Атмосферний тиск в значній мірі пов'язано з тепловими процесами. Якщо тиск неоднозначно узгоджується з розподілом температури, то воно міцно пов'язано з аномалією температури, т. Е. Відхиленням спостерігається температури від деякої нормальної, за яку приймається температура за умови, якби поверхню Землі представляла собою материк або океан. Практично така «нормальна» температура визначається осреднением значень всіх спостережуваних температур по колам широт.
Однак деякі області поля атмосферного тиску на земній кулі прямих зв'язків з аномаліями температури не мають, що вказує на іншу, і поки невідому, причину їх виникнення. Але все це відноситься тільки до осреднении кліматологічних характеристик поля тиску атмосфери. Миттєві картини поля атмосферного тиску значно складніші і характеризуються наявністю великої кількості рухомих областей високого і низького тисків, що переміщаються над поверхнею земної кулі.
Для опису поля тиску атмосфери над Антарктикою наведемо синоптичну карту (рис. 18), і карту середньомісячних значень атмосферного тиску (рис. 19).
Синоптична карта на 13 червня 1958 р
Середньомісячна карта тиску атмосфери (червень, 1958 г.)
Поле атмосферного тиску в південній півкулі, і зокрема в Антарктиці, представляється в наступному вигляді. На північному кордоні Південного океану і в субтропічній області південної півкулі спостерігається ланцюжок великих, витягнутих в довготному напрямку, областей підвищеного тиску атмосфери, або, як кажуть, антициклонів.
Далі на південь навколо Антарктиди розташовані три замкнуті ланцюжки центрів зниженого тиску - циклонів, розділених областями з більш високим тиском, які називали гребенями високого тиску.
Циклони двох північних ланцюжків більше за розмірами, ніж циклони південній ланцюжка, розташованої безпосередньо біля берегів материка. Циклони північній ланцюжка мають більш низький тиск. Найпівнічніша ланцюжок менш регулярна, ніж середня. Над материком Антарктиди розташована область підвищеного тиску.
Якщо ми звернемося тепер до карти, що характеризує середньомісячне значення поля тиску (див. Рис. 19), то виявимо цікаві зміни: збереглися ланцюжок субтропічних антициклонів, ланцюжок циклонів біля берегів Антарктиди і область підвищеного тиску над нею, але друга і третя ланцюжка циклонів зникли, а замість них над Південним океаном проклали кільцеву область зниженого тиску. Наведена карта середнього тиску відноситься до конкретного місяця - червня 1958 року, але можна показати, що картина принципово не зміниться і в інші роки. Чи не змінюється вона принципово по конфігурації і від сезону до сезону. Змінюється при цьому лише величина тиску в областях підвищеного і зниженого значення його. При цьому різниця тисків між ними, що спостерігається взимку, збільшується, або, як кажуть, поле тиску загострюється, а влітку різниця зменшується - поле тиску згладжується.
Зникнення ланцюжка циклонів можна пояснити тільки їх рухливістю. І дійсно, якби ми простежили їх положення день від дня, то виявили систематичне зміщення циклонів з заходу на схід з середньою швидкістю 40 км / ч.
Центри і області зниженого і підвищеного тиску, що спостерігаються на картах усереднених значень атмосферного тиску, називають кліматичними областями, або центрами дії атмосфери.
Область підвищеного тиску над материком є особливою областю, яка виникла над крижаним куполом, що піднімається більш, ніж на 4000 м над рівнем моря. Вимірювання тиску в таких умовах пов'язане з певними труднощами, пов'язаними з необхідністю знати точні значення висот материка.
З питання поля тиску над материком, і особливо його центральними областями, поки точаться суперечки. Але оскільки над Антарктидою спостерігається постійна антициклональна циркуляція, то можна говорити про южнополярних антициклоні, нехай незвичайному, спотвореному впливом високого материка, але одночасно їм і створеним. Ймовірно, це не різко виражений центр, а велика область підвищеного тиску.
