Wie funktionieren Luftströmungen?

Die globale Zirkulation eines atmosphärischen Luftstroms ist das Ergebnis der Temperaturunterschiede der Erde, die Luftdruckänderungen erzeugen. Die Luft und Windströmungen Definition ist, dass sich Luft von Hoch- zu Tiefdruckgebieten bewegt.

Die vorherrschenden Luftströmungen treten auf, wenn Luft von einer Hochdruckzone in eine Niederdruckzone strömt. Diese Ströme, die auch den Fluss von Meeresströmungen, beeinflussen sowohl unser lokales Wetter als auch das globale Klima.

In diesem Beitrag gehen wir darauf ein, was Luftströmungen verursacht, die Schichten der Atmosphäre und wo Luftströmungen in der Atmosphäre auftreten.

Um Luftströmungen besser zu verstehen, müssen wir die verschiedenen Schichten des Atmosphäre.

Es gibt fünf verschiedene Schichten:

1. Troposphäre: Die Troposphäre ist die der Erdoberfläche am nächsten liegende Schicht der Atmosphäre. Hier treten alle Wetter- und Luftströmungen auf und enden ~11 km von der Erde entfernt.
2. Stratosphäre: Nach der Troposphäre folgt die Stratosphäre. Auf dieser Ebene fliegen Jets. Erhöhtes Ozon in diesem Bereich korrespondiert mit höheren Temperaturen. Diese Schicht reicht von 11 km bis ~50 km von der Oberfläche.
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3. Mesosphäre: Nach der Stratosphäre sinkt die Temperatur in der Mesosphäre schnell auf bis zu -90 Grad C. Diese Schicht reicht von 50 km bis ~87 km von der Oberfläche.
4. Thermosphäre: Die Luft in der Thermosphäre ist sehr dünn und kann sich leicht auf über 1500 Grad C erhitzen. Diese Schicht reicht von 87 km bis ~50 km von der Oberfläche.
5. Exosphäre: Die letzte Schicht der Atmosphäre ist die Exosphäre. Dies ist im Wesentlichen der Übergangsbereich, der zum Weltraum führt.

Wenn es um die Definition von Wetter, Luft- und Windströmungen geht, finden Sie sie alle im Troposphäre.

Die meisten Bewegungen von Luftströmungen auf globaler Ebene finden in der oberen Atmosphäre der Erde statt. Wenn die von der Sonne erwärmte Luft aufsteigt, divergiert sie in der Troposphäre und bewegt sich in mehreren riesigen Schleifen, die Zirkulation und/oder genannt werden, zu den Erdpolen Konvektionszellen.

Ohne diese atmosphärische Bewegung würden die Pole kälter und der Äquator heißer.

Eine der treibenden Kräfte der globalen atmosphärischen Luftströmung ist die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche. Am Äquator erwärmt sich die Atmosphäre viel stärker und schneller als an den Polen.

Heiße Luft steigt auf und kalte Luft sinkt, so dass sich Luftströme bilden, wenn die Atmosphäre überschüssige heiße Luft von den wärmeren niedrigen Breiten in kühlere hohe Breiten bewegt und kühle Luft hereinströmt, um sie zu ersetzen.

Der Äquator empfängt die direkte Sonneneinstrahlung und die Luft wird erwärmt und steigt auf, wodurch eine Tiefdruckzone entsteht. Dreißig Grad nördlich und südlich des Äquators kühlt diese warme Luft ab, sinkt und bewegt sich zurück in die Hochdruckzone des Äquators, während der Rest der warmen Luft in Richtung der Pole strömt.

Wenn Luft von Hochdruck zu Niederdruck strömt, werden die Stärke und Nähe der beiden Druckbereiche als "Druckgradient" bezeichnet. Je näher diese Druckbereiche sind, desto stärker ist der Druckgradient, wodurch stärkere Luftströmungen erzeugt werden.

Die Rotation der Erde um ihre Achse verhindert, dass Luftströmungen direkt vom Äquator nach Norden und Süden fließen. Stattdessen werden diese Luftströmungen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt, ein Phänomen, das als Coriolis-Effekt bezeichnet wird.

Durch diese Rotation entstehen zwischen dem Äquator und den Polen drei Luftzirkulationszellen, die die warmen und kalten Luftströme in Schleifen zirkulieren lassen, die sich gegenseitig speisen. Meteorologen identifizieren diese als die Hadley Zelle zwischen dem Äquator und dem 30. Breitengrad, die Ferrel-Zelle zwischen den Breitengraden 30 und 60 und die Polarzelle zwischen den Breitengraden 60 und 90.

Wenn warme Luftmassen im Süden abrupt auf kühle Luftmassen aus dem Norden treffen, entsteht durch die hohen Luftdruckgradienten ein sehr starker Wind Geschwindigkeiten, die als Jetstream bekannt sind, ein schmales Luftband, das von West nach Ost mit Geschwindigkeiten von bis zu 200 Meilen pro um die Erde strömt Stunde.

Obwohl die Jet-Stream normalerweise in einer Höhe von 20.000 Fuß oder mehr fließt, können die hohen Windgeschwindigkeiten immer noch Wettermuster an der Oberfläche beeinflussen.