Outre la latitude géographique, un important facteur de formation du climat est la circulation atmosphérique, c'est-à-dire le mouvement des masses d'air.

masses d'air- des volumes d'air importants dans la troposphère, qui possède certaines propriétés (température, teneur en humidité), en fonction des caractéristiques de la région de sa formation et se déplaçant dans son ensemble.

La longueur de la masse d'air peut atteindre des milliers de kilomètres et, vers le haut, elle peut s'étendre jusqu'à la limite supérieure de la troposphère.

Les masses d'air sont divisées en deux groupes selon la vitesse de déplacement: mobile et local. en mouvement les masses d'air, en fonction de la température de la surface sous-jacente, sont divisées en chaud et froid. Masse d'air chaud - se déplaçant sur une surface sous-jacente froide, masse froide - se déplaçant sur une surface plus chaude. Les masses d'air locales sont des masses d'air qui ne changent pas de position géographique pendant longtemps. Ils peuvent être stables et instables selon la saison, ainsi que secs et humides.

Il existe quatre principaux types de masses d'air : équatoriale, tropicale, tempérée, arctique (antarctique). De plus, chacun des types est divisé en sous-types: marin et continental, différant par l'humidité. Par exemple, la masse arctique maritime se forme au-dessus des mers du nord - les mers de Barents et Blanche, se caractérise, comme la masse d'air continentale, mais avec une humidité légèrement accrue. (voir figure 1).

Riz. 1. Zone de formation des masses d'air arctique

Le climat de la Russie forme, à un degré ou à un autre, toutes les masses d'air, à l'exception de la masse équatoriale.

Considérez les propriétés des différentes masses circulant sur le territoire de notre pays. Arctique la masse d'air se forme principalement au-dessus de l'Arctique dans les latitudes polaires, caractérisées par de basses températures en hiver et en été. Il a une faible humidité absolue et une humidité relative élevée. Cette masse d'air domine toute l'année dans la zone arctique et en hiver, elle se déplace vers le subarctique. Modéré la masse d'air se forme dans les latitudes tempérées, où, selon la période de l'année, la température change : relativement élevée en été, relativement basse en hiver. Selon les saisons de l'année, l'humidité dépend aussi du lieu de formation. Cette masse d'air domine la zone tempérée. En partie, sur le territoire de la Russie est dominé par tropical masses d'air. Ils se forment sous les latitudes tropicales et ont une température élevée. L'humidité absolue dépend du lieu de formation et l'humidité relative est généralement faible (voir figure 2).

Riz. 2. Caractéristiques des masses d'air

Le passage de diverses masses d'air sur le territoire de la Russie provoque une différence de temps. Par exemple, toutes les "vagues froides" de notre pays venant du nord sont des masses d'air arctiques, et des masses d'air tropicales d'Asie Mineure ou, parfois, d'Afrique du Nord viennent au sud de la partie européenne (elles apportent un temps chaud et sec ).

Considérez comment les masses d'air circulent sur le territoire de notre pays.

Circulation atmosphérique est un système de mouvement des masses d'air. Distinguer la circulation générale de l'atmosphère à l'échelle du globe entier et la circulation locale de l'atmosphère sur des territoires et des plans d'eau particuliers.

Le processus de circulation des masses d'air fournit de l'humidité au territoire et affecte également la température. Les masses d'air se déplacent sous l'influence des centres de pression atmosphérique, et les centres changent en fonction de la saison. C'est pourquoi la direction des vents dominants, qui amènent des masses d'air sur le territoire de notre pays, change. Par exemple, la Russie européenne et les régions occidentales de la Sibérie sont sous l'influence de vents d'ouest constants. Avec eux viennent des masses d'air marin modérées des latitudes tempérées. Ils se forment au-dessus de l'Atlantique (Voir figure 3).

Riz. 3. Mouvement des masses d'air marins modérés

Lorsque le transport d'ouest s'affaiblit, la masse d'air arctique s'accompagne des vents du nord. Il apporte une forte vague de froid, des gelées de début d'automne et de fin de printemps. (voir figure 4).

Riz. 4. Mouvement de la masse d'air arctique

L'air tropical continental sur le territoire de la partie asiatique de notre pays provient d'Asie centrale ou du nord de la Chine, et il arrive dans la partie européenne du pays de la péninsule d'Asie Mineure ou même d'Afrique du Nord, mais le plus souvent cet air est formé sur le territoire de l'Asie du Nord, du Kazakhstan, de la plaine caspienne. Ces zones se trouvent dans la zone climatique tempérée. Cependant, l'air au-dessus d'eux se réchauffe très fortement en été et acquiert les propriétés d'une masse d'air tropicale. La masse d'air modérée continentale prévaut toute l'année dans les régions occidentales de la Sibérie, de sorte que les hivers sont clairs et glacials et les étés assez chauds. Même au-dessus de l'océan Arctique, le Groenland a des hivers plus chauds.

