Влияние солнечной радиации на характер и временную структуру
зональной циркуляции атмосферы

Поток солнечной радиации (J при отсутствии атмосферы) — единственный источник энергии гидрометеорологических процессов — не зависит от состояния системы Земля – атмосфера, а является функцией солнечной постоянной, расстояния до Солнца и ориентации земной оси. Высоко- и низкочастотные колебания (от суток – неделей до сезонов – лет) системы Земля – атмосфера определяются потоком солнечной радиации и внутренними свойствами системы. Среднегодовые значения J в северном и южном полушариях одинаковы. Однако при равных энергетических ресурсах полушарий, вклад J может быть решающим для широтных и сезонных различий. Так в годовом ходе J в экваториальном поясе северного полушария четко выражен 6-месячный цикл, несколько вырожденный в южном полушарии (растет 7,5 месяцев, а уменьшается 4,5). Изменение J связано с изменением расстояния до Солнца во время его смещения в южное полушарие (по Миланковичу). Таким образом, существуют коренные отличия радиационного режима экваториальных поясов северного и южного полушарий. В более высоких широтах изменение J с широтой также может приводить к пространственным неоднородностям.
Первопричиной атмосферной циркуляции является неравномерный по широте и долготе разогрев атмосферы (без солнечной радиации атмосфера покоилась бы относительно Земли). Вследствие того, что температура воздуха в тропосфере зависит от широты и понижается от экватора к полюсам, формируется зональная циркуляция (западные ветры в умеренных и высоких широтах и восточные — в низких) и меридиональная циркуляция (ячейка Хэдли в субтропиках и ячейки Ферреля в умеренных и полярных широтах). Описанные выше пространственные неоднородности радиационного и теплового режима оказывают влияние на общую циркуляцию атмосферы, ее характер и временную структуру. Отметим, что временные неоднородности (зима – лето) порождают муссонную циркуляцию и перераспределение воздуха между океаном и материками.
Проведен анализ долговременных рядов данных: момента импульса атмосферы, момента импульса зональных ветров и скорости вращения Земли. Выявлены особенности и закономерности изменчивости указанных характеристик — сезонные и межгодовые колебания. Показано, что колебания интенсивности зональной циркуляции сопровождаются изменениями скорости вращения Земли (или долготы времени суток). Проведено сравнение с характеристиками процесса Эль-Ниньо – Южное колебание. Многолетние колебания момента импульса атмосферы, момента импульса зональных ветров и скорости вращения Земли и индексов процесса Эль-Ниньо – Южное колебание являются неотъемлемой частью планетарных колебаний, колебаний системы Земля – атмосфера.