La nueva imagen de regularidades en la formación de ondas de Rossby, ciclones, tifones, tornados, los tornados. Se muestra que el aumento de agua en las ondas forma una temperatura superficial de los océanos como anomalías. A su vez, estas anomalías constituyen una formación ciclónica en la atmósfera, que se mantienen y se desarrolla a través de la transferencia de energía térmica oceánica producida por las olas.
En la atmósfera, formando a menudo la educación, el aire, y contiene la humedad y sólidos girar en el Hemisferio Norte ciclónicos y anticiclónicos - en el, es decir, del Sur, en la dirección opuesta a la dirección de las agujas del reloj en el primer caso, y su movimiento - en el segundo. Estos incluyen los ciclones tropicales y las latitudes medias, tornados, tifones, las plaquetas, los huracanes, tornados, etc La naturaleza de estas formaciones es en gran parte común. Nosotros los llamamos ciclónica. Los ciclones tropicales por lo general en un diámetro menor que las latitudes medias y 100 a 300 km, pero la velocidad del aire son grandes, llegando a 50 100 m / seg. Ciclónico el movimiento a alta velocidad del aire en la zona subtropical de la zona occidental del Océano Atlántico cerca de la América del Norte y del Sur se llaman tornados o huracanes, similar a algunos de Europa - plaquetas, cerca del suroeste del Pacífico - tifones.
Los ciclones tropicales se forman en la parte oriental de los océanos en latitudes de 500 a 200 y se extendió en dirección oeste hasta las fronteras occidentales de los océanos, y luego en el hemisferio norte se están moviendo de norte a sur - hacia el sur. Aquí, a menudo se convierten en un tornado, o tifones. Ir a la parte continental, que son rápidamente destruidos, pero se las arreglan para causar daño significativo a la naturaleza y las personas. Tal movimiento de rotación del aire más pequeños sobre el mar o el océano se llaman tornados.
La hipótesis de formación de ciclones
Se cree que la ocurrencia de ciclones y reponer su energía se debe a levantar grandes masas de aire caliente y el calor latente de condensación. Se cree que en las zonas de los ciclones tropicales, el agua es más cálida atmósfera. En este caso, el aire se calienta desde el océano y se eleva. Como resultado, la humedad se condensa y cae en forma de lluvia, la presión en el centro de la disminución del ciclón, que lleva a un movimiento de rotación del aire, humedad y sólidos contenidos en un ciclón [Gray, 1985, Ivanov 1985, Nalivkin de 1969, Gray, 1975] .
Esta es una hipótesis común es la formación de ciclones se produjo sin un análisis de la información a gran escala, a través del razonamiento lógico y las ideas de sus autores sobre la física de tales procesos. Es natural suponer: si el aire se eleva en la formación de lo que está sucediendo en las características ciclónicas, debe ser más ligero que el aire en su periferia. Y consideró: el aire se eleva, se condensa la humedad, la presión disminuye, hay movimiento de rotación de la formación ciclónica.
Algunos investigadores ven las debilidades de esta hipótesis. Por lo tanto, creen que las variaciones locales de temperatura y presión en los trópicos no son tan grandes que sólo aquellos factores que podrían jugar un papel decisivo en la ocurrencia del ciclón, tanto para acelerar el flujo de aire [Yusupaliev, et al, 2001]. Aún no está claro qué procesos físicos ocurren en las etapas iniciales del ciclón tropical, como el aumento de la perturbación inicial, como un sistema de circulación vertical a gran escala, sumando la energía en un sistema dinámico de los bosques tropicales [Moiseyev et al 1983] ciclones. Los partidarios de esta hipótesis no explica los patrones de flujos de calor del océano a la atmósfera, y simplemente asumir su presencia.
Vemos una falla evidente en esta hipótesis siguiente. Para que el aire se calienta desde el océano no es suficiente para que el océano estaba más caliente. Necesario flujo de aguas cálidas de la profundidad de la superficie del océano y, por consiguiente el aumento de agua. Sin embargo, en el agua de los océanos tropicales en la profundidad siempre es más frío que la superficie, y como una corriente tibia, no es suschestvuet. Por lo tanto, podemos suponer que la hipótesis de formación de ciclones en el presente caso no puede ser observada.
