ניתוח תפקידם של לחץ אטמוספירי בתצורת מזג האוויר

הקדמה: למה בעיות לחץ אטמוספיריות

לחץ אטמוספירי הוא המנוע הבלתי נראה מאחורי מזג האוויר שאנו חווים מדי יום ביומו.מבשלות עדינות להוריקן הרסני, הכוח המופעל על ידי משקל האוויר מעלינו מניע את תנועת ההמונים האוויריים, היווצרות העננים, והפצה של חום ולחות על פני הפלנטה.עבור סטודנטים ומחנכים, הבנה של לחץ אטמוספירי היא הצעד הראשון לקראת חשיפת המורכבות של מטאוריולוגיה ומדע האקלים הזה מספקת חיזוי מעשי, בין אם הוא החל משקף את הצורות של לחץ אוויריות ותובנות ותובנות בטמפרטורות אטמוספירליות.

מהו לחץ אטמוספירי?

לחץ אטמוספירי, הנקרא גם לחץ אוויר, הוא הכוח של אזור יחידה המופעל על ידי משקל עמודה האוויר מעל נקודה נתונה.בגובה הים, הלחץ הממוצע הוא כ 1013.25 מ"ר (מ) או 29.92 אינץ' של כספית (ב-Hg) מצטמצם עם גובה כי עמוד האוויר לעיל הופך קצר יותר ופחות צפוף.

יחידות של מדידה

המטאורולוגים משתמשים בדרך כלל במילימטרים (MB) או hectopascals (hPa), אשר הם שווי ערך רב-שנתיים.בתעופה וכמה קונטקסטים היסטוריים, אינץ' של כספית (ב-Hg) משמשים. יחידת SI היא הכף (Pa), שבו 1 mb שווה 100.P. סטנדרטי לחץ ברמת הים הוא 1013. hPa יחידות אלה מאפשרות תקשורת מדויקת ומדוייקטית של ערכים של לחץ אטמוספירי של לחץ עולמי.

המדע מאחורי מגוון לחץ

שינויים בלחץ בגלל הבדלים בטמפרטורה ותנועת האוויר החם פחות צפופה מהאוויר הקר, כך שאוויר חם עולה, יצירת לחץ נמוך יותר על פני השטח.בניגוד, אוויר קר שוקע, ומייצר לחץ גבוה יותר.ההתחממות הבלתי אחידה של השמש של פני כדור הארץ יוצרת ניגודי טמפרטורה אלה, אשר בתורם של דפוסי לחץ עולמי ומערכות רוח.

כיצד הלחץ האטמוספרי יוצר מזג אוויר

מזג האוויר הוא תוצאה ישירה של אוויר נעים מאזורים בלחץ גבוה לאזורים נמוכים, יחד עם התנועה האנכית המלווה את המערכות הללו.הבנת לחץ גבוה ונמוך חיונית לחיזוי כיסוי ענן, משקעים וכוח רוח.המשחק בין מערכות לחץ אלה קובע את יכולת היום-יומית שאנו רואים במזג אוויר.

מערכות High-Pressure

במערכת מדכאת גבוהה (אנטיcyclone), האוויר יורד מהאטמוספירה העליונה אל פני השטח.כפי שטבעת האוויר, הוא מדחסם ומחמם באופן עיקורי, מעכב היווצרות ענן.

• השמיים בהירים והשמש
• רוחות אור (למרות הלחץ ⁇ יכול לחזק רוחות)
• לחות יחסית נמוכה
• טמפרטורות קרירות בלילה בשל קירור רדיואקטיבי

לחץ גבוה ממושך יכול לגרום לבצורת או גלי חום בקיץ ובקור, לחשים יבשים בחורף.מערכות אלה לעתים קרובות להביא מזג אוויר יציב, מה שהופך אותם קריטיים לתכנון פעילויות חקלאיות ואירועים בחוץ.עם זאת, מחסניות מתוחות יכולות גם מלכודות אבקות ליד פני השטח, המשפיעות על איכות האוויר.

מערכות אבטחה נמוכות

מערכות נמוכות מדכאות (cyclones) הן אזורים שבהם האוויר חוצה מתאחד ומצומח.כאשר האוויר עולה, הוא מתרחב וקרקרים, מה שגורם לנפיחות במים לעננים ולמשקעים.

• שמים ומשקעים (ריין, שלג, זחל)
• רוחות חזקות יותר עקב לחץ חזק יותר
• לחות גבוהה יותר
• טמפרטורות מילדר כמו עננים מבודדים את פני השטח

אזורים בלחץ נמוך לעתים קרובות מביאים סערה, כולל סופות רעמים, blizzards, ו ציקלונים טרופיים.הכוח והתנועה של מערכות אלה הם במעקב הדוק על ידי מטאורים כדי להטיל אזהרות בזמן ולמזער את ההשפעות על הקהילות.

