O zonă de înaltă presiune este o zonă închisă cu presiuni atmosferice ridicate față de cele din vecinătate. Este sistemul invers al unui ciclon , de unde și numele său. Pe o hartă sinoptică de suprafață , anticiclonul este caracterizat de curbe izobarice (în general mai mult de 1013 hPa pe Pământ) cu o presiune maximă în centru. Pe hărțile de altitudine , acesta poate fi identificat printr-un centru de izohipse cu valori relativ mai mari.
Direcția de rotație a vânturilor în jurul centrului maximului este legată de forța Coriolis : în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică . Aceasta este ceea ce definește și circulația la presiune ridicată. Formarea unui anticiclon se numește anticiclogeneză și disiparea sa anticicloliză.
Maximele se caracterizează în principal printr-o mișcare verticală lentă în jos a aerului care crește presiunea aerului pe sol și care are un efect de disipare a acoperirii norilor și a precipitațiilor asociate, asigurând astfel vreme uscată și însorită. În plus, gradientul de presiune orizontală relativ scăzut din jurul anticiclonilor generează vânturi ușoare sau chiar inexistente, în special în centrul acestora din urmă. La fel ca în cazul depresiunilor , există valori maxime cu caracter semi-permanent care se numesc centre de acțiune cu o mare influență asupra mișcării fluxurilor perturbate și asupra circulației vânturilor. Anticiclonii sunt adesea prelungiți prin întinderea unei creaste barometrice sau dorsale , de natură temporară, dar având aceleași efecte ca și anticiclonii, cu singura diferență că circulația lor nu este închisă.
În linii mari, maximele se pot împărți în maxime subtropicale, maxime polare staționare, maxime migratoare de latitudine medie, maxime blocante sau maxime lente într-o invazie polară. Toate aceste maxime sunt clasificate în două tipuri de maxime în funcție de mecanismul lor de formare: maxime termice și dinamice. Unele maxime rezultă din ambele tipuri de fenomene, deci sunt numite maxime termodinamice.
Cele maximele termice , cum ar fi Siberia , sunt formate atunci când se răcește masa de aer și contracte, care conțin astfel un particule cu densitate mai mare și, exercitând astfel o puternică presiune pe sol. Temperatura aerului este foarte scăzută și poate atinge valori extreme, motiv pentru care acest tip de anticiclon obține cele mai mari măsurători de presiune. Aceste maxime se formează mai ales în mase de aer foarte reci din apropierea polonezilor. În general, acestea au o grosime redusă, în special pentru maximele aproape permanente ale Groenlandei și Antarcticii și sunt acoperite de un nivel minim superior . Este la nivel global mecanismul de formare a anticiclonilor polari staționari, precum și a anticiclonilor lent într-o invazie polară. Acestea sunt maxime cu inima rece, care slăbesc rapid cu altitudinea.
Anticiclonii dinamici precum cel din Insulele Azore se datorează circulației atmosferice în sine și nu răcirii masei de aer. Circulația atmosferică forțează anumite mase de aer să se comprime într-un flux descendent și să devină mai grele, dând astfel zone de presiune ridicată. În acest tip de anticiclon, scăderea are loc într-o mare măsură în urma unei convergențe puternice a vânturilor înalte în troposfera superioară. Acești anticicloni se extind adesea la altitudine mare. Se formează oriunde pe glob, dar unele sunt semipermanente la nivelul Tropicilor din celula lui Hadley . Această centură de vaste zone anticiclonice prezente la nivelul majorității deșerturilor fierbinți din lume se numește creastă subtropicală . Subtropicalele, latitudinea medie, migratorii și maximele de blocare urmează în general acest tip de dezvoltare. Acestea sunt anticicloni cu inimă fierbinte care se întăresc rapid cu altitudinea.
O înaltă mezoscală este o zonă de presiune ridicată care se formează sub curentul descendent al furtunilor. Deși acest lucru nu este întotdeauna cazul, este de obicei asociat cu un sistem convectiv la scară mezală, cum ar fi o linie squall .
