Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ЦИРКУЛЯЦИЯ В АТМОСФЕРЕ



Воздушные движения в атмосфере Земли возбуждаются множеством импульсов и управляющими процессами, так что появление определен­ных направлений потоков является результатом множества влияний, что некогда послужило поводим к тому, чтобы ветер считать беспорядочным явлением, в основе которого не лежит никакой закономерности. И все же в этой сложной системе можно выделить определенные главные компонен­ты, вариации которых определяют отдельные явления. Как таковую высшую систему потоков мы определили главные горизонтальные вихри, которые охватывают Землю, в полярных областях распространяясь преимуществен­но в направлении с востока на запад, в умеренных широтах с запада на восток, т.е. они представляют собой величественные планетар­ные явления. В субтропиках и экваториальной области доминируют в северном полушарии норд-ост, в южном - зюйд-ост, ветры отклоняю­щиеся к экватору под действием корнолисовой силы (рис.50). Тем самым можно говорить о трехчленности ветров, в полярной, умеренной и экваториальной зонах. Далее мы представили суточные ритмы, фазы и вихри (рис.52 и 53) и дифференциацию на поверхностные ветры и вы­сотные ветры (рис.55) и, наконец, представили те воздушные тела, которые на циклональные и антициклональные образования распрост­раняются в средних широтах (рис.64).

В дополнении к этой системе потоков с востока на запад и с запада на восток, сталось рассмотреть еще один компонент общей циркуляции, меридианальную циркуляцию, как она рождается в силу строения атмосферы между экватором и полюсом. Также и здесь во взглядах произошел в новое время существенный переворот. В то вре­мя, как до сих пор исходили из термических предпосылок, теперь на первое место выступают в этих процессах более динамические аспекты. Если раньше, как показал Флоик в своем обзоре развития исследований, рождение циркуляции выводили из процессов вблизи поверхности Земли, теперь же метеорология ищет место рождения процессов в высших слояхатмосферы, в верхней тропосфере, тропопаузе. При этом наряду с вертикальной циркуляцией, все больше на передний план выдвигается горизонтальный воздухообмен. Теперь все более, как сообщает Дефант, рассматривается членение на "секцию полярного фронта", "секцию пассатов", и "секцию циркуляции среднюю", причем последняя воспри­нимает свои импульсы из северной и южной областей. Представленное ранее тройное членение этой системы основано на знании феноменов.

Основанное на термодинамической точке зрения прежнее воззрение на общую циркуляцию, которое создали Бьеркнез и его сотрудники, схематически представлено на рис. 65.

Но исследованные с тех пор феномены ведут к более дифферен­цированному членению, а также к более динамическим процессам, которые познаются в трех различных зонах. Это воззрение Россби представил на рис.66.

Рассмотрим теперь общую циркуляцию в рамках предшествующего членения Земли в целом и эксцентрически к ней расположенной силовой сфере, которую мы назвали "дыхательной сферой". Циркуляционные процессы, характерные для трех областей, полярной, средней и эква­ториальной, стоящие во взаимной связи, органически впишутся в об­раз земного целого. В этой сфере, в течении суток воздух всасывает­ся в средних широтах, вследствии чего образуется пояс западного ветра. На рис.67 показано, как в области пояса западного ветра воздух поднимается в расширяющейся сфере. В зоне кассатов этот процесс, под действие^корполи^совой силы, отклоняется к югу. Также в экваториальной зоне восходящие воздушные потоки частично увлекаются этим потоком вниз.

Ранее мы на основе эксцентрического расположения дыхательной сферы вывели наличие зоны высокого давления в районе полюса и зо­ны низкого давления в районе экватора (рис.44). Весьма характерно, что новые исследования на феноменах показывают, что также "тропопзауза", верхняя область тропосферы, поднимается с севера на юг, что соответствует и нашим представлениям.

Поскольку дыхательная сфера не только сужена на полюсах, но в средней области происходит также описанное в гл.III ритмическое пог­ружение и извлечение, что мы охарактеризовали как дыхательный про­цесс, воздушные массы вверху приходят в соприкосновение с нижним воздухом. Естественно, это происходит не вдоль меридиана, но в нап­равлении циркуляции пояса западного ветра. Вследствие этого средний круговорот обнаруживает особым образом устроенную циркуляционную систему которую лучше всего наблюдать на рис. 67. Всегда нужно учитывать вертикальную и горизонтальную компоненты процесса. В то время как эта динамика и ритмика доминируют в области пояса западного ветра, в узкой полярной области процесс существенно другой, в низких слоях атмосферы преобладает тенденция движения с востока на запад.

Отношения потоков в своей вариации так сложны, и вертикальная и горизонтальная компоненты так скомбинированы, что показаны могут быть только главные линии.

Оказывается, однако, что таким образом в общей циркуляции об­разуется трехчленнаясистема, причем относительно простая циркуля­ция развивается в экваториальной и полярной областях, тогда как в средней зоне возникает многообразие вариаций и вих­ревых образований, и вследствие этого множества циркуляционных потоков, столь характерных для этой области.

Теперь мы можем совокупность происходящих в атмосфере воздуш­ных движений, круговоротов, вихревых образований и ритмов рассмат­ривать как единое явление, которое черпает свои существенные импуль­сы и образ действия из собственной динамики земного организма. Мы еще раз сделаем общий обзор сказанного.

Если бы земной шар с его атмосферой был полностью замкнутым в себе образованием, недоступным никаким внешним, экзогенным вли­яниям, и если бы он не имел собственных эндогенных силовых членений, импульсов и ритмов, то в этом гипотетическом образовании не было бы никаких движений воздуха, никакой циркуляции, никаких жизненных процессов. На таком земном шаре атмосфера находилась бы в покое, или, с абсолютной точки зрения, в монотонном однообразии участвова­ла бы во вращении Земли. В таком застывшем, неподвижном и нерасчлененом образовании не могла бы существовать биосфера с ее многообразными вариациями и жизненными ритмами.