En raison du fort refroidissement de la partie asiatique de notre pays, une zone de fort refroidissement se forme en Sibérie orientale (une zone de haute pression - ). Son centre est situé dans les régions de Transbaïkalie, de la République de Touva et du nord de la Mongolie. L'air continental très froid s'y propage dans différentes directions. Elle étend son influence sur de vastes territoires. L'une de ses directions est le nord-est jusqu'à la côte des Chukchi, la seconde - à l'ouest à travers le nord du Kazakhstan et le sud de la plaine russe (Europe de l'Est) jusqu'à environ 50ºN. Un temps clair et glacial s'installe avec une petite quantité de neige. En été, du fait du réchauffement, le maximum asiatique (anticyclone sibérien) disparaît et une dépression s'installe. (Voir figure 5).

Riz. 5. Anticyclone sibérien

L'alternance saisonnière des zones de haute et basse pression forme la circulation de mousson de l'atmosphère en Extrême-Orient. Il est important de réaliser qu'en traversant certains territoires, les masses d'air peuvent changer en fonction des propriétés de la surface sous-jacente. Ce processus est appelé transformation des masses d'air. Par exemple, la masse d'air arctique, étant sèche et froide, en traversant le territoire de la plaine d'Europe de l'Est (russe), se réchauffe et devient très sèche et chaude dans la région de la plaine caspienne, ce qui provoque des vents secs.

Élevé asiatique, ou, comme on l'appelle, l'anticyclone sibérien est une zone de haute pression qui se forme au-dessus de l'Asie centrale et de la Sibérie orientale. Il se manifeste en hiver et se forme à la suite du refroidissement du territoire dans des conditions de taille énorme et de relief creux. Dans la partie centrale du maximum sur la Mongolie et la Sibérie méridionale, la pression en janvier atteint parfois 800 mm Hg. Art. C'est la plus haute pression enregistrée sur terre. En hiver, le grand anticyclone sibérien s'étend ici, particulièrement stable de novembre à mars. L'hiver ici est si sans vent qu'avec peu de chutes de neige, les branches des arbres blanchissent longtemps à cause de la neige « inébranlable ». Les gelées d'octobre atteignent déjà -20 ... -30ºС, et en janvier elles atteignent souvent -60ºC. La température moyenne par mois descend à -43º, il fait particulièrement froid dans les basses terres, où l'air froid et lourd stagne. Lorsqu'il n'y a pas de vent, les fortes gelées ne sont pas si difficiles à supporter, mais à -50º, il est déjà difficile de respirer, des brouillards bas sont observés. De telles gelées rendent difficile l'atterrissage des avions.

Bibliographie

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1. Facteurs de formation du climat et circulation atmosphérique ().
2. Propriétés des masses d'air qui forment le climat de la Russie ().
3. Transfert ouest des masses d'air ().
4. Masses d'air ().
5. Circulation atmosphérique ().

Devoirs

1. Quel type de transfert de masse d'air domine dans notre pays ?
2. Quelles sont les propriétés des masses d'air et de quoi dépendent-elles ?

Le mouvement des masses d'air doit conduire, en premier lieu, au lissage des gradients bariques et de température. Cependant, sur notre planète en rotation avec différentes propriétés de capacité calorifique de la surface terrestre, différentes réserves de chaleur des terres, des mers et des océans, la présence de courants océaniques chauds et froids, de glace polaire et continentale, les processus sont très complexes et souvent la teneur en chaleur non seulement les contrastes de diverses masses d'air ne s'atténuent pas, mais inversement, ils augmentent.[ ...]

Le mouvement des masses d'air au-dessus de la surface de la Terre est déterminé par de nombreuses raisons, notamment la rotation de la planète, le réchauffement inégal de sa surface par le Soleil, la formation de zones de basse (cyclones) et de haute (anticyclones) pressions, plates ou terrain montagneux, et bien plus encore. De plus, à différentes hauteurs, la vitesse, la stabilité et la direction des flux d'air sont très différentes. Par conséquent, le transfert des polluants entrant dans différentes couches de l'atmosphère se déroule à des vitesses différentes et parfois dans d'autres directions que dans la couche de surface. Avec de très fortes émissions associées aux hautes énergies, la pollution tombant dans des couches élevées, jusqu'à 10-20 km, de l'atmosphère peut se déplacer de milliers de kilomètres en quelques jours voire quelques heures. Ainsi, les cendres volcaniques rejetées par l'explosion du volcan Krakatau en Indonésie en 1883 ont été observées sous la forme de nuages ​​particuliers au-dessus de l'Europe. Des retombées radioactives d'intensité variable après avoir testé des bombes à hydrogène particulièrement puissantes sont tombées sur la quasi-totalité de la surface de la Terre.[ ...]

Le mouvement des masses d'air - le vent résultant de la différence de température et de pression dans différentes régions de la planète affecte non seulement les propriétés physiques et chimiques de l'air lui-même, mais également l'intensité du transfert de chaleur, les changements d'humidité, de pression, de composition de l'air, réduisant ou augmentant la quantité de pollution.[ ...]

Le mouvement des masses d'air peut être sous la forme de leur mouvement passif de nature convective ou sous la forme de vent - en raison de l'activité cyclonique de l'atmosphère terrestre. Dans le premier cas, la colonisation des spores, du pollen, des graines, des micro-organismes et des petits animaux est assurée, qui ont des adaptations spéciales pour cela - anémochores: très petites tailles, appendices en forme de parachute, etc. (Fig. 2.8). Toute cette masse d'organismes s'appelle l'aéroplancton. Dans le second cas, le vent transporte également de l'aéroplancton, mais sur des distances beaucoup plus longues, alors qu'il peut également transporter des polluants vers de nouvelles zones, etc.[ ...]

