Атмосферная машина. 
Занимательная метеорология

Атмосферная циркуляция с ее циклонами и антициклонами и прорывом полярного и тропического фронтов может быть представлена так. Вокруг каждого полушария существуют четыре широтных кольца или зоны воздуха — экваториальная, тропическая, полярная или переходная и арктическая. В первой зоне господствуют пассаты. Из тропической зоны, прорывая фронт, выделяются теплые «языки» воздуха, а из арктической шапки холодные «капли». Промежуточная же между ними зона полярного или «переходного» воздуха, между 45° и 70° широты (рис. 88) является той ареной, на которой возникают, растут и распадаются циклоны; в тылу циклонов происходит обвал арктических масс воздуха. Формы «языка» и «капли» не случайны. Острый язык или клин теплого воздуха, имея в общем стремление с юга на север, прокладывает себе путь с большим трудом среди «нейтральных» частиц «переходного» воздуха, обладающих меньшей скоростью вращения, и своей формой как бы следует суживающимся к полюсам меридианам. Наоборот, «капля» холодного воздуха, устремляясь с севера на юг, легко прокладывает себе путь, внедряясь под теплый воздух. Растекаясь на восток и запад, вследствие ускоренного вращения частиц тропосферы, она следует форме расходящихся меридианов.

Рис. 88. Схема взаимоотношения холодного и теплого фронтов.

Таким образом, «переходный» воздух пассивен, а зоны арктического и тропического воздуха динамичны. Циклоны в атмосферной машине играют роль как бы трансмиссионных колес между двумя зонами — арктической и тропиками.

Циклон никогда почти не бывает одиночным, а наблюдается целая семья их, следующих друг за другом — отца, сына и внука (терминология Бьеркнеса), причем отец идет несколько впереди, сын же и внук отстают; в тылу каждого из них наблюдается прорыв арктического воздуха к югу (рис. 89). Вдоль линии всех членов семьи этот прорыв бывает иногда столь значителен, что превращается в самостоятельное образование — в полярный антициклон, иногда далеко проникающий на юг. В среднем, семья циклонов проходит через данное место наблюдения с запада на восток в дней, и затем следует антициклон, т. е. как бы опускается завеса полярного фронта над циклоническим процессом. Далее идет новая семья циклонов, заключающаяся новым антициклоном, и, таким образом, весь процесс циркуляции атмосферы в средних широтах можно себе представить, при идеальном его течении, в виде четырех полярных воздушных потоков, которые, прорываясь между каждыми двумя семействами циклонов, разделяют их и несут холодный воздух в более южные широты. Вся система при этом вращается вокруг полюса в направлении с запада на восток и через каждые 22 (5V₂ ^х х 4) дня приходит в свое исходное положение (рис. 90). В чистом виде эта схема наблюдается в южном полушарии, где материков мало и они не искажают процесса. Наоборот, в северном полушарии обилие суши и горных хребтов никогда почти не позволяет проследить процесс в чистом виде.

Рис. 89. Схемы циклонов.