Причины того, что атмосфера Земли имеет исключительно сложную структуру с чрезвычайно дифференцированными циркуляционными про­цессами, искали в прошлых столетиях почти исключительно в импульсах солнечного излучения и в перемене положения Земли относительно Солнца. При этом возникали многочисленные неопределенности, откло­нения, противоречия и неразрешимые загадки. Хотя Земля и реагирует на внешние влияния, но она следует им не рабски, но утверждает в многочисленных феноменах свое собственное существо, свою закономерность._Строение и членение, дыхательные и циркуляционные процессы имеют свои "степени свободы". Устойчивость полей давления и их нап­ряженность, определяемые основной структурой целого, она поддерживает в своеобразном и специфичном порядке, а также в своих термичес­ких процессах она не является просто реагентом. Она преобразует падающие на нее лучи, причем отдельные сферы и слои действуют селективно, тонко их дифференцируя. Проходящие сквозь атмосферу лучи видоизменяются или дозируются, функции наполнения энергии или защитные функции слоев и "зон изоляции" направлены внутрь и наружу. Они расчленяют атмосферные явления в вертикальном строении, на трехчленную систему горизонтальных и меридиональных циркуляци­онных процессов ритмизируют пульсирующие явления, моделируют контуированные воздушные тела, построенные статически и подверженные изменениям и, тем самым, вносят еще больше жизни и вариаций в ор­ганически расчлененный круговорот.

Мы указывали уже на то, что только из отношений явлений в вер­хних слоях атмосферы можно внести ясность в вопрос, каким образом управляются основные погодные процессы Земли. И Мёллер на основе исследований Сандстема и Бьеркнеса , что в высших слоях атмосферы дольны быть расположены источники холода и области низкого давления, которые совместно с низлежащими источниками тепла обеспечивают циркуляцию, пришел к заключению: "Теперь, в дополнение к выдвигае­мому прежде качественному утверждению, что солнечному излучению мы обязаны всеми процессами движения на Земле, мы можем сказать, что мы знаем также место и образ действия партнеров, соучастие которых обуславливает воспроизведение всех атмосферных движений (все движения - суть циркуляции). Расположенные в верхних слоях источники холода и области низкого давления и соответствующие факторы как "партнеры" в свою очередь являются членами общей систе­мы земного целого, строение и динамику которого мы можем вывести из общей структуры силового тела Земли. "Революция в учении о пого­де" еще не закончена, и чем более мы будем познавать части живого целого, тем скорее мы от аналитических трудностей перейдем к син­тезу, который природа демонстрирует нам в своих творениях.

Рассмотрим еще раз некоторые из важнейших феноменов, которые в явлениях играют решающую роль! Атмосфера в вертикальном строении расчленена на дифференцированные оболочки, расположенные в виде дифференцированных сфер. В их меридиональном строении наблюдается некоторое отклонение от сферической формы. Новые исследования пока­зали, что на экваторе атмосфера выгнута, на полюсах же более сконцентрирована. Слои тропосферы и стратосферы на экваторе лежат выше чем на полюсах. Термических теорий недостаточно, чтобы объяс­нить феномены. В противоречии со старыми схематическими представ­лениями оказалось, например, что атмосфера на больших высотах над экватором холоднее чем у полюсов. Также циркуляционные процессы не полностью выводимы из законов термодинамики, но обнаруживают правильное строение, образуют основную структуру, которая вчленена в земное целое и поддерживается и восстанавливается несмотря на все внешние перемены. Все эти феномены организованы согласно представ­ленной на рис. 26-34 силовой структуры Земли и "дыхательной сферы" с ее эксцентрическим расположением. При построении живых образований природа работает не только с концентрическими структурами, более статитичными и застывшими, но также с эксцентрически расположен­ными образованиями, полярностями, напряженностями и ритмической сменой. Эксцентричное расположение определенных силовых сфер не только поддерживает отклонение атмосферы от сферической формы в меридианальном строении, но также вследствии органически-ритми­ческих переменных отношений земного тела к дыхательной сфере, обес­печивается ритмическая смена отдельных процессов, чаще всего в ритме двойной волны. Атмосфера подвергается ритмическому сжатию и расширению, чередуются систола и диастола, "сморщивание и растя­жение воздуха, что вызывает конвергентные или дивергентные потоки в различных направлениях. Так образуются периодически области подъема и падения давления. В определение время суток образуются воздушные вихри, дольные и горные ветры ритмически дуют вверх и вниз, направление ветра, сила ветра и его критические точки впле­тены в суточный ритм колебания атмосферы, характерные моменты кото­рых соответствуют критическим точкам "геофазических" процессов 3-9 часовому ритму, как мы убедились в этом на многочисленных при­мерах. Тем самым нам становится понятными явления пульсации в циркуляционных процессах атмосферы.

Мы обнаруживаем также тройное членение атмосферы на экваториаль­ную, умеренную и полярную зоны, а также образование западных и восточных потоков воздуха с их специфическими процессами соответ­ственно динамики и ритмики земного целого и расположению его неподвижных и подвижных сфер. Таким образом, самземной организм, из энергии полученной от Солнца, а также из собственных органи­ческих сил, согласно их членению и ритмам, посредством процессов дыхания, циркуляции и обмена веществ, поддерживается, управляет, влияет на свои собственные жизненные процессы, и тем самым, импульсирует органическую жизнь биосферы, которая развивается внутри этого целого.