Циклон (географіч.)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Циклон (географіч.)

Циклон (від греч.(грецький) kyklon — що крутиться, обертається), атмосферне обурення із зниженим тиском в центрі і вихровим рухом повітря. Розрізняють Ц. позатропічні і тропічні. Останні володіють особливими властивостями і виникають набагато рідше (див. Циклон тропічний ) .

  Мінімальний атмосферний тиск в Ц. доводиться на центр Ц. ( мал. 1 ); до периферії воно зростає, тобто горизонтальні баричні градієнти направлені зовні Ц. всередину. У добре розвиненому Ц. тиск в центрі на рівні моря може знижуватися до 950—960 мбар (1 бар = 10 5 н/м 2 ) , а в окремих випадках до 930—920 мбар (при середньому тиску на рівні моря близько 1012 мбар ) . Замкнуті ізобари (лінії рівного тиску) неправильної, але загалом овальної форми обмежують область зниженого тиску (баричну депресію) поперечником від декількох сотень км. до 2—3 тисяч км. В цій області повітря знаходиться у вихровому русі. У вільній атмосфері, вище пограничного шару атмосфери (близько 1000 м-код ) він рухається приблизно по ізобарах, відхиляючись від баричного градієнта на кут, близький до прямому, управо в Північній півкулі і вліво в Південному (унаслідок впливу сили Коріоліса, що відхиляє, і відцентрової сили, що виникає при русі по криволінійних траєкторіях). У пограничному шарі вітер унаслідок сили тертя більш менш значно (залежно від висоти) відхиляється від ізобар у бік баричного градієнта. В земної поверхні вітер утворює з баричним градієнтом кут порядку 60°, тобто до обертального руху повітря приєднується перебіг повітря усередину Ц. ( мал. 1 ). Лінії струму набувають форми спіралей, що сходяться до центру Ц. Ськорості вітру в Ц. сильніше, ніж в суміжних областях атмосфери; інколи вони досягають більше 20 м/сек (шторм) і навіть більше 30 м/сек (ураган).

  У зв'язку з висхідними складовими руху повітря, особливо поблизу фронтів атмосферних, в Ц. переважає хмарна погода. Основна частина атмосферних опадів в позатропічних широтах випадає саме в Ц. Вследствіє вихрового руху повітря в область Ц. втягуються різні по температурі повітряні маси з різних широт Землі. З цим пов'язана температурна асиметрія Ц.: в різних його секторах температури повітря різні. Це відноситься особливо до рухливих циклонів, що виникають на головних фронтах тропосфери (арктичних, антарктичних, полярних). Спостерігаються, проте, слабкі («розмиті») Ц. над теплими ділянками земної поверхні (пустелі, внутрішні моря) — т.з. термічні депресії — малорухливі, з досить рівномірним розподілом температури.

  З висотою ізобари Ц. поступово втрачають замкнуту форму. Це відбувається по-різному, залежно від стадії розвитку Ц. і від розподілу температури в нім. У початковій стадії розвитку рухливої (фронтальний) Ц. охоплює лише нижню частину тропосфери. У стадії найбільшого розвитку Ц. може поширюватися на всю висоту тропосфери і навіть тягнутися в нижню стратосферу. Термічні депресії завжди обмежуються нижньою тропосферою.

  Рухливі Ц. переміщаються в атмосфері загалом із З. на Ст У кожному окремому випадку напрям переміщення визначається напрямом загального перенесення повітря у верхній тропосфері. Протилежні (с Ст на З.) переміщення рідкі. Середні швидкості переміщення Ц. порядка 30—45 км/ч, але зустрічаються Ц., які рухаються швидшим (до 100 км/ч ) , особливо в початкових стадіях розвитку; у завершальній стадії Ц. можуть довго не міняти положення. Переміщення Ц. через який-небудь район викликає різкі і значні місцеві (локальні) зміни не лише атмосферного тиску і вітру, але також температури і вологості повітря, хмарності, опадів.

