Воздействия топографии на движение воздуха происходят в широком диапазоне масштабов и создают иерархию систем циркуляции с помощью механизма динамических и термических факторов. Здесь мы остановимся на трех основных типах динамического процесса. Первый — обширные горные хребты создают волновые движения планетарного масштаба в результате крупномасштабных вихревых воздействий. Второй — горы вызывают деформацию погодных систем синоптического масштаба, особенно фронтов. Третий — топография всех масштабов вызывает волновое движение в результате локальных гравитационных воздействий. Несмотря на то что эти типы не всегда четко разграничены, они дают удобную основу для обсуждения. Подробные обзоры орографических воздействий на воздушный поток приведены в работах Алака [4], Николса [86] и Смита [110], а удачное резюме — в работе Бира [8].[ ...]
При выводе уравнения предполагается, что атмосфера несжимаема и что воздух движется адиабатически.1 Уравнение показывает, что когда столб воздуха приближается к горному хребту и Ар уменьшается, соответственно уменьшается (£ + /). Другими словами, вертикальное сжатие столба воздуха компенсируется горизонтальным расширением, т. е. горизонтальной дивергенцией. Чтобы (£ + /) уменьшилось, необходимо либо чтобы воздушный поток приобрел антициклоническую кривизну, либо чтобы воздух перемещался к экватору, где / меньше. Наоборот, на подветренной стороне препятствия Ар снова увеличивается и соответственно увеличивается (£ + f) [12, 28,93].[ ...]
Системы воздушных течений, наблюдающиеся над большими горными хребтами, указывают, что их влияние на кривизну (или относительную завихренность) воздушного потока является преобладающим. Например, над Скалистыми горами западные течения в свободной атмосфере имеют тенденцию приобретать антициклоническую кривизну, несмотря на связанное с этим небольшое перемещение к полюсу (/ изменяется очень мало по сравнению с £, которое меняет знак). Однако, согласно Смиту [111], правильное объяснение не обязательно связано с изменением завихренности из-за вертикального растяжения. Вероятнее всего, что воздушные частицы, пересекающие хребет в квазигеострофическом потоке, подвергаются объемному расширению при подъеме. Это создает антициклоническую завихренность, и влияние расширения не уничтожает ее, а вызывает постоянную циркуляцию.[ ...]
Вернуться к оглавлению