climate-and-environment
תפקידה של אקלים טרופי ב-Shaping Global Weather Systems
Table of Contents
מבוא
החגורה הטרופית היא חדר המנוע העיקרי של מערכת אטמוספרית של כדור הארץ.ספאנינג כ-40% משטח כדור הארץ, זו להקה latitudinal מקבל נתח לא פרופורציונלי של קרינה סולארית.עודף האנרגיה העצום שנוצר בטרופיים לא נשאר מוגבל לקווי הרוח הנמוכים; הוא מניע באופן פעיל את דפוסי מחזור הדם הגלובליים האחראים להפצת לחות חום וברחבי כדור הארץ כולו ללא אספקת האנרגיה האטמוספירה של השמש, אשר מגדירה לתוך זרם האוויר הטרופי, וסחר הטרופי, אשר יהיה פעיל, אשר יהיה פעיל, וסחר האוקיאנוסים הטרופי, וסחר היבש, וסחר הטרופי, באופן פעיל, אשר יהיה למעשה, אשר יהיה משקף את צינורות השמש, אשר יגרור באופן פעיל, וסחר טרופי, וסחר טרופי, אשר יגרור באופן פעיל את דפוסי מחזורי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי, וסחר טרופי, וסחר טרופי, וסחר טרופי, וסחר טרופי, וסחר טרופי, וסחר טרופי, באופן פעיל, באופן פעיל, אשר יגרור באופן פעיל, אשר יגרור באופן פעיל, אשר יגרור באופן פעיל, אשר יגרור באופן פעיל את דפוסי מחזורי אווירי אוויר
הבנת האופן שבו דינמיקת האקלים הטרופית מעצבת מערכות מזג אוויר גלובליות חיונית לפרשנות תחזיות לטווח ארוך, הכנת אירועים קיצוניים, ומודל מסלול של שינוי האקלים.מיווצרות ההוריקן ההרסני לאמינות המונסון האסיאתי, ההשפעה של הטרופיים היא גם עמוקה ומקיפה. מאמר זה חוקר את המנגנונים הליבה המקשרים תהליכים אקלים טרופיים למזג אוויר גלובלי, ומספק סקירה מקיפה של מערכת אטמוספרה-תרבותית המחוברת.
Defining the Climate Zone
אזור האקלים הטרופי מוגדר באופן רחב על ידי גבולות ה- latitudinal שלה, בערך בין ה- Tropic of cancer (23.5° N) לבין ה-Cycorn (23.5° S). המאפיין הפיזי המגדיר של אזור זה הוא זווית גבוהה של שכיחות השמש, אשר מביא קרינה סולארית אינטנסיבית ועקבית לאורך כל השנה. עודף אנרגיה סולארית זה מוביל לטמפרטורות גבוהות באופן עקבי וכמות מסיבי של evaporation משטחים חמים.
משטרי טמפרטורה ואלימות
בניגוד לאזורים ממוזגים עם עונות נפרדות, הטרופיים חווים וריאציות טמפרטורה מינימליות לאורך השנה.ממוצע הטמפרטורה החודשית נשאר בדרך כלל מעל 18 מעלות צלזיוס (64 °F), עם טווחי טמפרטורה שונים לעתים קרובות מעל הטווח עונתי.עם זאת, הגורם הקריטי הוא לחות גבוהה במיוחד בשכבת הגבול הטרופי מספק את אנרגיית החום המאוחר כי דלק סערות חד פעמיות ומחזוריונים.
המונחים: Tropicals
מטאורולוגים וקלימטולוגים מסווגים לעתים קרובות אקלים טרופי לשלושה תת-קבוצות עיקריות המבוססות על דפוסי המשקעים:
- (FLT:0) גשם גלקטי (Af): אנדרל 1 (המאופיין על ידי גשם באורך שנה (ללא העונה היבשה) נמצא באגן האמזונס, באגן קונגו וביבשת הים (אינדונזיה, מלזיה, פפואה גינאה החדשה) באזורים אלה לשמור על הלחות הממוצעת הגבוהה ביותר על פני כדור הארץ.
- (עמ' 1) ,0 אנרכי מונסור (Am): "היפוך מספר 1" (Am): "העונה הרטובה" ועונה יבשה קצרה.הרוח היא השליטה הדומיננטית במערב אפריקה, רוב הודו וחלקים מדרום מזרח אסיה חווים משטר זה.
- (FLT:0) אפיפיורי סאבאנה (Aw/Ascio): 1FLT (הופנה מהדף חורף בולט וקיץ רטוב, העונה היבשה תואמת לתקופה שבה אזור קונפורנסיות הטרופי (ITCZ) מתרחק. חלקים גדולים ממרכז אפריקה, ברזיל וצפון אוסטרליה מסווגים כסוואנה.