Acest tip de anticiclon termic este asociat cu masa picăturii de aer rece în echilibru hidrostatic care coboară dintr-o furtună, aceasta datorându-se în mare măsură evaporării precipitațiilor în și sub nor. De fapt, acestea se încadrează în fluxul descendent care este nesaturat, ducând la răcirea aerului din acesta prin pierderea căldurii latente necesare evaporării. Pe măsură ce aerul se răcește, presiunea crește pe măsură ce aerul devine mai dens.
Deși nu este mecanismul principal din spatele presiunii ridicate, topirea sau răcirea vizibilă a aerului prin grindină în precipitații poate duce, de asemenea, la creșterea presiunii în acesta. În cele din urmă, o sursă suplimentară de presiune crescută este masa hidrometeorilor care mărește viteza de curent descendent, rezultând o creștere a presiunii pe măsură ce aerul converge la suprafață. În timp ce încărcarea hidrometeorului nu contribuie major la creșterea presiunii, este un proces nehidrostatic care poate crește presiunea până la 2 hPa .
Cu o aproximare destul de bună, putem spune că forța și direcția vântului sunt influențate, pe de o parte, de forța gradientului orizontal de presiune atmosferică și, pe de altă parte, de forța Coriolis . În primele câteva sute de metri deasupra solului, forța de frecare acționează și asupra vântului în mod semnificativ.
Aerul este pus mai întâi în mișcare de la presiune ridicată la presiune scăzută, apoi forța Coriolis îl deviază spre dreapta în emisfera nordică, dar spre stânga în emisfera sudică. Când aceste forțe și-au atins echilibrul, vântul suflă mai mult sau mai puțin paralel cu izobarele (linia de presiune egală) cu cele mai mici presiuni în stânga în emisfera nordică și în dreapta în cea sudică. Deoarece o zonă de presiune înaltă este o zonă de presiune maximă, circulația în jurul acesteia va fi orară în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în cealaltă. În apropierea suprafeței, componenta de frecare încetinește vântul și face ca fluxul să se schimbe dându-i o componentă ușoară spre presiuni mai mici.
O analiză a echilibrului forțelor la originea vânturilor arată că o curbă de presiune ridicată în traseu favorizează vânturile mai puternice, ceea ce înseamnă că vânturile din jurul unei zone de presiune ridicată sunt ușor mai puternice decât ar da calculul vântului geostrofic . Cu toate acestea, există și o limită fizică demonstrabilă și foarte semnificativă în ceea ce privește intensitatea forței de presiune orizontale într-un mediu puternic de presiune ridicată. Distanța dintre izobarele din centrul unei zone de presiune ridicată este, prin urmare, mai mică decât la periferia sa și, prin urmare, vânturile sunt mai ușoare în centru decât în periferie.
Considerare populară este că vânturile din jurul valorilor maxime persistente sunt un obstacol nefavorabil în calea trecerii tulburărilor din vest. Într-adevăr, circulația în coloana de aer de deasupra unui anticiclon este stabilă și aduce în general o vreme uscată și însorită. Cu toate acestea, aceasta este o simplificare, deoarece circulația atmosferică la altitudine ar trebui luată în considerare în deplasarea sistemelor de joasă presiune.
În regiunea cuprinsă între 30 și 35 de grade latitudine nordică și sudică ( latitudinile cailor ), se găsește, în general, o centură anticiclonică subtropicală, cunoscută sub numele de creastă subtropicală . Acesta este format din anticicloni subtropicale dinamici semi-permanenți. Este partea descendentă a celulelor lui Hadley , care face parte din circulația atmosferică generală. Într-adevăr, lângă ecuator, unde forța Coriolis este destul de slabă, se stabilește o circulație directă a aerului. La nivelurile inferioare ale atmosferei, diferența de temperatură dintre ecuator și regiunile nordice mai puțin încălzite dă naștere zonei de convergență intertropicală în care aerul mai cald crește datorită convergenței și împingerii . Ulterior, acest aer se răcește la altitudine și coboară mai spre nord și sud. Totul conform diagramei opuse.
