Związek między gradientem ciśnienia a prędkością wiatru

Gradient ciśnienia to zmiana ciśnienia atmosferycznego na odległość. Duże zmiany na krótszych dystansach oznaczają duże prędkości wiatru, podczas gdy środowiska wykazujące mniejsze zmiany ciśnienia wraz z odległością generują wiatry słabsze lub nieistniejące. Dzieje się tak, ponieważ powietrze o wyższym ciśnieniu zawsze porusza się w kierunku powietrza o niższym ciśnieniu, próbując uzyskać równowagę w atmosferze. Bardziej strome wzniesienia powodują silniejszy nacisk.

Powierzchniowe mapy pogodowe przedstawiają ciśnienie barometryczne liniami równego ciśnienia lub izobarami. Linie te, znane również jako kontury ciśnienia, zwykle znajdują się w odstępach co cztery milibary (mb). Te kontury tworzą okręgi wokół systemów wysokiego i niskiego ciśnienia na mapie. Ciasno rozmieszczone kontury oznaczają silne wiatry. Ponieważ ciśnienie generalnie spada wraz z wysokością, stosowana jest metoda wygładzania, która konwertuje wszystko stacje do standardowego ciśnienia na poziomie morza, które uważa się za 1013 mb lub 29,92 cala słupa rtęci (w Hg).

instagram story viewer

Wysoka lub niska siła, która powoduje wiatr i jego prędkość, działa w skalach synoptycznych, takich jak te przedstawione na konwencjonalnych mapach powierzchniowych. Gradienty mogą również występować w skalach znacznie mniejszych niż systemy wysokie i niskie związane z systemami o średnich szerokościach geograficznych. Jednym z przykładów jest mikrowybuch, który występuje podczas pojedynczej burzy. Mikroburst to pionowy gradient ciśnienia spowodowany przez suche powietrze znajdujące się pod burzą lub wchodzące w nią. Deszcz odparowuje w tym suchym powietrzu, powodując ochłodzenie. Chłodne powietrze jest gęstsze, dzięki czemu powstaje powietrze o wyższym ciśnieniu, które opada na powierzchnię.

Wysoka lub niska siła, która powoduje wiatr i jego prędkość, działa w skalach synoptycznych, takich jak te przedstawione na konwencjonalnych mapach powierzchniowych. Gradienty mogą również występować w skalach znacznie mniejszych niż wysokie i niskie systemy związane z burzami na średnich szerokościach geograficznych. Jednym z przykładów jest mikrowybuch, który występuje podczas pojedynczej burzy. Mikroburst to pionowy gradient ciśnienia spowodowany przez suche powietrze znajdujące się pod burzą lub wchodzące w nią. Deszcz odparowuje w tym suchym powietrzu, powodując ochłodzenie. Chłodne powietrze jest gęstsze, tworząc w ten sposób powietrze o wyższym ciśnieniu, które opada na powierzchnię.

Prędkość wiatru jest określona przez gradient ciśnienia, więc jaka wielkość gradientu odpowiada określonej prędkości wiatru? Według The Weather Book autorstwa Jacka Williamsa „pół funta na cal kwadratowy różnicy ciśnień między miejscami oddalonymi o 500 mil przyspieszy nieruchomy wiatr do 80 mil na godzinę w ciągu trzech godzin”. Mając doświadczenie w przeglądaniu map określonego obszaru, prędkość wiatru można oszacować, patrząc na izobar rozstaw. Jest to trudne do precyzyjnego określenia, ponieważ inne czynniki, takie jak tarcie, efekt Coriolisa oraz „spin out” i szerokość geograficzna wpływają na prędkość. Przykład z metservice.com to „odstęp około dwóch stopni szerokości geograficznej (z prostymi izobarami) oznacza świeże wiatry w Auckland, ale wichurę nad Fidżi”.

Zgodnie z artykułem internetowym z Central Michigan University nie jest prawdą, że powietrze zawsze podąża za siłą gradientu ciśnienia od wysokiego do niskiego. Ruch pionowy w dół może mieć miejsce przy niskim przepływie do wysokiego. Wynika to z tego, że siła grawitacji jest po prostu większa niż gradient ciśnienia.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer