cyrkulacja powietrza

Geografia - CYRKULACJA POWIETRZA

CYRKULACJA GLOBALNA:

      Nierównomierne nagrzanie poszczególnych fragmentów powierzchni Ziemi powoduje ruchy mas powietrza.

      Powietrze nagrzewa się dzięki oddaniu mu ciepła przez ogrzaną promieniami słonecznymi powierzchnię Ziemi. Zatem dolne warstwy troposfery są mocniej nagrzane niż jej górne warstwy. Ziemia wypromieniowuje tyle ciepła ile pochłonęła. Im bardziej nagrzane są przyziemne warstwy troposfery tym szybciej ciepłe powietrze staje się lżejsze, a tym samym i rzadsze. Zatem ciśnienie wytwarzane przez słup powietrza nad tymi obszarami staje się niższe.

      Najsilniej nagrzewany jest obszar okołorównikowy. Gorące powietrze tej strefy unosi się ku górze i odpływa górą ku zwrotnikom. W rejonie okołorównikowym tworzy się pas niskiego ciśnienia (niż baryczny).

      Powietrze przemieszczające się znad równika ku zwrotnikom, w szerokościach między 250 a 350 ulega zagęszczeniu w wyniku zmniejszania się obwodu równoleżników. Masy powietrza ochładzają się i przemieszczają w dolne partie troposfery. Prowadzi to do powstawania w tych rejonach obszarów wysokich ciśnień (strefa wyżów podzwrotnikowych). Różnica ciśnień między strefą dwóch wyżów barycznych podzwrotnikowych a niżem okołorównikowym, wywołuje silny ruch powietrza w kierunku równika. Są to wiatry stałe i noszą nazwę pasatów.

      W skutek działania siły Coriolisa kierunek tych wiatrów zmienia się na północno-wschodni na półkuli północnej oraz południowo-wschodni na półkuli południowej.

      Od strefy wyżów podzwrotnikowych ciepłe masy powietrza przemieszczają się nie tylko w kierunku równika ale również w kierunku biegunów (w stronę wyższych szerokości geograficznych).

      Kolejne obszary niskiego ciśnienia powstają pomiędzy wyżami podzwrotnikowymi i okołobiegunowymi (strefa niżów umiarkowanych szerokości geograficznych). Do tej strefy napływają ciepłe masy powietrza z wyżów podzwrotnikowych i zimne z wyżów okołobiegunowych. Zatem w szerokościach geograficznych ok. 600 spotykają się masy ciepłego i zimnego powietrza. Tworzą się tu często fronty atmosferyczne. Dla tych szerokości wiatry mają kierunek zmienny.

      W okolicach okołobiegunowych zachodzi zjawisko osiadania mas powietrza z wyższych warstw troposfery powodując powstawanie wyżów barycznych (strefa wyżów okołobiegunowych), od których powietrze odpływa w kierunku niższych szerokości geograficznych. Działanie siły Coriolisa powoduje, że na obu półkulach wiatry mają kierunek wschodni.

CYRKULACJA REGIONALNA (LOKALNA):

      Globalną cyrkulację powietrza na kuli ziemskiej zakłócają czynniki lokalne wywołane przede wszystkim różnicami ciśnień między obszarami lądowymi i morskimi w poszczególnych porach roku (cyrkulacja lokalna w skali roczne) lub w poszczególnych częściach doby (cyrkulacja lokalna w skali dobowej).

Cyrkulacja lokalna w skali rocznej:

      Wiatry, których powstanie warunkują sezonowe zmiany ciśnienia nad lądem i oceanem nazywamy monsunami.

      Powietrze nad lądem nagrzewa się szybciej i stygnie szybciej zaś nad wodami odwrotnie.
(patrz rozdział:"Czynniki kształtujące temperaturę powietrza w troposferze").

      Zatem latem nad oceanami na skutek niższej temperatury powstają strefy podwyższonego ciśnienia atmosferycznego, skąd powietrze kieruje się nad kontynent (monsun letni). Odwrotnie jest w zimie: nad kontynentem rozwija się wyż, zaś nad oceanami niż. Ten rozkład ciśnienia wywołuje wiatr wiejący znad lądu w kierunku oceanu (monsun zimowy).

      Monsuny występują głównie w: południowej, południowo-wschodniej i wschodniej Azji, wschodniej i zachodniej Afryce, północnej Australii i we wschodniej części Ameryki Południowej.

Cyrkulacja lokalna okresowa i nieokresowa:

      Podobnie jak monsuny ale w znacznie mniejszej skali powstają wiatry lokalne okresowe i nieokresowe. Należą do nich: okresowe bryzy i wiatry zboczowe (dolinne i górskie) oraz nieokresowe - wiatry typu fenowego i wiatry spływowe.

      Bryzy to wiatry wywołane różnym nagrzaniem wody i lądu w ciągu dnia i nocy. Występują na brzegach mórz i wielkich jezior. Nocą wieje bryza lądowa - czyli powietrze przesuwa się znad lądu w kierunku morza bądź jeziora. W dzień powietrze przesuwa się znad morza bądź jeziora w kierunku lądu (bryza morska).

      Wiatry zboczowe są to wiatry podobnie jak bryzy wiejące w rytmie dobowym.
Wiatry dolinne dzienne wieją z dolin górskich ku grzbietom. Są one wywołane różnicą temperatury między powietrzem zalegającym nad zboczem a powietrzem silnie nagrzanym przez Słońce w ciągu dnia na dnie doliny.
Wiatry górskie nocne powstają gdy chłodne powietrze spływa w kierunku nagrzanych w dzień dolin.

      Do wiatrów nieokresowych zalicza się: fen, i wiatry spływowe (bora i mistral).

      Wiatry typu fenowego związane są z aktualnym układem ciśnień po obu stronach łańcucha górskiego. Wiatry te noszą nazwy regionalne: fen (w Alpach), chinook (w Górach Skalistych), halny (w Karpatach). Są to silne, porywiste wiatry spadające z gór. Powstają gdy powietrze z obszarów o wyższym ciśnieniu przesuwając się do obszarów o niższym ciśnieniu napotyka na swojej drodze barierę górską. Przy przekraczaniu tej bariery powietrze wilgotne wznosi się na stokach dowietrznych, a jego temperatura średnio spada o 0,6 ⁰C na 100 metrów. Ten spadek temperatury prowadzi do kondensacji pary wodnej w powietrzu, tworzą się chmury i zazwyczaj pada deszcz. Po pokonaniu grzbietu powietrze to jest pozbawione wilgoci i opada jako suche po drugiej stronie gór.

      Bora jest chłodnym wiatrem charakterystycznym dla dalmatyńskiego brzegu Adriatyku. Powstaje gdy wychłodzone na wyżynach powietrze spływa gwałtownie w stronę ciepłego morza, nad którym panuje niż baryczny.

      Mistral jest wiatrem charakterystycznym dla obszarów leżących w dolinie Rodanu. Powstaje, gdy wychłodzone nad Masywem Centralnym lub na przedpolu Alp powietrze spływa w kierunku Morza Śródziemnego.