فصل پنجم ؛ بخش اول ؛ گردش عمومی جو

سلام به همه همراهان عزیز

خب در بخش قبل با خصوصیات باد و دستگاه های اندازه گیری سرعت و جهت باد آشنا شدیم . در این  پست قصد دارم مطالبی رو در خصوص گردش عمومی جو یا باد های سیاره ای خدمتتون ارائه کنم.

انواع باد

1- محلی 2- منطقه ای 3 – سیاره ای

باد های محلی بر اثر تغییرات روزانه فشار پدید می آیند . باد های منطقه ای براساس تغییرات دراز مدت فشار ( در مقیاس ماه و سال) بوجود می آیند و عامل ایجاد آنها در بیشتر موارد دینامیکی است . عامل اصلی ایجاد باد های سیاره ای ، نابرابری در توزیع انرژی تابشی خورشید در سطح کره زمین است .

باد های سیاره ای ، گردش عمومی هوا را تشکیل می دهند و از این طریق تغییرات منطقه ای و محلی را کنترل می کنند . گردش عمومی هوا که عامل اصلی تمام تغییرات آب و هوایی سطح زمین است ، باعث حرکت هوا در سه جهت مداری ، نصف النهاری و عمودی می شود.

مدل های گردش عمومی هوا

1- سلول هدلی

برای تعیین گردش عمومی هوا مدل های گوناگونی عرضه شده است . مدل هدلی بر این اساس است که چون انرژی تابشی خورشید در منطقه حاره بیشتر است ، هوای این منطقه گرم می شود و صعود می کند . در حالی که هوای منطقه قطبی به علت دریافت انرژی تابشی کمتر ، سرد و در نتیجه سنگین شده و به طرف زمین نزول می کند. صعود هوا در استوا و نزول آن در قطب باعث می شود که در سطح زمین در استوا فرو بار (کم فشار) و در قطب ها فرابار ( پرفشار) ایجاد شود . همچنین در ارتفاعات بالای استوا ، فرابار و در ارتفاعات بالای قطب ها فروبار پدید آید. در نتیجه  با توجه به امتداد شیب تغییرات فشار ، هوا در ارتفاعات بالا در استوا ( پرفشار) به طرف قطب (کم فشار) و در سطح زمین هوای سرد قطبی (پرفشار) به طرف استوا (کم فشار) حرکت می کند .

این مدل فقط نیروی شیب تغییرات فشار را در نظر می گیرد و از این رو فقط در مورد زمین ثابت و صاف صادق است ، در صورتی که سطح زمین نا صاف است و به دور محور خود حرکت وضعی دارد ؛ بناراین به محض اینکه حرکت باد از استوا به طرف قطب آغاز می شود  نیروی کوریولیس و اصطکاک زمین  بر آن اثر می کنند و مانع حرکت آن به طرف قطب می شوند . تاثیر نیروی کوریولیس به حدی است که در حوالی مدار راس السرطان باد را کاملا در جهت شرق منحرف می کند.

امروزه مدل هدلی به منطقه حاره محدود شده است و با آن می توان وجود باد های تجارتی را تبیین کرد .

باد های تجارتی به دلیل افزایش تدریجی سرعت باد و به تبع آن نیروی کوریولیس در لایه های بالاتر  از مسیر خود خارج و به طرف راست منحرف می شوند و تقریبا به طورت باد های شرقی در می آیند.

2- سلول فرل

در سال 1856 ، با توجه به نقاط ضعف مدل هدلی ، فرل مدلی عرضه کرد  که با درنظر گرفتن حرکت وضعی ثابت زمین ، می بایست باد هایی از جهت مقابل باد های بسامان ( تجارتی) شرقی بوزد و همچنین به دلیل اصطکاک زمین ، سلول دیگری در منطقه برون حاره وجود داشته باشد.

در مدل فرل سلول هدلی به منطقه بین استوا و مدار راس السرطان محدود شده و در قطب سلول حرارتی دیگری به نام سلول قطبی ، در نظر گرفته می شود.

