Güneş, güneş radyasyonu olarak bilinen ve fotosentez anlamak için sorumlu değil; bu dolaşımda bulunan temel motordur – Dünyadaki hava akışlarının hava patladığı hava yollarının, okyanusların ve uzun vadeli iklim değişikliklerine yol açan temel mekanizmaların belirlenmesi.

Güneş Radyasyonunu Anlamak: Enerji Kaynağı

Güneş radyasyonu Güneş tarafından yayılan elektromanyetik enerjinin akışıdır. Geniş bir spektrumu yayılıyor, ancak Dünya yüzeyine ulaşan kısım öncelikle görünür ışıktan oluşur (yaklaşık% 44), ultraviyole (UV) radyasyon (yaklaşık% 7), ve yakın-üresel radyasyon (yaklaşık% 37), ve yakın-üresel enerji, düşük çözünürlükte (sıradan dolayı) güneş ışınlarının yoğunluğundan dolayı doğrudan yüzeysel ışınların yoğunluğundan dolayı daha az yüzeysel olarak daha az enerjiden dolayı geri dönüyor.

Bu diferansiyel ısıtma, atmosferik dolaşımın temel taşıdır. Dünya'nın küresel şekli ve yel eksenel eğimi, enerjinin eşitsiz dağıtılmasına neden olur. Aslında, her yıl Dünya sistemi tarafından absorbe edilen güneş enerjisinin yaklaşık 10.000 kat daha fazla olduğu tahmin edilmektedir.Bu enerji dengesizliği statik değildir; her gün ve mevsimsel olarak, rüzgar ve hava durumuyla dalgalanan dinamik ortamı yaratmak.

  • Güneş sabit: Dünya atmosferinin en üst kısmında alınan ortalama güneş radyasyonu, kare metre başına yaklaşık 1361 watt (W/m2).
  • Albedo etkisi: Farklı yüzeyler farklı güneş radyasyonu yansıtıyor. Fresh kar% 90'a kadar yansıtıyor, karanlık okyanus suyu% 6'ya kadar yanıyor.
  • Atmospheric Mechanics: Bulutlar, toz ve gazlar bir güneş radyasyonu absorbe eder ve yüzeye ulaşan miktarı azaltır.

Güneş radyasyonu ve ölçümlerinde güvenilir veriler için Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) geniş bir şekilde [[0) kullanılmaktadır.[Dönemli kaynak haritaları).

Güneş Radyasyonunun atmosfersel bir fikre sahip olduğu rolü

Atmospheric dolaşım aslında gezegenin eşitsiz ısıtmasına olan atmosferin yanıtıdır. Iklim havası düşük basınçlı bir bölge yaratır ve daha yüksek çözünürlüklere doğru hareket eder, kutuplardan daha serin, yüksek hava ve iyonlara doğru akar.Bu temel konveksiyon hücresi Dünya'nın rotasyonu (Coriolis etkisi) tarafından değiştirilir ve mevsimsel değişimlerdir.

Sıcaklık Gradients ve Basınç Sistemleri

Güneş radyasyonunun dolaşım üzerindeki en doğrudan etkisi, yatay sıcaklık gradients. Arazi yüzeyleri su vücutlarından daha hızlı ısıtılır ve ısıtılır.Deniz yüzeyi sıcaklığı nispeten istikrarlı kalır, ancak büyük kıtalar üzerinde, yaz ısıtması yoğun olabilir.Bu kontrastlar, Batı Afrika'yı geliştiren tropikal klozlara (örneğin, yaz aylarındaki yoğun güneş ısıtması) ulaşır.

  • [FONT:0) Intertropical Convergence Bölgesi (ITCZ): [Döntgen: 1) Ticaret rüzgarlarının yakınlaştığı bir alt basınç grubu, yoğun güneş ısıtma ve yükselen moist hava ile yönlendirildi.
  • [FONT:0)Subtropical Highs:[Dönetici:[Dönetici:0) Subtropics'de (yaklaşık 30° enlem) hava, Sahra ve Avustralya Outback gibi kuru çöllere yol açan yüksek basınçlı kemerler oluşturur.
  • [FONT=0)Polar Fronts:[[Dönler: [Dönüşük hava ve sıcak orta sınıf hava, sıcaklık gradients en güçlü, özellikle de kış aylarında.

Convection: The Engine of Dikey Hareket

Güneş radyasyonu Dünya'nın yüzeyi ısıtıyor, bu da havayı doğrudan bulutlar ve uzun dalga radyasyonu yoluyla ısıtıyor. Bu sıcak hava, çevrelerinden daha az yoğun hale geliyor ve yukarı yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru ısıtıyor.Bu yüzden sonuçlayıcı bölgeler çok yağmur radyasyonu güçlü güneş radyasyonu tarafından tahrik ediliyor.