המונחים: Adiabatic Processes

עליית האוויר והטבעה נשלטים על ידי תהליכים אאודיבטטיים - שינויים זמניים ללא החלפת חום עם הסביבה.קצב ההתמוטטות היבש הוא כ 9.8 מעלות צלזיוס ל 1000 מטרים.כאשר אוויר לחות עולה, התכופות משחרר חום מאוחר, להאט את קצב הקירור (קצב התמוטטות אמבדאטמטית של אדמדן-ק / 6 מעלות צלזיוס) זה מחזק לחות וסערות דלק חמורות כמו סערות חום דינמית.

חגורת לחץ גלובלית והשפעותיהם

מחזור הדם הכללי של כדור הארץ מאורגן לחגורת לחץ למחצה המונעת תבניות מזג אוויר פלנטריות.חגורה אלה נובעות מהתחממות השמש בלתי אחידה ואפקט קוריוליס, חלוקת חום ולחות ברחבי העולם ועיצוב אזורי האקלים.

אזור קוהדור נמוך (Inter טרופי Convergence Zone - ITCZ)

ליד קו המשווה, חימום סולארי אינטנסיבי גורם אוויר לעלות, יצירת להקה של לחץ נמוך הנקרא אזור קונורגנס אינטרטרופי (ITCZ) אזור זה מייצר שפע של גשם והוא מקום הולדתו של סופות רעמים טרופיים ו cyclones. ITCZ משתנה עונתי לאחר נקודת ה zenith של השמש, המשפיע על תבניות מונים ואקלים טרופי.

גבוה טרופי

בסביבות 30 מעלות רוחב, יורד אוויר מן התאים האדלי יוצר חגורת לחץ גבוהה טרופית.חגורות אלה אחראים על המדברים העיקריים בעולם (כגון סהרה, ערב ואוסטרלים) ואת הרוחות הרוגע של קווי הרוח הסוס.האוויר יורד מדכא היווצרות ענן, המוביל למצבים יבשים ויציבים.

נמוך

ב- 60 מעלות רוחב, אוויר חם מהסובטרופיים פוגש אוויר הקוטב הקר, גורם להילוך עולה וחגורה של לחץ נמוך. אלה נמוך תת קוטבי לייצר מזג אוויר סוער, במיוחד בצפון האוקיינוס האטלנטי וצפון האוקיינוס השקט, שם הם מחזקים לתוך חצי האיקלונים המשפיעים על מזג האוויר של הרבה אירופה, צפון אמריקה ואסיה.

High Polar Highs

מעל הקוטב, שוקעים אוויר קר, צפופים, יוצרים לחץ על פני השטח גבוה.אנטארקטיקה והאנטארקטיקה יש תנאים יציבים, מגונים עם מעט מאוד משקעים - המדברים הקוטביים האלה, אזורי דיכוי גבוהים אלה תורמים לאקלים הקר ביותר על פני כדור הארץ, משפיעים על הכיוון והחוזק של רוחות הקוטב.

לחץ על גדלים ורוחות

הרוח היא התנועה האופקית של האוויר מלחץ גבוה ללחץ נמוך.כוח הרוח תלוי בלחץ ⁇ - שיעור הלחץ משתנה על פני מרחק.כמעט חללי aobars (קווי לחץ שווה) מצביעים על ⁇ ים תלולים ורוח חזקה, בעוד שלעתים קרובות חללים של אנלוגים דה מציין רוחות.

אפקט קוריוליס

מכיוון שכדור הארץ מסתובב, אוויר נע מחלחל ימינה בצפון המיספרה ולשמאל בדרום המיספרה.אפקט קוריוליס מונע מרוח לזרום ישירות מלחץ נמוך; במקום זאת, רוח זורמת לדבורים במצב מאוזן הנקרא רוח גיאסטרוטרופית.

רוח גיאוטרופיה ורוחות רפאים

באווירה חופשית (מעל כ 1 ק"מ), רוח גיאוסטרואק משוערת רוח ממש מעל אמבינים סטרייטים.עבור זרימה מעוגלת סביב מערכות לחץ גבוהות ונמוכות, מודל הרוח של ⁇ מהווה מודל לצמצום כוח צנטריפוגאלי.הבנת האיזון הזה הוא חיוני עבור מזרזי מזג האוויר וחיזוי מסלולי סערה, כיוון הרוח ומהירות משפיעים על בטיחות הטיסה ופיתוח מזג האוויר.

Isobars ו- Weather Maps

Isobars נמשכים במרווחים (למשל, כל 4 mb) על מפות מזג אוויר על פני השטח. ארוז חזק הואובים ארז מציין רוחות חזקות; ספא רחב מציין רוחות אור.תבנית של Isobars מגלה את המיקום של גבוה, נמוך, רכסים, ו troughs, אשר מכתיב את התנועה של מערכות מזג האוויר.

חזיתות מזג אוויר: גבולות בין מסות אוויר

חזיתות מזג אוויר בצורת כאשר מסה אוויר קר או חם פוגש מסה אוויר ניגודית.לחץ ⁇ על פני חזית הוא לעתים קרובות חזק, ומייצר שינויים משמעותיים במזג אוויר, כולל שינויים בטמפרטורה, רוח ומשקעים.

החזית הקרה

חזית קרה מתרחשת כאשר מסה אוויר קר מתקדמת לתוך מסה אוויר חם.אוויר קר, להיות צפוף יותר, תחת אוויר חם, מה שגורם לו לעלות במהירות.

• גשם כבד, סופות רעמים, ולפעמים גם מרות או קרורדו
• ירידה חדה בטמפרטורה לאחר שהחזית עוברת
• שינוי הרוח (בדרך כלל מדרום למערב/צפון מערבה בחצי הכדור הצפוני)
• השמיים שמאחורי החזית

חזיתות קרות לעתים קרובות לנוע מהר יותר מאשר חזיתות חמות ויכולות לגרום לשינויים פתאומיים, אינטנסיביים במזג אוויר.הרמת אוויר לחים חמים מובילה לעננים חד-משמעיים ולתופעות מזג אוויר חמורות.

החזיתות החמות

חזית חמה נעה אל מסה אוויר קר, האוויר החם, בהיר יותר, עולה מעל האוויר הקר בהדרגה, מייצרת:

• עננים רחבים וגשם יציב שנמשך שעות רבות
• הטמפרטורה הטבעית עולה
• שינוי רוח (מזרח לדרום)
• חשיפה גרועה בערפל או דריסה

חזיתות חמות בדרך כלל מביאות משקעים ארוכים ושינויים אטיים במזג אוויר, לעתים קרובות מובילים לשמים מעומקים ולתנאים לחים לפני החזית.

החזיתות והחזית

קוהרנטיות הקדמיות כאשר לא מסת אוויר מתקדמת, המוביל לענן ממושך ומשקעים שיכולים להימשך ימים, לפעמים גורם שיטפונות. An occluded Front טפסים כאשר חזית קרה תופסת עד חזית חמה, הרמת האוויר החם; זה לעתים קרובות מביא מזג אוויר מורכב עם שני stratiform ומשקעים מלוכדים, לעתים קרובות נראה באמצע הקדנציה.

לחץ אטמוספירי

מדידה בלחץ גבוהה חיונית לחיזוי ומחקר.מכשירים ושיטות התפתחו לאורך מאות שנים, שיפור היכולת שלנו לפקח ולנבא מזג אוויר.

Barometers

מדרומי הכספית, שהומצאה על ידי אוונגליסטה Torricelli בשנת 1643, מודד את גובה עמודה כספית תחת ואקום והיה הכלי המדויק הראשון למדידת לחץ אטמוספרית.נבינואידים משתמשים בקאפסולת מתכת גמישה שמרחיבת או חוזים עם שינויים בלחץ, מה שהופך אותם ניידים ובטוחים יותר.

אלטר

אלטר משתמשים בלחץ אטמוספירי כדי להעריך גובה, חיוני בתעופה.טייסים להגדיר את אלטר ללחץ הברומטרי המקומי (QNH) לקרוא גובה מעל פני הים באופן מדויק, הגדרה נכונה היא קריטית לפעילות טיסה בטוחה, במיוחד במהלך הגישה והנחיה, כמו הגדרות לחץ לא נכון יכול לגרום לקריאות בגובה של טעויות עם השלכות מסוכנות פוטנציאליות.

מפות איסובלאריות ו-Data Assimilation

המטאורולוגים מבססים תצפיות לחץ מאלפי תחנות, buoys ולוויינים כדי ליצור מפות איזוובלות.מודלים ממוחשבים להטמיע נתונים אלה כדי לחזות דפוסים עתידיים של לחץ עולמי כמו GFS (מערכת חיזוי עולמי) ו- ECMWF (מרכז אירופי לתחזיות מזג אוויר בינוניות-Range) מסתמכים במידה רבה על שדות מדויקים כמו תנאים ראשוניים לחיזויים, שיפור האמינות של תחזיות מזג האוויר ברחבי העולם.

לקריאה נוספת על כלי ברוטומטרי, בקר ב- 0NOAA לחץ נתונים דף חדש של לחץ 1.

יישומים מעשיים של ידע הלחץ האטמוספרי

הבנת הלחץ אינה רק אקדמית – יש לה השפעה בעולם האמיתי על פני שדות מרובים וחיי היומיום.