Se realizó un análisis de estos fenómenos y proponer una hipótesis de formación y desarrollo de diferentes ciclónica, a nuestro juicio, correctamente explica su naturaleza. papel activo en la formación y la reposición de las ondas de energía ciclónica de Rossby son los océanos.
La formación de ciclones (la hipótesis del autor)
Como se ha señalado, los ciclones tropicales y tornados se mueven en la zona ecuatorial y las corrientes limítrofes occidentales, en los que las ondas de Rossby tienen la mayor amplitud de la velocidad de vibración, y por lo tanto la mayor energía cinética. El aumento de estas olas de aguas profundas en la superficie del océano en las regiones tropicales y subtropicales lleva a la creación de las aguas superficiales del océano de importantes anomalías negativas de la forma oval, con la temperatura en el centro por debajo de las aguas que los rodean ", los puntos de temperatura. En el Pacífico ecuatorial, anomalías de temperatura del océano han los siguientes parámetros: ~ 2 - 3 ° C, un diámetro de ~ 500 km.
El hecho de que el movimiento de los ciclones tropicales y tornados en la zona ecuatorial y las corrientes limítrofes occidentales, así como el análisis del desarrollo de procesos como la surgencia - descendente, el fenómeno de El Niño - La Niña, los vientos alisios, y nos llevó a la idea de que la educación ciclónica como algo que se física asociada con la actividad de las ondas de Rossby, sino que debe ser generado por lo que más tarde encontró una explicación.
Fig. 1a, b. componente meridional de la velocidad del flujo, V (a) y temperatura (b) del párrafo I (1400 W) en el horizonte de 10 mFig. 1a registraron variaciones de velocidad de las ondas de Rossby, con un período de 19 días. Estas fluctuaciones forma el movimiento vertical del agua y, en consecuencia, las variaciones en la temperatura del agua cerca de la superficie del océano (fig. 1b), que forman las anomalías de temperatura. gran amplitud de la velocidad de la corriente de las ondas de Rossby corresponden a grandes fluctuaciones en la temperatura del agua y, en consecuencia, la anomalía de temperatura en la superficie del mar con una temperatura alta y baja - baja temperatura. En primer lugar observó sobre todo en verano, y el segundo - en el invierno. Esto explica la frecuente ocurrencia de ciclones en el verano y la ausencia virtual de invierno.
Las anomalías en el agua fría enfrió el aire, creando un anomalías negativas de la forma oval, de forma similar, el aire frío circular en el centro y más caliente en la periferia. Como resultado, la presión dentro de la anomalía es más bajo que en la periferia de la misma. Como consecuencia, la fuerza resultante debida a un gradiente de presión, que es impulsado por la masa de aire y que contenía agua y sólidos en el centro de la anomalía, Fg. Por el efecto de masa de aire la fuerza de Coriolis Fk, lo que les niega el derecho en el hemisferio norte ya la izquierda - en el Sur.
Por lo tanto, la masa se moverá hacia el centro de la anomalía en una espiral. Para un movimiento ciclónico se levantó, la fuerza de Coriolis debe ser distinto de cero. Como Fk 2mωu Sinφ =, donde m - peso, ω - frecuencia angular de la rotación de la Tierra, φ - latitud, u - magnitud de la velocidad del movimiento del cuerpo (aire, agua, sólidos). En el ecuador, Fk = 0, y por lo tanto ciclónica no parece. En relación con el movimiento de las masas del círculo formado por la fuerza centrífuga Fctienden alejar a las masas del centro de la anomalía. En general, la masa de la fuerza actuará tiende a desplazar a lo largo del radio, Fr = Fd - Fc y la fuerza de Coriolis. velocidad de rotación de la masa de aire, agua y sólidos en la formación y darles de comer en el centro del ciclón dependerá del gradiente de la fuerza Fr. Muy a menudo, un F anomalíad > Fc. La fuerza Fp alcanza una magnitud significativa a altas velocidades angulares de las masas.
