Океаны и погода

  Океаны играют важнейшую роль в формировании глобальных систем ветров и погоды, в совокупности составляющих климат планеты. Эта тема в настоящее время привлекает очень большой интерес по разным причинам. Один из сти­мулов к совершенствованию наших знаний о том, как влия­ют океаны на погоду и климат, связан с предметом предыдущего раздела, а именно с возможностью предсказывать изменение пищевой продукции на основе долгосрочного про­гноза условий роста живых организмов.

  Наши знания о взаимодействии океана и атмосферы за последние десятилетия существенно пополнились. Морские метеорологи теперь довольно точно предсказывают погод­ную обстановку на периоды от нескольких дней до несколь­ких месяцев, а морские геофизики по материалам анализа образцов горных пород, извлеченных при бурении из мор­ских осадков, реконструируют общие характеристики кли­матов отдаленных прошлых эпох и развитие древних океа­нов. Однако предсказания погоды на 2-3 года вперед все еще очень несовершенны.

  Пример взаимодействия океана и атмосферы в течение коротких периодов времени приведен на рисунке 1.2. Изолиния­ми на карте показана разность между действительной тем­пературой поверхности моря, отмечавшейся в сентябре 1978 г., и ее средней температурой по наблюдениям за 20 лет; эти отклонения называются температурными анома­лиями. Поверхностные воды в заливе Аляска были ано­мально холодными. Далее будет описано, как и почему холодные поверхностные воды океана воздействуют на изменения в атмосфере. Здесь же мы представляем толь­ко результат: появление гребня высокого давления, сформи­ровавшегося в атмосфере над холодными водами и вызывающего отклонение «нормальных» западных ветров к северу. Влажный морской воздух выносится далеко на север, во внутренние районы Аляски. Поэтому, по мере того как влажные воздушные массы охлаждаются, жители Фэрбанкса (шт. Аляска) радуются сравнительно теплой погоде и бо­лее обильным, чем обычно, дождям. На восточном фланге гребня высокого давления воздушные массы перемешаются на юг и проникают далеко во внутренние районы западных штатов США. В Финиксе (шт. Аризона), куда приходят эти воздушные массы, теперь уже сухие и холодные, дневные температуры оказываются ниже, чем в Фэрбанксе, хотя Фи­никс расположен на 30° южнее.

Аномалии температуры поверхности моря в северной части Тихого океана

Рисунок 1.2. Аномалии температуры поверхности моря в северной части Тихого океана: разность температур воды, измеренных с 1 по 20 сентября 1978 г., и средних за 20 лет (1948—1967 гг.) температур.

 

Распределение облаков над Север¬ным полушарием

Распределение облаков над Север­ным полушарием. Фотографии, по­добные этой, получают регулярно с метеорологических спутников, выве­денных на геостационарные орбиты, т. е. таким образом, чтобы спутник постоянно находился над одной и той же точкой земной поверхности. Спутник GOES-2 обращается на вы­соте 36 тыс. км, находясь над точкой пересечения экватора и меридиана 75° з.д. Данная фотография выбра­на, чтобы показать ураган Дэвид, вполне сформировавшийся вблизи оконечности Флориды; к юго-востоку от Дэвида набирает силу ураган Фредерик.

  Что вызывает такие аномальные температуры морской поверхности и такую атмосферную циркуляцию? Сколько времени это продолжается? Должны ли аномалии, перено­симые средними течениями в океане, изменять погодные ус­ловия в других местах? Эти вопросы поставлены для того, чтобы очертить круг представлений, с которыми читатель столкнется в следующих разделах.