Kako delujejo zračni tokovi?

Globalna cirkulacija zračnega toka je posledica temperaturnih razlik na Zemlji, ki povzročajo spremembe zračnega tlaka. Zrak in vetrni tokovi definicija je zrak, ki se premika iz visokotlačnih v nizkotlačna območja.

Prevladujoči zračni tokovi se zgodijo, ko zrak teče iz območja z visokim tlakom v območje z nizkim tlakom. Ti tokovi, ki vplivajo tudi na pretok oceanski tokovi, vplivajo tako na naše lokalno vreme kot na globalno podnebje.

V tem prispevku bomo preučili, kaj povzroča zračne tokove, plasti ozračja in kje se v ozračju dogajajo zračni tokovi.

Da bi bolje razumeli zračne tokove, moramo razumeti različne plasti vzdušje.

Obstaja pet različnih slojev:

1. Troposfera: Troposfera je plast ozračja, ki je najbližja površju Zemlje. Tu se pojavljajo vsi vremenski in zračni tokovi in ​​se končajo ~ 11 km od Zemlje.
2. Stratosfera: Po troposferi je stratosfera. Na tej ravni letijo curki. Povišan ozon na tem območju ustreza višjim temperaturam. Ta plast sega od 11 km do ~ 50 km od površine.
3. Mezosfera: Po stratosferi se temperatura v mezosferi hitro zniža do -90 stopinj C. Ta plast gre od 50 km do ~ 87 km od površine.
4. Termosfera: Zrak v termosferi je zelo tanek in se z lahkoto segreje na več kot 1500 stopinj C. Ta plast gre od 87 km do ~ 50 km od površine.
5. Eksosfera: Zadnja plast ozračja je eksosfera. To je v bistvu prehodno območje, ki vodi v vesolje.

Ko gre za definicijo vremenskih, zračnih in vetrovnih tokov, jih boste našli v troposfera.

Večina gibanja zračnih tokov v svetovnem merilu se dogaja v zgornjih zemeljskih atmosferah. Ko se s soncem ogrevan zrak dvigne, se v troposferi razhaja in se v več velikanskih zankah, imenovanih kroženje in / ali premikanje proti Zemljinim polovom. konvekcijske celice.

Če se to atmosfersko gibanje ne bi zgodilo, bi bili polavi hladnejši in ekvator bolj vroč.

Ena od gonilnih sil globalnega zračnega toka je neenakomerno segrevanje zemeljske površine. Ozračje se na ekvatorju segreje veliko večje in hitrejše kot na polih.

Vroč zrak se dviguje in hladen zrak tone, zato zračni tokovi nastanejo, ko ozračje premakne odvečni vroč zrak iz toplejših nizkih zemljepisnih širin na hladnejše visoke zemljepisne širine in hladen zrak prihiti, da ga nadomesti.

Ekvator sprejema sončne neposredne žarke, zrak pa se segreva in dviguje, kar ustvarja območje nizkega tlaka. Trideset stopinj severno in južno od ekvatorja se ta topel zrak ohladi in potone ter se vrne nazaj v območje visokega tlaka ekvatorja, medtem ko preostali del toplega zraka teče proti polovom.

Ko zrak prehaja iz visokega tlaka v nizek, sta moč in bližina obeh tlačnih območij znana kot "gradient tlaka". Bližje kot so ta tlačna območja, močnejši je gradient tlaka, ki ustvarja močnejše zračne tokove.

Vrtenje Zemlje na svoji osi preprečuje, da bi zračni tokovi tekali neposredno proti ekvatorju proti severu in jugu. Namesto tega so ti zračni tokovi na severni polobli usmerjeni v desno in v levo na južni polobli, kar se imenuje Coriolisov učinek.

S to rotacijo se ustvarijo tri celice za kroženje zraka med ekvatorjem in polovi, ki ohranjajo topel in hladen zračni tok, ki krožijo v zankah, ki se med seboj napajajo. Meteorologi jih označujejo kot Hadleyjeva celica med ekvatorjem in zemljepisno širino 30 stopinj, Ferrelovo celico med zemljepisnima širinama 30 in 60 ter polarno celico med zemljepisnimi širinami 60 in 90.

Ko se tople zračne mase na jugu nenadoma srečajo s hladnimi zračnimi masami s severa, visoki gradienti zračnega tlaka ustvarijo zelo močan veter hitrosti, znane kot curek, ozki pas zraka, ki teče od zahoda proti vzhodu okoli Zemlje s hitrostjo 200 milj na uro.

Čeprav je curek običajno teče pri 20.000 čevljev ali več, visoke hitrosti vetra lahko še vedno vplivajo na vremenske vzorce na površini.