Esta distribución del esfuerzo conduce al hecho de que el aire que contiene humedad y partículas de la materia se precipita hacia el centro de la anomalía y no se empuja hacia arriba. Fue empujado, pero no sube, ya que es en la formación de hipótesis de los ciclones. El ascenso del aire causa la condensación y, en consecuencia, la caída de presión en el centro de la anomalía, la formación de nubes por encima de ella, la lluvia. Esto conduce a una disminución de anomalías en la temperatura del aire y una caída aún mayor de la presión en su centro. Hay algún tipo de procesos de comunicación, que se refuerzan mutuamente: la caída de presión en el centro de los aumentos de anomalía de la alimentación de aire en él y, en consecuencia, su ascenso, que a su vez conduce a la caída de presión más y, en consecuencia, aumentar los ingresos de las masas de aire, agua y sólidos partículas en la anomalía. A su vez, esto conduce a un fuerte incremento en la velocidad de movimiento de aire (viento) en la anomalía. Así, la imagen del ciclón.
Por lo tanto, se trata de procesos de comunicación, que se refuerzan mutuamente. Si el proceso se produce sin amplificación, en un régimen forzado, entonces, por regla general, la velocidad del viento es pequeña y 5-10 m / s, pero en algunos casos puede alcanzar los 25 m / seg. Por lo tanto, la velocidad de los vientos - los vientos alisios es de 5 - 10 m / s en las diferencias de temperatura de las aguas superficiales del océano 3.4 ° C en 300 a 500 km. En la surgencia costera del Mar Caspio y en la parte abierta de los vientos del Mar Negro puede alcanzar los 25 m / s, las diferencias en la temperatura del agua unos 15 ° C durante 50 a 100 km. Cuando el "trabajo" con los procesos se refuerzan mutuamente entre sí en el ciclón tropical, tornado, tornados, velocidad del viento pueden alcanzar valores significativos sobre 100-200 m / seg.
Maquillaje ciclón de energía
Ya hemos señalado que las ondas de Rossby se propagan a lo largo del ecuador hacia el oeste. Ellos se forman en la superficie del océano por la temperatura anomalía negativa de agua en el diámetro de ~ 500 km, lo que mantiene un flujo de calor negativo y la masa de agua proveniente de las profundidades del océano. La distancia entre los centros de las anomalías es igual a la longitud de onda de ~ 1500 km. Cuando el ciclón es más de la anomalía, es alimentado por la energía. Pero cuando el ciclón se encuentra entre las anomalías, se pierde energía, ya que no hay vertical de las corrientes de agua y, en consecuencia, los flujos negativos de calor.
Esta zona, que se sale de la inercia, pero con poca pérdida de energía. Además, en otra anomalía, que recibe una dosis extra de energía y así va todo el movimiento de manera de que el ciclón, a menudo rodando en un tornado. Por supuesto, puede haber condiciones cuando el ciclón no se encuentra con anomalías o si son pequeños, y puede eventualmente colapsar.
La formación de un tornado
Una vez que un ciclón tropical llega a las fronteras occidentales del océano, se mueve hacia el norte. Al aumentar la fuerza de Coriolis aumenta la velocidad angular y lineal del aire en el ciclón, la presión disminuye. Las diferencias de presión dentro y fuera del alcance de los valores ciclónica de más de 300 mb, mientras que en los ciclones de latitudes medias, este valor es de 30 MB. La velocidad del viento supera los 100 m / seg. Campo de la elevación del aire y que contiene partículas sólidas y la humedad se está reduciendo. Se llama el tronco o la formación del tubo ciclónica. Masa de aire, la humedad y sólidos provienen de la periferia de la formación ciclónica en el centro, en el tubo.
Este tipo de educación con el tubo se llama tornados, coágulos de sangre, el tifón, un tornado (ver fig. 2, 3).
Fig. 2. Tornado. La educación forma se muestra en la figura se refiere a menudo como "embudo del tornado. Educación en la parte superior de un tornado en la forma de las nubes a la superficie del océano se llama un tornado tubo o tronco.
A altas velocidades angulares de aire en el centro de las condiciones de tornados surgen: Fg ~ Fp. La fuerza Fd tira de la masa de aire, la humedad y las partículas de la periferia de un tornado en la pared de la tubería, la fuerza Fp - desde el interior de la tubería en sus paredes. En estas condiciones, la humedad y sólidos en la tubería y el aire no es transparente. Este estado de los tornados que se ha llamado "el ojo de la tormenta". En las paredes de la red de tubería de la fuerza que actúa sobre la partícula es casi cero, y en el interior del tubo es pequeño. Además, la velocidad angular y lineal poco de aire en el centro de un tornado. Esto explica la falta de viento en el interior del tubo. Pero este estado de un tornado, con el "ojo de la tormenta" no se observa en todos los casos, pero sólo cuando la velocidad angular de la cuestión alcanza un valor considerable, es decir, de tornados fuertes.
