Введение

Относительный максимум или минимум в распределении атмосферного давления на уровне моря

системы давления и безопасность
Система давления – это максимум или минимум в распределении атмосферного давления на уровне моря. Поверхностное давление на уровне моря изменяется незначительно, с самым низким зарегистрированным значением и самым высоким измеренным. Высокие и низкие системы давления формируются в результате взаимодействия температурных градиентов в атмосфере, разницы температур между атмосферой и водой в океанах и озерах, влияния возмущений в верхних слоях атмосферы, а также количества солнечного нагрева или радиационного охлаждения, получаемого определенной территорией. Системы давления определяют местную погоду. Низкие системы давления связаны с облачностью и осадками, которые сглаживают суточные колебания температуры, в то время как высокие системы давления обычно характеризуются сухой погодой и ясным небом с более значительными суточными колебаниями температуры из-за интенсивного излучения ночью и обильного солнечного света днем. Системы давления анализируются метеорологами на поверхностных картах погоды.

Система низкого давления

Область низкого давления – это регион, где атмосферное давление на уровне моря ниже, чем в окружающих районах. Системы низкого давления формируются над областями расхождения ветров, возникающими на верхних уровнях тропосферы. Процесс формирования области низкого давления известен как циклогенез. В рамках атмосферной динамики области расхождения ветров в верхних слоях атмосферы возникают в двух областях:

На восточной стороне верхних желобов, которые формируют половину волны Россби в зонах западных ветров (желоб с большой длиной волны, простирающийся через тропосферу). Перед встроенными коротковолновыми желобами, имеющими меньшую длину волны. Расходящиеся ветры вверху перед этими желобами вызывают восходящие потоки воздуха в тропосфере ниже, что приводит к понижению поверхностного давления, поскольку восходящее движение частично противодействует силе тяжести. Термические минимумы формируются из-за локального нагрева, вызванного большим количеством солнечного света над пустынями и другими сушами. Поскольку локальные области теплого воздуха менее плотны, чем их окружение, этот более теплый воздух поднимается, что снижает атмосферное давление вблизи этой части земной поверхности. Крупномасштабные термические минимумы над континентами способствуют созданию градиентов давления, которые приводят к циркуляции муссонов. Области низкого давления также могут формироваться из-за организованной грозовой деятельности над теплой водой. Когда это происходит в тропиках в сочетании с межтропической зоной конвергенции, это называется муссонным желобом. Муссонные желоба достигают своей северной границы в августе и южной границы в феврале. Когда конвективный минимум приобретает четко выраженную циркуляцию в тропиках, он называется тропическим циклоном. Восходящие потоки воздуха, вызванные сходимостью ветров на нижнем уровне к центру низкого давления, приводят к образованию облаков и потенциальным осадкам. Облачное небо в области низкого давления способствует уменьшению суточных колебаний температуры. Поскольку облака отражают солнечный свет, входящее коротковолновое солнечное излучение уменьшается, что приводит к снижению температуры в течение дня. Ночью поглощающее действие облаков на исходящее длинноволновое излучение, такое как тепловая энергия от поверхности, позволяет сохранять более высокие минимальные температуры в течение суток во все времена года. Чем сильнее область низкого давления, тем сильнее ветры в ее окрестностях. Во всем мире системы низкого давления наиболее часто располагаются над Тибетским плато и в подветренной стороне Скалистых гор. В Европе – в частности, в Соединенном Королевстве и Нидерландах – повторяющиеся погодные системы низкого давления обычно называют депрессиями. Самое низкое зарегистрированное неторнадическое барометрическое давление составило , зафиксированное в западной части Тихого океана во время тайфуна Тип 12 октября 1979 года.

Система высокого давления

Системы высокого давления часто связаны со слабыми ветрами у поверхности земли и нисходящими потоками в нижней части тропосферы. В общем случае, нисходящие потоки высушивают воздушную массу за счет адиабатического или компрессионного нагрева. Таким образом, высокое давление обычно приносит ясное небо. Днем, поскольку нет облаков, отражающих солнечный свет, поступает больше коротковолнового солнечного излучения, и температура повышается. Ночью отсутствие облаков означает, что исходящее длинноволновое излучение (то есть тепловая энергия от поверхности) не поглощается, что приводит к более низким минимальным температурам в течение суток в любое время года. Когда поверхностные ветры становятся слабыми, нисходящие потоки, образующиеся непосредственно под системой высокого давления, могут привести к накоплению взвешенных частиц в городских районах под гребнем, вызывая обширную дымку. Если относительная влажность у поверхности повышается до 100% в течение ночи, может образоваться туман. Мощные, но неглубокие по вертикали системы высокого давления, перемещающиеся с более высоких широт на более низкие в Северном полушарии, связаны с континентальными арктическими воздушными массами. Низкая, резкая температурная инверсия может привести к образованию обширных областей устойчивых слоисто-кучевых или слоистых облаков, известных в разговорной речи как антициклоническая хмурость. Тип погоды, приносимый антициклоном, зависит от его происхождения. Например, выступы Азорского максимума могут вызывать антициклоническую хмурость зимой, поскольку они нагреваются у основания и удерживают влагу при движении над более теплыми океанами. Системы высокого давления, формирующиеся на севере и простирающиеся на юг, часто приносят ясную погоду. Это связано с тем, что они охлаждаются у основания (в отличие от нагрева), что помогает предотвратить образование облаков. Наивысшее барометрическое давление, когда-либо зарегистрированное на Земле, было измерено в Тонсонтсенгеле, Монголия, 19 декабря 2001 года.

Карты погоды на поверхности

Анализ поверхностной погоды – это тип карты погоды, на которой отображаются положения областей высокого и низкого давления, а также различные типы синоптических систем, таких как фронтальные зоны. На этих картах можно наносить изотермы – линии, соединяющие точки с одинаковой температурой. Изотермы обычно изображаются сплошными линиями с предпочтительным температурным интервалом. Они показывают температурные градиенты, которые могут быть полезны для обнаружения фронтов, расположенных на тёплой стороне резких изменений температуры. Проведение линии замерзания может помочь в определении типа осадков. На анализах поверхностной погоды также анализируются мезомасштабные конвективные системы, такие как тропические циклоны, линии оттока и линии шквала. На этих картах проводится изобарический анализ, включающий построение линий равного среднего атмосферного давления на уровне моря. Замкнутые линии, расположенные внутри других, указывают на положения относительных максимумов и минимумов в поле давления. Области минимума давления называются областями низкого давления, а области максимума – областями высокого давления. Области высокого давления часто обозначаются буквой H, а области низкого давления – буквой L. Удлинённые области низкого давления, или ложбины, иногда изображаются толстыми коричневыми пунктирными линиями вдоль оси ложбины. Изобары обычно используются для определения поверхностных границ от конских широт к полюсам, в то время как анализ линий тока применяется в тропиках. Анализ линий тока представляет собой серию стрелок, ориентированных параллельно направлению ветра, показывающих движение ветра в определённой географической области. Буква C обозначает циклонический поток или вероятные области низкого давления, а буква A – антициклонический поток или вероятные области высокого давления. Область сходящихся линий тока указывает на расположение линий сдвига ветра в тропиках и субтропиках.