Странности атмосферной циркуляции

[Alexy]

Например в антициклонах дым из труб поднимается немного вверх (на несколько десятков метров) - потому что воздух все таки в дыме теплый и должен подниматься. Но чем дальше вверх тем сильнее его сверху прижимает процесс регионального опускания воздуха. И потому дым от труб в антициклонах после определенной высоты начинает двигаться по горизонтали и вверх идти в принципе не сможет. Понятно что чем сильнее нагрет дым, тем на большую высоту он поднимется. Но в любом случае даже в случае мощных кучевых облаков - 2-3 км подъема это максимум на что они способны

Странно - по закону Архимеда дым ведь всё равно должен подниматься в антициклоне - причём даже быстрее, потому что окружающий воздух тяжелее, чем обычно!

Окружающий воздух опускается сверху вниз. Это примерно как вы будете дуть сверху вниз на блюдце с горячим чаем. Если дуете слабо, то пар поднимается вверх. Если будете дуть сильно, то пар не сможет высоко подняться. Вот примерно тоже самое и антициклон, только размер рта из которого дуют - это миллионы квадратных километров

Вот что пишут на вики Инверсия (метеорология)
- "При определённых условиях нормальный вертикальный градиент температуры изменяется таким образом, что более холодный воздух оказывается у поверхности Земли. Это может произойти, например, при движении тёплой, менее плотной воздушной массы над холодным, более плотным слоем. Этот тип инверсии возникает в близости тёплых фронтов, а также в областях океанического апвеллинга, например у берегов Калифорнии
При достаточной влажности более холодного слоя, типично образование тумана под инверсионной «крышкой»

Ясной, тихой ночью при антициклоне холодный воздух может спускаться по склонам и собираться в долинах, где в результате температура воздуха будет ниже, чем на 100 или 200 м выше. Над холодным слоем там будет более тёплый воздух, который, вероятно, образует облако или лёгкий туман. Температурная инверсия наглядно демонстрируется на примере дыма от костра. Дым будет подниматься вертикально, а затем, когда достигнет «слоя инверсии», изогнётся горизонтально. Если эта ситуация создаётся в больших масштабах, пыль и грязь (смог), поднимающиеся в атмосферу, остаются там и, накапливаясь, приводят к серьёзному загрязнению.

Инверсия опускания
Инверсия температуры может возникнуть в свободной атмосфере при опускании широкого слоя воздуха, и нагреве его вследствие адиабатического сжатия, что обычно связывается с субтропическими областями высокого давления. Турбулентность может постепенно поднять инверсионный слой на большую высоту и «проколоть» его, в результате чего образуются грозы и даже (при определённых обстоятельствах) тропические циклоны"

Я не совсем понял, что имеется в виду под ПРОКОЛОТЬ?

[Alexy]

Далее их не пустит антициклональная активность тропосферы

Наверное лучше говорить о температуре и давлении соответствующим точке росы. Над территорией летнего антициклона эта зона может быть вытянута по вертикали, но ограничена по площади. Отсюда площадная локализация с вертикальной зональностью, отсюда град в жару

Так в чём принципиальная разница между погодой при летнем антициклоне и погодой,когда вобщем тоже жарко и солнечно, но чуть ли не каждый день, а то и 2-3 раза в сутки бывает гроза?

[идрис]

При антициклоне в любом случае скорость ветра будет ниже чем при циклоне. когда тоже будет жарко, а летом довольно солнечно. Плюс будет разным давление воздуха, в АЦ оно будет высоким, в циклоне - низким.


Турбулентность как вы понимаете создает резкую неоднородность. И слово проколоть это не про квадратные километры прокола, это размерность в десятки тысяч квадратных километров. Хотя для площадей антициклонов измеряемых миллионами квадратных километров - это конечно почти что булавочный прокол. Так вот неоднородность, возникающая над участками где идет либо более сильный перегрев поверхности и более резкие восходящие потоки. Либо где рельеф усиливает вертикальный поток воздух (например вдоль склонов высоких и крутых гор) может развиться механизм когда турбулентный поток прорывается через зону и идет наверх.

Это примерно как термоклин в озерах. Ниже термоклина вода имеет стабильную темперутару и например холоднее чем выше. При чем перепад очень резкий. Даже внутри воды образуется своеобразная граница. Выше лежит теплая, мутная богатая планктоном бурлящая волнами вода. А ниже лежит холодная прозрачная, спокойная вода. Вот примерно таким же термоклином является и инверсия. Но если на дно опустить водонагревающий прибор. То поток воды над ним пробьет снизу вверх зону инверсии и на поверхности образуется чрезвычайно динамичный режим. В атмосфере это приведет к образованию высоких (до 10 и более км) облаков.

