Атмосферное давление на поверхности Земли и в свободной атмосфере распределено неравномерно как по вертикали, так и по горизонтали. Одной из ключевых особенностей горизонтальной структуры давления является его зональное (широтное) распределение, то есть наличие определённых по широте поясов повышенного и пониженного давления, чередующихся на глобальном уровне. Эта система определяется действием радиационного баланса, вращением Земли и циркуляцией атмосферы в планетарных масштабах.
На глобальной схеме среднегодового давления выделяются следующие основные зоны:
Эти пояса формируются под влиянием радиационного нагрева, термальной конвекции, силы Кориолиса и вертикальных движений воздуха. Их широтное расположение варьируется в зависимости от времени года, но в среднем сохраняется стабильная структура.
Этот пояс охватывает зону межтропической зоны конвергенции (ITCZ), где происходит интенсивный подъем влажного тёплого воздуха. В результате испарения над тёплым экваториальным океаном образуется мощная облачность, грозовые системы и обильные осадки. Среднегодовое давление в этом поясе стабильно ниже, чем в соседних широтах, и может опускаться до 1008–1010 гПа.
Физически это обусловлено:
Зона расположения этого пояса смещается в сторону летнего полушария и демонстрирует сезонные колебания, особенно над континентами.
Вблизи 30° северной и южной широты формируются антициклонические субтропические пояса, характеризующиеся высоким давлением (в среднем 1015–1025 гПа) и низкой облачностью. Здесь преобладает нисходящее движение воздуха, вызванное компенсаторным ответом на подъем в экваториальной зоне. Воздух, теряя влагу при подъеме, осушается, охлаждается и затем опускается, создавая зоны стабильно высокого давления.
Этот пояс включает важнейшие центры действия атмосферы, такие как:
Эти области способствуют формированию пустынных зон, например Сахары, Аравийской пустыни, пустынь Австралии и юго-запада США.
На широтах около 60° северной и южной широты находятся пояса пониженного давления, связанные с фронтальной активностью и взаимодействием между тёплыми и холодными воздушными массами. В этих зонах развивается зона полярного фронта — область, где встречаются тёплые субтропические и холодные полярные воздушные массы. Это способствует развитию циклонов и штормов, особенно в северном полушарии.
Среднегодовое давление в этих поясах составляет около 1005–1010 гПа, и оно демонстрирует сильные временные и пространственные флуктуации. Здесь также наблюдается выраженное горизонтальное градиентное поле, определяющее развитие бароклинной нестабильности и интенсивную циклоническую деятельность.
На полюсах Земли (особенно в районе Антарктиды и Арктики) формируются области высокого давления, что связано с низкой температурой, высокой плотностью холодного воздуха и слабым вертикальным перемешиванием. Давление может достигать 1020–1030 гПа, особенно в зимнее время. Полярные антициклоны характеризуются устойчивостью и слабой вертикальной конвекцией.
В отличие от субтропических антициклонов, полярные области высокого давления являются преимущественно тёплыми антициклонами, так как в них воздух опускается и прогревается адиабатически на фоне чрезвычайно холодной подстилающей поверхности.
Хотя зональное распределение давления имеет определённую устойчивость, оно претерпевает существенные сезонные изменения, особенно над континентами. Например:
Таким образом, зональное распределение давления — это результат сложного взаимодействия глобальной радиационной энергии, динамики атмосферы, вращения Земли и теплофизических свойств подстилающей поверхности. Оно формирует основу для всей климатической системы планеты, определяя направление и характер крупномасштабной циркуляции воздуха, зоны осадков, температуры и климатических поясов.