Orta enlemlerde, konveksiyon genellikle yaz öğleden sonraları boyunca arazi üzerinde yüzey ısıtması ile tetiklenir, kutuplarda bile zayıf konveksiyon meydana gelebilir ve güneş radyasyonu erkan ve açık su yaratır.

Amerikan Meteoroloji Topluluğunun:0) Meteorolojinin [[Dönetici: 1)Glossary of Meteorology[[[Dönetici:0) Daha derin teknik bilgi arayanlar için ayrıntılı tanımlar sunar.

Global Circulation Desenler: Yüzey Rüzgarlarından Yukarı Akışa

Büyük ölçekli atmosferik dolaşım her ikiküredeki üç büyük hücre olarak düşünülebilir: Hadley hücresi (tropik), Ferrel hücresi (çoğunlukla), ve Polar hücre. Her biri, çöllerin, yağmur ormanlarının ve rüzgarların dağılımını açıklamaya yardımcı olur.

Hadley Hücresi

Güneş ısıtması, yüksek kapasiteli rüzgarlar oluşturmak için havadan neden olur, yüksek irtifada kutuplu hava akışları yaratır ve 20-30 ° entitude etrafında batır, subtropikal yüksekleri oluşturur. Yüzeydeki geri dönüş akışı, ticaret rüzgarlarıdır - bunun yerine, Hadley hücresi, güneş ısıtmasına ve hesaplarına en doğrudan yanıttır.

Ferrel Hücre Hücresi

Orta-datitudes'te, Ferrel hücresi farklı davranır. Doğrudan ısıtılır; bunun yerine, Hadley ve Polar hücreler arasındaki etkileşimlerin dolaylı bir sonucudur.

Polar Hücre

kutuplarda, soğuk, yoğun hava batıyor, yüksek basınçlı sistemler yaratıyor. Bu hava, sürekli gün ışığı ve güneş ısıtması nedeniyle yaz aylarında en zayıftır, ancak bu soğuk havanın sıcak uçları ile buluştuğu yerde, kutup cephesini şekillendiriyor - yoğun sıcaklık kontrastı ve sık fırtına gelişimi.

Bu üç hücrenin sinerjisi, sonuçta güneş radyasyonu tarafından desteklenen, bu hücreleri ve meteorologların yüzyıllarca güvendikleri karmaşık küresel rüzgar kalıpları üretmektedir. Ulusal Okyanus ve Atmospheric Management (NOAA) mükemmel bir interaktif sunuyor.[D:0a atmosferik dolaşım kaynağı).

Hava Desenleri Üzerine Etkisi: Ticaret Rüzgarlarından Jet Streams

Güneş radyasyonunun atmosferli dolaşım üzerindeki etkisi doğrudan gözlemlenebilir hava fenomenlerinde ortaya çıkıyor. dolaşım modelleri sadece üstün rüzgar yollarını belirlemez, aynı zamanda fırtınaların oluşumu ve takiplerini de etkiler, monsoon sistemleri ve hatta uzun vadeli iklim değişkenliği.

Ticaret Rüzgarları ve Tropikal Hava

Ticaret rüzgarları güneşe dayalı bir dolaşım örneğidir. Bu istikrarlı doğular, ITCZ'ye doğru alttropik yüksek basınçlı kuyruklardan gelen akanlar ve yönlerini, Pasifik'in Çağı boyunca batık havadan geri itti. Bu, El Niño-Güney Atlantik Okyanusu'nun kuzeye doğru yol açan iklim değişikliklerine önemli bir rol oynarlar, örneğin, ticaret rüzgarları okyanusun batıya doğru iten rüzgarlar boyunca ısıtılır.

Jet Streams: Yüksek Hız Atmospheric Rivers

Jet akışları, gezegenin yüzeyindeki eşitsiz güneş ısıtmalı hava akımları ile birlikte, özellikle de Arctic ve orta sınıfların arasındaki sıcaklık kontrastları en büyük olduğu kışın güçlü.

jet akışlarının pozisyonu ve gücü doğrudan havayı etkiler: Düşük basınçlı sistemleri yönlendirir, soğuk cephelerin hareketini kontrol ederler ve uzun ısı dalgalarına veya soğuk büyülere yol açan kalıpları bile oluşturabilirler. Örneğin, kutup jet akışı, iklim değişikliğinin hassas bir göstergesi haline getirirler – Arctic deniz buzullarında değişiklikler nedeniyle son yıllarda daha sık meydana gelen bir fenomen.

Monsoons: Mevsimsel Reversals Driven by Solar Isıtma

Monsoons, kışın, yüksek basınçlı hava ve kuru koşullardaki farkla yönlendirilen büyük rüzgardır. yaz aylarında, arazi sıcaklığının% 80'inden fazlasını oluşturan, yıllık yağışların %80'inden fazlasıdır.

