JustPaste.it

Cyrkulacja atmosfery

Przez pojęcie cyrkulacji atmosfery należy rozumieć ruch zarówno dużych mas powietrza, obejmujący całą planetę lub kontynent, jak i nakładające się nań różnorodne systemy prądów powietrznych mniejszej skali. Cyrkulacja atmosfery wtstępuje wskutek niejednakowego nagrzania powieszchni Ziemi w wyniku nierównomiernego dopływu energii promieniowania słonecznego. Wynika to z faktu, że ilość energii słonecznej docierającej do określonego obszru zależy od kąta padania promieni słonecznych i jest funkcją pory roku i dnia. Różnice temperatury między powieszchnią Ziemi a atmosferą i w samej przyziemnej atmosferze, zwłaszcza między strefami małych i dużych szerokości geograficznych, wywołują różnice ciśnienia, te zaś powodują powstanie prądów powietrznych.

Uśredniony, wielkoskalowy ruch powietrza atmosferycznego, odbywający się w skali całej kuli ziemskij lub kontynentu nosi naswę ogólnej cyrkulacji atmosfery. Gdyby nie ruch obrotowy Ziemi i zróżnicowanie jej powieszchni, to powietrze nagrzane w strefie międzyrównikowej, jako lżejsze niż leżące dalej od równika, wznosiło by się, górą płynęło ku biegunom równolegle do południków, tam wskutek ochłodzenia opadało i dołem wracało z powrotem do równika, płynąc także równolekle do równika. Jednak siła Coriolisa, występująca przy ruchu obrotowym Ziemi, odchyla prąd powietrza od kierunku gradientu ciśnienia. Natomiast zróżnicowanie powieszchni Ziemi i związane z nim niejednakowe nagrzwanie się, szczególnie kontynentów i oceanów, daje początek wielu nakładającym się na siebie, zamkniętym cyrkulacjom powietrza mniejszej skali - regionalnym i lokalnym, niesłychanie komplikującym planetarne prądy atmosferyczne. Schemat ogólnej cyrkulacji atmosfery można przedstawić następująco: w strefie równikowej nagrzane powietrze wznosi się do góry i część tego powietrza odpływa na północ, a część na południe.  W związku z tym w strefie równikowej powstaje pas obniżonego ciśnienia o niewielkiej prędkości wiatru dolnego nazywany pasy ciszy równikowej. Odpływające górą ne półkuli północnej w stronę bieguna powietrze równikowe pod wpływem działania siły Coriolisa odchyla swój kierunek ruchu coraz bardziej w prawo od kierunku południkowego, w skutek czego na szerokości geograficznej około 35o powietrze to przemieszcza się już równolegle do równoleżników

Powietrze płynące na półkuli południowej w stronę bieguna odchyla się w kierunku przeciwnym niż na półkuli północnej. Dzięki temu w okolicy zwrotników tworzą się zapory powietrzne utrudniające swobodny przepływ powietrza znad równika dalej ku większym szerokościom geograficznym. Powoduje to powstawanie w szerokościach zwrotnikowych na obu półkulach pasów wysokiego ciśnienia natury dynamicznej (wyżów zwrotnikowych). Wzrost ciśnienia atmosferycznego przy Ziemi w okolicy zwrotników powoduje odpływ powietrza dołem w stronę równika. Ten dolny wiatr wiejący od zwrotników do równika, nazywany pasatem, ma na półkuli północnej początkowo kierunek północny, ale pod wpływem siły Coriolisa zbacza w prawo od kierunku pierwotnego i przechodzi w wiatr północno - wschodni. Pasaty na półkuli północnej i południowej, osiągające średnio prędkość 5-8 m/s, spotykają się w pobliżu równika (linia zbieżności pasatów), jako prądy powietrza o dosyć zróżnicowanej temperaturze, tworzące tam strefę nazywaną zazwyczaj fromtem równikowym. Pionowy zasięg pasatu nie przekracza kilku klilometrów. Po zewnętrznej stronie pasów wyżów zwrotnokowych, między 35o a 65o szerokości geograficznej N i S, wiatry< początkowo sterowane ku biegunom, w skutek działania siły Coriolisa przybierają kierunek zbliżony do zachodniego (strefy wiatrów zachodnich).

W szerokościach tych obserwuje się jednak częste zmiany kierunku prądów powietrznych wskutek dużej ilości przemieszczających się niżów i wyżów barycznych, dzięli którym powietrze polarne przemieszcza się na południe a zwrotnikowe na odwrót, przenika daleko na północ. Na granicy pasów wyżów zwrotnikowych i stref wiatrów zachodnich powstają strefy nazywane planetarnymi strefami frontowymi, o dużych poziomych gradientach temperatury. W strefach tych na różnych wysokościach, a szczególnie w górnej troposferze, występuje wiatr o bardzo durzej prędkości tzw. prąd strumieniowy (jet-steam). W okolicy biegunów cyrkulacja atmosferyczna związana jest z istnieniem dnia i nocy polarnej. W dolnej troposferze obszarów okołobiegunowych przeważa wschodni kierunek spływy powietrza. Układ ogólnej cyrkulacji atmosferycznej wyrażniej zaznaczają się na mapach klimatycznych, obrazujących rozkład miesięcznych lub sezonowych wartości parametrów meteorologicznych. Rzeczywisty obraz cyrkulacji atmosfery widoczny na mapach synoptycznych znacznie odbiega od przedstawionego schematu, gdyż stanowi ona ruch wypadkowy nakładających się na siebie układów cyrkulacyjnych różnej skali przestrzennej i czasowej.

 

Autor: kabak