Den globale cirkulation af en atmosfærisk luftstrøm er resultatet af jordens temperaturforskelle, der skaber lufttrykændringer. Luften og vindstrømme definition er luft, der bevæger sig fra områder med højt til lavt tryk.
De fremherskende luftstrømme sker, når luft strømmer fra en højtrykszone til en lavtrykszone. Disse strømme, som også påvirker strømmen af havstrømme, påvirker både vores lokale vejr og globale klima.
I dette indlæg vil vi gå over, hvad der forårsager luftstrømme, lagene i atmosfæren, og hvor luftstrømme sker i atmosfæren.
Lag af atmosfæren
For bedre at forstå luftstrømme er vi nødt til at forstå de forskellige lag i stemning.
Der er fem forskellige lag:
- Troposfæren: Troposfæren er det lag af atmosfæren, der er tættest på jordens overflade. Det er her al vejr og luftstrøm opstår og slutter ~ 11 km fra Jorden.
- Stratosfæren: Efter troposfæren er stratosfæren. Dette niveau er hvor jetfly flyver. Øget ozon i dette område svarer til højere temperaturer. Dette lag går fra 11 km til ~ 50 km fra overfladen.
- Mesosfæren: Efter stratosfæren falder temperaturen hurtigt i mesosfæren op til -90 grader C. Dette lag går fra 50 km til ~ 87 km fra overfladen.
- Termosfære: Luft i termosfæren er meget tynd og kan let opvarme op til over 1500 grader C. Dette lag går fra 87 km til ~ 50 km fra overfladen.
- Eksosfære: Det sidste lag af atmosfæren er eksosfæren. Dette er i det væsentlige det overgangsområde, der fører til det ydre rum.
Når det kommer til vejr-, luft- og vindstrømdefinition, finder du dem alle i troposfæren.
Global atmosfærisk luftstrøm
De fleste af luftstrømmens bevægelser på global skala sker i Jordens øvre atmosfære. Når den solopvarmede luft stiger, divergerer den i troposfæren og bevæger sig mod jordens poler i flere kæmpe sløjfer kaldet cirkulation og / eller konvektionsceller.
Hvis denne atmosfæriske bevægelse ikke skete, ville polerne blive koldere og ækvator vokse varmere.
Varmeforskelle
En af drivkræfterne i den globale atmosfæriske luftstrøm er den ujævne opvarmning af jordens overflade. Atmosfæren opvarmes meget større og hurtigere ved ækvator end ved polerne.
Varm luft stiger, og kold luft synker, så luftstrømme dannes, når atmosfæren flytter overskydende varm luft fra de varmere lave breddegrader til køligere høje breddegrader, og kølig luft strømmer ind for at erstatte den.
Lufttryk
Ækvator modtager solens direkte stråler, og luften opvarmes og stiger, hvilket skaber en lavtrykszone. Tredive grader nord og syd for ækvator køler denne varme luft og synker ned og bevæger sig tilbage til ækvatorens højtrykszone, mens resten af den varme luft strømmer mod polerne.
Når luft strømmer fra højt tryk til lavt tryk, er styrken og nærheden af de to trykområder kendt som "trykgradienten". Jo tættere disse trykområder er, desto stærkere er trykgradienten og producerer stærkere luftstrømme.
Cirkulationsceller
Jordens rotation på sin akse forhindrer luftstrømme i at strømme direkte nord og syd fra ækvator. I stedet afbøjes disse luftstrømme til højre på den nordlige halvkugle og til venstre på den sydlige halvkugle, et fænomen kaldet Coriolis-effekten.
Med denne rotation oprettes tre luftcirkulationsceller mellem ækvator og polerne, der holder de varme og kolde luftstrømme cirkulerende i sløjfer, der fodrer hinanden. Meteorologer identificerer disse som Hadley Cell mellem ækvator og breddegrad 30 grader, Ferrel-cellen mellem breddegrader 30 og 60 og den polære celle mellem breddegrader 60 og 90.
Jetstrøm
Når varme luftmasser i syd pludselig møder kølige luftmasser fra nord, skaber de høje lufttrykgradienter meget høj vind hastigheder kendt som jetstrømmen, et smalt bånd af luft, der strømmer fra vest til øst omkring Jorden med hastigheder, der når 200 miles pr time.
Selvom jetstrøm flyder typisk ved 20.000 fod eller mere, de høje vindhastigheder kan stadig påvirke vejrmønstre på overfladen.