Acest lucru oferă climatologic un climat uscat și însorit la aceste latitudini sub o circulație de presiune predominant ridicată. Inclus în această zonă cele mai mari deșerturi fierbinți terestre, cum ar fi Sahara , deșertul arab , deșertul sirian , deșertul libian și altele. Aceste zone mai mult sau mai puțin permanente de presiune ridicată au dobândit nume regionale. Vorbim astfel despre înălțimea Bermudelor , cunoscută și sub numele de Azore , în Atlanticul de Nord, precum și înălțimea Pacificului în vestul coastei californiene . Aceasta nu înseamnă că poziția și intensitatea acestor maxime sunt permanente, ci doar că în medie găsim maxime în jurul acestor zone.
Influența lor nu se oprește aici. De exemplu, Atlanticul de Nord / Azore / Insulele Bermude aduce vreme uscată, însorită și caldă de pe coasta de est a Americii de Nord în Europa de Vest vara, prin cedare la scară largă de aer uscat în sus și masă de aer moderat caldă și relativ uscată prezentă în straturi joase și purtate de sistem pe flancul său nordic nordic. Pe flancul său sudic, unde vânturile sunt către est, valurile tropicale care părăsesc Africa pot genera cicloni tropicali care vor atinge Indiile de Vest, precum și America Centrală și de Nord. Creasta subtropicale generează , de asemenea , vânturile predominante regiunile tropicale, cele comerciale serpuieste (vânturi suflă dinspre nord - est sau sud - est) , provocând vânturi foarte uscate care pot deveni umede sau uscat chiar mai mult , în funcție de starea vremii. Natura deversat suprafață de aceste vânturi .
Condițiile se găsesc și în regiunile arctice care vor duce la maxime termice polare de lungă durată. Astfel, în Siberia , în Arctica canadiană și în Alaska , aerul foarte rece de la suprafață iarna, datorită nopții arctice, formează un strat foarte dens de aer la suprafață și anticiclonii pot dura mai mult de o lună. același loc. Deoarece masa terestră este mai mare în Siberia, anticicloanele sunt în general mai mari și mai persistente decât cele din nord-vestul Americii. Aerul care vine de la aceste sisteme va crește spre latitudinile mai sudice și va da vreme foarte rece și uscată. Când traversează bariere naturale precum lanțurile montane și converge în aer umed, dă precipitații abundente. De exemplu, aerul arctic care iese din presiunea înaltă siberiană și care traversează munții prin trecătoarele care duc spre subcontinentul indian , se întâlnește cu aerul umed maritim. Acest lucru favorizează formarea precipitațiilor abundente în ceea ce se numește muson de iarnă.
Fenomenele meteorologice care sunt atât mai rare, cât și mai persistente la latitudini medii, cum ar fi valurile de căldură sau seceta, se datorează blocării circulației atmosferice a altitudinii care imobilizează centrele de acțiune. În cazul în care situația de blocare este de tip anticiclon de blocare , va exista o zonă mare de presiune ridicată, un anticiclon important și deosebit de puternic, care rezistă zonelor de presiune scăzută din vest, care vor fi forțate să ocolească obstacol și care va menține vremea uscată și însorită și care va aduce o masă de aer foarte fierbinte și mai mult sau mai puțin uscată care vine direct din tropice și subtropice.
