Почему циклоны приводят к ухудшению погодных условий?

Из новостей и прогнозов погоды мы часто привыкли слышать, что ухудшение погодных условий связано практически всегда с прохождением циклона. Это происходит благодаря особенностям метеорологических процессов, которые наблюдаются в зоне влияния этих атмосферных вихрей.

Циклоном принято называют область пониженного давления в атмосфере с минимальным давлением в центральной части. Они представляют собой большие атмосферные вихри, которые могут достигать в диаметре до 1500 - 2000 километров. Формируются циклоны в умеренных и полярных широтах обоих полушарий, благодаря неравномерному распределению температуры и взаимодействию различных по свойствам воздушным массам.

Метеорологи выделяют два основных типа циклонов: внетропический (он же фронтальный) и тропический (иногда субтропический как один из подвидов). Первый тип свойственен умеренным и арктическим широтам. Второй – возникает в тропических и приэкваториальных районах Земли и отличается более малыми размерами, однако значительно более сильными ветрами, достигающими часто ураганной силы (более 32 м/с). Кроме того, у циклонов есть своя система воздушных потоков, которые дуют против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой – в Южном, по направлению к центральной части циклона.

В общих чертах, именно благодаря тому, что для циклона свойственно движение воздуха к центру и сходимость потоков в определённых местах (так называемая конвергенция), то это способствует подъёму воздуха в более высокие слои атмосферы, где уже формируются плотные облака, из которых выпадают осадки. Другим важным фактором является то, что в циклонах тесно соседствуют различные по свойствам воздушные массы, в которые имеются существенные различия по температуре и влажности воздуха. Условной границей, где одна воздушная масса сменяется на другую принято называть атмосферным фронтов. В зависимости от того, какие воздушные массы взаимодействуют и как именно это происходит, выделяют три основных типа атмосферных фронтов: тёплый, холодный и фронт окклюзии. Именно в зоне действия любого из перечисленного фронта наблюдается наиболее капризная погода и целый ряд опасных погодных явлений. Схематическое строение фронтального циклона представлено на рисунке:

Как видим, атмосферные фронты являются неотъемлемой частью любого циклона в умеренных широтах. В разную пору года они приносят с собой различный тип погоды – от метелей и гололёдов зимой, до грозовых ливней и пыльных бурь летом. Кроме атмосферных явлений, циклоны также являются виновниками резких изменений температуры воздуха и атмосферного давления. Как правило, в передней части циклона наблюдаются тёплые воздушные массы, а в тыловой – холодные.

Приближение циклона можно определить по падению атмосферного давления и по возникновению на небе фронтальных перистых облаков, которые движутся своеобразными полосами параллельно друг другу. За ними возникают обычно перисто-слоистые облака, затем - плотные высокослоистые, а в завершении мы видим слоисто-дождливые, которые обрушиваются на нас осадками. Так проявляет себя обычно тёплый фронт. А вот холодные фронты проходят иначе – после относительно тёплой погоды, на небе появляются высокие клубящиеся облака с тёмным основанием, из которых выпадают интенсивные дожди в сопровождении гроз, часто града и шквалистого ветра. Зимой на холодных фронтах может выпадать снежная крупа и наблюдаться кратковременные метели.

В тропических циклонах изменение погоды проявляется более активно и сопровождается выпадением очень сильных дождей, ураганными порывами ветра и очень резкими колебаниями атмосферного давления. Кроме того, особенностями таких циклонов является их быстрое ослабление при выходе из океана на сушу.

Подготовил Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, метеоролог.