العلاقة بين تدرج الضغط وسرعة الرياح

تدرج الضغط هو التغيير في الضغط الجوي على مسافة. التغييرات الكبيرة ضمن مسافات أقصر تساوي سرعات الرياح العالية ، في حين أن البيئات التي تظهر تغيرًا أقل في الضغط مع المسافة تولد رياحًا أقل أو غير موجودة. وذلك لأن هواء الضغط العالي يتحرك دائمًا نحو هواء ذي ضغط منخفض في محاولة لتحقيق التوازن داخل الغلاف الجوي. ينتج عن التدرجات الحادة دفعة أقوى.

تصور خرائط الطقس السطحي الضغط الجوي بخطوط متساوية الضغط أو خطوط متساوية الضغط. هذه الخطوط ، المعروفة أيضًا باسم خطوط الضغط ، تكون عادةً على فترات من أربعة مليبار (mb). تشكل هذه المخططات دوائر حول أنظمة الضغط المرتفع والمنخفض على الخريطة. تعني الخطوط المتباعدة بإحكام هبوب رياح شديدة. نظرًا لأن الضغط يتناقص عمومًا مع الارتفاع ، يتم استخدام طريقة تجانس لتحويل الكل إلى ضغط مستوى سطح البحر القياسي والذي يعتبر 1013 ميغا بايت أو 29.92 بوصة من الزئبق (inHg).

تعمل القوة العالية إلى المنخفضة التي تسبب الرياح وسرعتها على المقاييس السينوبتيكية مثل تلك الموضحة على خرائط السطح التقليدية. يمكن أن تحدث التدرجات أيضًا على مستويات أصغر بكثير من الأنظمة العالية والمنخفضة المرتبطة بأنظمة خطوط العرض المتوسطة. أحد الأمثلة على ذلك هو انفجار صغير يحدث داخل عاصفة رعدية فردية. الاندفاع الصغير عبارة عن تدرج ضغط رأسي ناتج عن وجود هواء جاف موجود أسفل العاصفة الرعدية أو دخولها. يتبخر المطر في هذا الهواء الجاف مما يؤدي إلى التبريد. يكون الهواء البارد أكثر كثافة ، مما ينتج عنه ضغط هواء أعلى يندفع إلى السطح.

تعمل القوة العالية إلى المنخفضة التي تسبب الرياح وسرعتها على المقاييس السينوبتيكية مثل تلك التي تظهر على خرائط السطح التقليدية. يمكن أن تحدث التدرجات أيضًا على مقاييس أصغر بكثير من الأنظمة العالية والمنخفضة المرتبطة بالعواصف الرعدية في خطوط العرض الوسطى. أحد الأمثلة على ذلك هو انفجار صغير يحدث داخل عاصفة رعدية فردية. الاندفاع الصغير عبارة عن تدرج ضغط رأسي ناتج عن وجود هواء جاف موجود أسفل العاصفة الرعدية أو دخولها. يتبخر المطر في هذا الهواء الجاف مما يؤدي إلى التبريد. يكون الهواء البارد أكثر كثافة ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الهواء الذي يغرق في السطح.

يتم تحديد سرعة الرياح من خلال تدرج الضغط ، فما مقدار التدرج الذي يتوافق مع سرعة رياح معينة؟ وفقًا لكتاب الطقس من تأليف جاك ويليامز ، فإن "فرق الضغط بمقدار نصف رطل لكل بوصة مربعة بين الأماكن التي تفصل بينها مسافة 500 ميل سوف يتسارع لا يزال الهواء يصل إلى 80 ميلاً في الساعة للرياح في ثلاث ساعات. "من خلال الخبرة في النظر إلى خرائط منطقة معينة ، يمكن تقدير سرعة الرياح بالنظر إلى isobar تباعد. من الصعب أن تكون دقيقًا لأن عوامل أخرى مثل الاحتكاك وتأثير كوريوليس و "الدوران للخارج" وخط العرض تؤثر على السرعة. مثال من metservice.com هو "المسافة بين خطي عرض درجتين تقريبًا (مع خطوط متساوية مستقيم) تعني رياحًا جديدة حول أوكلاند ولكنها عاصفة فوق فيجي.

وفقًا لورقة على الإنترنت من جامعة سنترال ميشيغان ، ليس صحيحًا أن الهواء يتبع دائمًا قوة تدرج الضغط من الأعلى إلى المنخفض. يمكن أن تحدث الحركة العمودية للأسفل بتدفق منخفض إلى مرتفع. هذا نتيجة لقوة الجاذبية ببساطة أكبر من تدرج الضغط.

  • يشارك
instagram viewer