העושר האקולוגי והחקלאי של אזורים אלה קשור ישירות ליציבות הלימטית ולחיזוי, אם כי זה יותר ויותר מאתגר על ידי אקלים משתנה.
מנוע הטמפרטורות הטרופי: נהיגה ב- Global Circulation
המנגנון העיקרי שבאמצעותו משפיע הטרופיים על מזג האוויר העולמי הוא המרה של קרינה סולארית אינטנסיבית להילוך אטמוספירי.אוויר חם ולח על פני השטח הוא פחות צפופה מהאוויר שמסביב, מה שגורם לו לעלות במעליות חזקות.תהליך זה אינו אקראי; הוא מארגן למחזור כדור הארץי בגודל כדור הארץ הידוע בשם תא האדלי.
אזור הקונפורנסיות הבין-טרופי (ITCZ)
ה- ITCZ הוא החגורה האטמוספרית שבה רוחות הסחר של צפון ודרום המיספירות מתאחדות.זה מופיע כלהקות של עננים וסופות רעמים מתמשכות ברחבי העולם ליד קו המשווה.האוויר העולה בתוך ITCZ הוא המנוע של תא האדלי (Delaley Cell) , המיקום של משמרות IZ עונתיות, נודדות לעבר ההמיסה של הקיץ שעבר הוא בבירור תצפיותיוטרופיות של ה-FR.
תא האדלי וסובטרופי
כאשר האוויר עולה ב- ITCZ, הוא מגניב ומשחרר כמויות עצומות של חום מאוחר.אוויר מחומם זו זורם פולש בתוך הטרופיה העליונה.כפי שהוא מתרחק מן המשווה, הסיבוב של כדור הארץ מחלחל אותו, יצירת זרמי סילון תת-טרופיים, בסופו של דבר, קרירות אוויריות אלה ושקועים בתוך תת-הטרופי, סביב 30° לייט זה יוצר אווירי עמוק בין חגורת הקרח ההרמוני, כולל את החבלות הגדולות של חצי האי, כולל את האטמוספירה של האוקיינוס השקט, כולל את היבשה, כולל את היבשה, כולל את היבשה, בין היבשה, בין היבשה, כולל את המרקו של חצי האינטרטרופיה, בין האטמוספירה של האינטרטרופית, לבין המרקומים, בין המרקומים של האינטראקטיביות, בין המרקומים של האי-ה, לבין המרקומים, לבין המרקומים המרקומים המרקומים המרקומים של האינטראקטיבית, בין המרקו של האינטראקטיבית, כולל את המרקומים של האינטרטרופיה, לבין המרקו של האינטראקטיביות הגדולות של האינטראקטיביות, כולל את המרק
ענף הצאצא של תא האדלי מדכא היווצרות ענן ויוצר תנאים אטמוספיריים יציבים.תא מחזורי ישיר זה מסביר מדוע אזורים חקלאיים רבים בעולם נמצאים ממש ליד המדברים הדחוחים ביותר שלו.
סיקלוינס טרופי: הסערה החזקה ביותר של הטבע
אולי הביטוי הדרמטי ביותר של השפעת האקלים הטרופי על מזג האוויר העולמי הוא הקרוסטרופי, הידוע אזורי כמו ההוריקן (Atlantic / מזרח האוקיינוס השקט) וטיפונים (מערב האוקיינוס השקט) הם מנועי חום של יעילות מבעיתה, מה שממיר את האנרגיה התרמית של האוקיינוס החם לאנרגיה מכנית.
אנטומיה ואנטומיה
Cyclones טרופיים מהווים באופן בלעדי על פני הים חם מים, שבו טמפרטורות פני הים עולה 26.5 מעלות צלזיוס (80 °F) המים החמים מספקים את הלחות הדרושה ושטף חום הגיוני.כפי שאוויר עולה ו condenses, שחרור של חום מאוחר מחמם את הליבה של הסערה, הורדת לחץ הפנים.זה לחץ מניע את הרוחות העזות.
- (ב) ,0) ,UValm Ocean Waters:FLT:1 טמפרטורות פני השטח מעל 26.5 מעלות צלזיוס בעומק של לפחות 50 מטרים.
- (ב) ⁇ :0) ללו וארטי רוח שר: ⁇ 1 רוח חזקה, מנעה את החום מלהתמקד בעמודה אנכית.
- כוח קוריוליס (FLT:0) מסוגל לקיקנס להיות בתוך כ 5 מעלות של קו המשווה, שבו אפקט קוריוליס חלש מדי מכדי להתחיל סיבוב.
- (ב) גל טרופי או אזור של לחץ נמוך לפעול כזרע.
