Globalny obieg powietrza atmosferycznego jest wynikiem różnic temperatur na Ziemi, które powodują zmiany ciśnienia powietrza. Powietrze i prądy wiatrowe definicja to przepływ powietrza z obszarów wysokiego do niskiego ciśnienia.
Przeważające prądy powietrzne występują, gdy powietrze przepływa ze strefy wysokiego ciśnienia do strefy niskiego ciśnienia. Te prądy, które również wpływają na przepływ prądy oceanicznewpływają zarówno na lokalną pogodę, jak i globalny klimat.
W tym poście omówimy, co powoduje prądy powietrzne, warstwy atmosfery i gdzie w atmosferze występują prądy powietrzne.
Warstwy atmosfery
Aby lepiej zrozumieć prądy powietrzne, musimy zrozumieć różne warstwy atmosfera.
Istnieje pięć różnych warstw:
- Troposfera: Troposfera to warstwa atmosfery najbliższa powierzchni Ziemi. To tutaj występują wszystkie prądy pogodowe i powietrzne i kończą się ~11 km od Ziemi.
- Stratosfera: Po troposferze jest stratosfera. Na tym poziomie latają odrzutowce. Wzrost ozonu w tym obszarze odpowiada wyższym temperaturom. Warstwa ta rozciąga się od 11 km do ~50 km od powierzchni.
- Mezosfera: Po stratosferze temperatura w mezosferze gwałtownie spada do -90 stopni C. Warstwa ta rozciąga się od 50 km do ~87 km od powierzchni.
- Termosfera: Powietrze w termosferze jest bardzo rzadkie i może z łatwością nagrzać się do ponad 1500 stopni C. Warstwa ta rozciąga się od 87 km do ~50 km od powierzchni.
- Egzosfera: Ostatnią warstwą atmosfery jest egzosfera. Jest to zasadniczo obszar przejściowy, który prowadzi do przestrzeni kosmicznej.
Jeśli chodzi o pogodę, definicję prądów powietrza i wiatru, znajdziesz je wszystkie w in troposfera.
Globalny prąd powietrza atmosferycznego
Większość ruchów prądów powietrznych na skalę globalną ma miejsce w górnych warstwach atmosfery Ziemi. Gdy ogrzane słońcem powietrze unosi się, rozchodzi się w troposferze i porusza się w kierunku biegunów Ziemi w kilku gigantycznych pętlach zwanych cyrkulacją i/lub komórki konwekcyjne.
Gdyby ten ruch atmosferyczny nie nastąpił, bieguny stałyby się chłodniejsze, a równik cieplejszy.
Różnice ciepła
Jedną z sił napędowych globalnego prądu atmosferycznego powietrza jest nierównomierne nagrzewanie się powierzchni Ziemi. Atmosfera na równiku jest ogrzewana znacznie mocniej i szybciej niż na biegunach.
Gorące powietrze unosi się, a zimne opada, więc prądy powietrzne tworzą się, gdy atmosfera przenosi nadmiar gorącego powietrza z cieplejszych niskich szerokości geograficznych do chłodniejszych wysokich szerokości geograficznych, a chłodne powietrze wdziera się, by je zastąpić.
Ciśnienie powietrza
Równik odbiera bezpośrednie promienie słoneczne, a powietrze jest podgrzewane i unosi się, tworząc strefę niskiego ciśnienia. Trzydzieści stopni na północ i południe od równika to ciepłe powietrze ochładza się, opada i wraca do strefy wysokiego ciśnienia równika, podczas gdy reszta ciepłego powietrza płynie w kierunku biegunów.
Kiedy powietrze przepływa z wysokiego ciśnienia do niskiego ciśnienia, siła i bliskość dwóch obszarów ciśnienia są znane jako „gradient ciśnienia”. Im bliżej tych obszarów ciśnienia, tym silniejszy gradient ciśnienia, wytwarzający silniejsze prądy powietrza.
Komórki cyrkulacyjne
Obrót Ziemi wokół własnej osi zapobiega przepływowi prądów powietrza bezpośrednio na północ i południe od równika. Zamiast tego te prądy powietrzne są odchylane w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej, zjawisko zwane efektem Coriolisa.
Dzięki tej rotacji powstają trzy komórki cyrkulacji powietrza między równikiem a biegunami, które utrzymują prądy ciepłego i zimnego powietrza w pętlach, które wzajemnie się zasilają. Meteorolodzy określają je jako as Hadley Cell między równikiem a szerokością geograficzną 30 stopni, komórka Ferrela między szerokościami geograficznymi 30 i 60 oraz komórka polarna między szerokościami geograficznymi 60 i 90.
Strumień odrzutowy
Kiedy masy ciepłego powietrza na południu nagle spotykają się z chłodnymi masami powietrza z północy, wysokie gradienty ciśnienia powietrza powodują bardzo silny wiatr prędkości znane jako prąd strumieniowy, wąskie pasmo powietrza, które przepływa z zachodu na wschód wokół Ziemi z prędkością sięgającą 200 mil na godzina.
Chociaż strumień odrzutowy zazwyczaj płynie na wysokości 20 000 stóp lub więcej, wysokie prędkości wiatru mogą nadal wpływać na wzorce pogodowe na powierzchni.
