Атмосфера. Структура атмосферы. Меридиональное распределение температуры на разных высотах, страница 9

У земной поверхности в районе экватора, где  влияние приливных колебаний максимально, оно приводит к изменению давления воздуха на 0.1%. Скорость приливных ветров составляет около 0.3 км/ч. С ростом высоты приливные воздушные течения усиливаются, и, например, на высоте 70 км их скорость примерно в 160 раз выше, чем у земной поверхности. О роли термальных приливов  в термосфере говорится в разд. 1.3.

Высокие скорости приливных ветров в ионосфере инициируют электрические токи, возникающие в результате взаимодействия ионизированного газа с магнитным полем Земли. Эти токи, в свою очередь, генерируют магнитное поле, возмущающее магнитное поле Земли. Такие возмущения уверенно регистрируются современной аппаратурой.

1.3. Меридиональное распределение температуры на разных высотах

Зона самых высоких температур у поверхности Земли не совпадает с экватором, а смещена от него на 10-20º к северу. Самая теплая зона называется термическим экватором. Он перемещается в зависимости от сезона. На самом деле вдоль широтных кругов температура не остается постоянной, а изменяется  весьма существенно (вследствие неравномерного распределения материков и океанов, а также переноса воздушных масс). Смещение среднего положения термического экватора к северу объясняется тем, что в Северном полушарии располагаются обширные материки, которые нагреваются сильнее океана.

В основной толще атмосферы температура понижается от экватора к полюсам. В летнем полушарии градиент температуры в меридиональном направлении невелик в области от экватора до приблизительно 40 градусов широты. Дальше в направлении полюса градиент увеличивается. Особенно большие значения градиента температуры сопровождаются лентами быстрых воздушных течений на высоте около 9 км, называемых струйными течениями. Эти струйные течения наблюдаются южнее Северного полярного круга и севернее Южного.

Сезонные изменения температуры в тропосфере сильнее всего заметны вне тропиков. В тропической зоне могут происходить заметные сезонные изменения влажности, однако изменения температуры невелики. Это связано с тем, что поток солнечного излучения в области тропиков претерпевает незначительные сезонные изменения.

Зональная (вдоль кругов широты) структура температурного поля наиболее ярко выражена зимой в Южном полушарии. Причины две: ярко выраженные особенности топографии в Северном полушарии (например, Скалистые горы и горная система Тибет-Гималаи) и сильные температурные контрасты между океаном и сушей в Северном полушарии.

Но широтное распределение температур меняется в слое тропопаузы: тропопауза и нижняя стратосфера над экватором холоднее, чем над высокими широтами. Это связано с различиями в общем содержании и вертикальном распределении озона над тропиками и полюсами. Первые экспериментальные наблюдения показали, что, начиная с 12-14 км, устанавливается обратное изменение температуры в меридиональном направлении: повышение от экватора к полюсам. Позднее были установлены более точные особенности изменения температуры в стратосфере. Нижняя стратосфера в высоких широтах летом более теплая: слабо развитая вертикальная циркуляция (над холодной поверхностью) распространяется до небольших высот. Зимой такой рост температуры в нижней стратосфере сохраняется в области от экватора до умеренных широт. В высоких широтах зимой нет солнечного излучения, поэтому стратосфера выхолаживается.

Далеко от поверхности Земли, в стратосфере и выше, заметную роль должен играть эффект изменения расстояния от Солнца до Земли. В январе поток солнечного излучения, падающий на Землю, на 7% больше, чем в июле. В тропосфере этот эффект маскируется влиянием различий в теплофизических свойствах суши и океана.