Maximele aduc, în general, vreme bună și cer senin, deoarece mișcarea verticală a aerului este acolo jos ( afundare ) în urma unei convergențe a vânturilor din troposfera superioară și formează o divergență a vânturilor la sol. Această dinamică atmosferică determină aerul la altitudini medii și ridicate și uneori mici să sufere încălzire și uscare în raport cu mediul înconjurător, prin compresie adiabatică , ceea ce face posibilă scăderea umidității relative (sub 100%). Acest proces promovează evaporarea în zonele de aer și, prin urmare, are ca efect disiparea norilor și prevenirea dezvoltării precipitațiilor . Acest lucru garantează apoi stabilitatea straturilor în care a coborât aerul, acesta ajungând chiar la sol la o anumită distanță de centrul anticiclonului. Deoarece maximele se mișcă adesea încet, vremea bună poate dura câteva zile.
Acesta este un efect în coloana de aer de deasupra solului care poate ajunge sau nu la sol, dar temperatura suprafeței va depinde și de alți factori. În plus, stratul său inferior se poate încălzi sau răcori local, în funcție de radiația termică de intrare sau de ieșire. Deci, echilibrul de căldură de la sol depinde de radiația solară, de radiația termică emanată de la sol, de natura solului sau de ocean și, în special, de originea masei de aer . Vara, anticiclonii pot transporta, prin urmare, o masă de aer foarte fierbinte pe partea circulației lor, care vine de la ecuator, oferind temperaturi ridicate și umedă dacă, în plus, trece peste ocean. Iarna, vor fi foarte reci și uscați dacă vin din poli, oferind temperaturi scăzute.
Iarna sau în timpul nopților de vară, anticiclonii pot da naștere unui strat de inversiune termică: gradientul termic devine pozitiv, prin urmare temperatura crește odată cu altitudinea. Acest strat de inversiune poate fi cauzat de cedarea aerului și în acest caz se numește inversare de cedare sau de răcirea nocturnă a aerului datorită radiației infraroșii atunci când cerul este senin, se numește apoi inversiune nocturnă . Un strat de inversiune reprezintă stabilitatea absolută a aerului. Aerul rece apăsat pe sol, depășit de un strat de aer cald, se poate condensa pentru a crea și a prinde ceață, nori joși, smog și alți poluanți. Într-un astfel de caz, vântul trebuie să fie ușor pentru a evita amestecarea atmosferică, dar acesta este adesea cazul în apropierea centrului zonei de înaltă presiune, unde acestea sunt aproape întotdeauna ușoare. Ceață cauzate de această răcire se numește ceață radiativ . Vizibilitatea redusă cauzată de acumularea de praf și alți poluanți între suprafața pământului și inversiunea temperaturii asociate cu un nivel înalt stabilit aproape și staționar se numește „întuneric de înaltă presiune”.
Straturile inferioare ale sistemului de înaltă presiune pot absorbi, de asemenea, prin evaporare, apa de la sol sau oceane, ceea ce explică de ce vedem adesea nori convectivi de tip cumulus sau stratocumulus la altitudine mică vara datorită încălzirii solare, dar în general aceste tipuri de norii se risipesc repede. Acești nori, deși au fost creați într-un strat de aer instabil cu grosime redusă, sunt cunoscuți sub numele de "nori cu vreme bună", deoarece nu prezintă niciun risc de precipitații, deoarece dezvoltarea lor verticală este puternic limitată la troposfera mijlocie prin stabilitatea stratului superior . Anticiclonii sunt, prin urmare, zone calme, fără fronturi și fără perturbări.
Jupiter are cel mai mare anticiclon cunoscut: Marea Pată Roșie , ale cărei dimensiuni sunt mai mari decât cele ale Pământului. Acest anticiclon există de cel puțin trei sute de ani. Alte pete similare există pe planetă. Neptunul uriaș albastru are, de asemenea, anticicloni importanți cu o durată de viață de câțiva ani: petele întunecate mari. Cea mai cunoscută este Marea Pată Întunecată din 1989 . Acești anticicloni din vârful atmosferei celor două planete pot fi foarte bine deasupra depresiunilor termice deoarece într-un astfel de caz direcția de rotație este inversată cu altitudinea.