Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.12: Система циркуляції атмосфери Землі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37490

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Система циркуляції атмосфери Землі

    Глобальна система циркуляції атмосфери впливає на рух повітряних мас в загальних вітрових поясах, які переміщують повітря в обертових масах всередині зон навколо планети. Ці вітрові пояси здаються відносно стабільними, якщо розглядати їх у довгостроковій перспективі (десятиліття). Однак коливання можуть відбуватися на сезонній або щорічній основі. На вітрові пояси впливають ефект Коріоліса і масштабні конвекційні картини в атмосфері (рис. 8.30).

    Ці відносно стаціонарні вітрові пояси впливають на поверхню океанів, створюючи течії, які циркулюють води в океанах.
    Дослідження атмосфери показали, що їх 3 основні атмосферні системи, звані циркуляційними клітинами (рис. 8-30 і 8-31).

    Світові вітрові зони
    Малюнок 8.30. Глобальні моделі циркуляції вітру впливають на регіональний клімат і стимулюють великі поточні системи в глобальній системі циркуляції океану.

    Циркуляційні клітини в атмосфері Землі

    Три основні циркуляційні клітини переміщують повітря, тепло та вологу через атмосферу між екваторіальними регіонами до полярних областей. Ці клітини постійно змінюються через регіональні зміни тиску повітря під впливом ефекту Коріоліса.

    Клітини Хедлі (від 0° до 30° північної та південної частини екватора)
    • Відповідальні за пасати: Вони дме на північний схід у Північній півкулі та Південній півкулі.

    Клітини Ферреля (від 30° до 60° н.ш. та S екватора)
    • Відповідальні за переважаючі вестерлії в обох півкуль.

    Полярні клітини (від 60° до 90° N і S)
    • Відповідальні за полярне Великдень лежить в обох півкуль.

    Що таке реактивний потік?

    Струменевий потік - це вузька, змінна смуга дуже сильних вітрів у верхній тропосфері. Це переважно західні повітряні потоки, що оточують земну кулю на кілька миль над Землею. Зазвичай в кожній з північних і південних півкуль є два або три струменеві потоки. Ці швидкісні вітрові течії часто рухаються зі швидкістю, що перевищує 250 миль (400 км) на годину на висотах від 6 до 9 миль (від 10 до 15 км). Струменеві потоки впливають на рухомі повітряні маси та ефект Коріоліса, що змушує їх меандр і колись розщеплюватися. Розташування струменевих потоків дивіться на рисунках 8-31 і 8-32.

    Циркуляційні клітини в атмосфері Полярні і тропічні струменеві потоки
    Малюнок 8.31. Хедлі, Феррель і Полярні циркуляційні клітини в атмосфері Землі перерозподіляють конвекційне тепло. Малюнок 8.32. Полярні і субтропічні струменеві потоки

    Екваторіальна депресія та зона міжтропічної конвергенції (ITCZ)

    Екваторіальна депресія пов'язана з зоною міжтропічної конвергенції (ITCZ) - регіоном, який огинає Землю поблизу екватора, де сходяться пасати Північної та Південної півкуль (рис. 8.33).

    Doldrums:
    • Область низького атмосферного тиску з великою кількістю дощу.
    • Розташований на екваторі, де є найменший вплив ефекту Коріоліса.
    • Область низького вітру із заспокоєнням, раптовими штормами та легкими непередбачуваними вітрами

    Сезонні зрушення у розташуванні ITCZ впливають на кількість опадів у багатьох екваторіальних регіонах, що призводить до вологих та сухих сезонів тропіків, а не на холодні та теплі сезони вищих широт. ITCZ рухається на північ взимку в північній півкулі та на південь влітку.

    Зона міжтропічної конвергенції
    Малюнок 8.33. Доломи є поясом хмар уздовж зони міжтропічної конвергенції. Цей пояс хмар (з великою кількістю дощів) мігрує на північ і південь через екватор з сезонами.

    Тропічні Пасхи (пасати)

    У епоху вітрильних кораблів капітани кораблів навчилися користуватися переважаючими вітровими поясами, щоб перетнути океани. Два пояса пасатів оточують Землю, що дме з тропічних поясів високого тиску (Клітини Хедлі) в зону низького тиску екваторіальної міжтропічної зони конвергенції. Тропічні східні вітрові пояси поблизу екваторіального регіону також називають пасатами. Пасати стійко дмуть до екватора з північного сходу в Північній півкулі, або південно-східного - в Південній півкулі (див. Рис. 8-30 і 8-31).

    Кінські широти

    Кінські широти - це пояси спокійного повітря та моря, що відбуваються як у північній, так і в південній півкуль між пасатами та вестерліями (приблизно 30-38 градусів на північ і південь від екватора). Кінські широти відокремлюють клітини Хедлі і Ферреля. Це регіон, який також називають субтропічним високим - поясом дуже сухого через високий тиск, мало дощу. Кінські широти приблизно відповідають основним пустельним регіонам світу. Кінські широти отримали свою назву від історичних легенд описують кораблі, які стають заспокоєними при перетині кінських широт і вичерпуються з води і не в змозі відновити постачання. Моряки кидали коней на кораблі за борт.

    Кінські широти
    Малюнок 8.34. Розташування кінських широт (субтропічні максимуми).

    Анімація даних про погоду:

    Відео глобальної атмосферної циркуляції - Високошвидкісна погода - Супутниковий інфрачервоний супутник всього земної кулі (дані NASA)
    Дивіться анімацію поточні дані з Глобального геостаціонарного метеорологічного супутника NASA (погодний супутник
    Поточний радар погоди Сан-Дієго (accuweather.com) - цей веб-сайт надає поточні погодні радарні умови для місцевих, державних, регіональних та національних масштабів з циклічною анімацією.

    Глобальна анімація погоди (інфрачервоний)
    Малюнок 8.35. Анімація супутникових даних погоди.