Atmosfærisk cirkulation - et sæt luftstrømme over jordens overflade. Luftstrømme varierer i skala fra titusinder og hundreder af meter (sådanne bevægelser skaber lokale vinde ) til hundreder og tusinder af kilometer, hvilket fører til dannelsen af cykloner , anticykloner , monsuner og passatvinde i troposfæren . I stratosfæren forekommer overvejende zoneoverførsler (hvilket fører til eksistensen af breddezonalitet ) [1] .
Atmosfærens generelle cirkulation er et system af lukkede strømme af luftmasser , manifesteret på skalaen af kontinenter og oceaner eller hele kloden . Lokale atmosfæriske cirkulationer er bestemt af de fysiske og geografiske forhold i et bestemt område. Disse omfatter brise , bjerg-dal vinde og andre [2] .
Luftens bevægelse sker fra områder med højt tryk, skabt af tættere kold luft, til varmere områder med lavt atmosfærisk tryk . Temperaturen varierer på grund af, at Jordens overflade på forskellige breddegrader opvarmes forskelligt af Solen og jordens overflade har forskellige fysiske egenskaber, især på grund af dens opdeling i land og hav. Desuden påvirkes luftens bevægelse af Jordens rotation omkring dens akse og heterogeniteten af dens overflade, hvilket forårsager luftfriktion på jorden og dens medrivende [3] . Den primære energikilde for alle cirkulationsprocesser i Jordens atmosfære er Solens strålingsenergi . Energien fra atmosfærens cirkulation bruges konstant på friktion, men bliver løbende genopfyldt på grund af solstråling [4] .
Atmosfærens generelle cirkulation fører til overførsel af stof og energi i atmosfæren i både bredde- og meridianretninger , hvorfor de er den vigtigste klimadannende proces, der påvirker vejret overalt på planeten [1] . I troposfæren deltager passatvinde , monsuner samt luftmasseoverførsler forbundet med cykloner og anticykloner (cyklonisk aktivitet) i den .
De globale elementer i atmosfærisk cirkulation i troposfæren er tre (i hver halvkugle) cirkulationsceller - Hadley -celle , Ferrell-celle , polarcelle .
På de mest opvarmede steder har den opvarmede luft en lavere tæthed og stiger og danner dermed en zone med lavt atmosfærisk tryk. På samme måde dannes en højtrykszone på koldere steder. [5] . Luftens bevægelse sker fra en zone med højt atmosfærisk tryk til en zone med lavt atmosfærisk tryk. Da jo tættere på ækvator og længere fra polerne området er placeret, jo bedre varmes det op, i de nederste lag af atmosfæren er der en overvejende bevægelse af luft fra polerne til ækvator [1] [3] . Jorden roterer dog også om sin akse, så Coriolis-kraften virker på den bevægende luft og afbøjer denne bevægelse mod vest. I de øverste lag af troposfæren dannes en omvendt bevægelse af luftmasser: fra ækvator til polerne. Dens Coriolis-styrke bøjer konstant mod øst, og jo længere, jo mere. Og i områder omkring 30 grader nordlig og sydlig breddegrad bliver bevægelsen rettet fra vest til øst parallelt med ækvator. Som følge heraf har luften, der er faldet ind på disse breddegrader, ingen steder at gå i sådan en højde, og den synker ned til jorden. Her dannes området med det højeste tryk (det subtropiske højtryksbælte ). Sådan dannes passatvindene - konstante vinde, der blæser mod ækvator og mod vest, og da indpakningskraften virker konstant, når man nærmer sig ækvator, blæser passatvindene næsten parallelt med denne [3] . Luftstrømmene i de øverste lag, rettet fra ækvator til troperne , kaldes antihandelsvinde . Passatvindene og anti-passatvindene danner så at sige et lufthjul, langs hvilket der opretholdes en kontinuerlig luftcirkulation mellem ækvator og troperne. Mellem passatvindene på den nordlige og sydlige halvkugle er den intertropiske konvergenszone [1] .
