Экология СПРАВОЧНИК

Эволюция планетарного потока очень важна для глобального климата, а видоизменения синоптических систем непосредственно сказываются на условиях в самих горах. На такие системы орография влияет двояко: фронтальные циклоны, проходящие над горным хребтом, подвергаются структурной модификации и на подтветренной стороне гор усиливается циклогенез. Первый процесс более важен для изменений погоды в горах, хотя второй может повлиять на условия ветра с подтветренной стороны хребта.[ ...]

Вынужденный подъем может также привести к изменению влажности. Когда подъем с наветренной стороны склона приводит к осадкам, фронты, которые перевалили через хребет, похожи на фронты в сухой атмосфере. В них отсутствует конденсационное нагревание и ослабевает фронтогедез [88, с. 265, 344].[ ...]

Воздействия гор наиболее резко выражены, когда фронты перемещаются в направлении, перпендикулярном препятствию, хотя даже и тогда система может отклоняться к одному из концов хребта. Воздействия также зависят от интенсивности и скорости движения системы. Например, мощные, быстро движущиеся системы, пересекающие горы Св. Ильи (Аляска—Юкон), модифицируются слабо, а фронты, перемещающиеся параллельно хребту, вообще едва испытывают его влияние [121].[ ...]

Так называемый барьерный эффект — влияние горных хребтов на движение воздуха — наиболее выражен, когда хребты высоки и непрерывны и когда натекают массы устойчивого холодного воздуха. Это хорошо видно из анализа вторжения полярного континентального воздуха из центральной Канады на побережье Тихого океана в штате Вашингтон в январе 1940 г. [27]. Скалистые горы и в меньшей степени Каскадные горы позволяли перемещаться на запад выше уровней вершин только воздуху с более высокими потенциальными температурами. Когда воздух двигался в западном направлении, в слое толщиной по крайней мере 2000 м наблюдалось оседание и происходило нагревание при вертикальном градиенте температуры, близком к сухоадиабатическому. Барьерный эффект Гималайского хребта, ограничивающего распространение летнего муссонного воздуха на север, и барьерный эффект Тибетского нагорья, препятствующий перемещению на юг холодного воздуха из низкого Сибирского антициклона зимой, хорошо известны в климатологии, хотя мало исследованы в деталях.[ ...]

Горные препятствия не только влияют на фронтальные системы, но и изменяют поле ветра вследствие возникновения орографических разностей давления. Малберг [80] считает, что типичное среднее значение разности давления между наветренным (высокое) и подветренным (низкое) склонами определяется главным образом разностью температур, а динамические воздействия, обусловленные блокированием воздушного потока, второстепенны. Типичный «фёновый нос», видный на ежедневных картах давления [14], является синоптической иллюстрацией такого воздействия склона. Малберг также указал на факт, что в горных областях приведенное к уровню моря давление часто завышено и это вызвано инверсионными условиями, частыми в горных долинах и котловинах, где накапливаются озера холодного воздуха [125]. Однако Смит [110, с. 103] считает, что высокое давление на наветренной стороне хребта объясняется гидростатическим эффектом, приводящим к образованию над горами мощного слоя холодного плотного воздуха. Смит также замечает, что геостро-фический сбалансированный поток над горой с изэнтропическими поверхностями, параллельными рельефу, возможен только при наличии антициклонической циркуляции над горами — «горного антициклона». Однако имеющиеся данные о вертикальных градиентах температуры в горах (с. 50), как правило, не подтверждают, что эти вертикальные градиенты температуры являются адиабатическими. В настоящее время свойства потока над горными препятствиями недостаточно изучены ни теоретически, ни экспериментально.[ ...]

Кене [94] изучал следствия антициклонической деформации линий тока над хребтом. Он заметил, что она приводит к увеличению градиента давления с левой стороны хребта, если смотреть вниз по потоку (в северном полушарии), известного в литературе как угловой эффект [44, с. 606]. Градиент давления вызывает локальный максимум ветра, такой, например, как трамонтана во время общего северо-западного воздушного потока к востоку от Пиренеев или хорошо известный мистраль к востоку от Центрального массива во Франции [32]. Эти системы течений представлены линиями тока на рис. 3.2.[ ...]

Термический ветер определяется только уклоном поверхности (и границы холодного воздуха), интенсивностью инверсии и возможным застоем холодного воздуха около препятствия.[ ...]

Влияние Скалистых гор на циклогенез, особенно в восточной части провинции Альберта и штата Колорадо, хорошо известно [26, 45, 50, 81, 88, глава 11]. В западном воздушном потоке существует ложбина на подветренной стороне хребта, связанная с адиабатическим нагреванием нижнего слоя атмосферы в нисходящем вдоль подтветренного склона потоке и с вертикальным расширением столба воздуха. Эта стационарная барическая ложбина углубляется, когда тихоокеанский циклон приближается к западному побережью и усиливает поток, перетекающий через горы. На следующей стадии процесса адвекция холодного воздуха сменяет нагревание, обусловленное адиабатическим опусканием. Однако циклогенез продолжается в результате адвекции положительной (циклонической) завихренности, в то время как на верхнем уровне относительная дивергенция поддерживает конвергенцию и подъем воздуха в нижнем слое атмосферы. Наконец, приземный холодный фронт тихоокеанского циклона может переместиться на подтветренную сторону, в ложбину, и орографические воздействия прекращаются, поскольку с поворотом приземного ветра к северо-западу нисходящая по склону составляющая потока обращается в нуль.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Воздействие горных препятствий на прохожде ние фронта.

Угловой эффект в воздушном потоке к востоку от Центрального массива (мистраль), к востоку от Пиренеев (трамонтана) и к востоку от Кантабрийских гор в Испании. (Из [32].)

Схема барьерных ветров к северу от хребта Брукс (Аляска). (По [31].)

Вернуться к оглавлению