Le mouvement des masses d'air (vent). Comme on le sait, la raison de la formation des courants de vent et du mouvement des masses d'air est le réchauffement inégal des différentes parties de la surface de la terre, associé à des chutes de pression. Le flux de vent est dirigé vers les basses pressions, mais la rotation de la Terre affecte également la circulation des masses d'air à l'échelle mondiale. Dans la couche d'air de surface, le mouvement des masses d'air affecte tous les facteurs météorologiques de l'environnement, c'est-à-dire le climat, y compris la température, l'humidité, l'évaporation des surfaces terrestres et marines, ainsi que la transpiration des plantes.[ ...]

MOUVEMENT CYCLONE ANOMAL. Le mouvement d'un cyclone dans une direction fortement divergente de l'habituel, c'est-à-dire de la moitié est de l'horizon vers l'ouest ou le long du méridien. A.P.C. est associé à la direction anormale du flux principal, qui à son tour est due à la distribution inhabituelle des masses d'air chaud et froid dans la troposphère.[ ...]

TRANSFORMATION DE LA MASSE D'AIR. 1. Un changement progressif des propriétés de la masse d'air au cours de son mouvement en raison de changements dans les conditions de la surface sous-jacente (transformation relative).[ ...]

La troisième raison du mouvement des masses d'air est dynamique, ce qui contribue à la formation de zones de haute pression. En raison du fait que la plus grande chaleur vient de la zone équatoriale, les masses d'air montent jusqu'à 18 km ici. Par conséquent, une condensation intense et des précipitations sous forme d'averses tropicales sont observées. Aux latitudes dites "à cheval" (environ 30° N et 30° S), des masses d'air froid et sec, descendant et se réchauffant de manière adiabatique, absorbent intensément l'humidité. Par conséquent, sous ces latitudes, les principaux déserts de la planète se forment naturellement. Ils se sont principalement formés dans les parties occidentales des continents. Les vents d'ouest venant de l'océan ne contiennent pas assez d'humidité pour être transférés à l'air sec descendant. Par conséquent, il y a très peu de précipitations.[ ...]

La formation et le mouvement des masses d'air, l'emplacement et la trajectoire des cyclones et des anticyclones sont d'une grande importance pour l'établissement des prévisions météorologiques. Une carte synoptique donne une représentation visuelle de l'état du temps en ce moment sur un vaste territoire.[ ...]

TRANSFERT MÉTÉO. Le mouvement de certaines conditions météorologiques avec leurs "porteurs" - masses d'air, fronts, cyclones et anticyclones.[ ...]

Dans une étroite bande frontalière séparant les masses d'air, apparaissent des zones frontales (fronts), caractérisées par un état instable d'éléments météorologiques: température, pression, humidité, direction et vitesse du vent. Ici, avec une clarté exceptionnelle, se manifeste le principe le plus important en géographie physique du contraste des environnements, qui se traduit par une forte activation de l'échange de matière et d'énergie dans la zone de contact (contact) de complexes naturels de différentes propriétés et leurs composants (F. N. Milkov, 1968). L'échange actif de matière et d'énergie entre les masses d'air dans les zones frontales se manifeste par le fait que c'est ici que se produisent l'origine, le mouvement avec augmentation simultanée de puissance et, finalement, l'extinction des cyclones.[ ...]

L'énergie solaire provoque des mouvements planétaires des masses d'air en raison de leur chauffage inégal. Des processus grandioses de circulation atmosphérique apparaissent, qui sont de nature rythmique.[ ...]

Si dans une atmosphère libre avec des mouvements turbulents de masses d'air, ce phénomène ne joue pas un rôle notable, alors dans un air intérieur stationnaire ou à faible mouvement, cette différence doit être prise en compte. À proximité immédiate de la surface de divers corps, nous aurons une couche avec un certain excès d'ions d'air négatifs, tandis que l'air environnant sera enrichi d'ions d'air positifs.[ ...]

Les changements climatiques non périodiques sont causés par le mouvement des masses d'air d'une zone géographique à une autre dans le système de circulation atmosphérique générale.[ ...]

Du fait qu'à haute altitude la vitesse de déplacement des masses d'air atteint 100 m/s, les ions se déplaçant dans un champ magnétique peuvent être déplacés, bien que ces déplacements soient insignifiants par rapport au transfert dans un courant. Pour nous, il est important que dans les zones polaires, où les lignes de force du champ magnétique terrestre sont fermées à sa surface, les distorsions de l'ionosphère sont très importantes. Le nombre d'ions, dont l'oxygène ionisé, dans les couches supérieures de l'atmosphère des zones polaires est réduit. Mais la principale raison de la faible teneur en ozone dans la région des pôles est la faible intensité du rayonnement solaire, qui tombe même pendant la journée polaire à de petits angles par rapport à l'horizon, et est complètement absent pendant la nuit polaire. En soi, le rôle d'écran de la couche d'ozone dans les régions polaires n'est pas si important précisément à cause de la position basse du Soleil au-dessus de l'horizon, ce qui exclut la forte intensité du rayonnement UV de la surface. Cependant, la superficie des "trous" polaires dans la couche d'ozone est un indicateur fiable des modifications de la teneur totale en ozone dans l'atmosphère.[ ...]

