Masy powietrza Cyrkulacja globalna - Alma
advertisement
Trochę teorii parowania (ciepło potrzebne do zmiany stanu skupienia – przyp. tłum.) jest pochłaniane, a gdy kondensuje – uwalniane. Zatem wilgotność jest bardzo ważna w cyrkulacji energii w formie ciepła i ciepła utajonego. O dziwo, wilgotne powietrze ma większą wyporność niż suche, więc wilgotność ma wpływ na pionowy ruch powietrza, a dzięki temu również na tworzenie pogody. Cyrkulacja globalna Słońce szczególnie silnie nagrzewa strefę równikową, a nagromadzone ciepło jest przenoszone w kierunku biegunów głównie dzięki globalnej cyrkulacji mas powietrza i w mniejszym stopniu przez prądy oceaniczne. To rozprzestrzenianie ciepła w stronę biegunów pomaga regulować temperaturę globu, a morze ma ogromną pojemność cieplną, tak więc pełni rolę regulatora łagodząc temperatury w przybrzeżnych rejonach świata, gdy bardziej ekstremalne temperatury znajdziemy w centrach dużych lądów. Ponieważ temepratura powierzchni na równiku wzrasta, ogrzewa się powietrze nad nią. Ciepłe powietrze unosi się i rozszerza, co obniża ciśnienie na powierzchni ziemi. Ciśnienie można rozumieć jako ciężar powietrza znajdującego się pionowo nad nami. Zatem jeśli powietrze unosi się Golfsztrom i Prąd Północnoatlantycki przenoszą ciepłe i rozszerza, to ciśnienie maleje. Unoszące wody w kierunku biegunów. Kolorem czerwonym zaznasię powietrze dochodzi do tropopauzy i rozczono najcieplejsze wody, a niebieskim – najzimniejsze dziela się w kierunku obu biegunów. To trochę tak jak w ognisku, żar i dym uciekają do góry i są zastępowane chłodniejszym powietrzem z boków i w ten sposób tworzą cyrkulację. W naszym przypadku powietrze krąży podobnie, ale na globalną skalę. Przy prognozowaniu pogody widzimy ten ruch w różnych skalach, od globalnej do lokalnej. Ciepłe powietrze, które uchodzi ku górze, ochładza się powoli, w miarę zbliżania się do biegunów, tam opada i łączy się z kolumną powietrza już tam będącego. Powoduje to wzrost ciśnienia – Rys. 1. Teoretyczna cyrkulacja powietrza od równika do bieguna. H – wyż jeststream am stre jest L – niż d (prą nio mie stru wy) stąd mamy strefę wysokiego ciśnienia. Powietrze w warstwie przyziemnej pod działaniem wyższego ciśnienia jest wyciskane i przesuwane w stronę niżu. Na rysunku 2 przedstawiono dwie podstawowe zasady określające cyrkulację atmosferyczną na kuli ziemskiej. Powietrze przy powierzchni przemieszcza się z wyżu do niżu, a w niżu unosi się. Odwrotnie dzieje się w wyżu – powietrze opada i przy powierzchni odsuwa się od centrum. Ten właśnie ruch generuje główny układ wiatrów na kuli ziemskiej i byłby on bardzo jednolity i stały, gdyby nie nieregularny rozkład lądów oraz wpływ, jaki ma na nas ruch obrotowy ziemi. To właśnie obracająca się Ziemia powoduje, że na północnej półkuli wiatr wieje wokół centrum niżu odwrotnie, a wokół centrum wyżu zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Na półkuli południowej kierunki są odwrócone (rozdz. 16). wyż polarny front polarny, strefa niżów końskie szerokości obszar niskiego ciśnienia na równiku H H biegun 12 niże na froncie polarnym 60º podzwrotnikowa strefa wysokiego ciśnienia 30º L końskie szerokości równik pasaty MSK lub pas ciszy równikowej Rys. 2. Teoretyczna globalna cyrkulacja powietrza. MSK – Międzyzwrotnikowa Strefa Konwergencji. Masy powietrza W zależności od tego czy powietrze znajduje się przez dłuższy czas nad lądem lub nad morzem, przejmuje charakterystyczne – pod kątem temperatury i wilgotności – właściwości. Na przykład: powietrze nad zimnym lądem ochładza się i jest względnie suche, natomiast nad ciepłym morzem staje się ciepłe i wilgotne. Jak już wcześniej mówiliśmy, im cieplejsze powietrze, tym więcej wilgoci może Powietrze polarno-morskie – zimne powietrze przemieszczające się nad cieplejszym morzem. Napływ niestabilnego powietrza przynoszący szkwały i bardzo dobrą widzialność (poza szkwałami). a L obszar wysokiego ciśnienia pasaty wyż polarny pauz tropo 2 Powietrze zwrotnikowe – morskie – ciepłe i wilgotne powietrze przesuwające się nad chłodniejszym morzem. Można oczekiwać słabej widzialności w stabilnej masie powietrza. Powietrze arktyczne – bardzo zimne, suche powietrze przemieszczające się nad cieplejszym morzem. Niestabilne. Powietrze polarno-kontynentalne – w lecie – ciepłe powietrze nad chłodnym morzem, zamglone i stabline. Nadchodzące z północnego-wschodu, znad Morza Północnego może przynieść mgły. W zimie – zimne lub bardzo zimne powietrze. Przechodząc nad cieplejszym morzem, może przynieść przelotne opady deszczu. Powietrze zwrotnikowe – kontynentalne – najcieplejsze masy powietrza dochodzące do Wielkiej Brytanii. Mgliste i często stabilne, jednak przy sprzyjających warunkach mogą występować burze. Rys. 3. Masy powietrza nad Europą Północno-Zachodnią. 13
