Hur fungerar luftströmmar?

Den globala cirkulationen av en atmosfärisk luftström är resultatet av jordens temperaturskillnader som skapar förändringar i lufttrycket. Luften och vindströmmar definition är luft som rör sig från områden med högt till lågt tryck.

De rådande luftströmmarna inträffar när luft strömmar från en högtryckszon till en lågtryckszon. Dessa strömmar, som också påverkar flödet av havsströmmar, påverkar både vårt lokala väder och det globala klimatet.

I det här inlägget ska vi gå igenom vad som orsakar luftströmmar, atmosfärens lager och var luftströmmar sker i atmosfären.

För att bättre förstå luftströmmar, måste vi förstå de olika lagren av atmosfär.

Det finns fem olika lager:

1. Troposfär: Troposfären är det lager av atmosfären som ligger närmast jordytan. Det är här all väder- och luftström inträffar och slutar ~ 11 km från jorden.
2. Stratosfär: Efter troposfären är stratosfären. Denna nivå är där jets flyger. Ökat ozon i detta område motsvarar högre temperaturer. Detta lager går från 11 km till ~ 50 km från ytan.
3. Mesosfär: Efter stratosfären sjunker temperaturen snabbt i mesosfären upp till -90 grader C. Detta lager går från 50 km till ~ 87 km från ytan.
4. Termosfär: Luften i termosfären är mycket tunn och kan lätt värmas upp till över 1500 grader C. Detta lager går från 87 km till ~ 50 km från ytan.
5. Exosfär: Atmosfärens sista lager är exosfären. Detta är i huvudsak övergångsområdet som leder till yttre rymden.

När det gäller definitionen av väder, luft och vindströmmar hittar du dem alla i troposfär.

De flesta av luftströmmarnas rörelser i global skala sker i jordens övre atmosfär. När den solvärmda luften stiger avviker den i troposfären och rör sig mot jordens poler i flera jätte öglor som kallas cirkulation och / eller konvektionsceller.

Om denna atmosfäriska rörelse inte hände skulle polerna bli kallare och ekvatorn växa varmare.

En av drivkrafterna för den globala atmosfäriska luftströmmen är den ojämna uppvärmningen av jordytan. Atmosfären värms upp mycket större och snabbare vid ekvatorn än vid polerna.

Varm luft stiger och kall luft sjunker, så luftströmmar bildas när atmosfären flyttar överflödig varm luft från de varmare låga breddgraderna till svalare höga breddgrader, och sval luft rusar in för att ersätta den.

Ekvatorn tar emot solens direkta strålar och luften värms upp och stiger, vilket skapar en lågtryckszon. Trettio grader norr och söder om ekvatorn kyler denna varma luft och sjunker och rör sig tillbaka till ekvatorns högtryckszon medan resten av den varma luften strömmar mot polerna.

När luft strömmar från högt tryck till lågt tryck är styrkan och närheten av de två tryckområdena kända som "tryckgradient". Ju närmare dessa tryckområden är, desto starkare är tryckgradienten och ger starkare luftströmmar.

Jordens rotation på sin axel förhindrar att luftströmmar flyter direkt norr och söder från ekvatorn. Istället avböjs dessa luftströmmar till höger på norra halvklotet och till vänster på södra halvklotet, ett fenomen som kallas Coriolis-effekten.

Med denna rotation skapas tre luftcirkulationsceller mellan ekvatorn och polerna som håller de varma och kalla luftströmmarna cirkulerande i öglor som matar varandra. Meteorologer identifierar dessa som Hadley Cell mellan ekvatorn och latitud 30 grader, Ferrelcellen mellan latitud 30 och 60 och den polära cellen mellan latitud 60 och 90.

När varma luftmassor i söder plötsligt möter svala luftmassor från norr skapar höga lufttrycksgradienter mycket hög vind hastigheter som kallas jetströmmen, ett smalt band av luft som flyter från väst till öst runt jorden med hastigheter som når 200 miles per timme.

Även om jetström flyter vanligtvis vid 20 000 fot eller mer, de höga vindhastigheterna kan fortfarande påverka vädermönstret på ytan.