كيف تعمل التيارات الهوائية؟

إن الدوران العالمي لتيار الهواء الجوي هو نتيجة الاختلافات في درجة حرارة الأرض التي تخلق تغيرات في ضغط الهواء. الهواء و تيارات الرياح التعريف هو انتقال الهواء من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض.

تحدث التيارات الهوائية السائدة عندما يتدفق الهواء من منطقة ضغط مرتفع إلى منطقة ضغط منخفض. هذه التيارات ، والتي تؤثر أيضًا على تدفق تيارات المحيط، تؤثر على الطقس المحلي والمناخ العالمي.

في هذا المنشور ، سنستعرض أسباب التيارات الهوائية وطبقات الغلاف الجوي وأين تحدث تيارات الهواء في الغلاف الجوي.

لفهم التيارات الهوائية بشكل أفضل ، نحتاج إلى فهم الطبقات المختلفة لـ أجواء.

هناك خمس طبقات مختلفة:

1. تروبوسفير: طبقة التروبوسفير هي أقرب طبقة من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض. هذا هو المكان الذي تحدث فيه جميع التيارات الجوية والجوية وتنتهي على بعد 11 كم من الأرض.
2. الستراتوسفير: بعد طبقة التروبوسفير هي طبقة الستراتوسفير. هذا المستوى حيث تطير الطائرات. زيادة الأوزون في هذه المنطقة يتوافق مع درجات حرارة أعلى. تمتد هذه الطبقة من 11 كم إلى ~ 50 كم من السطح.
3. الميزوسفير: بعد طبقة الستراتوسفير ، تنخفض درجة الحرارة بسرعة في طبقة الميزوسفير لتصل إلى -90 درجة مئوية. تمتد هذه الطبقة من 50 كم إلى ~ 87 كم من السطح.
   instagram story viewer
4. الحرارة: الهواء في الغلاف الحراري رقيق جدًا ويمكن أن يسخن بسهولة لأكثر من 1500 درجة مئوية. تمتد هذه الطبقة من 87 كم إلى ~ 50 كم من السطح.
5. إكزوسفير: الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي هي الغلاف الخارجي. هذه هي في الأساس منطقة انتقالية تؤدي إلى الفضاء الخارجي.

عندما يتعلق الأمر بتعريف تيارات الطقس والهواء والرياح ، ستجدهم جميعًا في التروبوسفير.

تحدث معظم حركات التيارات الهوائية على نطاق عالمي في الغلاف الجوي العلوي للأرض. عندما يرتفع الهواء المدفأ بالشمس ، فإنه يتباعد في طبقة التروبوسفير ويتحرك نحو قطبي الأرض في عدة حلقات عملاقة تسمى الدوران و / أو خلايا الحمل الحراري.

إذا لم تحدث هذه الحركة الجوية ، فإن القطبين سيزدادان برودة وخط الاستواء سيزداد سخونة.

أحد القوى الدافعة لتيار الهواء الجوي العالمي هو التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض. يسخن الغلاف الجوي بشكل أكبر وأسرع عند خط الاستواء منه عند القطبين.

يرتفع الهواء الساخن ويغرق الهواء البارد ، لذلك تتشكل تيارات الهواء عندما يحرك الغلاف الجوي الهواء الساخن الزائد من خطوط العرض المنخفضة الأكثر دفئًا إلى خطوط العرض المرتفعة الأكثر برودة ، ويدفع الهواء البارد ليحل محله.

يستقبل خط الاستواء أشعة الشمس المباشرة ويسخن الهواء ويرتفع ، مما يخلق منطقة ضغط منخفض. ثلاثون درجة شمال وجنوب خط الاستواء ، يبرد هذا الهواء الدافئ ويغوص ويعود إلى منطقة الضغط المرتفع لخط الاستواء بينما يتدفق باقي الهواء الدافئ نحو القطبين.

عندما يتدفق الهواء من ضغط مرتفع إلى ضغط منخفض ، تُعرف قوة وقرب منطقتي الضغط باسم "تدرج الضغط". وكلما اقتربت مناطق الضغط هذه ، كلما كان تدرج الضغط أقوى ، مما ينتج تيارات هواء أقوى.

يمنع دوران الأرض على محورها التيارات الهوائية من التدفق مباشرة شمالًا وجنوبيًا من خط الاستواء. بدلاً من ذلك ، تنحرف هذه التيارات الهوائية إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي ، وهي ظاهرة تسمى تأثير كوريوليس.

مع هذا الدوران ، يتم إنشاء ثلاث خلايا دوران للهواء بين خط الاستواء والأقطاب التي تحافظ على تيارات الهواء الدافئة والباردة في حلقات تغذي بعضها البعض. يحدد خبراء الأرصاد الجوية هذه على أنها هادلي سيل بين خط الاستواء وخط العرض 30 درجة ، وخلية فيريل بين خطي عرض 30 و 60 ، والخلية القطبية بين خطي عرض 60 و 90.

عندما تلتقي كتل الهواء الدافئ في الجنوب فجأة بكتل الهواء الباردة القادمة من الشمال ، فإن تدرجات ضغط الهواء المرتفع تخلق رياحًا شديدة جدًا سرعات تعرف باسم التيار النفاث ، وهو نطاق ضيق من الهواء يتدفق من الغرب إلى الشرق حول الأرض بسرعة تصل إلى 200 ميل في كل ساعة.

على الرغم من أن طائرة نفاثة يتدفق عادةً على ارتفاع 20000 قدم أو أكثر ، ولا تزال سرعات الرياح العالية تؤثر على أنماط الطقس على السطح.