[Alexy]

Т е проколоть инверсию - это фактически означает ПЛАВНО ПОДНЯТЬ ЕЁ АЖ ДО ТРОПОПАУЗЫ (а инверсия на тропопаузе уже в принципе не прокалываема?)?
ъ
Так может грозы 36-40-градусной жары июля-августа 2010 г были именно такими - локально прокалывавшими инверсию?
ё
Интересно, а на Юге Евразии - в Средней Азии, Иране, Индии, Южном Китае и ЮВ Азии лето 2010 г ТОЖЕ БЫЛО АНОМАЛЬНО ТЁПЛЫМ?

[идрис]

Например над Каспием установилась область экстремально низкого давления. Чуть ли не рекорд тогда побили. Как помню в Пакистане и Индии летом 2010 года было аномально влажно. Наводнения там разные и т.д.

Фактически тропопауза - это и есть инверсия. Но там уже в дело идут механизмы вращения Земли и атмосферы. В нижней тропосфере где и бывают часто инверсии, когда внизу холоднее, чем вверху, так они бывают двух вариантов.

Первый в циклонах. Когда идет теплый фронт и там внизу у поверхности воздух холодный, а на него наползает теплый воздух. Но это динамическая система и она подвижна.

Второй случай - это инверсии в стабильных условиях - антициклонах. Там просто накапливается холодный воздух в котловинах. или обширных регионах. Вот там накопление этого холодного воздуха связано со стоковым движением воздуха сверху вниз. Но если на поверхности образуется зона где идет повышенный нагрев территории. То там создастся заслон подобному процессу и может даже пробить инверсию. Так что в таких случаях прокол будет не плавным, да и тропопаузы ему совсем необязательно доходить.

[идрис]

А кто вам сказал, что летом 2010 года была инверсия в том блокирующем антициклоне? Вроде как не было там инверсии. Там внизу у земли было жарко, а чем выше тем прохладнее. Все вполне стандартно.

[Alexy]

Дожди будут выпадать не ночью. А сразу после начала спада температуры. То есть после 2-3 часов дня. Вернее, тогда начнется конденсация. Начнут расти кучевые облака. Они будут сами себя разгонять вверх. Но подняться смогут всего на 2-3 км. Далее их не пустит антициклональная активность тропосферы
Соответственно дожди будут около 3-5 часов вечера. А позднее они не могут быть потому что большая часть влаги уже выпала осадками

В антициклонах воздух опускается на пространствах в миллионы квадратных километров. То есть на гигантских территориях. Потом воздух от нагретой поверхности может немножко подняться, но слишком высоко подняться ему не дадут региональных процессы. Например в антициклонах дым из труб поднимается немного вверх (на несколько десятков метров) - потому что воздух все таки в дыме теплый и должен подниматься. Но чем дальше вверх тем сильнее его сверху ПРИЖИМАЕТ ПРОЦЕСС РЕГИОНАЛЬНОГО ОПУСКАНИЯ ВОЗДУХА. И потому дым от труб в антициклонах после определенной высоты начинает двигаться по горизонтали и вверх идти в принципе не сможет. Понятно что чем сильнее нагрет дым, тем на большую высоту он поднимется. Но в любом случае даже в случае мощных кучевых облаков - 2-3 км подъема это максимум на что они способны

Странно - по закону Архимеда дым ведь всё равно должен подниматься в антициклоне - причём даже быстрее, потому что окружающий воздух тяжелее, чем обычно!

Окружающий воздух опускается сверху вниз. Это примерно как вы будете дуть сверху вниз НА БЛЮДЦЕ С ГОРЯЧИМ ЧАЕМ. Если дуете слабо, то пар поднимается вверх. Если будете дуть сильно, то пар не сможет высоко подняться. Вот примерно тоже самое и антициклон, только размер рта из которого дуют - это миллионы квадратных километров
Так что движения воздуха в этом случае более важны чем изменения его массы

Если не ошибаюсь дым (и пар) из трубы может пригнуть только инверсия?

А иначе это же с какой скоростью должен дуть поток воздуха сверху, чтобы развернуть тёплый дым?
Неужели при обширном антициклоне скорость опускания воздуха измеряется САНТИМЕТРАМИ В СЕКУНДУ?