מזג אוויר

הצופים צופים במגמות לחץ מקרוב: לחץ נופל לעתים קרובות אותות מתקרבות לסערות, בעוד הלחץ עולה מצביע על קביעת התנאים.נטייה ללחץ 24 שעות ביממה היא קלט מפתח עבור תחזיות לטווח קצר וארוך. סערות, עוצמת הוריקן, ו היווצרות קרונדו הם כולם קשורים לדינמיקה לחץ, מה שהופך את הלחץ ניטור חיוני עבור בטיחות הציבור ואסון מוכן.

תעופה

טייסים משתמשים בקריאות לחץ עבור אלנסי, תכנון טיסה והבנה של זעזועים.לחץ נמוך יכול להצביע על רוחות חזקות יותר אווירי גניבת שיער ותנאים אפשריים, בעוד לחץ גבוה בדרך כלל פירושו אוויר חלק יותר, אם כי חום נמוך על המדבר עלול לגרום לתנאי מכה.

בריאות האדם ונוחות

יש אנשים שדוחפים כאבי ראש, כאב משותף או עייפות במהלך טיפות לחץ מהיר, אם כי ראיות מדעיות נשאר מעורב.לחץ גבוה לעתים קרובות מתאים מזג אוויר חד וברור כי רבים מוצאים ממריץ.

החקלאות

החקלאים לפקח על הלחץ לנטיעת זמן, השקיה, וקצירת לחץ מהיר טיפות מזהירות מפני סערות ממושכות שעלולות לפגוע ביבולים, בעוד שמגמות הלחץ לטווח ארוך משפיעות על תחזית המשקעים עונתיים.

תפקיד הלחץ האטמוספרי במערכות האקלים

דפוסי לחץ הם מרכיבים בלתי-נפרדים של תנודות אקלים גדולות יותר המשפיעות על מזג האוויר לאורך עונות עד עשרות שנים, ומדידים את האקלים האזורי והאירועים הקיצוניים.

אל ניניו-דרום אוסוציאלציה (ENSO)

הבדלים בלחץ בין דרווין, אוסטרליה, לבין טאיי (מחושים על ידי מדד אוסוציאציה הדרומי) מצביעים על אל ניניו או La Niña שלבים. במהלך אל ניניו, מעל לחץ מעל אוסטרליה ולחץ נמוך על דפוסי הגשם של האוקיינוס השקט ברחבי העולם, לעתים קרובות גרימת בצורת באזורים מסוימים ושיטפונות באחרים.

צפון האוקיינוס האטלנטי אושיאציה (NAO)

NAO מתאר הבדלים בלחץ בין איסלנד לבין האצורים.ד לחץ חזק (NAO חיובי) מביא מתון יותר, חורף רטוב מצפון אירופה ומזרח ארצות הברית; ⁇ חלשה (Ngative NAO) יכול להביא מזג אוויר קר ויבש.מזג אוויר זה משפיע על סערות, רגישות טמפרטורה ודפוסי משקעים ברחבי האזור הצפוני.

לקבלת מידע נוסף על ENSO ועל לחץ, ראה את ה-FLT:0.NOAA ENSO PageroughFLT:1.

מסקנה: The Foundation of Weather Understanding

לחץ אטמוספירי הוא הקשר ההכרחי בין האנרגיה של השמש לבין מזג האוויר שאנו רואים. על ידי ניתוח ההתנהגות של מערכות לחץ גבוהות ונמוכות, לחץ ⁇ s, וחזיתות, התלמידים יכולים לפענח את מפת מזג האוויר היומית ולנבא שינויים לטווח קצר.אם אתה מורה המציג את הנושא או לומד מעמיק את הידע שלך, לזהות את התפקיד של פתולוגיה ממסתוריות למערכת הגיונית, מובנת מאליה, כדי לצפות את המערכת האקולוגית יותר, לנטרמטית, לנטרמטיקת דלתות חשיבה סביבתית, ולצמצם יותר, כדי לנטרמטיקת טוב יותר, כדי לצייד אותנו, לצייד את המציאות, לצייד את המערכת האקולוגית, ולצמצם את המערכת האקולוגית, כדי לנטרמטיקת טוב יותר, כדי לנטרמטיקת דלתות חשיבה יותר, כדי לנטרמטית יותר, כדי לנטרמטיל יותר, כדי לנטרמטיל יותר, כדי לנטרמטיל יותר, כדי לנטרמטיל יותר, כדי לנטרמטית יותר, כדי לנטרמטית, כדי לנטרמטית יותר, כדי לנטרמטית יותר, כדי לנטר את המערכת האקולוגית יותר, כדי לנטר את המערכת האקולוגית יותר, לנטר את המערכת האקולוגית יותר, לנטרמטיל יותר, כדי לנטרמטי