Александр Янтер - На суше и на море - 1978

Большому научному открытию в этом отношении положили начало исследования первой дрейфующей станции «Северный полюс» в 1937 г. С тех пор прошел не один десяток лет. За первой станцией «СП» последовало немало аналогичных дрейфующих станций. Несмотря на совершенствование методов исследований, они до сих пор остаются незаменимыми лабораториями изучения условий суровой Арктики.

Дрейф «СП-1» обеспечивался регулярно прогнозами погоды, которые приходилось составлять по данным довольно редкой сети метеорологических станций. Наблюдения этой первой дрейфующей станции совпали с временем максимального потепления Арктики, и науке были предоставлены сведения о погоде из самых глубин Полярного бассейна. Новые материалы позволили коренным образом изменить существовавшие до того времени представления о циркуляции атмосферы в этом бассейне как постоянной области повышенного давления — Полярного антициклона. Был развеян миф о недосягаемости циклонами Северного полюса. Проф. Б. Л. Дзердзеевский сформулировал новую концепцию о циркуляции атмосферы в Арктическом бассейне, уловив в колебаниях погоды в этой области Земли «пульс» глобальной циркуляции. Появились и принципы нового подхода к типизации макромасштабных процессов, которая позднее получила мировое признание как один из методов создания истории общей циркуляции атмосферы северного полушария и изучения изменений климата.

Просматривая мировые карты погоды день ото дня, нельзя не поразиться многообразию циркуляционных ситуаций. Но в действительности они ограничены конечным числом типовых процессов. Это объясняется, во-первых, постоянством притока тепла от Солнца, определяющего энергетику процессов в земной атмосфере, во-вторых, устойчивым положением материков и океанов, как источников и стоков тепла, заметно отличающихся по сезонам. Оба этих условия и дают возможность обобщать циркуляционные ситуации. Каждый из типовых процессов можно рассматривать как «элементарный» циркуляционный механизм, обеспечивающий определенное направление воздушных переносов над северным полушарием в течение нескольких дней. В конечном счете эти процессы определяют характер атмосферной циркуляции в течение более длительных периодов: сезонов, десятилетий и даже столетий.

В качестве основного признака элементарных циркуляционных механизмов брали количество и направление вторжений масс арктического воздуха из Полярного бассейна в умеренные широты. Практически это означает определение меры нарушения зонального западного переноса в этой широтной зоне. Почти каждый такой механизм (ЭЦМ) при сохранении принципиальной схемы основных переносов имеет разновидности. Они выражаются в незначительном сдвиге направления вторжений из-за изменения интенсивности материковых и океанических областей высокого давления. Общее число всех разновидностей — 41.

Массы арктического воздуха могут вторгаться по одному из следующих направлений: на Атлантику, Европу, Сибирь, Тихий океан, Америку. При одновременном вторжении полярного воздуха по двум направлениям возникают следующие варианты: на Америку и Европу, на Америку и Восточную Сибирь, на два океана — Атлантический и Тихий. В случае трех и четырех вторжении основными остаются направления на континенты в комбинации с прорывами арктического воздуха на один из океанов. Наряду с этими ситуациями встречаются и такие, когда Полярный бассейн вследствие развития интенсивной циклонической деятельности в умеренных широтах окружен кольцом низкого давления. В этом случае распространение холодных масс воздуха из Арктики ограниченно. И наоборот, когда этот район открыт для сквозного проникновения циклонов со стороны Атлантического и Тихого океанов, область повышенного давления здесь ослабляется, и траектории циклонов почти меридионального направления пересекают район полюса.

Элементарные типы процессов были установлены вначале по наземным данным за 8-летний период (1933–1940 гг.). В последующие годы объем получаемых материалов существенно расширился, особенно обогатился он данными радиозондирования и искусственных спутников Земли. Это позволило доказать соответствие наземным схемам ЭЦМ определенного характера высотных барических полей, распределения облачного покрова и тем самым обосновать надежность описанной выше типизации. Более того, оказалось, что зональный западный перенос в равной степени нарушается прорывами южных циклонов, которые часто наблюдаются одновременно с полярными вторжениями. Поэтому теперь наряду с числом и направлением арктических вторжений при выделении ЭЦМ учитывается и количество вхождений южных циклонов. Итак, два равноправных признака, каждый из которых в большой мере связан с циркуляцией полярных или тропических широт, логически объединились, завершая характеристику целостного механизма циркуляции, действующего в атмосфере северного полушария.

Начиная с 1970 г. синоптические бюллетени публикуются на новой картографической основе, что позволяет отразить атмосферные процессы тропических и внетропических широт, т. е. систему воздушных переносов при действии ЭЦМ над всем северным полушарием.

В качестве примера на с. 402 и 403 приведены сборнокинематические карты ЭЦМ 2а и 12бз, отражающие конкретные ситуации за два периода: 18–22 июня 1971 г. и 2–6 января 1970 г. Это наиболее контрастные циркуляционные ситуации. В первом случае полярная область повышенного давления изолирована от субтропической широкой полосой западного переноса. Во втором — вторжение холодного воздуха из Полярного бассейна осуществляется по трем направлениям: на континенты Азии и Америки с одновременным прорывом в Атлантический океан. В этих географических районах происходит соединение субтропической и полярной областей высокого давления, блокирующих западный перенос. Хорошо видно также, что одновременно с арктическими вторжениями происходят выходы южных циклонов. При действии ЭЦМ 2а и 12бз соотношение площадей в высоких и умеренных широтах, над которыми господствуют воздушные переносы в зональном и меридиональном направлении, резко различны. Очевидно, по этому признаку ЭЦМ 2а может расцениваться как механизм зонального, а 12бз — меридионального характера.