Тиск атмосфери над Антарктикою може бути вкрито і розподілом його на різних висотах. На малюнку 20 показано середньомісячне розташування ізобаричної поверхні 200 мб, дане в кілометрах. Як бачимо, поверхня прогнута над Антарктидою. Це свідчить про зниженому тиску на висоті приблизно близько 10 км. Але саме такий перехід тиску з висотою і спостерігається в області антициклону.
Характеристика середньомісячного тиску на висоті близько 10 км
Основний напрямок руху циклонів в північних ланцюжках відбувається із заходу на схід, але іноді в їх русі з'являється і меридиональная складова. Тоді весь ланцюжок або частина її наближається до материка або віддаляється від нього. В окремих випадках мають місце заходи циклонів на край заледеніння материка, але ніколи вони не перетинають його через центральні райони. Як ми побачимо далі, цього і не може бути, враховуючи причини зародження циклонів.
Основною причиною горизонтального руху повітря є зміна тиску від точки до точки в горизонтальному напрямку, або, як кажуть, наявність горизонтального градієнта тиску. Чим більше градієнт, тим більше швидкість руху повітря. Повітря рухається при цьому від більшого тиску до меншого, відхиляючись під дією сили Коріоліса вправо в північній півкулі і вліво в південному.
Таким чином, поле атмосферного тиску визначає систему вітрів. У цьому розділі ми розглянемо цю систему, що спостерігається тільки в приземному шарі атмосфери.
Градієнт тиску між поясом високого тиску в субтропіках південної півкулі і поясом низького тиску над антарктичними водами створює потік повітря. Пов'язані з ним північно-західні вітри дмуть тут цілий рік, лише змінюючись в силі, причому швидкість їх в зимовий час досягає дуже великих значень. Тут розташований знаменитий пояс «ревуть сорокових широт», що славиться своїми постійними штормами.
Далі на південь північно-західний вітер спочатку кілька слабшає, потім знову посилюється, а потім знову, поступово слабшаючи, зберігає в основному північно-західний напрямок до безпосередніх підступів до материка. Розташована тут ланцюжок циклонів, розділених гребенями високого тиску, утворює на деякій відстані від материка кругові циркуляції з напрямком вітру, мінливих проти годинникової стрілки. Тому в залежності від того, де по відношенню цих циклонів ви наближаєтеся до материка, на різних відстанях від нього можна зустріти помірний вітер усіх напрямків. У самих берегів діє стійкий і сильний, особливо в зимовий час, південно-східний вітер, викликаний южнополярних антициклоном і областю зниженого тиску над антарктичними водами. Цей вітер в деяких місцях узбережжя в зимовий час досягає величезних швидкостей. Вітер зі швидкістю 60 м / сек тут не рідкість. На узбережжі крижаного континенту найбільш жорстокий вітровий режим спостерігається в районі «Мирного» і на станції «Дюмон-Дюрвіль» на Землі Аделі. Тут знаходиться «Полюс вітрів» Землі.
У «Мирному» повторюваність вітрів від східного до південно-східного напрямку досягає 91%, на австралійській станції «Моусон» - від східного до південного напрямків - 80%, на Землі Аделі - 74%, а на «Піонерській» напрямку вітрів в межах від сходу до південно-південного сходу мають повторюваність 98%.
Найбільші швидкості вітру на материку спостерігаються на найбільш віддалених від центру заледеніння ділянках узбережжя. Вони посилюються, крім того, там, де узбережжі утворює миси великого масштабу, і слабшають в великомасштабних затоках.
Штормом прийнято вважати вітер, що перевищує 15 м / сек. На узбережжі Антарктиди в деяких його районах такі вітри дуже часті. На станціях «Мирний» та «Моусон» в зимові місяці вони майже щодня. Середня річна швидкість вітру в «Мирному», певна в перший рік спостережень, виявилася рівною 11,8 м / сек. Максимальні середні швидкості, зареєстровані самописцем, досягали в деякі проміжки часу 44-46 м / сек з поривами, що перевищують 55 м / сек. Всього за минулий рік кількість днів з штормами досягало 247, а восени і взимку не менше одного разу на місяць над «Мирним» вирували урагани.