Les mouvements horizontaux de translation des masses d'eau associés au déplacement de volumes d'eau importants sur de longues distances sont appelés courants. Les courants apparaissent sous l'influence de divers facteurs, tels que le vent (c'est-à-dire le frottement et la pression des masses d'air en mouvement à la surface de l'eau), les changements dans la répartition de la pression atmosphérique, la répartition inégale de la densité de l'eau de mer (c'est-à-dire le gradient de pression horizontal des eaux de densités différentes à des profondeurs égales), les forces de formation des marées de la Lune et du Soleil. La nature du mouvement des masses d'eau est également influencée de manière significative par les forces secondaires, qui elles-mêmes ne le provoquent pas, mais ne se manifestent qu'en présence de mouvement. Ces forces incluent la force qui résulte de la rotation de la Terre - la force de Coriolis, les forces centrifuges, le frottement des eaux sur le fond et les côtes des continents, le frottement interne. La répartition des terres et des mers, la topographie des fonds et les contours des côtes ont une grande influence sur les courants marins. Les courants sont classés principalement par origine. En fonction des forces qui les excitent, les courants sont combinés en quatre groupes : 1) frottement (vent et dérive), 2) gradient-gravitationnel, 3) marée, 4) inertiel.[ ...]

Les éoliennes et les voiliers sont propulsés par le mouvement des masses d'air en raison de leur chauffage par le soleil et de la création de courants d'air ou de vents. une.[ ...]

CONTRÔLE DE MOUVEMENT. La formulation du fait que le mouvement des masses d'air et les perturbations troposphériques se produisent principalement dans la direction des isobares (isohypses) et, par conséquent, des courants d'air de la haute troposphère et de la basse stratosphère.[ ...]

Ceci, à son tour, peut entraîner une violation du mouvement des masses d'air à proximité des zones industrielles situées à côté d'un tel parc et une augmentation de la pollution de l'air.[ ...]

La plupart des phénomènes météorologiques dépendent du fait que les masses d'air sont stables ou instables. Avec de l'air stable, les mouvements verticaux y sont difficiles, avec de l'air instable, au contraire, ils se développent facilement. Le critère de stabilité est le gradient de température observé.[ ...]

Hydrodynamique, type fermé avec pression de coussin d'air réglable, avec amortisseur de pulsations. Structurellement, il se compose d'un corps avec une lèvre inférieure, un collecteur avec un mécanisme d'inclinaison, un turbulateur, une lèvre supérieure avec un mécanisme de mouvement vertical et horizontal, des mécanismes de réglage fin du profil de la fente de sortie avec la possibilité de contrôler automatiquement le profil transversal de la bande de papier. Les surfaces des parties de la boîte qui entrent en contact avec la masse sont soigneusement polies et électropolies.[ ...]

La température potentielle, contrairement à la température moléculaire T, reste constante pendant les mouvements adiabatiques secs d'une même particule d'air. Si, au cours du déplacement de la masse d'air, sa température potentielle a changé, il y a alors entrée ou sortie de chaleur. L'adiabat sec est une ligne d'égale température potentielle.[ ...]

Le cas le plus typique de dispersion est le mouvement d'un jet de gaz dans un milieu en mouvement, c'est-à-dire lors du mouvement horizontal des masses d'air de l'atmosphère.[ ...]

La principale raison des oscillations OS de courte période, selon le concept proposé en 1964 par l'auteur de l'ouvrage, est le mouvement horizontal de l'axe ST, qui est directement lié au mouvement des ondes longues dans l'atmosphère. De plus, la direction du vent dans la stratosphère au-dessus du lieu d'observation ne joue pas un rôle significatif. En d'autres termes, les fluctuations à court terme de l'OS sont causées par un changement des masses d'air dans la stratosphère au-dessus du site d'observation, puisque ces masses séparent ST.[ ...]

L'état de la surface libre des réservoirs, du fait de l'importance de leur surface, est fortement influencé par le vent. L'énergie cinétique du flux d'air est transférée aux masses d'eau par des forces de frottement à l'interface entre deux milieux. Une partie de l'énergie transférée est dépensée pour la formation d'ondes et l'autre partie est utilisée pour créer un courant de dérive, c'est-à-dire mouvement progressif des couches superficielles d'eau dans la direction du vent. Dans les réservoirs de taille limitée, le déplacement des masses d'eau par un courant de dérive entraîne une déformation de la surface libre. Sur la côte au vent, le niveau de l'eau baisse - une onde de vent se produit, sur la côte sous le vent, le niveau monte - une onde de vent se produit. Aux réservoirs de Tsimlyansk et de Rybinsk, des différences de niveau de 1 m ou plus ont été enregistrées près des côtes sous le vent et au vent. Avec un vent long, le biais devient stable. Les masses d'eau amenées sur la côte sous le vent par un courant de dérive sont déviées en sens inverse par un courant de gradient proche du fond.[ ...]

