Rüzgar, Dünya'nın havasında önemli bir rol oynar. Saatte 253 mil olan resmi en hızlı rüzgar hızı, 1996 yılında Avustralya'daki Olivia Kasırgası sırasında meydana geldi. Doppler radarı tarafından hesaplanan saatte 318 mil olan resmi olmayan en hızlı rüzgar, 1999'da Oklahoma City yakınlarındaki bir kasırga sırasında meydana geldi. Rüzgara neyin neden olduğunu anlamak, özellikle bu yıkıcı rüzgarları anlamak, Güneş'in Dünya yüzeyini nasıl ısıttığını anlamakla başlar.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Hava, yüksek basınçlı bir sistemden düşük basınçlı bir sisteme geçtiğinde rüzgar oluşur. Basınç farkı ne kadar büyük olursa, rüzgar o kadar güçlü olur. Sıcaklık farklılıkları bu basınç farklılıklarına neden olur.
Güneşten Gelen Enerji
Güneş'in enerjisi Dünya'nın atmosferini eşit olmayan bir şekilde ısıtır. Ekvatorda ısıtma nispeten tutarlıyken, Güneş'in enerjisi enlem arttıkça daha geniş ve daha geniş bir alana yayılır. Enerji dağılımındaki bu farklılık, küresel rüzgar kalıpları yaratır.
Atmosfer ısındıkça, daha sıcak hava yükselir ve bu da daha düşük basınç alanları oluşturur. Bitişik yüksek basınç sistemlerini oluşturan daha soğuk, daha yoğun hava, yükselen sıcak havanın bıraktığı boşluğu doldurmak için hareket eder. Sıcak hava, troposferin tepesine yaklaştığında soğur ve atmosferde konveksiyon akımları yaratarak Dünya'nın yüzeyine doğru batar.
Yüksek basınçlı hava sistemleri tipik olarak daha soğuk hava düzenlerinden kaynaklanırken, düşük basınçlı hava sistemleri genellikle daha sıcak hava düzenlerinden kaynaklanır.
Coriolis Etkisi ve Rüzgar Yönü
Dünya dönmeseydi, atmosferdeki konveksiyon akımları, kutuplardan ekvatora kadar esecek rüzgarlar geliştirebilirdi. Bununla birlikte, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü, coriolis etkisi. Dönen Dünya, rüzgarı düz bir çizgiden bir eğriye saptırır. Rüzgar ne kadar güçlü olursa, eğri o kadar büyük olur.
Kuzey yarım kürede sapma sağa doğru kıvrılır. Güney yarım kürede sapma sola doğru kıvrılır. Coriolis etkisinin yönünü düşünmenin bir başka yolu, doğrudan Kuzey kutbunun üzerinde yüzen bir astronotun perspektifindendir. Ekvatorun kuzeyine bırakılan bir helyum balonu saat yönünün tersine hareket edecektir.
Astronot bunun yerine Güney kutbunun üzerinde olsaydı ve balon ekvatorun güneyine bırakılsaydı, balon saat yönünde hareket ediyor gibi görünürdü.
Ticaret Rüzgarları, Batı Rüzgarları ve Kutup Doğuları
Bu sırada ekvatora dönerek, yükselen hava sütununun tepesindeki soğuyan hava bir kenara itilir ve Dünya yüzeyine geri düşmeye başlar. Coriolis etkisi, ekvatora en yakın yükselen ve düşen havayı, ticaret rüzgarları adı verilen rüzgar modeline çevirir. Kuzey yarımkürede ticaret rüzgarları kuzeydoğudan güneybatıya doğru eserken, güney yarımkürede ticaret rüzgarları güneydoğudan kuzeybatıya doğru eser.
Orta enlemlerdeki rüzgar düzeni, genellikle batıdan doğuya, ters yönde akar. ABD'deki hava durumu modelleri batı kıyısından doğu kıyısına doğru hareket eder. Bu rüzgarlar denir batılılar.
60°K'nın üzerinde ve 60°G enleminin altında rüzgar ekvatora doğru esmeye çalışır, ancak Coriolis etkisi rüzgarı, kutup paskalyaları.
İlk kaşifler bu genel kalıpları öğrendiler ve onları dünyayı keşfetmek için kullandılar. Bu rüzgar düzenleri, Avrupa ve Afrika'dan Yeni Dünya'ya ve tekrar tekrar seyahat eden yelkenli gemiler için sabit bir tahrik kaynağı sağladı.
Sıcaklık, Hava Basıncı ve Rüzgar
Rüzgarı meydana getiren basınç farkları, sıcaklık farklarından kaynaklanır. Yerel rüzgar düzenleri, daha ayrıntılı olarak incelenene kadar küresel rüzgar düzenlerini ihlal ediyor gibi görünebilir.
Kara ve Deniz Esintileri
Kara alanları sudan daha hızlı ısınır ve soğur. Gün boyunca, karalar ısınır ve bu da kara üzerindeki havayı ısıtır. Karanın üzerinde yükselen sıcak hava, sudan daha soğuk havayı çeker. Geceleri ters işlem gerçekleşir.
Su, sıcaklığı karadan daha uzun süre tutar, bu nedenle daha sıcak hava yükselir ve karadan daha soğuk havayı çeker. Bu kıyı modeli, yerel olarak kademeli veya hafif basınç farkları ile oluşur. Daha güçlü basınç sistemleri, bu esintilere neden olan hafif kara-su farkını ortadan kaldırır.
Dağ ve Vadi Rüzgarları
Benzer bir yerel fenomen dağlık alanlarda meydana gelir. Güneş, bitişik havayı ısıtan zemini ısıtır. Isınan hava yükselir ve yerden uzaklaşan daha soğuk hava içeri girer ve daha sıcak havayı dağa doğru iter. Geceleri, yerden soğutma, yere bitişik havayı soğutur.
Daha soğuk, daha yoğun hava dağdan aşağı akar. Bu hava akışı, soğuk hava drenajı olarak adlandırılan kanyonlarda konsantre esinti haline gelebilir.
Kasırgalar ve Kasırgalar
Kasırga ve kasırgaların aşırı rüzgarları da basınç farklılıklarından kaynaklanır. Yüksek basınçlı dış katman ile düşük basınçlı çekirdek arasındaki son derece küçük mesafe, 200 mil / saat'i aşan rüzgar hızları üretebilir. Beaufort Rüzgar Ölçeği, bu rüzgarları gözlemlenen olaylara göre derecelendirir. (Beaufort Rüzgar Ölçeği için Referanslara bakın)