אגן עולמי וטלקומוניקציות
ציקלונים טרופיים מתרחשים בשבעה אגן נפרדות ברחבי העולם.המערב האוקיינוס השקט הוא הפעיל ביותר, ומייצר שליש מהסכום הגלובלי.בעוד שהחורבן המיידי הוא מקומי, הסערה ממלאת תפקיד חיוני בתחבורה בחום העולמית.הם מוציאים חום מהאוקיינוסים המשווה ומעבירים אותו מתחת לפנים, הן דרך מבנה הסערה עצמו והן על ידי הובלת פני תת-קרקעי קרירים במים מתעוררים (ה למעלה).
העוצמה והתדירות של מעגליות טרופיות מושפעות מתבניות אקלים רחבות יותר כמו ENSO ו- MJO. לדוגמה, במהלך אירועי אל ניניו, אגן האוקיינוס האטלנטי בדרך כלל רואה פחות הוריקנים בשל מזג אוויר אנכי מוגבר, בעוד האוקיינוס השקט רואה סערות חזקות יותר המתגבות מזרחה.
Monsoon Systems: The Seasonal Pulse of the Tropics
בעוד רוכבי אופניים טרופיים מייצגים שחרור של אנרגיה, מונסונסונים מייצגים שינוי עונתי מסיבי במחזור הגלובלי.המונח "monsoon" נובע מהמילה הערבית "mausim", כלומר העונה. Monsoons מאופיינים על ידי ניתוק מוחלט של כיוון הרוח השורר, המוביל לעונה רטובה ועונה יבשה.
מונגוליה ונאסון: A Land-Atmosphere-Ocean אינטראקציה
מערכת המנזר החזקה ביותר על פני כדור הארץ מתרחשת מעל אסיה.במהלך הקיץ השעמום, היבשת האירו-אסיאתית העצומה מתחממת באופן אינטנסיבי, יצירת לחץ נמוך תרמי עמוק על הרמה הטיבטית וצפון הודו.לחץ נמוך זה שואב באוויר דל לחות מהאוקיינוס ההודי החמים.האוויר נאלץ לעלות על ההימלאיה, אופרוגרפיה של הגשמים.
המכניקה מונעת על ידי חימום שונה של אדמה וים. לנד חום ומקרר הרבה יותר מהר מאשר מים האוקיינוס.ההבדל הזה הוא הנהג הראשי, המוצב על ידי המיקום של ITCZ. המונסון הוא לא רק תופעה מקומית; זהו גל פלנטרי המתקשר עם זרם המטוסים הסובטרופי והמחזור ווקר.
מערכות מונדיון
מערכות אחרות בעלות ערך קיימות ברחבי העולם:
- (ב) 0 (המערב אפריקה מונסאון:0) 1 ,(FLT:103) לוקח את העונה הגשומה של אזור הסאהל.
- (FLT:0 צפון אמריקה מונsoon: FLT:1 מביא עלייה משמעותית במשקעים בקיץ בדרום מערב ארצות הברית וצפון מערב מקסיקו.
- (בלטינית:0; אוסטרליה: Monsoon: FLT:1 Brings Heavy Rains to North Australia במהלך הקיץ הדרומי של חצי הכדור (דצמבר-פברואר).
משרד החוץ הבריטי מספק סקירה מפורטת של FLT:0 (המכונה: 0) של המכונאים המניעים את המערכות הללו.שינוי האקלים צפוי להגדיל את עוצמת הגשמים של מונסונים באזורים רבים, מה שמוביל לסיכון גבוה יותר של שיטפון קיצוני ובצורת, בעוד העונה הופכת להיות תנודתית יותר.
חיבורים טרופיים-Extra טרופיים
ההשפעה של הטרופים משתרעת הרבה מעבר להישג הישיר של תא האדלי, בעיקר באמצעות דינמיקת גל אטמוספרי.שינויים בקונפדרציה על האוקיינוס השקט הטרופי והאוקיינוס ההודי יכולים לייצר רכבת של גלים – גלים רוססביים – המתרבים לקווי הרוחב ומשפיעים על דפוסי מזג האוויר במשך שבועות עד חודשים.
אל ניניו-דרום אוסוציאלציה (ENSO)
ENSO היא הצורה הדומיננטית ביותר של יציבות האקלים בין-שנתי על פני כדור הארץ.הוא מקורו באוקיינוס השקט הטרופי באמצעות הפיכה של האוקיינוס והאטמוספירה. במהלך אירוע אל ניניו, רוחות הסחר נחלשות, ומאפשר מים חמים להתפצל מזרחה לכיוון מרכז ומזרח האוקיינוס השקט.זה משנה את האזור העיקרי של קונסורציו-טרופי מזרחה.
לשינוי הזה יש השפעות גלובליות עמוקות:
- (ב) צפון אמריקה: ⁇ FLT:1 (אל ניניו בדרך כלל מביא חורף רטוב, קריר יותר לדרום אמריקה וחורף חם יותר, יבש יותר בצפון מערב האוקיינוס השקט.
