В сторону северной части Африки затягиваются воздушные массы из областей повышенного давления. Северо-восточный пассат по-прежнему приносит массы континентального тропического воздуха и создает крайнюю сухость на территории Сахары. Из южного полушария в область пониженного давления северного полушария устремляется юго-восточный пассат, преобразующийся к северу от экватора в юго-западный экваториальный муссон, несущий осадки на территорию Судана и Гвинейского побережья. К югу от экватора сказывается воздействие юго-восточного пассата, оставляющего осадки на восточных горных окраинах материка, но являющегося сухим воздушным потоком в его внутренних частях.
2.5 Циркуляция воздушных масс
Циркуляция атмосферы обусловлена неодинаковым нагреванием земной поверхности. Зональное распределение солнечной радиации в связи с шарообразной формой Земли и отклоняющая сила вращения Земли определяют зональный характер циркуляции. Африканский континент почти полностью находится в области тропической (пассатной и экваториально-муссонной) циркуляции. Площадь материка в южном полушарии почти в два раза меньше, чем в северном за счет обширного Гвинейского залива. Это вносит существенные различия в циркуляционные условия на западе и на востоке материка и в целом в климатические условия Северной и Южной Африки. Особенности географического положения материка, его горизонтального и вертикального расчленения влияют на особенности циркуляции. Циркуляция воздушных масс подчиняется распределению барических центров атмосферы.
Анализ барических карт Африки на уровне земной поверхности показывает, что основными барическими центрами материка, оказывающими влияние на особенности циркуляции, являются динамические субтропические антициклоны (Азорский, Южно-Атлантический и Южно-Индийский) и полоса пониженного давления в экваториальной зоне (экваториальная депрессия). Их положение и интенсивность зависят от сезона года и характера подстилающей поверхности. Летом в северном полушарии барические центры смещаются к северу, а зимой – к югу.
Январь (зима в Северном полушарии, лето – в Южном). Над Африкой на уровне моря область высокого давления в виде отрога Азорского антициклона, очерчиваемого изобарой 1020 Гпа, занимает север материка. В южном полушарии полоса высокого давления над материком разрывается вследствие сильного прогрева в летние месяцы и образования термической депрессии с давлением в центре 1009 Гпа. Термическая депрессия представлена в виде глубокой ложбины приэкваториальной депрессии, расположенной над центральными районами континента непосредственно у экватора и имеющей давление в центре 1008 Гпа. Над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром наблюдается область пониженного давления (1010 Гпа), которая в основном является следствием влияния орографии, так как горный хребет, тянущийся вдоль Мадагаскара, служит значительным препятствием для пассатного потока. Область низкого давления наблюдается во все сезоны, но в январе она наиболее обширна. Это можно объяснить тем, что в январе здесь часто проходят циклоны.
В январе над территорией Северной Африки преобладающим воздушным потоком является северо-восточный пассат, или харматтан, обусловленный северной периферией Азорского антициклона. С северо-восточным пассатом на территорию поступает континентальный тропический воздух с очень низким влагосодержанием. В этот период в Северной Африке повсеместно сухой сезон. Харматтан иногда прорывается на побережье Гвинейского залива, вызывая здесь резкое уменьшение осадков. Однако это наблюдается редко. Как правило, Гвинейское побережье в январе находится под влиянием морского тропического воздуха (МТВ) – юго-западного муссона. Тем не менее, январь и здесь самый засушливый месяц в году. Дело в том, что юго-западный муссон отличается незначительной мощностью, и уже на высоте 1000-1500 м преобладают воздушные массы северо-восточного пассата. Поэтому зимние дожди выпадают только на склонах гор при благоприятной ориентации берега.
Крайний север материка в субтропическом поясе зимой находится под влиянием циклонов, образующихся на средиземноморской ветви полярного фронта.
На Сомалийский полуостров поступает в виде северо-восточного пассата сухой воздух из Аравии, вследствие чего на побережье осадки бывают не каждый год и лишь на Эфиопском нагорье отмечается в среднем два дня с осадками за месяц. Южнее Сомалийского полуострова северо-восточный пассат Аравии сливается с северо-восточным потоком, являющимся продолжением зимнего индийского муссона, но прошедшим большой путь над теплыми водами Индийского океана и потому достаточно увлажненным. Этот поток, пересекая экватор, проникает далеко в южное полушарие, образуя над Мозамбикским проливом и Мадагаскаром зону конвергенции с юго-восточным индийским пассатом, а над восточным бассейном Конго – с южным атлантическим пассатом.
Вместе с юго-восточным индийским пассатом северо-восточные ветры приносят в январе на большую часть Южной Африки, за исключением юго-западного побережья, наибольшее в году количество осадков.
