Globális légköri cirkuláció

•A Nap felmelegíti az egész Földet, de a Föld felszínén a hõ eloszlása egyenetlen: az egyenlítõi és a trópusi területek több napsugárzást kapnak, mint a közepes földrajzi szélességű területek, vagy a sarki területek.

•A trópusokon a beérkezõ sugárzás több, mint ami innen kisugárzódik, míg a sarki területek többet sugároznak, mint amennyi az adott területre beérkezik. Ha nem volna hõszállítás a poláris és a trópusi területek között, a trópusi területek egyre melegebbé és melegebbé válnának, míg a poláris területek pedig egyre hidegebbé. A szélességi körök menti eltérés a sugárzás tekintetében az, ami irányítja a légköri és az óceáni cirkulációt. A hõenergia a melegebb területek felõl a hidegebbek felé terjed, amiért a légköri cirkuláció 60 %-ban, míg az óceáni cirkuláció pedig 40 %-ban felelõs.

•Az egyik mód, hogy a hõszállítás az Egyenlítõ és a pólusok között megvalósuljon, egy egyszerű cirkulációs cella lehetne, amiben az Egyenlítõnél feláramlás, a magasban a pólus felé való áramlás, a póluson leáramlás, míg a felszínen az egyenlítõ felé való áramlás zárhatná a cellát. Ennek az egycellás cirkulációs modellnek a megalkotója Hadley volt az 1700-as években.

. A földi légkörzés egyszerű lenne (és az idõjárás unalmas), ha a Föld nem forogna, és nem dõlt lenne a forgástengely.

•Mivel a Föld forog, a tengelye ferde, és több szárazföld van az északi féltekén, mint a déli félgömbön, a tényleges cirkuláció ezáltal sokkal bonyolultabb. A globális cirkulációs modellek egy cellán kívül három cellát tartalmaznak mind az északi, mind a déli féltekén. Ez a három cella a trópusi cella (amit Hadley cellának is neveznek), a mérsékletövi cella és a poláris cella.

•1. Trópusi cella (Hadley cella)  – Az alacsony szélességeken a levegõ az Egyenlítõ felé mozog, hogy a felemelkedõ, a magasban a pólusok felé mozgó levegõt pótolja. Ez a cella a trópusokon és a szubtrópusi éghajlatú területeken dominál.
2. Mérsékeltövi cella (Ferrel cella)  – A közepes szélességek légköri cirkulációs celláját a 19. században élt Ferrelrõl nevezték el. Ebben a cellában a levegõ a felszín közelében a (közelebbi) pólus és kelet felé mozog, míg magasabb szinteken az Egyenlítõ és nyugat felé
3. Poláris cella  – A levegõ felemelkedik, szétáramlik és egy része a pólus felé tart. A pólus felett lesüllyed, és kialakítja a poláris magasnyomást. A felszínen a lesüllyedõ levegõ szétáramlik. A felszínen a poláris cellában a szelek keletiesek.

•Az idõjárás pillanatnyi állapota a légkörnek, vagy a légköri állapotok idõben egymás után való következésének sorozata. Jól tudjuk, hogy adott terület fölött a légkör viselkedését számos fizikai állapothatározóval le tudjuk írni úgy, mint: hõmérséklet, légnyomás, víztartalom, mozgás stb.

•Mivel az idõjárás a légköri állapotok sorozata, adódik, hogy a ’valódi’ éghajlatot úgy definiáljuk, hogy a figyelembe vett idõintervallum a végtelenhez közelít, azaz a valamennyi, valaha is elõfordult légköri állapotok összessége adja az éghajlatot.

•A levegõ mindig a magas nyomású területek felõl áramlik az alacsony nyomású felé, míg be nem áll az egyensúlyi helyzet. Azonban ez az áramlás nem egyenes vonalban történik, mert a Föld forgása miatt fellép egy eltérítõ erõ (amit Coriolis erõnek hívnak). Ehelyett a szél spirál alakban áramlik: az alacsony nyomású rendszerekben befelé és felfelé, míg a magas nyomású rendszerekben lefelé és kifelé fúj.

Alacsony nyomású rendszerek – Ciklonok

•A felfelé áramló levegõ területeit alacsony nyomásnak, alacsony nyomású rendszereknek, depresszióknak vagy ciklonoknak neveznek. Ezeken a területeken gyakori a borult, szeles idõ, az esõs idõszak, valamint télen a hó és a változékony idõjárás.

•Alacsony nyomású rendszer ott alakul ki, ahol a viszonylag meleg és nedves levegõ a Föld felszínérõl felemelkedik. Ez olyan zárt izobár (azonos nyomást összekötõ vonal) rendszer, mely környezetéhez képest alacsony nyomású területet ölel körül.

•Az alacsony nyomású területek középpontjában a levegõ instabil. A meleg, nedves levegõ felfelé spirálisan mozog, közben lehűl, felhõ képzõdik, amibõl hó vagy esõ hullhat.

•Az alacsony nyomású rendszerekben a levegõ spirális alakban a Föld felszínén befelé mozog. Ha a nyomás nagyon alacsony, a szél erõssége elérheti a viharosat, vagy a hurrikán erõsséget. Ez az, amiért a ciklon kifejezést szabadabban használják viharokra és légköri zavarokra, fõleg erõs trópusi hurrikánokra és tájfunokra.

Magas nyomású rendszerek – anticiklonok

•Azon területeket, ahol a levegõ lefelé mozog magas nyomású területeknek, vagy anticiklonoknak nevezzük. Általában változatlan, jó vagy kedvezõ idõjárás jellemzi õket.

•A magas nyomású rendszerek, az alacsony nyomásúakhoz viszonyítva, nagyobb területet fednek be, lassabban mozognak és hosszabb élettartamúak.

•Anticiklonok nagy kiterjedésű, leszálló légtömegekbõl keletkeznek. Amikor a levegõ lefelé száll, és magas légköri nyomás uralkodik, a leszálló levegõ felmelegszik és a relatív páratartalma csökken, így a vízcseppek hamarosan elpárolognak a levegõben.

•A mérsékelt övi ciklonokat a légkörben uralkodó nagy hõmérsékleti különbségek befolyásolják, alakítják. Akkor keletkeznek, amikor különbözõ hõmérsékletű légtömegek találkoznak. A levegõ nem jól keveredik, és a melegebb légtömeg felfelé mozog, így front     is képzõdik.

•A mérsékelt övi ciklonok sokkal nagyobbak, mint a trópusiak, az átmérõjük 1000-4000 km, és a szél sebessége is kisebb, mint a trópusi ciklonokban: a legnagyobb sebesség 30 m/s (110 km/h) körüli.

•Az idõjárási frontot úgy definiálhatjuk, mint egy határt két eltérõ sűrűségű, hõmérsékletű légtömeg között. Ezen légtömegek nem keverednek azonnal egymással a különbözõ sűrűség miatt, ehelyett a könnyebb, melegebb levegõ felemelkedik a hidegebb és sűrűbb fölé. A front az átmenet a kettõ között.

2010. november 12. · gaja · Nincs hozzászólás
Címke:  · Kategória: Éghajlatváltozás, Oktatás