Почему существуют господствующие ветры

С древнейших времен моряки, пересекая океаны, доверяли свои жизни господствующим ветрам, дующим в определенных широтах почти в неизменном направлении. Возникают они благодаря общей циркуляции атмосферы и вращению планеты вокруг оси.

Если бы Земля не вращалась вокруг оси, то ветры двигались бы точно на север или на юг. Однако обороты Земли создают силу вращения (силу Кориолиса), которая отклоняет ветры. Благодаря ей ветер, направленный на север или юг, отклоняется в Северном полушарии вправо, а в Южном полушарии — влево. Между 30° северной и южной широт ветер, дующий к экватору, отклоняется на запад, что и создает господствующие восточные ветры — дующие с востока на запад,— которые больше известны как пассаты. По той же причине ветер, дующий в средних широтах в направлении полюсов, отклоняется к востоку, порождая господствующие западные ветры, т. е. дующие с запада на восток. В самых верхних широтах сила Кориолиса порождает господствующие полярные восточные ветры.

Вращение и направление ветра

Благодаря вращению планеты атмосфера движется не на север и юг, а, скорее, в восточном и западном направлениях. Вращение Земли заставляет ветер отклоняться в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево. Например, в Северном полушарии воздух, движущийся на север, в камере Феррела меняет направление на восточное (средний ряд).

Мировая циркуляция и ветры

Легкий теплый воздух, движущийся к полюсу, и плотный холодный воздух, возвращающийся к экватору, создают обширные воздушные камеры в общей циркуляции над Северным полушарием (на поперечном сечении внизу). Здесь перемещения воздуха в нижних слоях атмосферы порождают господствующие полярные восточные ветры, господствующие западные ветры и пассаты. В более высоких слоях движение воздуха вызывает реактивные потоки. Там, где господствующие полярные восточные ветры встречаются с господствующими западными ветрами камеры Феррела, появляется стремительный воздушный поток. В результате возникает пояс низкого давления, называемый полярным фронтом. Что же касается пояса высокого давления, он формируется там, где господствующие западные ветры сталкиваются с пассатами.

Пояса высокого и низкого давления

Общая циркуляция атмосферы наряду с господствующими ветрами создает области высокого и низкого давления (см. карту). В Южном полушарии пояс низкого давления формируется на широте 60°, где существуют полярная циркуляция и камера Феррела. Пояс высокого давления расположен на широте 30° — на границе камер Феррела и Хэдли. В Северном полушарии, где значительные по территории участки суши поглощают массу солнечного тепла, эти пояса теряются. Им на смену приходят мигрирующие области высокого и низкого давления.