Как связаны между собой круговорот воды в природе и циркуляция атмосферы?

Коротко: это две стороны одной энергетической машины Земли. Солнце нагревает поверхность, вода испаряется, переносится ветрами и выпадает осадками; при этом выделение и поглощение скрытой теплоты подпитывает саму атмосферную циркуляцию и формирует её крупномасштабные паттерны.

Чуть подробнее по механике связи:

1. Источник энергии и «топливо» для циркуляции
   — Неравномерный нагрев (сильнее в тропиках, слабее у полюсов) запускает движение воздуха.
   — Испарение воды с океанов и суши поглощает тепло, «упаковывая» его в водяной пар (скрытая теплота). Когда пар конденсируется в облаках, это тепло выделяется и усиливает восходящие потоки, грозовые комплексы, тропические циклоны и т.д. То есть круговорот воды снабжает циркуляцию энергией.

2. Перенос влаги ветрами
   — Потоки общей циркуляции (пассаты, западные ветры средних широт, полярные восточные ветры) транспортируют водяной пар на тысячи километров.
   — Так возникают «атмосферные реки» — узкие струи влаги, дающие обильные осадки при встрече с фронтами или горами.
   — Широтная зональность осадков — влажный экваториальный пояс (ITCZ), сухие субтропики, снова влажные средние широты — это прямое следствие того, как циркуляция перераспределяет влагу.

3. Клетки циркуляции и пояса осадков/засух
   — В тропиках восходящие потоки в зоне межтропической конвергенции поднимают влажный воздух → сильные ливни и влажные леса.
   — Воздух, потеряв влагу и «разогретый» скрытой теплотой, уходит в верхней тропосфере к субтропикам, опускается и высушает воздух → пояса пустынь.
   — В средних широтах циклоны по фронтам переносят влагу к полюсам, формируя привычный ритм погодных систем.

4. Муссоны и сезонные перестройки
   — Летом материки прогреваются сильнее океанов, формируя мощные восходящие потоки и приток влажного морского воздуха → муссонные дожди. Зимой картина меняется. Это пример того, как сезонные изменения циркуляции перестраивают путь влаги и режим осадков.

5. Штормы и экстремы как «моторы» круговорота
   — Тропические циклоны питаются испарением с теплых морей и высвобождением скрытой теплоты при конденсации — без этого звена гидрологического цикла они бы не набирали силу.
   — В средних широтах фронтальные циклоны конвертируют перепады температуры и влажности в осадки и ветер, перенося воду на континенты.

6. Обратные связи с радиационным балансом
   — Облака (продукт конденсации) отражают часть солнечной радиации и задерживают тепловое излучение Земли, влияя на температурные контрасты и, следовательно, на циркуляцию.
   — Осадки меняют альбедо поверхности (снег/лед), а испарение/транспирация растительности регулируют локальную влажность и конвекцию.

7. Потепление и усиление связей
   — Более тёплый воздух способен удерживать больше водяного пара (порядка 7% на °C), значит, при прочих равных усиливаются потоки влаги и потенциально экстремальные осадки. Это влияет и на интенсивность конвекции, и на характер циркуляции.

Итого: атмосферная циркуляция «раскладывает» влагу по планете, определяя где и когда идут дожди или стоят засухи, а круговорот воды, через испарение–конденсацию и скрытую теплоту, в ответ «подпитывает» и модулирует саму циркуляцию. Это взаимосвязанный контур: движение воздуха управляет переносом влаги, а фазы воды управляют энергией и устойчивостью этих движений.