Atmosfēras gaisa strāvas globālā cirkulācija ir Zemes temperatūras atšķirību rezultāts, kas rada gaisa spiediena izmaiņas. Gaiss un vēja straumes definīcija ir gaiss, kas pārvietojas no augsta spiediena uz zemu spiedienu.
Valdošās gaisa plūsmas notiek, kad gaiss plūst no augsta spiediena zonas uz zema spiediena zonu. Šīs strāvas, kas ietekmē arī plūsmu okeāna straumesietekmē gan mūsu vietējos laika apstākļus, gan globālo klimatu.
Šajā ziņojumā mēs aplūkosim to, kas izraisa gaisa plūsmas, atmosfēras slāņus un kur atmosfērā notiek gaisa plūsmas.
Atmosfēras slāņi
Lai labāk izprastu gaisa plūsmas, mums ir jāsaprot dažādi gaisa slāņi atmosfēru.
Ir pieci dažādi slāņi:
- Troposfēra: Troposfēra ir atmosfēras slānis, kas ir vistuvāk Zemes virsmai. Šeit notiek visi laika apstākļi un gaisa straumes, kas beidzas ~ 11 km attālumā no Zemes.
- Stratosfēra: Pēc troposfēras ir stratosfēra. Šajā līmenī lido strūklas. Paaugstināts ozona daudzums šajā apgabalā atbilst augstākai temperatūrai. Šis slānis iet no 11 km līdz ~ 50 km no virsmas.
- Mezosfēra: Pēc stratosfēras temperatūra mezosfērā strauji pazeminās līdz -90 grādiem C. Šis slānis iet no 50 km līdz ~ 87 km no virsmas.
- Termosfēra: Gaiss termosfērā ir ļoti plāns un var viegli sasilt līdz vairāk nekā 1500 grādiem C. Šis slānis iet no 87 km līdz ~ 50 km no virsmas.
- Eksosfēra: Pēdējais atmosfēras slānis ir eksosfēra. Būtībā tā ir pārejas zona, kas ved uz kosmosu.
Kad runa ir par laika apstākļu, gaisa un vēja plūsmu definīciju, jūs tos visus atradīsit troposfēra.
Globālā atmosfēras gaisa strāva
Lielākā daļa gaisa plūsmu kustību pasaules mērogā notiek Zemes atmosfēras augšdaļā. Saulei sasildītajam gaisam paceļoties, tas troposfērā atšķiras un virzās uz Zemes stabiem vairākās milzu cilpās, ko dēvē par cirkulāciju un / vai konvekcijas šūnas.
Ja šī atmosfēras kustība nenotiktu, stabi kļūtu vēsāki un ekvators kļūtu karstāks.
Siltuma atšķirības
Viens no globālās atmosfēras gaisa strāvas virzītājspēkiem ir nevienmērīga Zemes virsmas sasilšana. Atmosfēra tiek karsēta daudz lielāk un ātrāk pie ekvatora nekā pie stabiem.
Karstais gaiss paaugstinās un aukstais gaiss grimst, tāpēc gaisa plūsmas veidojas, kad atmosfēra lieko karsto gaisu pārvieto no siltākiem zemiem platuma grādiem uz vēsākiem augstiem platuma grādiem, un vēss gaiss steidzas to aizstāt.
Gaisa spiediens
Ekvators saņem tiešos saules starus, un gaiss tiek uzkarsēts un paaugstināts, izveidojot zema spiediena zonu. Trīsdesmit grādus uz ziemeļiem un dienvidiem no ekvatora šis siltais gaiss atdziest, nogrimst un pārvietojas atpakaļ uz ekvatora augstspiediena zonu, kamēr pārējais siltais gaiss plūst uz stabu pusi.
Kad gaiss plūst no augsta spiediena uz zemu spiedienu, divu spiediena apgabalu stiprums un tuvums ir pazīstams kā "spiediena gradients". Jo tuvāk atrodas šie spiediena laukumi, jo spēcīgāks spiediena gradients rada spēcīgākas gaisa plūsmas.
Cirkulācijas šūnas
Zemes rotācija uz ass novērš gaisa plūsmu plūsmu tieši uz ziemeļiem un dienvidiem no ekvatora. Tā vietā šīs gaisa straumes tiek novirzītas pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē, ko sauc par Koriolisa efektu.
Ar šo rotāciju tiek izveidotas trīs gaisa cirkulācijas šūnas starp ekvatoru un stabiem, kas uztur silta un auksta gaisa strāvu cirkulējošās cilpās, kas baro viens otru. Meteorologi tos identificē kā Hadlija Šūna starp ekvatoru un platumu 30 grādiem, Ferrel šūnu starp 30 un 60 platuma grādiem un polāro šūnu starp 60 un 90 platuma grādiem.
Strūklas
Kad siltās gaisa masas dienvidos pēkšņi saskaras ar vēsām gaisa masām no ziemeļiem, augsta gaisa spiediena gradienti rada ļoti lielu vēju ātrumu, kas pazīstams kā strūklas plūsma, šaura gaisa josla, kas no Z no rietumiem uz austrumiem plūst ar ātrumu, kas sasniedz 200 jūdzes stunda.
Lai gan strūklas parasti plūst pie 20000 pēdām vai vairāk, augsts vēja ātrums joprojām var ietekmēt laika apstākļus uz virsmas.