Таким образом, вследствие частого перемещения возникающих на материках антициклонов в субтропики и тропики здесь создаются области высокого давления и барические градиенты, направленные у поверхности земли и на высотах в экваториальную зону пониженного давления, чем обусловливается преобладающий восточный перенос. При этом скорость такого переноса непостоянна. Она подвергается непрерывным изменениям в зависимости от сезонов года и процессов, происходящих вне экваториальной зоны.
Погода в экваториальной зоне во многом зависит от температуры поверхностных вод океанов и, следовательно, от теплых и холодных морских течений, способствующих или противодействующих возникновению конвективной неустойчивости облаков и выпадению осадков. Большое влияние на погоду низких широт оказывает зона сходимости пассатов северного и южного полушарий. Это довольно широкая зона, где могут наблюдаться одновременно одна и несколько линий сходимости приземного ветра, и названа внутритропической зоной конвергенции (В3К). От зимы к лету и, наоборот, от лета к зиме ВЗК перемешается на большие расстояния по меридиану, в частности над Атлантной - на 10°, над Африкой и Австралией - на 20°, а над севером Индийского океана и югом Азии - на 25-300. Этим определяется различие в распределении температуры и влажности: на высотах в различных пунктах экваториальной зоны по сезонам.
Если проследить за сезонным перераспределением атмосферного давления над материками и океанами и сезонными смещениями ВЗК, то нетрудно убедиться в тесной связи между ними. Перемещения В3К обусловлены главным образом сезонными изменениями радиационных условий над материками и океанами. Различными условиями притока тепла объясняется и неоднородность В3К вдоль широты, как и сезонное положение субтропических областей повышенного давления на материках и океанах.
Зимой, как известно, в северном полушарии субтропические антициклоны над океанами расположены южнее, чем антициклоны над материками Азии и Северной Америки. Летом субтропические антициклоны отчетливо выражены на океанах, а на суше в ряде районов отмечаются лишь их гребни. Поэтому горизонтальный градиент давления, направленный от субтропического антициклона в сторону экватора, меньше над западными районами океанов, чем над центральными и восточными их районами. Такое различие особенно проявляется над юго-востоком Азии и примыкающей частью Тихого океана. На тех же широтах над югом Азии, наоборот, градиент давления у поверхности земли направлен с экваториальной зоны и Индийского океана в систему южноазиатской летней депрессии, центр которой располагается на севере Индии и над Ираном.
Однако внутрисезонная эволюция зависит и от процессов в средних широтах. При меридиональном преобразовании термобарического поля нижней атмосферы, сопровождающемся адвекцией холода в низкие широты, в результате прогревания вторгшегося холодного воздуха давление в центре депрессии изменяется, а центр ее смещается в районы распространения холодной адвекции. В результате этого на севере Индийского океана (над Аравийским морем и Бенгальским заливом) в течение летних месяцев градиенты давления нередко возрастают и ветры усиливаются до штормовых.
В соответствии с условиями нагревания воздуха режим воздушных течений на высотах также различен над указанными выше районами. В частности, над Аравией и Иранским нагорьем, где нагревание воздуха летом происходит более интенсивно, чем над смежными широтами, высотный теплый антициклон является более мощным, а градиент давления на его южной периферии более значительным. Поэтому восточные ветры в верхней тропосфере и нижней стратосфере на юге Аравии и Ирана сильнее, чем над теми же широтами на юго-востоке Азии и особенно над Тихим океаном. Широтным распределением притока тепла объясняется и то, что высотные оси субтропических антициклонов над океанами наклонены в сторону экватора, а над зоной низкого приземного давления между западом Африки и востоком Азии (25-350 с. ш.) летом в верхней тропосфере и нижней стратосфере образуется ярко выраженная полоса высокого давления.
Так как интенсивность нагревания воздуха и формирование поля давления зависит и от характера подстилающей поверхности, то особенности циркуляции в низких широтах заметно различны над сушей и океаном. Слабые и кратковременные изменения давления здесь часто происходят под влиянием крупномасштабных преобразований термобарического поля тропосферы в умеренной зоне.
Внутритропическая зона конвергенции на средних картах приземного давления и ветра обычно представляется линией сходимости пассатов северного и южного полушарий. Ранее она неудачно была названа тропическим фронтом. Однако аэрологические данные показали, что в зоне сходимости ветра нет сколько-нибудь выраженных горизонтальных контрастов температуры, характерных для фронтов внетропических широт.