I løbet af året skifter denne zone fra ækvator til den varmere sommerhalvkugle. Som et resultat, nogle steder, især i Det Indiske Ocean-bassin, hvor hovedretningen for lufttransport om vinteren er fra vest til øst, erstattes den om sommeren af den modsatte. Sådanne luftoverførsler kaldes tropiske monsuner. Cyklonisk aktivitet forbinder den tropiske cirkulationszone med cirkulation på tempererede breddegrader, og mellem dem er der en udveksling af varm og kold luft. Som et resultat af interlatitudinal luftudveksling overføres varme fra lave til høje breddegrader og kulde fra høje til lave breddegrader, hvilket fører til bevarelse af termisk ligevægt på Jorden [3] .
Faktisk ændrer atmosfærens cirkulation sig konstant, både på grund af årstidsbestemte ændringer i fordelingen af varme på jordens overflade og i atmosfæren, og på grund af dannelsen og bevægelsen af cykloner og anticykloner i atmosfæren. Cykloner og anticykloner bevæger sig generelt mod øst, mens cykloner afviger mod polerne, og anticykloner - væk fra polerne [4] .
Således dannes:
Denne trykfordeling svarer til vestlig transport på tempererede breddegrader og østlig transport på tropiske og høje breddegrader. På den sydlige halvkugle er zonaliteten af atmosfærisk cirkulation bedre udtrykt end på den nordlige halvkugle, da der hovedsageligt er oceaner. Vinden i passatvindene varierer lidt, og disse ændringer ændrer kun lidt på cirkulationens karakter. I gennemsnit, omkring 80 gange om året i nogle områder af den intratropiske konvergenszone, udvikles tropiske cykloner , som dramatisk ændrer det etablerede vindregime og vejrforholdene i troperne, sjældnere uden for dem. På ekstratropiske breddegrader er cykloner mindre intense end tropiske. Udvikling og passage af cykloner og anticykloner er et dagligdags fænomen. De meridionale komponenter i den atmosfæriske cirkulation forbundet med cyklonaktivitet på ekstratropiske breddegrader ændrer sig hurtigt og hyppigt. Det sker dog, at omfattende og høje cykloner og anticykloner næsten ikke ændrer deres position i flere dage og nogle gange endda uger. Derefter sker der modsat rettede langsigtede meridionale luftoverførsler, nogle gange i hele troposfærens tykkelse, som spredes over store områder og endda over hele halvkuglen. På ekstratropiske breddegrader skelnes der derfor mellem to hovedtyper af cirkulation over halvkuglen eller dens store sektor: zonal, med en overvægt af zonal, oftest vestlig transport , og meridional, med tilstødende lufttransport mod lave og høje breddegrader. Den meridionale type cirkulation udfører en meget større interlatitudinel varmeoverførsel end den zoneformede [4] .
Atmosfærisk cirkulation sikrer også fordeling af fugt både mellem klimazoner og inden for dem. Overfloden af nedbør i ækvatorialbæltet er ikke kun tilvejebragt af dens egen høje fordampning, men også af overførsel af fugt (på grund af atmosfærens generelle cirkulation) fra de tropiske og subækvatoriale bælter. I det subækvatoriale bælte sikrer atmosfærisk cirkulation årstidernes skiften. Når monsunen blæser fra havet, regner det kraftigt. Når monsunen blæser fra det tørre land, begynder den tørre sæson. Det tropiske bælte er tørrere end de ækvatoriale og subækvatoriale bælter, da atmosfærens generelle cirkulation fører fugt til ækvator. Derudover hersker vinde fra øst til vest, derfor falder der på grund af den fugt, der er fordampet fra overfladen af havene og oceanerne, ret meget regn i de østlige dele af kontinenterne. Længere mod vest er der ikke nok regn, klimaet bliver tørt. Sådan dannes hele bælter af ørkener, såsom Sahara eller Australiens ørkener .
Ordbøger og encyklopædier |
|
---|---|
I bibliografiske kataloger |