Les résultats obtenus sont basés sur la résolution du problème pour des conditions stationnaires. Cependant, les échelles de terrain considérées sont relativement petites et le temps de déplacement de la masse d'air ¿ = l:/u est faible, ce qui permet de se limiter à la considération paramétrique des caractéristiques du flux d'air venant en sens inverse.[ . ..]

Mais l'Arctique glacial crée des difficultés dans l'agriculture non seulement à cause des hivers froids et longs. Arctique froid, donc déshydraté : les masses d'air ne se réchauffent pas lors du mouvement printemps-été. Plus la température est élevée, plus il y en a! il faut de l'humidité pour le saturer. I. P. Gerasimov et K. K. Mkov ont noté qu '«à l'heure actuelle, une simple augmentation de la couverture de glace du bassin arctique provoque. . . zas ; en Ukraine et dans la région de la Volga » 2.[ ...]

En 1889, un nuage géant de criquets a volé de la côte de l'Afrique du Nord à travers la mer Rouge jusqu'en Arabie. Le mouvement des insectes a duré une journée entière et leur masse était de 44 millions de tonnes. V.I. Vernadsky considérait ce fait comme une preuve de l'énorme pouvoir de la matière vivante, une expression de la pression de la vie, s'efforçant de capturer la Terre entière. En même temps, il y voyait un processus biogéochimique - la migration d'éléments inclus dans la biomasse du criquet, une migration tout à fait spéciale - dans l'air, sur de longues distances, non conforme au mode habituel de déplacement des masses d'air dans l'atmosphère.[ ...]

Ainsi, le principal facteur déterminant la vitesse des vents catabatiques est la différence de température entre la couverture de glace et l'atmosphère 0 et l'angle d'inclinaison de la surface de la glace. Le mouvement de la masse d'air refroidie sur la pente du dôme de glace de l'Antarctique est renforcé par les effets de la chute de la masse d'air depuis la hauteur du dôme de glace et l'influence des gradients bariques dans l'anticyclone antarctique. Les gradients bariques horizontaux, étant un élément de la formation des vents catabatiques en Antarctique, contribuent à une augmentation de l'écoulement d'air vers la périphérie du continent, principalement en raison de sa surfusion près de la surface de la calotte glaciaire et de la pente de la glace dôme vers la mer.[ ...]

L'analyse des cartes synoptiques est la suivante. Selon les informations reportées sur la carte, l'état réel de l'atmosphère au moment de l'observation est établi : la répartition et la nature des masses d'air et des fronts, la localisation et les propriétés des perturbations atmosphériques, la localisation et la nature des nuages ​​et des précipitations, répartition de la température, etc. pour des conditions données de circulation atmosphérique. En compilant des cartes pour différentes périodes, vous pouvez suivre celles-ci pour les changements de l'état de l'atmosphère, en particulier pour le mouvement et l'évolution des perturbations atmosphériques, le mouvement, la transformation et l'interaction des masses d'air, etc. La présentation des conditions atmosphériques sur les cartes synoptiques offrent une occasion commode d'obtenir des informations sur l'état du temps.[ . ..]

Processus atmosphériques à grande échelle étudiés à l'aide de cartes synoptiques et qui sont à l'origine du régime météorologique sur de vastes zones géographiques. C'est l'émergence, le mouvement et le changement des propriétés des masses d'air et des fronts atmosphériques ; l'émergence, le développement et le mouvement des perturbations atmosphériques - cyclones et anticyclones, l'évolution des systèmes de condensation, intramasse et frontale, en lien avec les processus ci-dessus, etc.[ ...]

Jusqu'à ce que le traitement chimique aérien soit complètement exclu, il est nécessaire d'améliorer son utilisation en sélectionnant les objets les plus minutieux, en réduisant la probabilité de «démolitions» - mouvements de sciage des masses d'air, dosage contrôlé, etc. Pour les soins primaires dans les clairières à travers l'utilisation d'herbicides, il est conseillé d'utiliser des diagnostics typologiques dans une plus grande mesure des défrichements. La chimie est un puissant moyen d'entretien des forêts. Mais il est important que les soins chimiques ne se transforment pas en empoisonnement de la forêt, de ses habitants et de ses visiteurs.[ ...]

Dans la nature qui nous entoure, l'eau est en mouvement constant - et ce n'est qu'un des nombreux cycles naturels des substances dans la nature. Quand nous disons « mouvement », nous entendons non seulement le mouvement de l'eau en tant que corps physique (flux), non seulement son mouvement dans l'espace, mais surtout le passage de l'eau d'un état physique à un autre. Dans la figure 1, vous pouvez voir comment fonctionne le cycle de l'eau. À la surface des lacs, des rivières et des mers, l'eau sous l'influence de l'énergie solaire se transforme en vapeur d'eau - ce processus s'appelle l'évaporation. De la même manière, l'eau s'évapore de la surface de la couverture de neige et de glace, des feuilles des plantes et des corps des animaux et des humains. La vapeur d'eau avec des courants d'air plus chauds monte vers les couches supérieures de l'atmosphère, où elle se refroidit progressivement et se transforme à nouveau en liquide ou se transforme en un état solide - ce processus est appelé condensation. Dans le même temps, l'eau se déplace avec le mouvement des masses d'air dans l'atmosphère (vents). À partir des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace qui en résultent, des nuages ​​se forment, à partir desquels, à la fin, de la pluie ou de la neige tombe sur le sol. L'eau retournée à la terre sous forme de précipitations s'écoule le long des pentes et s'accumule dans les ruisseaux et les rivières qui se jettent dans les lacs, les mers et les océans. Une partie de l'eau s'infiltre à travers le sol et les roches, atteint les eaux souterraines et les eaux souterraines, qui, en règle générale, se déversent également dans les rivières et autres plans d'eau. Ainsi, le cercle se referme et peut se répéter indéfiniment dans la nature.[ ...]