Fig. 3. Vista superior del tornado - o más bien, en su nube. En parte se encuentra por encima de la n-ésima de la Florida
Los tornados, así como los ciclones tropicales, toda la ruta sobre la energía del océano es impulsado por la temperatura del agua anomalías creadas por las ondas de Rossby. En tierra, el mecanismo de la energía de bombeo está ausente y, por tanto, un tornado destruyó con relativa rapidez.
Es evidente que, para predecir el estado del tornado en el camino sobre el océano para conocer el estado termodinámico de las aguas superficiales y profundas. Esta información se da por disparos desde el espacio.
Los ciclones tropicales y los tornados se forman generalmente en el verano y el otoño, esta vez en el Océano Pacífico formado por La Niña. ¿Por qué? En la zona ecuatorial del océano en este momento particular, las ondas de Rossby llegar a la máxima amplitud de las anomalías de la temperatura y crear un valor significativo, la energía, y que alimenta a los ciclones [Bondarenko, 2006]. No se sabe cómo comportarse en la amplitud de las ondas de Rossby en las regiones subtropicales de los océanos, y por lo tanto no se puede argumentar que lo mismo sucede y por allá. Pero es bien sabido que la anomalía de profundidad en esta zona aparece en el verano, cuando las aguas superficiales se calientan con más fuerza que en invierno. En estas circunstancias se presentan las anomalías de temperatura del aire y el agua con grandes fluctuaciones de temperatura, lo que explica la formación de tornados fuertes, principalmente en verano y otoño.
Los ciclones de latitudes medias
Esta educación sin el tubo. En los ciclones de latitudes medias, por regla general, no se convierta en un tornado, ya que las condiciones de Fr ~ Fk, es decir, movimiento de las masas - geostrófico. En estas condiciones, el vector de velocidad del movimiento de masas de aire, la humedad y las partículas se dirige a lo largo de la circunferencia del ciclón y todas las masas de estos sólo un poco entrada en su centro. Por lo tanto, el ciclón no está comprimido y no se convierta en un tornado.
Fig. 4. El campo de temperatura de las aguas superficiales del Mar Negro en el momento de 19 horas del 29 de septiembre 2005
Nos las arreglamos para seguir la formación de un ciclón sobre el Mar Negro. ondas de Rossby a menudo crean anomalías negativas de la temperatura en las aguas superficiales en las partes centrales de las partes occidental y oriental. Se forman los ciclones mar. Con frecuencia, las anomalías de temperatura en ~ 10 - 15 ° C, mientras que en el resto de la temperatura del agua del mar es de aproximadamente 23 ° C. Estas anomalías y crear ciclones, a veces con velocidades de viento de gran tamaño. Figura 4 muestra la distribución de la temperatura del agua del Mar Negro. En el fondo de las temperaturas superficiales relativamente cálidas del mar hasta los C ~ 23 ° en la parte occidental de la anomalía del agua se destina a 10 ° C. Las diferencias son muy importantes, que se formó el ciclón (Fig. 5). Este ejemplo demuestra la formación de los ciclones sobre la viabilidad de nuestra hipótesis propuesta de formación de los ciclones.
Fig. 5. Esquema del campo de presión atmosférica, la reducción de la superficie del nivel del mar, lo que corresponde en el tiempo: 19 horas el 29 de septiembre de 2005. La presión en mb. En la parte occidental del mar es un ciclón. La velocidad media del viento en el ciclón es de 7 m / s, y se dirige a lo largo de las isobaras ciclónica.
A menudo, hasta el Mar Negro desde el mar Mediterráneo viene el ciclón, que es mucho mayor sobre el Mar Negro. Es probable que, en noviembre de 1854 formaron la famosa tormenta de Balaklava, hundiendo la flota británica. Similares a los mostrados en la figura. Abril anomalías de la temperatura en el agua que se forma en el Golfo de México [Kamenkovich, Koshlyakov, Moneen, 1982], que a menudo se refuerzan tornado en la dirección de los Estados Unidos. En apoyo de nuestros hallazgos, damos aquí extracto textual de un sitio de Internet, que se titula "Procesos Atmosféricos en el mar Caribe:" El recurso es dinámica imagen tropical Dean Tormenta (tornado), uno de los más poderosos en 2007 La mayor virtud de un huracán se ciernen sobre la superficie del agua. y al pasar sobre la tierra es su "confusión" y "debilitamiento".
