Термическая циркуляции в атмосфере

Поскольку в теплом воздухе изобарические поверхности располагаются на больших расстояниях друг от друга, чем в холодном, то возникает замкнутая циркуляция воздуха.

Пусть сначала температура и давление на всех участках горизонтальной поверхности одинаковые и изменение давления с высотой над этими участками тоже одинаковы. Тогда изобарические поверхности располагаются горизонтально, так что у поверхности земли на всех высотах отсутствует горизонтальный градиент давления.

Пусть потом в районе В температура повысится и нагревание постепенно распространится в вышележащие слои. Изобарические поверхности над этим районом начнут подниматься и расходится. Так как барическая степень с высотой увеличивается, а в теплом воздухе она больше, чем в холодном, то чем выше уровень, тем более поднимается изобарическая поверхность. На верхних уровнях давление над районом В окажется больше, чем над районами А и С, то есть возникает горизонтальный градиент давления и начнется движение воздуха от большего давления к меньшего (на рисунке 2.4 оно показано стрелками).

Рисунок 2.4 – Схема термической циркуляции атмосферы

Это движение приведет к изменению давления и на нижних уровнях: в районе В вследствие оттока воздуха оно понизиться, а в районах А и С вследствие притока воздуха повысится. Соответственно в районе В изобарические поверхности на нижних уровнях опустятся, а в районах А и С – поднимутся. Теперь и на нижних уровнях возникнет горизонтальный градиент давления и начнется движение воздуха от большего давления к меньшему, то есть из районов А и С воздух будет перемещаться в район В, а из района В начнется отток воздуха в районы А и С. Этот отток будет компенсироваться восходящими движениями теплого воздуха в районе В, а над районами А и С воздух, который прилегает сверху, будет опускаться. Таким образом, между нагретым районом В и не нагретыми районами А и С возникает замкнутая термическая циркуляция воздуха, которая состоит из четверых ветвей: над теплой поверхностью – восходящее движение, над более холодной – нисходящее, у земной поверхности – движение от холодной области к теплой, на высоте – движение от теплой области к холодной.