- דרום מזרח אסיה ואוסטרליה: 1FLT:1ua El Niño קשורה מאוד בצורת וסיכון מוגבר של שריפות בר.
- עונת ההוריקן האטלנטית:0 (עונה 1 בינואר) אל ניניו מדכאת את פעילות ההוריקן האטלנטית בשל עלייה במשחת הרוח.
אירועי La Niña מייצגים את השלב השני, עם רוחות סחר משופרות ומים קוויים קרירים יותר, המוביל לתופעות לוואי של מזג אוויר.FLT:0NOAA's ENSO מציע משאב מקיף 1:1 להבנת תנופה חזקה זו.
The Madden-Julian Oscillation (MJO)
MJO הוא הפרעה מזרחית-הנעה של עננים, גשם, רוחות, ולחץ חוצה את כדור הארץ בטרופיים כל 30 עד 60 יום.זהו מקור עיקרי של ניידות תת-עונתית.ה-MJO מאמת את התזמון והעוצמה של מונסונסונסונסונסונס ומחזורי אופניים טרופיים.
יתר על כן, ההשפעה של MJO משתרעת על קווי הרוח הגבוהים.הדופק הקונסטנטי של MJO יכול לשנות את המיקום של זרם המטוסים הסובטרופי.זה יכול להוביל לאנומנציות באוסוציאליזציה הארקטית והאוספיגציה הצפון-אטלנטית, המשפיעה על דפוסי מזג האוויר בחורף באירופה, בצפון אמריקה ובאסיה.שלבים פעילים של MJO נקשרו להתפרצויות אוויר קרות קיצוניות במזרח ארצות הברית.
ה-Creating Tropics and Climate Change
אחת המגמות העולמיות הקריטיות ביותר שנצפו בעשורים האחרונים היא הרחבה של הראיות הטרופיות.התצפיות מצביעות על כך שתא האדלי רחב, דוחף את אזורי היבשה הטרופיים מתחת לפני הספירה.תופעה זו יש השלכות משמעותיות על מערכות מזג האוויר הגלובליות.
מחקר באמצעות נתונים ומודלים של אקלים לווייני מראה כי הטרופיים התרחבו בכ-0.5 עד 1.0 מעלות של קווי הרוח במשך עשור מאז שנות ה-70.הנהגים העיקריים הם ככל הנראה גזי חממה (אשר חם את הגולגולת העליונה) ו, היסטורית, מחיקת אוזון אסטרטוספרי.
ההשלכות של טרופים מתרחבות הן:
- (FLT:0) קריינות של אמצע-לאקווינס: ראטפל:1 (אזורים כמו הים התיכון, דרום-מערב ארצות הברית, דרום אוסטרליה וצ'ילה) עלולים לחוות ירידה במשקעים כמו חגורות יבשות תת-טרופיות לעבור אל רוחבם.
- (FLT:0) שטיפת ג'ט סטרים: FLT:1) זרמי סילון טרופיים וקוטבים משנים את המסילות הסערה, זה יכול להוביל לדפוסי מזג אוויר מתמשכים יותר, כולל בצורתים ארוכים יותר ואירועי גשם אינטנסיביים יותר.
- (FLT:0) אינטנסינסיכות של סטורם: אבולוציה 1: אקלים חם יותר מספק יותר דלק עבור רוכבי אופניים טרופיים, הגדלת שיעור ה- Category 4 ו-5 סערות.
מסקנה: האיזון הקליקט של המנוע העולמי
האקלים הטרופי אינו חגורה מבודדת של חום וגשם.זהו הליבה הדינמית של מערכת האקלים של כדור הארץ, יצירת האנרגיה שמניעה את הרוחות, זרמים, ודפוסי המשקעים שעליהם מערכות אקולוגיות גלובליות וחברות אנושיות תלויות.מקצב האמינו של המונסונים ועד לכוח ההרסני של ההוריקנים, האנרגיה המשוחררת בגלגולים הטרופיים ברחבי הפלנטה כולה.
המנגנונים המתוארים כאן - תא האדלי, ITCZ, ENSO, ואת MJO - מבסס מערכת מקושרת עמוק. A שינוי בטמפרטורות פני הים טרופיים או שינוי בזיהום על האוקיינוס השקט יכול לגרום שרשרת של אירועים המשפיעים על מזג האוויר באירופה, צפון אמריקה, ואת הקטבים. כמו ריכוזי חממה ממשיכים לעלות, הרחבה של טרופיים וספקיבינולוגיים של דרישות אקלים לא רק עבור תהליכים גלובליים, ולכן לא יימשכות משמעותית של תהליכים משפטיים.