Tornados
Esta formación ciclónica de pequeño tamaño. Al igual que los tornados, que tienen un tubo formado sobre el océano o el mar, sobre las anomalías de temperatura de la superficie que parecen pequeños en tamaño del área. Autor de la monografía había visto varias veces tornados en el este del Mar Negro, donde la mayoría de la actividad de las ondas de Rossby en el fondo del mar muy cálida conduce a la formación de numerosas anomalías en la temperatura y la profundidad de las aguas superficiales. El desarrollo de tornados en esta parte del mar también contribuye al aire muy húmedo.
Conclusiones
Ciclónico genera anomalías en la temperatura de las aguas de superficie con una temperatura negativa: en el centro de la anomalía de temperatura del agua por debajo, en la periferia - arriba. Anomalías generadas Rossby oceánicas olas, que es el aumento de agua fría de las profundidades del océano a la superficie. En este caso, la temperatura del aire en estos episodios por lo general por encima del agua. Sin embargo, esta condición no es necesariamente los ciclones pueden formarse cuando la temperatura del aire sobre el océano o el mar por debajo del agua. La principal condición para la formación del ciclón: la presencia de anomalías negativas de agua y la diferencia de temperatura entre el agua - aire. En estas circunstancias, y crea una anomalía negativa de aire. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la atmósfera - océano de agua, el ciclón en rápido desarrollo. Si la anomalía de la temperatura del agua igual a la temperatura del aire, el ciclón no se forma y el ciclón existentes en estas condiciones no se desarrolla. Además, todo sucede como se describe anteriormente.
No te conclusiones demasiado categóricas. No tenemos suficiente información a gran escala para refutar de manera concluyente la hipótesis anterior de la formación de ciclones y justificar los nuestros. sugerido para la lectura atención la información que pueda servir para la formación de un ciclón en el mar Negro o en el comportamiento del ciclón en el Caribe sólo puede suponer que se puede. Pero no se afirma categóricamente: por lo que la única manera. Es necesario realizar un análisis exhaustivo del comportamiento del campo de temperatura de las aguas superficiales del océano, la temperatura atmosférica, campo de presión en el momento de la formación y el desarrollo de los ciclones. Es mejor hacerlo de acuerdo a los océanos tropicales, es decir, donde en el suelo y forman los ciclones tropicales. Pero ahora no tenemos esa información, debido a su ausencia. De lo anterior queda claro que también hay una necesidad de examinar las ondas de Rossby de los océanos. Mientras tanto, sólo se tendrá en cuenta la presencia de nuestra hipótesis alternativas existentes.
Literatura
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Gray, VM Génesis y la intensificación de los ciclones tropicales / / Coll. Intenso vórtices atmosféricos. 1985. M.: Mir.
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VM Kamenkovich, M. Koshlyakov, Monin, AS Sinópticos remolinos en el océano. L.: Gidrometeoizdat. 1982. 264s.
Moiseev SS, RZ Sagdeev, AV Tur, Khomenko, GA, Shukurov A. mecanismo físico de la amplificación de las perturbaciones del vórtice en la atmósfera / / Procedimientos de la Academia de Ciencias. 1983. T.273. № 3.
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Yusupaliev W., Anisimov, Maslov PE, AK, SA Shuteev En la formación de las características geométricas de un tornado. II Parte / / Física Aplicada. 2001. № 1.
Gris WM génesis de ciclones tropicales / / Atmos. Ciencia. Libro, Colorado San Universidad. 1975. № 234.
Acerca del Autor Albert L. Bondarenko, oceanógrafo, Doctor en Ciencias Geográficas, Senior Fellow del Instituto de Problemas de Agua RAS. Líneas de investigación: la dinámica de los océanos de agua, la interacción océano-atmósfera. Logros: la prueba de la influencia sustancial de las ondas de Rossby oceánicas en la termodinámica de la formación de los océanos y el clima atmósfera y el clima.
NB
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Tema: Interacción entre la atmósfera y el océano
Etiquetas: Albert Bondarenko, tifón, huracán
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