Powstawanie i rozwój niżów
1
Powstawanie i rozwój niżów
Cyklogeneza - obejmuje powstawanie, rozwój i zanikanie niżów barycznych, oddzielonych
obszarami wysokiego ciśnienia.
W pozazwrotnikowych szerokościach geograficznych działalność cyklonalna jest zasadnicza
cechą cyrkulacji atmosfery. W ciągu roku w tej strefie na obu półkulach powstaje kilkaset
układów niskiego ciśnienia, zaś osiągają one średnice rzędu kilkuset kilometrów (max do kilku
tysięcy kilometrów). Działalność cyklonalna determinuje więc bardzo charakterystyczną cechę
pogody stref umiarkowanych, jaką jest duża zmienność poszczególnych elementów pogody
(ciśnienia atmosferycznego, zachmurzenia, temperatury5 kierunku i prędkości wiatru itp.)
Teoria falowa powstawania niżów
Została ona opracowana przez Bjerknesa i jego uczniów w latach 1918 - 1922 i rozwinięta
w latach trzydziestych XX w. Zakłada ona, że przyczyną powstawania niżów w
pozazwrotnikowych szerokościach geograficznych są ruchy falowe na powierzchniach
głównych frontów atmosferycznych (najczęściej na powierzchniach frontu polarnego i
arktycznego). Na nachylonej względem powierzchni Ziemi powierzchni frontu
atmosferycznego powstają deformacje w postaci zespołu fal o długości rzędu 1000 km i
więcej, przesuwających się wzdłuż frontu zazwyczaj w kierunku wschodnim. W powstawaniu
tych fal dużą rolę odgrywa zarówno występowanie obszarów nieciągłości w polach
temperatury, wiatru i innych parametrach fizycznych na styku dwóch różnych mas powietrznych
oraz działanie siły Coriolisa.
Etapy rozwoju niżu pozazwrotnikowego
1. Stadium początkowe - ulegają zmianie kierunki prądów powietrza w strefie frontu
głównego i następuje ich odchylanie względem pierwotnych kierunków strefowych.
2. Stadium fali - na skutek odchyleń powierzchnia frontowa dzieli się na dwie
części, tworząc front chłodny i ciepły, zaś w pobliżu wierzchołka fali tworzy się obszar
obniżonego ciśnienia.
3. Stadium młodego niżu - między frontem ciepłym a frontem chłodnym jest wyraz
nie
zaznaczony i ukształtowany wycinek ciepły. Powietrze zimne okrąża powietrze ciepłe
od północy i zachodu. W miarę dalszego rozwoju niżu powietrze ciepłe przemieszcza
Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS
 Powstawanie i rozwój niżów
2
się na obszar zajęty dotąd przez powietrze chłodne, gdy tymczasem powietrze chłodne
następujące za wycinkiem ciepłym wypiera powietrze ciepłe.
4. Stadium okluzji - gdy w miarę zwężania się wycinka ciepłego niż się pogłębia, zaś
ciśnienie w jego centrum może obniżyć się o kilkanaście hPa. Ponieważ front chłodny
porusza się szybciej niż front ciepły, ciepły wycinek ulega zwężeniu i dochodzi do
okluzji. Na tym etapie niż osiąga maksymalny rozwój i zaczyna się wypełniać.
5. Stadium wypełniania się niżu - jest ono związane z zanikaniem różnic temperatury
między masami powietrznymi, ciepłe powietrze zostaje na obszarze niżu całkowicie
wypchnięte do góry, zaś obie chłodne masy powietrzne po obu stronach frontu
zokludowanego nieznacznie różnią się od siebie.
Rycina 1. Stadia rozwoju niżu pozazwrotnikowego
Objaśnienia: 1. front chłodny, 2. front ciepły, 3. front zokludowany. 4. front główny,
5. prądy w masie powietrza chłodnego, 6. prądy w masie powietrza ciepłego, 7.
izobary, 8. strefa dużego zachmurzenia (Woś A., Meteorologia dla geografów,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa)
Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS
 Powstawanie i rozwój niżów
3
Cechy niżów pozazwrotnikowych szerokości geograficznych
MajÄ… fronty atmosferyczne;
Istnieją około tygodnia;
ZanikajÄ… dwie doby po okluzji;
Najczęściej wędruj ą z zachodu na
wschód;
Rycina 2. Rodzina niżów (Woś A.,
Tworzą często serie (rodziny)
Meteorologia dla geografów,
niżów (ok. 3 -5 niżów);
Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa)
Prędkość przemieszczania się młodych
niżów kształtuje się w zakresie 10-15 m/s, zaś starych w zakresie 5-7 m/s;
Kierunek przemieszczania się niżów jest zbliżony do kierunku izobar w wycinku
ciepłym niżu;
Rycina 3. Kierunki przemieszczania
się niżów (Woś A., Meteorologia
dla geografów, Wydawnictwo
Naukowe PWN, Warszawa)
Cechy niżów zwrotnikowych (cyklonów
tropikalnych)
Powstają w strefie między zwrotnikowej,
powyżej 5° N i S;
Mają średnicę do 650 km;
PowstajÄ… w jednorodnych masach
powietrznych, o czym świadczy brak
Rycina 4. Cyklon tropikalny Katrina
frontów;
(z
ródło: NOAA)
Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS
 Powstawanie i rozwój niżów
4
FormujÄ… siÄ™ nad wodami oceanicznymi, których temperatura przekracza 25 °C;
Tylko l na 10 cyklonów tropikalnych przekształca się w bardzo silny cyklon
tropikalny i dużej prędkości wiatru, przynoszący zniszczenia;
W centrum cyklonu praktycznie nie ma zachmurzenia i wiatru  jest to tzw. oko;
Oprócz prędkości wiatru i silnych opadów najbardziej niszczycielska siłą jest fala
sztormowa.
Rycina 5. Schemat ruchu powietrza w cyklonie tropikalnym (z
ródło: wikipedia.org)
Rycina 6. Tory ruchów cyklonów w latach 1995  2005 (z
ródło: wikipedia.org)
Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS