Giriş: Global Atmospheric Engine

Dünya atmosferi dinamik, her zaman hareket eden havayı şekillendiren ve tüm bölgeleri tanımlayan iklim kalıplarının, atmosferik dolaşımdaki gezegen ölçekli hava hareketlerinin - küresel bir konveyör olarak, kutupların ısı ve nezini kutuplara doğru dağıtmanın yolları.Bu işlem, dünyanın yüzeyinin güneş tarafından, neden bu dolaşımdaki sıcaklık ve basınç farklılıkları oluşturan, diğerlerinden gelen hava yollarının neden mümkün olduğunu bildiğimiz gibi, bir sonraki hava durumuyla ilgili temel iklim mekanizmalarının neden olduğu kadar çok sıcak olacağını bilmekte.

İlk sürücü güneş radyasyonudur. Çünkü Dünya büyük ölçekli hava hareketleri ile bu enerji dengesizliği dengelemek için harekete geçiyor, Dünya'nın rotasyonundan dolayı, bu hareketli hava kütlelerinden daha doğrudan güneş ışığı alıyor, tropikal enlemlerde ısının fazla ısı yaratıyor ve kutuplara yakın bir eksiklik. Bu makale, klasik üç hücre modeli –Hadley, Ferrel, ve Polar hücrelerle nasıl etkileşime giriyorlar ve diğer iklim faktörlerine ve diğer iklim çeşitliliğine karşı nasıl etkileşime giriyorlar.

atmosferik bir yorgunluk nedir?

Atmospheric dolaşım, dünyanın yüzeyinin eşitsiz güneş ısıtmasına bir tepkidir, çünkü daha az, düşük basınç alanı yaratır ve polenlere doğru hareket eder, sonunda yüksek basınçlı bölgelere geri döner.Bu model Dünya'nın rotasyonuna yakıntır.

Küresel dolaşımın en yaygın kabul edilen modeli atmosferi her ikikürede üç ayrı hücreye bölmektedir:

  • [FONT=0)Hadley Hücreleri[Dönetici: 1 ) - equator ve yaklaşık 30° entitude
  • [FONT:0)Ferrel Hücreler [Dönetici: 1 ) - yaklaşık 30 ° ve 60° entitude
  • [FONT=0)Polar Hücreleri[Dönetici: 1 ) - 60° ve kutuplar arasında

Bu hücreler, sınırlarında form alan jet akışlarıyla birlikte, ticaret rüzgarları, Westerlies ve kutup doğulular gibi baskın rüzgar kalıpları yaratır. daha ayrıntılı bir görsel açıklama için, [[Ücretsiz:0)NOAA eğitim sayfası mükemmel diyagramlar ve interaktif içerik sağlar.

Baskının Rolü Gradients

Hava düşük basınç alanlarına yüksek baskı alanlarından hareket eder, dolaşım ve bataklık havası olarak bilinen bir ilkedir.Depresif kuvvet (toplayıcı) baskı farkı (toplayıcı Convergence Bölgesi, veya ITCZ) rüzgardır. Küresel bir yüksek basınçlı kemerler, 30°'nin yakınında yükselen ve bataklığı havası nedeniyle, büyük çöllerin yüksek basınçlı bölgelerinin büyük çölleri üreten yüksek basınçlı sular oluşturur.

Hadley Hücreleri: Tropikal Heat Engine

Hadley hücreleri muhtemelen en güçlü dolaşım bileşenleridir, doğrudan konmpatorda yoğun güneş ısıtması ile yönlendirilir. Hadley hücre döngüsündeki temel adımlar şunlardır:

  • Güneş ışığı yüzeyi ve havayı yukarıdan aşağıya ısıtır. Sıcak, moist hava yükselir, derin convective bulutlar ve ağır yağışlar oluşturur - bu Intertropical Convergence Bölgesi (ITCZ).
  • Bir kez, hava hemispheres'te kutuplu, gider olduğu gibi soğutmaya yayılıyor.
  • Yaklaşık 20-30° entitude, şimdi soğutmalı ve drier hava batları, açık gökyüzü ve subtropical yüksek basınçlı kemerler yaratıyor.
  • Yüzeyde, hava, yarı iletkene doğru geri döner, döngüyü tamamlar. Bu yüzey akışı, Kuzey Hemisphere'deki kuzey Hemisphere ve Güney Hemisphere'deki güney ticaret rüzgarları haline gelmek için Coriolis etkisi tarafından göz ardı edilir.

Hadley hücrelerinin en alt dalları dünyanın birçok büyük çöllerinden sorumlu, Sahra, Arap, Avustralya ve Atacama gibi bölgelerde yükselen şubeler, Amazon ve Kongo Basin gibi, farklı ıslak ve kuru mevsimler getiriyor.

Hadley dolaşım aynı zamanda küresel enerji bütçesinde kritik bir rol oynar, tropics poleward'tan ısı taşımaktır[Dönderilmiş) İklim değişikliği, Hadley hücrelerine poleward genişlemek için önemli etkileri olan yağmur patlayan ve genişleyen bölgelerin - konu araştırmacılar aktif olarak incelenmektedir (bakış:0).NASA'nın makalesi[Döneticileri # 1 ).

Ferrel Hücreler: Mid-Latitude Engine

Ferrel hücreleri, termal olarak doğrudan Hadley ve Polar hücrelerden farklıdırlar. Onlar termal olarak dolaylıdır, yani doğrudan ısıtma ile değil, Hadley ve Polar hücreler arasındaki ivme ve ısı değişimleri tarafından karakterize edilirler.

  • Yüzeyde, hava subtropical yükseklerinden kutuplu hareket eder, Coriolis etkisi tarafından batıdan gelen (Batıdan gelen rüzgarlar) haline gelir.
  • Yaklaşık 60° entitude, bu yüzey havası kutup hücresinden soğuk, yoğun hava ile tanışır, kutup cephesini oluşturur - güçlü sıcaklık kontrastı ve sık fırtına gelişimi bölgesi.
  • Bazı hava kutup cephesinde yükselir ve yüksek irtifalarda equatorward hareket eder, döngüyü tamamlamak için 30°'ye yakın batır.

Ferrel hücresi, soğuk cephelerin geçişi, sıcak cephelerin ve ilişkili yağışların yanı sıra, bu hücredeki direksiyon sistemlerinin çoktan sorumlu.Bu hücrenin önemli bir özelliği, ayrı ayrı araştıracağımız jet akışlarının gelişimidir.

Polar Front ve Fırtına Tracks

Kutup cephesi, soğuk kutup havası Ferrel hücresi içindeki sıcak subtropikal hava ile buluştuğunda, orta çözünürlükte ısı taşımanın birincil bir mekanizmasıdır ve Avrupa, Kuzey Amerika ve doğu Asya gibi bölgelerden çok sorumludur.

Polar Hücreler: Soğuk Motorlar

Polar hücreler, üç dolaşım hücresinin en küçük ve en basit olanıdır. kutupların yakınında bulunanlar, yüzeyin yoğun soğutması ile yönlendirilirler:

  • Aşırı soğuk, kutuplarda yoğun hava batıyor, güçlü yüksek basınçlı sistemler (polar yüksek).
  • Bu yüzey havası, Coriolis etkisi tarafından kutup doğularına doğru akmaktadır (doğudan gelen rüzgarlar).
  • Yaklaşık 60° entitude, bu soğuk hava, Ferrel hücresinin sıcak sertleriyle tanışır, kutup cephesinde yükselir ve kutuplu aloft döndürür.

Polar hücreler, Antarktika, Arctic, kuzey Kanada ve Sibirya gibi yüksek çözünürlük bölgeleri karakterize eden soğuk, kuru koşullardan sorumludur. kutuplu yüksek baskı da bulut formunu bastırır, çok düşük yağışlara yol açar - teknik olarak, birçok kutuplu bölge kutuplu dolaşıma rağmen çölleri yakından kabul edilir.

Jet Streams: Yüksek Hız Atmospheric Rivers

Jet akışları, üst atmosferdeki hava akımlarını daraltıyor, genellikle Ferrel ve Polar hücreler arasındaki sınırda bulunur (seksik cephe) ve alttropik jet akışı) ve [[Düzgeçmiş jet akışı).

Jet akışları hava ve iklim çeşitliliğinde merkezi bir rol oynar, yüzey hava sistemlerinin geliştirilmesi ve hareketine rehberlik ederek. Özellikle, Rossby dalgaları nedeniyle dalgalı bir desene sahiptir, bu da soğuk Arctic havalarını orta sınıf hava dalgalarına getirebilir veya sıcak tropikal hava kutuplu hava akışını hızlandırabilir. - jet akışı son derece basit bir şekilde bilinen bir devlet - aynı hava sahası gün veya haftalar için devam edebilir, kuraklıklara yol açar.

Hava Durumunda Atmospheric Circulation

Hava – atmosferin günlük durumu – yukarıda açıklanan küresel dolaşım kalıpları tarafından yoğun olarak etkileniyor. İşte dolaşım tarafından yönlendirilen önemli hava fenomenlerini inceliyoruz:

Sıcaklık Extremes

Dünyadaki hava kütlelerinin hareketi sıcaklık varyasyonlarına neden oluyor. Örneğin, Kuzey Hemisphere'deki kutup jetinin güneye atılması, ABD veya Avrupa'ya soğuk hava getirebilirken, kuzeye doğru bir rotada ısınabilir. Ferrel hücresinin dışsal havayı yaz aylarında Akdeniz veya güneybatı ABD gibi yerlere sürekli karıştırır.

Precipitation Patterns

Precipitation dikey hava hareketine şiddetle bağlıdır. Yükselen hava (düşük basınç) serin ve konsüller, bulutlar ve yağmurlar oluşturur. Havayı (yüksek basınç) sıcak ve dries, yağmuru bastırır.

  • Konatoryal ITCZ (muhtemelen, sıcak hava) Dünya'daki en yağmurlu gruplardan biridir, Manaus gibi yerlerde, Brezilya yılda 2.000 mm'den fazla yağış alıyor.
  • Subtropical yüksekler (kesin hava) Sahra ve Kalahari gibi dünyanın büyük çöllerini yaratır.
  • Orta-datitude fırtına parçaları (dahalar ön yükselme) birçok kıyı ve dağlık bölgede geniş bir yağış üretiyor -Seattle, Londra ve Güney Şili örneklerini yapıyor.
  • Polar bölgeler (güşük hava) son derece kurudur, yılda 250 mm'den az yağış eşdeğeri elde etmek birçok alanda.

Fırtına Formasyon

Tropikal cyclones (hurricanes, tiphoons) ITCZ yakınında ısıtılmış okyanus suları üzerinde form, güçlü sıcaklık gradyanlarının onları devirmesi için yeterli.Bu fırtınaların yoğunluğu ve takipleri genellikle çok fazla ısı.Örneğin, güçlü, zonal (batı-doğu) bir jet akışı hızla dalgalar boyunca, fırtınalar ve aşırı uçarak, aşırı uçarak, aşırı uçarak hava dalgaların yükselmesine yol açıyor.

Ocean Currents'ın atmosferik bir tebrikdeki rolü

Okyanus ve atmosfer çift sistemlerdir - diğer okyanus akımlarını etkiler, yüzey rüzgarları ve yoğunluk farklılıkları tarafından yönlendirilir, dünyanın dört bir yanındaki ısıyı yeniden dağıtır.

Bir anahtar etkileşim El Niño-Güney Oscillation (ENSO), Pasifik Okyanusunda ve atmosferik baskıda değişikliklerden ortaya çıkan bir iklim modelidir. El Niño sırasında, ticaret rüzgarları zayıftır, ITCZ'yi yaymak ve dünya çapındaki yağış patlayan suları bozmak için izin verir.

İklim Bölgesi: Küresel Bağışlamanın Parmakları

Uzun vadeli hava ortalamaları – klimate – atmosferli bir dolaşım tarafından derinden şekillendirilir. Üç hücreli model doğrudan Dünyadaki büyük iklim bölgeleri açıklar:

  • [FONT:0)Tropical iklimi (0-~25°))[değiştir | kaynağı değiştir]: Hadley hücre yükselen şube tarafından Hakim edildi. Yüksek sıcaklıklar yıl boyunca, yüksek yağışlar, yüksek sıcaklıklarda, yüksek sıcaklıklarda, yüksek sıcaklıklarda, yüksek sıcaklıklarda, ITCZ örneklerinin marjlarına yakın, keskin ıslak ve kuru mevsimler: Amazon, Kongo, Endonezya.
  • [FONT=0]Arid ve yarı-yarid iklimleri (~20-30°))[Melekler) altında Hadley hücrelerinin en düşük yağış, yüksek buharlaşma.
  • [FONT=0]Temperya ve Akdeniz iklimleri (~30-45°)[Dönetici: Ferrel hücresinin Westerlies of the Ferrel cell. Moderate sıcaklıklar, farklı mevsimler ve geçişten kaynaklanan yağışlar, alttropik yükseklerin kutuplu geçişleri nedeniyle kuru yazlar.
  • [0]Continental iklimler (~40-60° iç))[Uygunluk modundan uzak, bu bölgeler soğuk kışlar ve sıcak yazlar deneyimliyor, değişken yağışlarla.
  • [FONT=0)Polar iklimleri (~60-90°)[Dönder: Polar hücre altında. Aşırı soğuk, kuru, düşük güneş radyasyon örnekleri ile: Antarktika, Grönland, Arctic adaları.

Bu bölgeler okyanus akımları, topografi ve mevsimsel değişim gibi faktörler nedeniyle mükemmel bir şekilde hizalanmamaktadır. Ancak, atmosferik dolaşım birincil organize güç olarak kalır.

Değişen bir İklim Değişikliği

İnsan kaynaklı iklim değişikliği, hava ve iklim çeşitliliği için önemli sonuçlarla atmosferik dolaşım modellerini değiştiriyor. Anahtar gözlemlenmiş ve projelenen değişiklikler şunları içerir:

  • [FONT:0] Hadley hücrelerinin olağanüstülüğü: Tropics on yıl boyunca yaklaşık 0,5-1°'de genişliyor, subtropikal kuru bölgeleri bastırıyor. Bu, Avustralya'nın güneybatısı gibi yerlerde kuraklıklara zaten katkıda bulunuyor.
  • [FONT:0] kutup jet akışının kısaltılması: A azaltıcı-to-pole sıcaklık gradient (çünkü Arctic orta-latitudes) daha yavaş, daha fazla isteyerek, ısı dalgaları ve soğuk büyü gibi aşırı hava uçlarının olasılığını artırabilir.
  • [FONT:0) Fırtına parçalarındaki değişiklikler:[Dönemli: 0,4] Modeller, ekstratropik fırtına parçalarının her iki iki iki iki iki iki kutuplu dakürede kutuplaşmasını önerir ve bu da zaten su değmemiş orta büyüklükteki bölgeleri azaltabilir ve kutup bölgelerinde artış gösterebilir.
  • [FONT:0]Altered monsoons:[Dönetici: 1) Hint ve Afrika manastırları, ITCZ'nin mevsimsel göçünün, bazı bölgelerde daha değişken ve yoğun hale geliyor, daha büyük sel ve kurak risklere yol açıyor.

Bu değişiklikler üniforma değildir ve bölgesel projeksiyonlarda önemli bir belirsizlik var. Ancak kanıtlar açıkça küresel dolaşım makinesinin ısınma gezegeninin etkilerini hissedeceğini gösteriyor.Daha fazla okuma için, [[ŞUygunT:0)IPCC Altıncı Değerlendirme Raporu (İş Grubu I)).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Dünya'nın hava ve iklim çeşitliliğine yol açan görünmez motordur.Dürpertici yağmurlarının batması, su kaynaklarını yönetmek, iklim değişikliğinin etkilerini yeniden sağlamak, iklim değişikliğinin bozulması ve iklim değişikliğinin etkilerini azaltmak için daha hassas bir şekilde korumak için önemli değildir.

dolaşım, okyanus akımları ve bölgesel iklimler arasındaki bağlantılar derin ve karmaşıktır. Bu etkileşimleri öğrenmekle gezegenimizin geçmişi, şimdiki ve gelecekteki daha net bir resim elde ediyoruz - ve şekillendirdiğimiz rolü.