[FONT:0)UK Met Office monsoons[Döncüler Hakkında Bilgi[Dönetici:0) Bu mevsimsel rüzgar değişimlerini nasıl etkilediğine dair daha fazla bağlam sağlar.

Güneş Variability ve Circulation

Güneş radyasyonu sürekli değildir. Güneş, birden fazla zaman ölçeğinde yapılan değişikliklerle, örneğin, düşük güneş aktivitesi sırasındaki (daha yüksek olan) değişikliklerle ilgili toplam güneş ışınlama değişkenliği yalnızca güneş ile en az% 0.1 arasında değişir, bazı araştırmalar stratosphere veya bulut kapaklarındaki bazı etkiler dolaşım modellerini etkileyebilir. Örneğin, düşük güneş aktivitesi sırasında (daha az sayıdaki küçük buzul çağına benzer), Avrupa, küçük Buz Çağını deneyimledi, ancak ilişki tamamen karmaşıktır ve tam olarak anlaşılamamıştır.

Son araştırmalar, solar maxima sırasında ultraviyole radyasyonunun stratosphere ısısını ısıtabileceğini, kutup vortex'i ve jet akışının davranışını değiştirebileceğini gösteriyor. Bu, Kuzey Hemisphere'de kış hava modellerini etkileyebilir. Ancak, bu güneş odaklı değişiklikler sera gazı emisyonlarının ezici sürücüsünden daha küçük.

İklim Değişikliği ve Alternatif Radyasyon-Circulation Connection Connection Connection

İnsan aktiviteleri atmosferin kompozisyonunu dramatik bir şekilde değiştirdi, öncelikle karbon dioksit, mehane ve diğer sera gazlarının konsantrasyonlarını artırdı. Bu gazlar uzaydan kaçmak, Dünya sistemi tarafından muhafaza edilen genel enerjiyi artırmak. Bu, rüzgar kalıpları, yağış rejimleri ve fırtına yoğunluğuna yol açan ısı değiştiricileri ısıttı.

Gelişen Sera Etkisi ve Sörfikasyon

Daha fazla sera gazıyla, stratosphere serinlerken daha düşük atmosfer ısıtılır.Bu, küresel ısınma altında, kuru subtropik bölgelerin içine doğru bir şekilde genişleteceği dikey sıcaklık profili değiştirir.Bu genişleme zaten son birkaç on yılda, Akdeniz, Güney Avustralya gibi yerlerde su kaynakları için daha yoğun bir şekilde gözlemlenebilir.

İklim Değişikliği Üzerine Inter Government Panel (IPCC) Altıncı Değerlendirme Raporu, subtropikal kuru bölgelerin 1980'den bu yana yaklaşık 2 ila 5 derece entitude ile genişletildiğini onaylar.

Geri bildirim döngüleri: Değişiklikleri Keşfet Etmek

Bir atmosfer dolaşımdaki değişiklikler, iklim değişikliğini daha da hızlandıran geri bildirimlerini tetikleyebilir. Bir belirgin örnek, Arctic deniz buz erisyonu nedeniyle ısıtılır ve potansiyel olarak daha fazla güneş radyasyonu absorbe eder, daha fazla ısınmaya ve daha fazla buz kaybına yol açar.Bu da deniz buzulasyonuna yol açan değişiklikler yerel atmosferini etkiler: daha az deniz buzulasyonuna girebilmeli, kutup vortexini değiştirir ve potansiyel olarak bulut geri döndürür ve potansiyel olarak bulut geri döndürür.

Abrupt Değişiklikleri Potansiyeli

Sıcak su kuzeye doğru giden ve kısmen rüzgar desenleri tarafından yönlendirilen Atlantik Meridional Overturning Circulation (AMOC) üzerinde atmosferik dolaşım noktalarına bağlı olarak, AMOC'nin çökmesine yol açan bir endişe vardır.

Sonuç: Değişen bir İklim İçin Harnessing Knowledge for a changing Climate

Güneş radyasyonu atmosferik dolaşımın en temel sürücüsü olmaya devam ediyor. Gezegendeki eşitsiz dağıtım, rüzgarlar, fırtınalar ve okyanus akımları üreten hava dalgalarının yeniden şekillendirilmesi için sürekli olarak tasarlanmış olan ticari rüzgarlardan oluşuyor.Bu değişiklikler, modern uçuşları anlayan jet akışları anlamak, güneş enerjisinin görünmez el kaynakları, hava kirliliğini ve iklim emisyonlarının arttırılmasına devam etmesi ve iklim değişikliğinin daha iyi bir şekilde gelişeceği iklim değişikliğinin en hassas ilişkisini yeniden şekillendiriyor.