MÉTÉOROLOGIE SYNOPTIQUE. Discipline météorologique, qui a pris forme dans la seconde moitié du XIXe siècle. et surtout au 20e siècle; la doctrine des processus atmosphériques à grande échelle et la prévision météorologique basée sur leur étude. Ces processus sont l'émergence, l'évolution et le mouvement des cyclones et des anticyclones, qui sont étroitement liés à l'émergence, au mouvement et à l'évolution des masses d'air et des fronts entre eux. L'étude de ces processus synoptiques est réalisée à l'aide d'une analyse systématique des cartes synoptiques, des coupes verticales de l'atmosphère, des diagrammes aérologiques et d'autres moyens auxiliaires. Le passage d'une analyse synoptique des conditions de circulation sur de vastes étendues de la surface terrestre à leur prévision et à la prévision des conditions météorologiques qui leur sont associées est encore largement réduit à l'extrapolation et aux conclusions qualitatives des dispositions de la météorologie dynamique. Cependant, au cours des 25 dernières années, la prévision numérique (hydrodynamique) des champs météorologiques a été de plus en plus utilisée en résolvant numériquement les équations de la thermodynamique atmosphérique sur des ordinateurs électroniques. Voir également le service météo, les prévisions météorologiques et un certain nombre d'autres termes. Synonyme courant : prévisions météorologiques.[ ...]

Le cas de la propagation des jets que nous avons analysé n'est pas typique, car il y a très peu de périodes calmes dans presque toutes les régions. Par conséquent, le cas le plus typique de diffusion est le mouvement d'un jet de gaz dans un milieu en mouvement, c'est-à-dire en présence d'un mouvement horizontal de masses d'air atmosphérique.[ ...]

Il est évident que simplement la température de l'air T n'est pas une caractéristique conservatrice de la teneur en chaleur de l'air. Ainsi, à contenu calorifique constant d'un volume d'air individuel (mole turbulente), sa température peut varier en fonction de la pression (1.1). La pression atmosphérique, comme nous le savons, diminue avec l'altitude. En conséquence, le mouvement vertical de l'air entraîne des modifications de son volume spécifique. Dans ce cas, le travail d'expansion est réalisé, ce qui entraîne des changements de température des particules d'air même dans le cas où les processus sont isentropiques (adiabatiques), c'est-à-dire il n'y a pas d'échange de chaleur d'un élément de masse individuel avec l'espace environnant. Les changements de température de l'air se déplaçant le long de la verticale correspondront à des gradients diabatiques secs ou diabatiques humides, selon la nature du processus thermodynamique.

Depuis que je suis enfant, je suis fasciné par les mouvements invisibles qui nous entourent : une douce brise qui fait tourbillonner des feuilles d'automne dans une cour exiguë, ou un puissant cyclone hivernal. Il s'avère que ces processus ont des lois physiques tout à fait compréhensibles.

Quelles sont les forces qui font bouger les masses d'air

L'air chaud est plus léger que l'air froid - ce principe simple peut expliquer le mouvement de l'air sur la planète. Tout commence à l'équateur. Ici, les rayons du soleil tombent à angle droit sur la surface de la Terre et une petite particule d'air équatorial reçoit un peu plus de chaleur que les particules voisines. Cette particule chaude devient plus légère que les particules voisines, ce qui signifie qu'elle commence à flotter jusqu'à ce qu'elle perde toute sa chaleur et recommence à couler. Mais un mouvement descendant s'opère déjà dans les trentièmes latitudes de l'hémisphère nord ou sud.

S'il n'y avait pas de forces supplémentaires, l'air se déplacerait de l'équateur vers les pôles. Mais il n'y a pas une, mais plusieurs forces à la fois qui font bouger les masses d'air :

• Le pouvoir de la flottabilité. Lorsque l'air chaud monte et que l'air froid reste bas.
• Force de Coriolis. Je vous en parle un peu plus bas.
• Le relief de la planète. Combinaisons de mers et d'océans, de montagnes et de plaines.

La force déflectrice de la rotation de la Terre

Ce serait plus facile pour les météorologues si notre planète ne tournait pas. Mais elle tourne ! Cela génère la force de déviation de la rotation de la Terre ou la force de Coriolis. En raison du mouvement de la planète, cette particule d'air très "légère" est non seulement déplacée, disons, vers le nord, mais se déplace également vers la droite. Ou il est forcé vers le sud et dévie vers la gauche.

C'est ainsi que naissent les vents constants de direction ouest ou est. Peut-être avez-vous entendu parler du courant des Vents d'Ouest ou des Quarantièmes Rugissants ? Ces mouvements constants de l'air sont précisément dus à la force de Coriolis.