  Рухливі Ц. розвиваються зазвичай на раніше виниклих головних фронтах тропосфери, як хвилеві обурення при перенесенні повітря по обидві сторони фронту ( мал. 2, 2). Нестійкі фронтальні хвилі зростають і перетворюються на циклонні вихори. Переміщаючись уздовж фронту (зазвичай витягнутого по широті), Ц., у свою чергу, деформує його створюючи меридіональні складові вітру і тим сприяючи перенесенню теплого повітря в передній (східною) частині Ц. до високих широт і холодного повітря в тиловій (західною) частині Ц. — до низьких широт. У південній частині Ц. у нижніх шарах створюється т.з. теплий сектор, обмежений теплим і холодним фронтами (стадія молодого Ц. — мал. 2 , 3). У подальшому, при зімкненні холодного і теплого фронтів (оклюзія Ц.), тепле повітря відтісняється холодним повітрям від земної поверхні у високі шари, теплий сектор ліквідовується, і в Ц. встановлюється більш рівномірний розподіл температури (стадія оклюдованого Ц. — мал. 2 , 4). Запас енергії, здатній перетворитися на кінетичну, в Ц. вичерпується; Ц. затухає або об'єднується з іншим Ц.

  На головному фронті зазвичай розвивається серія (сімейство) Ц., що складається з декількох Ц., що переміщаються один за іншим. В кінці розвитку серії окремі Ц, що ще не затухнули., об'єднуючись, утворюють обширний, малорухливий, глибокий і високий центральний Ц., що складається з холодного повітря у всій своїй товщі. Поступово і він затухає. Одночасно з утворенням Ц. виникають між ними проміжні антициклони з високим тиском в центрі. Весь процес еволюції окремого Ц. займає декілька днів; серія Ц. і центральний Ц. можуть існувати одну-дві тижні. У кожній півкулі в кожен момент можна виявити декілька головних фронтів і пов'язаних з ними серій Ц.; загальне число Ц. за рік складає багато сотень над кожною півкулею.

  Є певні широти і області, в яких утворення головних фронтів і фронтальних обуренні відбувається відносно регулярно (див. Фронти кліматологічні ) . В результаті існують певні географічні закономірності в повторюваності виникнення і переміщення Ц. і антициклонів і їх серій, тобто в т.з. циклонній діяльності. Проте впливи суші і моря, топографії, орографії і ін. географічних чинників на освіту і переміщення Ц. і антициклонів і їх взаємодію роблять загальну картину циклонної діяльності дуже складною і швидко змінною. Циклонна діяльність приводить до междуширотному обміну повітрям кількістю руху, тепло, вологу, що робить її найважливішим чинником в загальній циркуляції атмосфери .

 

  Літ.: Пальмен Е., Ньютон Ч., Циркуляційні системи атмосфери, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1973; Петерсен С., Аналіз і прогноз погоди, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1961; Хромов С. П., Основи синоптичної метеорології, Л., 1948; Зверев А. С., Синоптична метеорологія і основи передобчислювання погоди, Л., 1968; Погосян Х. П., Циклони, Л., 1976.

  С. П. Хромов.

Мал. 1. Схема циклону в Північній півкулі: лінії — приземні ізобари, стрілки — напрям вітру. Н — центр циклону.

Мал. 2. Схема розвитку циклону: а — розподіл тиску і повітряних течій в середній тропосфері (на вис 4—6 км.); би — розподіл тиску, вітрів і повітряних мас поблизу земної поверхні; у — вертикальний розріз по лінії А — А. 1 — до виникнення циклону (на вертикальному розрізі, параллельномлінії фронту, холодне повітря тече під теплим); 2 — циклон у стадії хвилі; 3 — молодий циклон; 4 — циклон у стадії оклюзії; 5 — старий, термічно симетричний циклон. Н — низький тиск; У — високий тиск; ТБ — тепле повітря; ХВ — холодне повітря.

Сімейство циклонів над територією СРСР. 14 жовтня 1977 р.