Globálna cirkulácia prúdu atmosférického vzduchu je výsledkom teplotných rozdielov Zeme, ktoré spôsobujú zmeny tlaku vzduchu. Vzduch a veterné prúdy definícia je vzduch pohybujúci sa z oblastí vysokého a nízkeho tlaku.
Prevažujúce prúdy vzduchu sa vyskytujú, keď vzduch prúdi z pásma vysokého tlaku do pásma nízkeho tlaku. Tieto prúdy, ktoré tiež ovplyvňujú prietok oceánske prúdy, ovplyvňujú naše miestne počasie aj globálne podnebie.
V tomto príspevku sa pozrieme na to, čo spôsobuje prúdy vzduchu, vrstvy atmosféry a kde sa vyskytujú prúdy vzduchu v atmosfére.
Vrstvy atmosféry
Aby sme lepšie pochopili vzdušné prúdy, musíme porozumieť rôznym vrstvám atmosféra.
Existuje päť rôznych vrstiev:
- Troposféra: Troposféra je vrstva atmosféry najbližšie k povrchu Zeme. To je miesto, kde vznikajú všetky poveternostné a vzdušné prúdy a končia ~ 11 km od Zeme.
- Stratosféra: Po troposfére je stratosféra. Na tejto úrovni lietajú trysky. Zvýšený ozón v tejto oblasti zodpovedá vyšším teplotám. Táto vrstva ide od 11 km do ~ 50 km od povrchu.
- Mezosféra: Po stratosfére teplota rýchlo klesá v mezosfére až do -90 stupňov C. Táto vrstva ide od 50 km do ~ 87 km od povrchu.
- Termosféra: Vzduch v termosfére je veľmi riedky a môže sa ľahko zahriať na viac ako 1 500 stupňov C. Táto vrstva ide od 87 km do ~ 50 km od povrchu.
- Exosféra: Poslednou vrstvou atmosféry je exosféra. Jedná sa v podstate o prechodovú oblasť, ktorá vedie do vesmíru.
Pokiaľ ide o počasie, definíciu vzdušných a veterných prúdov, všetky nájdete v zozname troposféra.
Globálny prúd atmosférického vzduchu
Väčšina pohybov vzdušných prúdov v globálnom meradle sa deje v horných vrstvách atmosféry Zeme. Keď slnkom ohriaty vzduch stúpa, rozbieha sa v troposfére a pohybuje sa smerom k pólom Zeme v niekoľkých obrovských slučkách nazývaných cirkulácia a / alebo konvekčné bunky.
Keby sa tento atmosférický pohyb neudial, póly by ochladli a rovník by sa oteplil.
Tepelné rozdiely
Jednou z hybných síl globálneho atmosférického prúdu vzduchu je nerovnomerné zahrievanie zemského povrchu. Atmosféra sa ohrieva oveľa viac a rýchlejšie na rovníku ako na póloch.
Horúci vzduch stúpa a studený vzduch klesá, takže sa vzduchové prúdy tvoria, keď atmosféra premiestňuje prebytočný horúci vzduch z teplejších nízkych zemepisných šírok do chladnejších vysokých zemepisných šírok a studený vzduch sa vrhá na jeho miesto.
Tlak vzduchu
Rovník prijíma priame slnečné lúče a vzduch sa ohrieva a stúpa, čím sa vytvára zóna s nízkym tlakom. Tridsať stupňov severne a južne od rovníka tento teplý vzduch ochladzuje a klesá a pohybuje sa späť do zóny vysokého tlaku rovníka, zatiaľ čo zvyšok teplého vzduchu prúdi k pólom.
Keď vzduch prúdi z vysokého tlaku do nízkeho tlaku, pevnosť a blízkosť dvoch tlakových oblastí sa nazýva „tlakový gradient“. Čím bližšie sú tieto tlakové oblasti, tým silnejší je tlakový gradient, ktorý vytvára silnejšie prúdy vzduchu.
Cirkulačné bunky
Rotácia Zeme na svojej osi zabraňuje prúdeniu vzduchových prúdov priamo na sever a na juh od rovníka. Namiesto toho sú tieto vzdušné prúdy na severnej pologuli odklonené doprava a na južnej pologuli doľava, čo je jav nazývaný Coriolisov efekt.
Touto rotáciou sa vytvárajú tri bunky cirkulácie vzduchu medzi rovníkom a pólmi, ktoré udržujú prúdy teplého a studeného vzduchu cirkulujúce v slučkách, ktoré sa navzájom napájajú. Meteorológovia ich identifikujú ako Hadley Cell medzi rovníkom a 30 stupňami zemepisnej šírky, Ferrelova bunka medzi zemepisnými šírkami 30 a 60 a polárna bunka medzi zemepisnými šírkami 60 a 90.
Prúdový pohon
Keď sa masy teplého vzduchu na juhu náhle stretnú s masami chladného vzduchu zo severu, vysoké gradienty tlaku vzduchu vytvárajú veľmi silný vietor rýchlosti známe ako prúdový prúd, úzke pásmo vzduchu, ktoré prúdi zo Zeme na východ okolo Zeme rýchlosťou dosahujúcou 200 míľ za hodinu hodinu.
Napriek tomu prúdový pohon zvyčajne tečie vo výške 20 000 stôp alebo viac, vysoká rýchlosť vetra môže stále ovplyvňovať poveternostné vzorce na povrchu.