На рис. 1 и 2 представлены карты средней повторяемости ВЗК в феврале и августе за пять лет. Повторяемость выражена числом случаев в квадратах, ограниченных 50 географической широты и долготы. В феврале и августе ширина зоны, где возникает внутритропическая конвергенция, превышает 1000-1500 км. Это означает, что ВЗК в течение этих месяцев может возникнуть в различных районах, охватывающих широкий диапазон низких широт.
Муссоны - сравнительно устойчивые в течение сезона ветры возникают между материками и океанами и резко меняют направление от зимы к лету и от лета к зиме. Главным фактором возникновения муссонной циркуляции является неодинаковое нагревание суши и моря и обусловленные этим разности температур воздуха. По С. П. Хромову, муссонная циркуляция в любой области земли определяется циклонической деятельностью. Аналогичный вывод высказан и Флёном.
Муссон в нижнем слое тропосферы обусловлен градиентом давления и, следовательно, направлен из области высокого давления в сторону низкого давления. Именно вследствие сезонных температурных условий зимой на суше формируется высокое давление, а летом низкое, в результате чего воздушные течения вблизи поверхности земли зимой направлены с материков (из области высокого давления) на океаны (в область низкого давления), а летом, наоборот, с океанов на материки.
Так как муссонная циркуляция возникает вследствие теплового различия между материками и океанами, то она имеет место не только в тропиках, но и в любой части земного шара, где создаются разности температуры между сушей и морем, не исключая высокие широты.
Во внетропических областях атмосферные процессы носят преимущественно непериодический характер с частым чередованием циклонов и антициклонов.
В низких широтах горизонтальные градиенты температуры и давления в тропосфере малы и отчетливо выражена циркуляция, обусловленная сезонными радиационными условиями. Об этом свидетельствуют сезонные перемещения внутри тропической зоны конвергенции и пассатов. В этих же широтах наиболее сильно выражена и муссонная циркуляция.
Муссонная циркуляция как результат теплообмена между материками и океанами в значительной степени поглощается действием западного переноса в тропосфере и обнаруживается лишь у поверхности земли в виде сезонной смены ветра. При этом в низких широтах, где циклоны и антициклоны слабо развиты, муссонные потоки выражены наиболее отчетливо. Наоборот, в умеренных широтах, особенно зимой, когда контрасты температуры экватор – полюс значительны и имеет место интенсивная цикло- и антициклоническая деятельность, муссонные потоки не отличаются устойчивостью, но они создают соответствующий фон приземного давления, и тем самым обнаруживаются на картах среднего приземного давления.
На рис. 3 при ведена карта географического распространения муссонов. Карта построена на основании разности преобладающих направлений ветра в январе и июле в муссонных областях, в которых угол между преобладающими направлениями ветра для января и июля составлял не менее 1200.
Следует обратить внимание на расположение зон муссонов и «муссонной тенденции». Они хорошо оконтуривают Евразийский материк с севера, востока и юга, Африку и Североамериканский материк с севера и другие районы, где происходит изменение направления горизонтального градиента температуры между сушей и морем.
Перемещение ВЗК и пассатов также связано с сезонными различиями притока тепла и, следовательно, поля давления. Как видим, внешнее различие между пассатами и муссонами практически стирается, поскольку и те и другие ветры определяются структурой поля давления. Внешне создается впечатление, что пассаты из южного полушария как бы перемещаются в северное. В действительности, в соответствии с изменениями термического режима подстилающей поверхности давление воздуха над Азиатским материком от зимы к лету постепенно понижается и уже в апреле – мае над Южной Азией начинают возникать зоны конвергенции ветра. В летние месяцы с углублением южноазиатской депрессии повторяемость конвергирующих ветров резко возрастает на севере Индии. Однако на севере Индийского океана, вблизи экватора условия для формирования ВЗК еще сохраняются. В этом районе и наблюдаются, правда, слабые, но конвергирующие ветры.
Внутрисезонные усиления и ослабления муссонов над Индией зависят от углубления и ослабления, а также территориального перемещения центра южноазиатской летней депрессии. Все эти изменения зависят главным образом от процессов, развивающихся в умеренных широтах. При этом возникают дополнительные центры над Аравией, Ираном, Индией, Южным Китаем в случае значительных меридиональных преобразований деформационных полей тропосферы, сопровождающихся адвекцией холодных масс воздуха с севера на юг и увеличением горизонтальных градиентов температуры и давления к северу от центра этой термической депрессии. Увеличение нестационарности, вызванной усилением адвекции холода и дивергенции к северу от центра южноазиатской депрессии, приводит к изменению атмосферного давления в центральной части депрессии и перемещению ее центра. Очевидно, что интенсивность летнего муссона вообще и муссона над Индией и востоком Азии в частности влияет циклоническая деятельность, развивающаяся на фоне относительно низкого давления на материках.