Mers et océans, montagnes et plaines

Le relief apporte la confusion finale. La répartition des terres et des océans modifie la circulation classique. Ainsi, dans l'hémisphère sud, il y a beaucoup moins de terres que dans le nord, et rien n'empêche l'air de se déplacer sur la surface de l'eau dans la direction dont il a besoin, il n'y a pas de montagnes ou de grandes villes, tandis que l'Himalaya change radicalement la circulation de l'air dans leur domaine.

En raison des facteurs suivants :

Force de gradient barique (gradient de pression);

Force de Coriolis;

vent géostrophique;

vent de gradient;

Force de friction.

gradient barique conduit au fait que le vent qui se produit en raison du mouvement de l'air dans la direction du gradient barique d'une zone de pression plus élevée à une zone de pression plus faible. La pression atmosphérique est de 1,033 kg/cm², mesurée en mm Hg, mB et hPa.

Un changement de pression se produit lorsque l'air se déplace en raison de son chauffage et de son refroidissement. La principale raison du transfert de masses d'air est les courants de convection - la montée de l'air chaud et son remplacement par le bas par de l'air froid (flux de convection vertical). Rencontrant une couche d'air à haute densité, ils se propagent, formant des courants de convection horizontaux.

force de Coriolis- force répulsive. Se produit lorsque la Terre tourne. Sous son action, le vent dévie dans l'hémisphère nord - à droite, dans le sud - à gauche, c'est-à-dire au nord dévie vers l'est. Plus près des pôles, la force de déflexion augmente.

vent géostrophique.

Aux latitudes tempérées, la force du gradient de pression et la force de Coriolis sont équilibrées, tandis que l'air ne se déplace pas de la zone de haute pression vers la zone de basse pression, mais circule entre eux parallèlement aux isobares.

vent dégradé- il s'agit d'un mouvement circulaire de l'air parallèle aux isobares sous l'influence des forces centrifuges et centripètes.

L'effet de la force de frottement.

Le frottement de l'air à la surface de la terre perturbe l'équilibre entre la force du gradient barique horizontal et la force de Coriolis, ralentit le mouvement des masses d'air, modifie leur direction de sorte que le flux d'air ne se déplace pas le long d'isobares, mais les traverse à un angle.

Avec la hauteur, l'effet de frottement est affaibli, la déviation du vent par rapport au gradient augmente. Le changement de vitesse et de direction du vent avec la hauteur est appelé Spirale d'Ekman.

La spirale de vent moyenne à long terme près de la Terre est de 9,4 m/s, elle est maximale près de l'Antarctique (jusqu'à 22 m/s), parfois les rafales atteignent 100 m/s.

Avec l'altitude, la vitesse du vent augmente et atteint des centaines de m/s. La direction du vent dépend de la répartition de la pression et de l'effet déviateur de la rotation de la Terre. En hiver, les vents sont dirigés du continent vers l'océan, en été - de l'océan vers le continent. Les vents locaux sont appelés brise, foehn, bora.

Dans l'atmosphère, ce sont des chutes de pression dans les couches de l'atmosphère, dont il y en a plusieurs au-dessus de la terre. Au fond, la plus grande densité et saturation en oxygène se fait sentir. Lorsqu'une substance gazeuse monte à la suite d'un échauffement, une raréfaction se produit en dessous, qui a tendance à se remplir de couches voisines. Ainsi, les vents et les ouragans surviennent en raison des changements de température diurnes et nocturnes.

Pourquoi le vent est-il nécessaire ?

S'il n'y avait aucune raison pour le mouvement de l'air dans l'atmosphère, l'activité vitale de tout organisme cesserait. Le vent aide les plantes et les animaux à se reproduire. Il déplace les nuages ​​et est le moteur du cycle de l'eau sur Terre. Grâce au changement climatique, la zone est débarrassée de la saleté et des micro-organismes.

Une personne peut survivre sans nourriture pendant environ plusieurs semaines, sans eau pendant 3 jours maximum et sans air pendant 10 minutes maximum. Toute vie sur Terre dépend de l'oxygène qui se déplace avec les masses d'air. La continuité de ce processus est soutenue par le soleil. Le changement de jour et de nuit entraîne des fluctuations de température à la surface de la planète.

Dans l'atmosphère, il y a toujours un mouvement d'air pressant à la surface de la Terre avec une pression de 1,033 g par millimètre. Une personne ne ressent pratiquement pas cette masse, mais lorsqu'elle se déplace horizontalement, nous la percevons comme du vent. Dans les pays chauds, la brise est le seul soulagement de la chaleur croissante dans le désert et les steppes.

Comment se forme le vent ?

La principale raison du mouvement de l'air dans l'atmosphère est le déplacement des couches sous l'influence de la température. Le processus physique est associé aux propriétés des gaz : modifier leur volume, se dilater lorsqu'ils sont chauffés et se contracter lorsqu'ils sont froids.

La raison principale et supplémentaire du mouvement de l'air dans l'atmosphère:

• Les différences de température sous l'influence du soleil sont inégales. Cela est dû à la forme de la planète (en forme de sphère). Certaines parties de la Terre se réchauffent moins, d'autres plus. Une différence de pression atmosphérique se crée.
• L'éruption volcanique augmente considérablement la température de l'air.
• Réchauffement de l'atmosphère dû à l'activité humaine : les fumées des voitures et de l'industrie augmentent la température de la planète.
• Les océans et les mers refroidis font bouger l'air la nuit.
• L'explosion d'une bombe atomique provoque une raréfaction de l'atmosphère.

