Тусоне, штат Аризона (2008). Что такое сезон дождей? Штаб-квартира Национальной метеорологической службы в Западном регионе. Проверено 8 марта 2009.
  3. ^ Дуглас Г. Хан и Сюкуро Манабе (1975). Роль гор в круговороте муссонов в Южной Азии. Журнал атмосферных наук , вып. 32, вып. 8, стр. 1515-1541. Проверено 8 марта 2009.
  4. ^ Натаниэль С. Уинстед и Пьер Д. Мурад (2000). Мелководное Великое озеро - атмосферная термальная циркуляция в масштабе озера, полученная с помощью радара с синтезированной апертурой. Ежемесячный обзор погоды : стр. 3654–3663. Проверено 9 марта 2009.
  5. ^ Дэвид Р. Роусон и Стивен Дж. Колуччи (1992). Синоптическая климатология тепловых систем низкого давления над юго-западом Северной Америки. Международный журнал климатологии , Vol. 12 Выпуск 6, стр. 529-545. Проверено 8 марта 2009.
  6. ^ ВМС США (2008). Справочник синоптиков для Арктики Приложение B: Среднемесячное давление на уровне моря, температура воздуха и высота 700 мб. Проверено 8 марта 2009.
  7. ^ Национальное бюро прогнозов погоды Колумбия, Южная Каролина (2009). Погодные условия. Штаб-квартира Национальной метеорологической службы Восточного региона. Проверено 8 марта 2009.
  8. ^ Глоссарий метеорологии (2009). Теплый Низкий. Архивировано 17 августа 2007 г. в американском метеорологическом обществе Wayback Machine . Проверено 4 апреля 2009.
  9. ^ Gongyuh Lin (2008). Синоптические погодные системы. Калифорнийский государственный университет , Нортридж. Проверено 4 апреля 2009.
  10. ^ Донна Ф. Такер (1998). Система низкого давления Летнего плато в Мексике. Журнал климата : стр. 1002–1015. Проверено 9 марта 2009.
  11. ^ Марсело Е. Seluchi, А. Celeste Saulo, Матильда Nicolini и Prakki Satyamurty (2003). Северо-западная аргентинская депрессия: исследование двух типичных событий. Ежемесячный обзор погоды : стр. 2361–2378. Проверено 9 марта 2009.
  12. ↑ Роджер Грэм Барри и Ричард Дж. Чорли (2003). Атмосфера, погода и климат. Рутледж, стр. 199. ISBN  978-0-415-27171-4 . Проверено 8 марта 2009.
  13. ^ Бюро метеорологии . «Климат Джайлза» . Архивировано из оригинала на 2008-08-11 . Проверено 3 мая 2008 .
  14. Перейти ↑ B. Pu и KH Cook (2008). Динамика низкоуровневой западной струи над Западной Африкой. Американский геофизический союз, осеннее собрание 2008 г., аннотация № A13A-0229. Проверено 8 марта 2009.
  15. ^ a b Доктор Луиза Уоттс (2009). Что вызывает западноафриканский муссон? Национальный центр экологических наук. Проверено 4 апреля 2009.
  16. ^ Д-р Майкл Пидвирни (2008). ГЛАВА 8: Введение в гидросферу (e). Процессы образования облаков. Физическая география. Проверено 1 января 2009.
  17. ^ Барт ван ден Hurk и Элеонора Блит (2008). Глобальные карты связи Местная Земля-Атмосфера. Архивировано 25 февраля 2009 г.в Wayback Machine KNMI. Проверено 2 января 2009.
  18. ^ Роберт Пенроуз Пирс (2002). Метеорология на пороге тысячелетия. Academic Press, стр. 66. ISBN 978-0-12-548035-2 . Проверено 2 января 2009. 
  19. ^ Глоссарий метеорологии. Фронт порыва. Архивировано 5 мая 2011 г. на Wayback Machine. Проверено 9 июля 2008 г.
  20. ^ BBC Weather. Азиатский муссон. Проверено 22 мая 2008.
  21. ↑ Доктор Стив Акерман (1995). Морские и наземные бризы. Университет Висконсина . Проверено 24 октября 2006.
  22. ^ JetStream: Интернет школа для погоды (2008). Морской бриз. Архивировано 23 сентября 2006 года в Южном регионе Национальной метеорологической службы Wayback Machine . Проверено 24 октября 2006.
  23. ^ AC Карвальо, А. Carvalho, И. Gelpi, М. Barreiro, С. Borrego, А. И. Miranda, В. Перес-Манузури (2006). Влияние топографии и землепользования на распространение загрязняющих веществ на атлантическом побережье Пиренейского полуострова. [ постоянная мертвая ссылка ] Атмосферная среда 40 (2006) 3969–3982. Проверено 9 марта 2009.