Wyże i niże atmosferyczne

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Pogoda. Poziom podstawowy.
dział POGODA: PODSTAWOWE - menu (rozwiń)

Powietrze, dążąc do wyrównania różnic ciśnienia, przemieszcza się zawsze z obszarów o wysokim ciśnieniu do obszarów o niskim ciśnieniu. Jednak, w wyniku działania siły odchylającej, wywołanej ruchem obrotowym Ziemi (tzw. siły Coriolisa), powietrze to nie przepływa w linii prostej. Zamiast tego, wiatry tworzą spiralę: powietrze porusza się do wnętrza i w górę w układach niskiego ciśnienia, natomiast w dół i na zewnątrz w układach wysokiego ciśnienia.

1. Oko cyklonu „Elena”.
© Dreamtime, Partner Multimedia NASA

Układy niskiego ciśnienia (cyklony)

Obszar wznoszenia się powietrza nazywany jest niżem, układem niskiego ciśnienia, obszarem o obniżonym ciśnieniu albo cyklonem. W obszarze takim często panuje niestabilna, pochmurna i wietrzna pogoda. Często występują opady deszczu, a w zimie śniegu.

Układ niskiego ciśnienia rozwija tam, gdzie względnie ciepłe i wilgotne powietrze wznosi się z powierzchni Ziemi. Taki układ widzimy na mapie synoptycznej jako zamknięte izobary (linie stałego ciśnienia), otaczające obszar stosunkowo niskiego ciśnienia.

Powietrze znajdujące się w pobliżu centrum układu niskiego ciśnienia jest niestabilne. Jako ciepłe i wilgotne unosi się spiralnie w górę, ochładzając się. Prowadzi to do tworzenia się chmur, wystarczająco wysokich, by dać opad deszczu albo śniegu.

W układach niskiego ciśnienia, powietrze spiralnie porusza się do środka przy powierzchni Ziemi. Gdy ciśnienie jest bardzo niskie, wiatr może osiągnąć siłę nawałnicy lub huraganu. Właśnie dlatego pojęcie "cyklon" jest często nieco mylnie stosowane do określenia silnych nawałnic występujących w niżach, szczególnie do gwałtownych tropikalnych huraganów i tajfunów.

2. W niżach wiatry poruszają się wokół obszaru niskiego ciśnienia w kierunku przeciwnym do biegu wskazówek zegara na półkuli północnej. Na półkuli południowej poruszają się w kierunku odwrotnym.
Objaśnienia: H - wyż, L - niż, northern hemisphere - półkula pn., southern hemisphpere - półkula pd.
ilustracja: volvooceanadventure ©

Cyklony tropikalne i cyklony umiarkowanych szerokości geograficznych

Istnieją dwa typy układów niskiego ciśnienia. Różnią się one budową oraz warunkami rozwoju.

Cyklony tropikalne

3. Cyklon tropikalny „Graham” przemieszczający się nad Pacyfikiem.
źródło: www.gowilmington.com

4. Zdjęcie satelitarne satelity NOAA, pokazujące silny cyklon tropikalny 03A przemieszczający się na północny wschód przez Morze Arabskie, w kierunku północno zachodnich Indii.
źródło: weather.ou.edu

Cyklony tropikalne rozwijają się nad oceanami w ciepłych i wilgotnych, tropikalnych masach powietrza, pomiędzy 20 i 25 stopniem północnej i południowej szerokości geograficznej. Są one dużo mniejsze niż cyklony umiarkowanych szerokości geograficznych; średnica wynosi ok. 100-1500 km. Ponieważ ciśnienie powietrza w centrum takiego cyklonu jest dużo niższe, a średnica znacznie mniejsza, spadek ciśnienia powietrza dla jednostkę odległości (tzw. gradient ciśnienia) jest w cyklonach tropikalnych zwykle dużo wyższy niż cyklonach umiarkowanych szerokości geograficznych. Właśnie dlatego cyklony tropikalne mogą powodować występowanie bardzo silnych wiatrów. W przypadku huraganów i tajfunów wiatr osiąga prędkość powyżej 33 m/s (120 km/h). W roku 1980, podczas huraganu "Allan", odnotowano prędkość wiatru wynoszącą 104 m/s (375 km/h).

