Трансформация циркуляционных течений воздуха под действием рельефа

Атмосферная циркуляция реагирует не только на распределение суши и моря, но и на рельеф материков, особенно на горные сооружения. В одних случаях (в зависимости от высоты гор и мощности воздушной массы) ветры обтекают горные массивы с боков. В других — переваливаются через них. Обращенный в сторону ветра склон называется наветренным, а противоположный — подветренным. На подветренных склонах или образуются области относительного затишья — ветровая тень, или, наоборот, происходит резкое возрастание скорости падающих по склону воздушных масс. Наиболее распространенными ветрами, возникающими при трансформации атмосферной циркуляции в горах, являются фены и бора.

Фён — это теплый, иногда горячий, сухой ветер, дующий в гор со значительной силой. Обычно он продолжается меньше суток, реже до недели. Наиболее типичный фен возникает в случае, когда воздушное течение общей циркуляции атмосферы переваливает через горный хребет. При поднятии воздуха по наветренному склону он охлаждается меньше чем на 1⁰ С на 100 м высоты, так как при этом выделяется скрытая теплота парообразования. При опускании по другому склону нагревание происходит уже на 1⁰С на 100 м падения.

Допустим, что воздушная масса с начальной температурой 10⁰С переваливает через хребет высотой 2 км. При поднятии воздух охлаждается на 0,5⁰С на 100 м. У перевала его температура будет равно 0⁰С. При этом из него выпадает большая часть влаги. Опускающийся воздух нагревается на 1⁰ С на каждые 100 м. У подножия его температура достигнет 20⁰С, а влажность при этом сильно понизится.

Иногда в природе встречается особая разновидность фена — антициклональный фен. Он образуется в том случае, если над горной страной стоит антициклон. Опускание, начавшееся в свободной атмосфере, захватывает не один, как в первом случае, а оба склона хребта. Опускание воздуха в свободной атмосфере, то есть во всяком антициклоне, производит эффект фена.

Фен представляет собой, таким образом, не случайный и редкий местный ветер, а одну из черт горного климата. В горах феновая погода наблюдается весьма часто: например, в Кутаиси — 114 дней в году, в Инсбруке — 80 дней. Часты фены в горах Средней Азии, в Скалистых горах и др. В каждой стране этот ветер имеет свое название. Ранней весной фен может вызвать быстрое таяние снега в горах и катастрофический разлив рек. Летние фены иногда приводят к гибели садов и виноградников.

Бора — штормовой и очень холодный ветер, дующий через низкие горные перевалы преимущественно в холодную часть года. В Новороссийске он называется норд-остом, на Апшеронском полуострове — нордом, на Байкале — сармой, в долине Роны — мистралью. Дует бора от одних суток до недели.

Бора образуется при больших термодинамических контрастах по обе стороны от невысоких горных хребтов. Например, новороссийская и бакинская бора образуются следующим образом. На Русскую равнину вплоть до Предкавказья распространяется арктический воздух. Он обтекает Кавказский хребет с востока и запада, перетекает через низкие перевалы. При приближении холодных воздушных масс к Черному морю возникает большой барический градиент, обусловливающий очень сильные ветры со скоростями 40 и даже 60 м/сек. Новоземельская бора еще более сильная, чем новороссийская, образуется при антициклоне на Карском море и циклоне на Баренцевом море.

Бора причиняет большие разрушения городам и портам. На море она проникает не далее 10 км.