Повторяемость ветров разных направлений на какой-либо территории называется режимом ветра. Режим ветра графически изображают в виде так называемой розы ветров – векторной диаграммы, у которой длины лучей, расходящихся от центра в разных направлениях пропорциональны повторяемости ветров этих направлений.
Скорость ветра, чаще всего измеряемая в метрах в секунду (м/с), пропорциональна разнице атмосферного давления. Подобно атмосферному давлению ветры распределяются по поверхности Земли зонально и азонально.
Различают семь широтных ветровых поясов: один экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных. Для каждого пояса характерны одни и те же постоянные ветры, которые формируют глобальную систему зональных ветров.
Экваториальный пояс – штилевой, потому что здесь нет ветра. Нагретый воздух на экваторе движется только вверх. Ширина экваториального пояса составляет около 300 км.
В тропических поясах дуют пассаты – постоянные ветры, направленные из поясов высокого давления (25–35° северной и южной широты) к экватору. Под влиянием вращения Земли вокруг своей оси пассаты отклоняются от своего первоначального направления. В Северном полушарии они дуют не строго с севера на юг, а с северо-востока на юго-запад. В Южном пассаты дуют с юго-востока на северо-запад. По мере приближения к экватору, пассаты отклоняются все сильнее и в конечном итоге приобретают устойчивое восточное направление. Пассаты характеризуются большой устойчивостью направления и высокой скоростью движения воздушных масс.
В умеренных поясах господствуют западные ветры. Воздух, опустившийся к земной поверхности в районе 30 – 40-ых параллелей, частично перемещается к полюсам. Из-за вращения Земли воздушные потоки отклоняются вправо в Северном полушарии (дуют с юго-запада на северо-восток) и влево – в Южном (дуют с северо-запада на юго – восток), Постепенно ветры умеренных широт приобретают устойчивое западное направление.
Для полярных поясов характерны ветры, движущиеся от полярных поясов высокого давления в сторону умеренных поясов низкого давления. Здесь также происходит отклонение направления движения воздушных потоков в результате чего в Северном полушарии дуют северо-восточные ветры, а в Южном – юго-восточные.
На рисунке вы можете увидеть надпись «конские широты». Это не опечатка. Так называются Мирового океана между 30° и 35° северной и южной широты, для которых характерны частые штили. В эпоху парусного мореплавания (XVI–XIX века) эти штили вызывали длительные задержки судов в пути и морякам из-за недостатка пресной воды приходилось выбрасывать за борт лошадей, которых везли из Европы в Новый Свет. Отсюда и произошло такое название этих широт.
Ветры, дважды в год меняющие направление на противоположное, называют муссонами. Муссоны, как и пассаты, относятся к зональным ветрам, то есть к ветрам, дующим в широтном направлении. Муссоны возникают вследствие разницы в давлении воздуха над сушей и океаном. Зимой, когда воздух над сушей холоднее, чем над океаном, то есть – атмосферное давление над материком выше, муссоны дуют с материка на океан. В теплое время года, когда воздух над сушей нагревается сильнее, чем над океаном, муссоны дуют с океана на материк. Вследствие вращения Земли вокруг своей оси муссоны в Северном полушарии отклоняются вправо от своего первоначального направления, а в Южном – влево. Муссоны, дующие с океана на материк, приносят влажный воздух в результате чего над сушей выпадает большое количество атмосферных осадков.
Различают два типа муссонов: внетропические и тропические.
Внетропические муссоны хорошо выражены в Северном полушарии и слабо – в Южном. Причина в том, что для образования муссонов нужно, чтобы площадь материков была примерно равна площади океанов, что наблюдается в Северном полушарии. В Южном же полушарии площадь материков гораздо меньше площади океанов.
Формирование тропических муссонов, то есть – периодическое изменение их направления, объясняется смещением экваториального пояса низкого давления к северу или югу в зависимости от времени года
[35].
Для того, чтобы было понятнее, давайте рассмотрим как будет вести себя юго-восточный пассат Южного полушария в июле, когда экваториальный пояс низкого давления вслед за Солнцем смещается к 15–20° северной широты.
Устремляясь к экваториальному поясу низкого давления, юго-восточный пассат Южного полушария пересечет географический экватор и окажется в Северном полушарии, отклоняющая сила вращения Земли станет действовать на него в противоположном направлении. В результате этого юго-восточный пассат Южного полушария изменит свое направление и превратится в юго-западный пассат или летний муссон Северного полушария.
Сезон дождей в Южной и Юго-Восточной Азии вызван летними муссонами, приносящими на материк влажный воздух.
В январе, когда экваториальный пояс низкого давления сместится к югу, произойдет обратный процесс. Зимой в Южной и Юго-Восточной Азии дуют северо-восточные пассаты или зимние муссоны, которые приносят сухой воздух с материка.
Обратите внимание! На тех участках, где граница между Северным и Южным полушариями проходит по океану (Атлантическому или Тихому), в течение всего года господствуют пассаты и направление ветра не меняется. А там, где в Южном полушарии находится океан (Индийский), а в Северном – материк (Евразия и Африка), формируются зимний и летний муссоны с взаимно противоположными направлениями ветра. Для сезонного изменения направления ветров воздух зимой должен двигаться от холодного материка к более теплому океану, а летом – от холодного океана к более теплому материку.
Неравномерное нагревание земной поверхности и наличие отклоняющей силы вращения Земли приводят к образованию огромных, доходящих в диаметре до нескольких тысяч километров, атмосферных вихрей – циклонов и антициклонов.
Циклоном называется восходящий (то есть – направленный вверх) атмосферный вихрь с замкнутой областью пониженного давления, в которой воздушные массы перемещаются от периферии к центру по спирали. В Северном полушарии это перемещение происходит против часовой стрелки, в Южном полушарии – по часовой. Средняя скорость движения циклона составляет 35–50 км/ч, но может доходить и до 100 км/ч.
Циклоны формируются в областях низкого атмосферного давления. Поскольку воздух в циклонах поднимается вверх, то он быстро охлаждается, а содержащийся в нем водяной пар конденсируется. Для циклона характерны высокая облачность, повышенная влажность воздуха и выпадение атмосферных осадков. Суточные перепады температур невелики вследствие «парникового эффекта» водяного пара.