Cyklony tropikalne czerpią swoją energię z ciepła utajonego parowania wody z oceanu. Dlatego cyklony te stopniowo zanikają, gdy przenoszą się nad ląd, tracąc źródło swojej energii.

Cyklony umiarkowanych szerokości geograficznych

5. Rozwój frontów atmosferycznych w układzie niskiego ciśnienia.

6. Rozwój cyklonów umiarkowanych szerokości geograficznych, na północ od równika (na górze) i na południe od równika (na dole).
źródło: volvooceanadventure ©

Cyklony umiarkowanych szerokości geograficznych czerpią energię z dużych różnic temperatury w atmosferze. Rozwijają się one wskutek zetknięcia się mas powietrza o różnych temperaturach. Powietrze o różnej temperaturze nie miesza się dobrze i cieplejsze masy powietrza unoszą się do góry i ponad powietrzem chłodniejszym, powodując powstanie frontu atmosferycznego (patrz też rozdział: Ludowe prognozy pogody).

Cyklony umiarkowanych szerokości geograficznych są dużo większe od cyklonów tropikalnych. Mają one średnicę 1000 - 4000 km. Prędkość wiatru jest niższa niż w cyklonach tropikalnych - największe prędkości dochodzą do około 30 m/s (110 km/h).

Układy wysokiego ciśnienia (antycyklony)

Obszar występowania zstępujących ruchów powietrza nazwany jest wyżem, obszarem o wysokim ciśnieniu albo antycyklonem. Towarzyszy mu zwykle ustabilizowana, dobra lub piękna pogoda.

W porównaniu do układów niskiego ciśnienia, wyże zwykle zajmują większe powierzchnie, są mniej mobilne i dłużej się utrzymują.

Antycyklony są tworzone przez ogromne masy osiadającego powietrza. Wraz z osiadaniem powietrza i wzrostem ciśnienia atmosferycznego następuje wzrost temperatury powietrza, spadek jego wilgotności, więc kropelki wody zawieszone w powietrzu szybko wyparowują.

7. W antycyklonach wiatry wieją w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, wokół obszaru wysokiego ciśnienia, na półkuli północnej. Na półkuli południowej kierunek wiatru jest odwrotny (zobacz też Rys. 2.).
źródło: www.geologia.com

Ciepłe, zstępujące powietrze powoduje występowanie równowagi stałej w atmosferze; ciepłe powietrze znajdujące się przy powierzchni Ziemi nie może wznieść się zbyt wysoko. To powstrzymuje proces tworzenia się wysokich chmur. Z tego powodu, w obszarach występowania antycyklonów zwykle mamy do czynienia z pogodą ciepłą (zimną w zimie), suchą i bezchmurną trwającą zwykle przez kilka dni albo nawet tygodni.

Antycyklony są dużo większe niż cyklony i mogą zablokować drogę przemieszczania się niżów, zmuszając je do obrania innej, np. po peryferiach układu wysokiego ciśnienia. Powoduje to opóźnienie nadejścia gorszej pogody. Antycyklon, który utrzymuje się przez długi czas jest nazywany "wyżem blokującym". Taka sytuacja może prowadzić do wystąpienia długich okresów gorącej pogody, a nawet susz podczas miesięcy letnich lub niezwykłych mrozów w zimie.

8. Antycyklon nad Francją. Występuje bezchmurna, piękna pogoda.
źródło: Passion Meteo
zdjęcie wykonane przez satelitę NOAA

Więcej na ten temat:

www.bom.gov.au
www.scalloway.org.uk
www.geocities.com
www.wxresearch.org
www.volvooceanadventure.org
www.ace.mmu.ac.uk
www.docm.mmu.ac.uk
www.ecn.ac.uk

O tej stronie:

Autor: Vera Schlanger - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
Recenzent: Dr Ildikó Dobi Wantuch / Dr Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
ostatnia aktualizacja: 2004-02-23
Tłumaczenie na język polski: Mgr Paweł Jezioro, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Last modified: Wednesday, 20 June 2018, 11:45 AM