[Alexy]

Фактически тропопауза - это и есть инверсия. Но там уже в дело идут механизмы вращения Земли и атмосферы

По моему инверсия на тропопаузе связана с нагреванием озонового слоя (который как раз расположен выше - в стратосфере) ультрафиолетом?

[идрис]

Мощность озонового слоя - 3 мм. Там работают много разных процессов в тропопаузе и стратосфере в целом.

Дым будет пригибаться к Земле в условиях любого антициклона. Инверсия в данном процессе роли не играет. Народная примета есть еще такая про дым. Что мол если он стелется по земле - будет хорошая погода. Если дым идет вертикально вверх - жди ухудшения погоды (то есть жди циклона). А народные приметы создаются в обычных условиях, где инверсиями и не пахнет.

[Alexy]

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20)

Если бы можно было ИЗВЛЕЧЬ весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм

Т е он толщиной 5 км или, судя по рис, даже толще, а 3 мм - это если бы сделать слой из ОДНОГО ЛИШЬ ЧИСТОГО озона!

[Alexy]

Народная примета есть еще такая про дым. Что мол если он стелется по земле - будет хорошая погода. Если дым идет вертикально вверх - жди ухудшения погоды (то есть жди циклона). А народные приметы создаются в обычных условиях, где инверсиями и не пахнет

"Ясной, тихой ночью при антициклоне холодный воздух может спускаться по склонам и собираться в долинах, где в результате температура воздуха будет ниже, чем на 100 или 200 м выше...
Если эта ситуация создаётся в больших масштабах, пыль и грязь (смог), поднимающиеся в атмосферу, остаются там и, накапливаясь, приводят к серьёзному загрязнению"

Т е как я понял, после тихой ночи при антициклоне ЧУТЬ ЛИ НЕ КАЖДЫЙ ДЕНЬ СОЗДЮТСЯ ИНВЕРСИИ? Или это лишь в горной местности?

И не понятно, как может ДУТЬЁ СВЕРХУ загнуть дым СТРОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО вбок? Почему тогда не обратно вниз?

[идрис]

Дым не поднимается вверх при антициклонах потому что это антициклон. Инверсии в этом процессе вообще никакой роли не играют. Дым будет загибаться вбок потому что в антициклоне все таки есть центр от которого к периферии антициклона вдоль поверхности дует слабый ветерок.

Насчет озона - его количество настолько мизерно что нагреть тропопаузу или стратосферу он не может. Его там тысячные доли процента. Это все равно что говорить что нагрев метана обогревает атмосферу.

[Alexy]

Дым не поднимается вверх при антициклонах потому что это антициклон. Инверсии в этом процессе вообще никакой роли не играют

Дым будет загибаться вбок потому что в антициклоне все таки есть центр от которого к периферии антициклона вдоль поверхности дует слабый ветерок

Раз поток воздуха сверху разворачивает дым горизонтально, то почему же он не загибает его ещё сильнее - обратно встрону земли?

и ПОЧЕМУ в этих случаях наблюдается резкий, а не плавный перегиб от близкого к вертикальному к полностью горизонтальному направлению дыма?

[Alexy]

Насчет озона - его количество настолько мизерно что нагреть тропопаузу или стратосферу он не может. Его там тысячные доли процента. Это все равно что говорить что нагрев метана обогревает атмосферу

А чем же объясняются аж 2 температурных инверсии в атмосфере - на тропопаузе и на мезопаузе. Насколько я понимаю, первая - нагреванием стратосферы при взаимод УФ с озоном и поглощением озоном идущего от земли ИК-излучения, а вторая - нагреванием термосферы при взаимод более жёсткого УФ с кислородом (и возможно азотом?)

(на обоих рисунках масштаб изменён так, что мезосфера кажется тоньше стратосферы - а это не так)

[идрис]

В сторону Земли он загнуться не может. Потому что сквозь Землю ветер не идет. В антициклонах все таки есть движение воздуха от центра к периферии. Вот эти центробежные слабые ветра и тянут дым вбок. В отдельных случаях когда стоит собственно центр малоподвижного антициклона. Ветер вообще никуда не дует. И дым фактически стоит на месте и тогда образуется смог.

Резкий перегиб потому, что собственно вдоль поверхности идут разные неровности рельефа, деревья и т.д. И там стройная система ветров сильно нарушается. А вот как только вы подниметесь выше этой приземной зоны возмущений - там картина строгая и правильная.

В нагреве атмосферы работает множество факторов. На разных широтах высота тропопаузы разная. А зимой над Антарктидой фактически вообще нет тропопаузы и т.д.