Юго-запад и запад Южной Африки находятся под воздействием восточной периферии Южно-Атлантического антициклона, то есть юго-восточных пассатов. Здесь в условиях низких температур холодного Бенгельского течения формируется ярко выраженная устойчивая стратификация воздушных масс, что препятствует конвекции и выпадению осадков в пустыне Намиб. Инверсионный слой располагается здесь уже на высоте 550 м и до высоты 1230 м температура повышается в среднем на 7°.
Июль (лето в Северном полушарии, зима – в Южном). Основным барическим центром к северу от экватора является область низкого атмосферного давления над Сахарой и Аравией (995 Гпа). Внутритропическая зона конвергенции пересекает Сахару с запада на восток под 20° с. ш. В это время вся северная часть Африки, вплоть до 20° с. ш., находится под влиянием северо-восточного пассата. На западе Сахары ветры дуют вдоль побережья: они, как возникающие на восточной периферии Азорского максимума, содержат мало водяных паров; кроме того, их сухость усиливается холодным Канарским течением [3].
Под влиянием муссонной циркуляции, связанной с барической депрессией над Сахарой, находятся полуостров Сомали и Эфиопское нагорье. Особенно обильные дожди выпадают на востоке нагорья, где они обусловлены орографией. В Южной Африке июль-август, почти повсеместно, – самые сухие месяцы, так как доминирующее значение имеет область высокого давления с центром над Преторией.
В июле, как и в январе, на атлантическом побережье Южной Африки в пустыне Намиб – сухо. Причины сухости этой территории те же, что и летом: формирование пассатной инверсии и неблагоприятные условия для внутримассовой конвекции.
Крайний юго-запад материка в это время находится под влиянием западного переноса воздуха и циклонов, образующихся на полярном фронте, что обусловливает зимний максимум осадков.
Анализ циркуляционных факторов климатообразования позволяет выделить несколько циркуляционных зон.
1. В субтропических поясах атмосферная циркуляция определяется перемещением субтропических антициклонов (Северо-Атлантического и Южно-Атлантического) и зимним положением полярного фронта. Здесь в течение года сменяется два типа воздушных масс – континентальный тропический и морской воздух умеренных широт – вносимый полярно-фронтовыми циклонами.
2. Зона пассатной циркуляции тропического пояса, где в течение всего года господствует континентальный тропический воздух, вносимый северо-восточным пассатом в северное полушарие и юго-восточным пассатом – в южное.
3. В субэкваториальных поясах наблюдается смена двух циркуляционных потоков – пассатов и экваториальных муссонов. Континентальный тропический воздух пассатов зимой северного полушария проникает далеко на юг вслед за смещением линии внутритропической конвергенции. Летом северного полушария экваториальный воздух юго-западного муссона проникает вплоть до 20° с. ш.
4. В экваториальном поясе в течение года преобладает экваториальная воздушная масса и конвективные токи воздуха.
2.6 Местные ветры
Сахарские ветры – пыльные и песчаные североафриканские бури (самум, сирокко, хабуб, хамсин, харматан и др.), а также система ветров, обусловленная эволюцией термических и циркуляционных условий в пассатных широтах.
Самум,самун, симун (от араб, самма – жар, ядовитый, отравленный), мериси, шобе, огненный ветер, дыхание смерти – горячая, сухая, внезапно начинающаяся пыльная буря в пустынях Малой Азии, Аравии, Сахары, южного побережья Средиземного моря и северо-западного побережья Африки, Марокко (в отличие от пыльных бурь типа сирокко, дующих из пустынь). Обычно сопровождается западными или юго-западными шквалами. Длится до 20 мин. Представляет собой вихрь раскаленного воздуха, насыщенного пылью и песком. Сопровождается резкими изменениями атмосферного давления.
Самум возникает в теплом секторе циклона, который движется вдоль Средиземного моря к востоку и связан с активным атмосферным фронтом, на котором могут возникать ливни (иногда на расстоянии до 100 км от очага пыльных бурь). Возникновение самума может быть обусловлено также развитием мощной конвекции в термической депрессии. О приближении самума можно судить по нарастающему шуму в раскаленном песке, поднятом бурей. Температура при самуме повышается до 50°С, относительная влажность воздуха понижается практически до нуля. Все предметы приобретают красноватую окраску, солнце кажется багрово-красным, в воздухе повисает красновато-желтая мгла.
Сирокко,широко (итал. scirocco – восточный ветер) – удушающий, обжигающий (до 35°С ночью), очень пыльный ветер южного, юго-восточного или восточного (иногда даже юго-западного) направления, порой достигающий штормовой силы. Дует из пустынь, в отличие от самума и других африканских бурь, дующих в пустынях и степях. Типичен для Северной Африки и всего Средиземноморского бассейна. В очагах формирования, на плоскогорьях Северной Африки и на склонах гор, сирокко имеет характер фена. Сирокко усиливается после полудня, а вечером и ночью ослабевает. Обычно дует по 2–3 дня подряд. Действует на людей угнетающе.