Globalna cirkulacija atmosferske struje zraka rezultat je Zemljinih temperaturnih razlika koje stvaraju promjene tlaka zraka. Zrak i struje vjetra definicija je zrak koji se kreće od područja visokog do niskog tlaka.
Prevladavajuće struje zraka događaju se kada zrak prelazi iz područja visokog tlaka u područje niskog tlaka. Te struje, koje također utječu na protok oceanske struje, utječu i na naše lokalno vrijeme i na globalnu klimu.
U ovom ćemo postu razmotriti što uzrokuje zračne struje, slojeve atmosfere i gdje se zračne struje događaju u atmosferi.
Slojevi atmosfere
Da bismo bolje razumjeli zračne struje, moramo razumjeti različite slojeve atmosfera.
Postoji pet različitih slojeva:
- Troposfera: Troposfera je sloj atmosfere najbliži površini Zemlje. Tu se javljaju sve vremenske i zračne struje i završavaju ~ 11 km od Zemlje.
- Stratosfera: Nakon troposfere je stratosfera. Na ovoj razini lete mlaznice. Povećani ozon na ovom području odgovara višim temperaturama. Ovaj sloj ide od 11 km do ~ 50 km od površine.
- Mezosfera: Nakon stratosfere, temperatura se u mezosferi brzo smanjuje i do -90 stupnjeva C. Ovaj sloj ide od 50 km do ~ 87 km od površine.
- Termosfera: Zrak u termosferi je vrlo rijedak i lako se može zagrijati do preko 1500 stupnjeva C. Ovaj sloj ide od 87 km do ~ 50 km od površine.
- Egzosfera: Posljednji sloj atmosfere je egzosfera. Ovo je u osnovi prijelazno područje koje vodi u svemir.
Što se tiče definicije vremena, zraka i vjetra, pronaći ćete ih sve u troposfera.
Globalna atmosferska zračna struja
Većina kretanja zračnih struja na globalnoj razini događa se u gornjim dijelovima Zemlje. Kako se suncem zagrijani zrak diže, on se u troposferi razilazi i kreće prema Zemljinim polovima u nekoliko divovskih petlji koje se nazivaju cirkulacija i / ili konvekcijske stanice.
Da se ovo atmosfersko kretanje ne dogodi, polovi bi postali hladniji, a ekvator vrući.
Toplinske razlike
Jedna od pokretačkih sila globalne atmosferske struje zraka je neravnomjerno zagrijavanje Zemljine površine. Atmosfera se zagrijava mnogo veće i brže na ekvatoru nego na polovima.
Vrući zrak raste i hladni zrak tone, pa zračne struje nastaju kad atmosfera premjesti višak vrućeg zraka iz toplijih niskih geografskih širina u hladnije visoke geografske širine, a hladni zrak naleti da ga zamijeni.
Tlak zraka
Ekvator prima sunčeve izravne zrake, a zrak se zagrijava i diže, stvarajući zonu niskog tlaka. Trideset stupnjeva sjeverno i južno od ekvatora, ovaj topli zrak hladi se i tone i vraća natrag u zonu visokog tlaka ekvatora dok ostatak toplog zraka teče prema polovima.
Kad zrak teče od visokog tlaka do niskog tlaka, snaga i blizina dvaju područja tlaka poznati su kao "gradijent tlaka". Što su ta područja tlaka bliža, to će gradijent tlaka biti jači, što stvara jače zračne struje.
Cirkulacijske stanice
Zemljina rotacija oko svoje osi sprječava strujanje zračnih struja izravno prema sjeveru i jugu s ekvatora. Umjesto toga, ove zračne struje skreću se udesno na sjevernoj i lijevo u južnoj hemisferi, fenomen nazvan Coriolisov efekt.
Ovom rotacijom stvaraju se tri ćelije za cirkulaciju zraka između ekvatora i polova koje održavaju toplu i hladnu zračnu struju koja kruži u petljama koje se međusobno napajaju. Meteorolozi ih identificiraju kao Hadley Cell između ekvatora i zemljopisne širine 30 stupnjeva, Ferrelova stanica između geografskih širina 30 i 60 i polarne stanice između 60 i 90 geografskih širina.
Jet Stream
Kada tople zračne mase na jugu naglo susretnu hladne zračne mase sa sjevera, visoki gradijenti tlaka zraka stvaraju vrlo jak vjetar brzine poznate kao mlazni tok, uski pojas zraka koji teče od zapada prema istoku oko Zemlje brzinama dosežući 200 milja po sat.
iako mlazni tok obično teče na 20.000 stopa ili više, velike brzine vjetra i dalje mogu utjecati na vremenske obrasce na površini.