طبق نظر فرل ، هوای منطقه استوا ضمن حرکت به طرف قطب ، در حوالی مدار راس السرطان به طرف پایین می آید و در سطح زمین به طرف عرض های جغرافیایی مناطق برون حاره حرکت می کند .

ساختار گردش عمومی هوا

در منطقه حاره سلول هدلی غالب است ؛ زیرا هوا در اطراف استوا ، بر اثر دریافت انرژی تابشی زیاد گرم می شود و در نتیجه صعود می کند. این هوا در ارتفاعات بالاتر بر اثر شیب تغییرات فشار به دو شاخه تقسیم می شودکه هر شاخه به طرف یکی از قطب ها حرکت می کند ، اما به محض حرکت به طرف قطب ، تحت تاثیر نیروی کوریولیس قرار می گیرد و از مسیر منحرف می شود ، تا آنجا که در ارتفاعات حوالی مدار راس السرطان کاملا به طرف شرق برگشته و به صورت باد های غربی در می آید.

سلول هدلی

در حوالی محل رودباد جنب حاره ای (حاشیه قطبی سلول هدلی) ، هوا مرتب روی هم انباشته می شود و از طرف دیگر به دلیل دوری از از استوا نسبتا سرد می گردد. در نتیجه هوا به زیر منطقه رودباد نزول می کند و به این ترتیب مراکز  پرفشار جنب حاره ای را بوجود می آورد. در مراکز پرفشار جنب حاره ای ، هوا در جهت حرکت عقربه های ساعت به اطراف پخش می شود . بخشی از این هوا به طرف استوا می وزد و جریان باد های تجارتی را بوجود می آورد . این باد ها بر اثر نیروی کوریولیس منحرف شده و در نیم کره شمالی به صورت باد های شمال شرقی  و در نیم کره جنوبی به صورت باد های جنوب شرقی به طرف استوا می وزند

نمایی از سلول هدلی و کمربند همگرایی حاره

این دو جریان در حوالی استوا به یکدیگر می رسند و بر اثر همگرایی و گرم شدن مجدد به طرف بالا صعود می کنند . منطقه همگرایی بین دو جریان بسامان را کمربند هم گرایی حاره ای می نامند .

کمربند همگرایی حاره

بخش دیگری از هوای پرفشار جنب حاره ای به طرف منطقه برون حاره می وزد. این هوا که از عرض های جغرافیایی گرم منطقه سرچشمه می گیرد ، در منطقه برون حاره به طرف عرض های بالاتر ، تا رسیدن به توده هوای سرد قطبی حرکت می کند و در مقابل توده هوای سرد قطبی که بر اثر سردی منطقه قطبی سنگین تر می شود ، به طرف عرض های جغرافیایی منطقه برون حاره جریان می یابد. بدیهی است تاثیر نیروی کوریولیس در این مورد نیز مسیر هوا را در نیمکره شمالی به طرف راست منحرف می کند و باعث ایجاد باد های شرقی قطبی می شود . در محل برخورد این دو توده هوای سرد و گرم ، جبهه قطبی بوجود می آید.

 

گفتگو کنید

4 نظر

  1. سلام و خسته نباشید به آقای صبوری. پست جدید آموزشی رو مطالعه کردم خیلی داره درسهامون سخت میشه.فکر کنم به قول رعد باید از خیر یادگیری این مباحث هواشناسی بگذرم.
    ———-(علی صبوری)
    سلام سلامت باشید
    نه بابا سخت کجا بود
    با دقت و حوصله بالا مطالعه کنید متوجه میشید خیلی هم سخت نیست

  2. با سلام و تشکر از توضیحات مفیدتون می خواستم بدونم وقتی از یه سیستم هوای پر فشار یا کم فشار بحث میشود منظور چیست هوای بالای سر ما یا هوای حاکم بر سطح زمین برای واضحتر شدن سوال به عنوان مثال هوای بالای استوا پر فشار میباشد اما هوای سطح زمین در ان مکان کم فشار است ممنون

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا پاسخ معادله‌ی امنیتی را در کادر بنویسید. *