Le mécanisme de mouvement des couches gazeuses sur la planète

La raison du mouvement de l'air dans l'atmosphère est la température inégale. Les couches chauffées de la surface de la Terre montent vers le haut, où la densité de la substance gazeuse augmente. Un processus chaotique de redistribution des masses commence - le vent. La chaleur est progressivement transmise aux molécules voisines, ce qui les entraîne également dans un mouvement oscillatoire-translationnel.

La raison du mouvement de l'air dans l'atmosphère est la relation entre la température et la pression des substances gazeuses. Le vent continue jusqu'à ce que l'état initial des couches de la planète soit équilibré. Mais une telle condition ne sera jamais atteinte, en raison des facteurs suivants :

• Mouvement de rotation et de translation de la Terre autour du Soleil.
• Inégalité inévitable des parties chauffées de la planète.
• Les activités des êtres vivants affectent directement l'état de l'ensemble de l'écosystème.

Pour que le vent disparaisse complètement, il est nécessaire d'arrêter la planète, de retirer toute vie de la surface et de la cacher à l'ombre du Soleil. Un tel état peut se produire avec la mort complète de la Terre, mais les prévisions des scientifiques sont toujours réconfortantes : c'est ce que l'humanité attend dans des millions d'années.

fort vent de mer

Un mouvement d'air plus fort dans l'atmosphère est observé sur les côtes. Cela est dû au réchauffement inégal du sol et de l'eau. Rivières, mers, lacs, océans moins chauffés. Le sol se réchauffe instantanément, cédant de la chaleur à la substance gazeuse au-dessus de la surface.

L'air chauffé monte brusquement et la raréfaction qui en résulte a tendance à se remplir. Et comme la densité de l'air au-dessus de l'eau est plus élevée, elle se forme vers la côte. Cet effet est particulièrement bien ressenti dans les pays chauds pendant la journée. La nuit, tout le processus change, il y a déjà un mouvement d'air vers la mer - une brise nocturne.

En général, une brise est un vent qui change de direction deux fois par jour dans des directions opposées. Les moussons ont des propriétés similaires, sauf qu'elles soufflent pendant la saison chaude depuis la mer et pendant les saisons froides - vers la terre.

Comment le vent est-il déterminé ?

La principale raison du mouvement de l'air dans l'atmosphère est la répartition inégale de la chaleur. La règle est vraie dans toutes les situations de la nature. Même une éruption volcanique chauffe d'abord les couches gazeuses, et alors seulement le vent se lève.

Vous pouvez vérifier tous les processus en installant des girouettes ou, plus simplement, des drapeaux sensibles au flux d'air. La forme plate d'un appareil en rotation libre ne lui permet pas d'être face au vent. Il essaie de tourner dans le sens du mouvement de la substance gazeuse.

Souvent le vent est ressenti par le corps, par les nuages, par la fumée de la cheminée. Il est difficile de remarquer ses faibles débits, pour cela il faut se mouiller le doigt, il gèlera du côté au vent. Vous pouvez également utiliser un morceau de tissu léger ou un ballon rempli d'hélium, afin que le drapeau soit hissé sur les mâts.

énergie éolienne

Non seulement la raison du mouvement de l'air est importante, mais aussi sa force, déterminée sur une échelle de dix points :

• 0 point - vitesse du vent dans un calme absolu ;
• jusqu'à 3 - débit faible ou modéré jusqu'à 5 m / s;
• de 4 à 6 - vitesse du vent fort d'environ 12 m / s;
• de 7 à 9 points - une vitesse jusqu'à 22 m/s est annoncée ;
• de 8 à 12 points et plus - s'appelle un ouragan, démolit même les toits des maisons, les bâtiments s'effondrent.

ou tornade?

Le mouvement provoque des courants d'air mixtes. Le flux venant en sens inverse n'est pas en mesure de surmonter la barrière dense et se précipite, pénétrant dans les nuages. Après avoir passé des caillots de substances gazeuses, le vent tombe.

Souvent, il y a des conditions où il y a une torsion des flux, s'intensifiant progressivement par des vents appropriés. La tornade gagne en force et la vitesse du vent est telle qu'un train peut facilement s'envoler dans l'atmosphère. L'Amérique du Nord est le leader du nombre d'événements de ce type par an. Les tornades causent des millions de pertes pour la population, elles font un grand nombre de morts.

Autres options de production éolienne

Les vents forts peuvent effacer toutes les formations de la surface, même les montagnes. Le seul type de raison non liée à la température pour le mouvement des masses d'air est une onde de choc. Après le fonctionnement de la charge atomique, la vitesse de déplacement de la substance gazeuse est telle qu'elle démolit des structures de plusieurs tonnes comme des particules de poussière.

Un fort flux d'air atmosphérique se produit lorsque de grosses météorites tombent ou se brisent dans la croûte terrestre. Des phénomènes similaires sont observés lors de tsunamis après des secousses. La fonte des glaces polaires entraîne des conditions similaires dans l'atmosphère.