حركة دوامة الغلاف الجوي مصحوبة بتساقط - ما نوع هذه الظاهرة؟

جدول المحتويات:

حركة دوامة الغلاف الجوي مصحوبة بتساقط - ما نوع هذه الظاهرة؟
حركة دوامة الغلاف الجوي مصحوبة بتساقط - ما نوع هذه الظاهرة؟
Anonim

الأعاصير ، الأعاصير ، الأعاصير ، الأعاصير ، الأعاصير ، الأعاصير - تحدث هذه الظواهر بسبب حركات الدوامات في الغلاف الجوي ، مصحوبة بهطول الأمطار (أكبر أو أقل). ضع في اعتبارك خصائص وشروط حدوث هذا العنصر.

دوامة من الهواء
دوامة من الهواء

حركة الكتل الهوائية في الغلاف الجوي

في الغلاف الجوي لكوكبنا هناك دوران مستمر للكتل الهوائية مع نقل الطاقة ومكونات المواد. الحركة قيد التقدم:

  • من الشمال إلى الجنوب وفي الاتجاه المعاكس (خطي) ؛
  • من الغرب إلى الشرق وفي الاتجاه المعاكس (خط العرض).

في طبقة التروبوسفير ، بالإضافة إلى النقل الطولي والخطي للكتل الهوائية ، هناك حركات دوامة في الغلاف الجوي ، مصحوبة بهطول الأمطار - الأعاصير والأعاصير المضادة.

هذه الظواهر تسبب تغيرات في الظروف المناخية في جميع مناطق الكوكب.

حركة دوامة في الغلاف الجوي مصحوبة بهطول الأمطار
حركة دوامة في الغلاف الجوي مصحوبة بهطول الأمطار

في الطبقات السفلى من طبقة التروبوسفير ، في المنطقة الاستوائية ، تسخن الكتل الهوائية بشدة. في الوقت نفسه ، تمتلئ الكتل الهوائية بالرطوبة (خاصة فوق المحيطات). يرتفع الهواء الدافئيصل ارتفاعه إلى 1000-1200 متر ، حيث يبدأ في البرودة مع التكوين اللاحق للغيوم. بدلاً من الكتل الدافئة المرتفعة ، تأتي الكتل الشمالية الباردة (في نصف الكرة الشمالي). يتم التقاط كتل الهواء الدافئ بواسطة قوة كوريوليس الناتجة عن دوران الأرض. يبدأون في التحرك ليس فقط لأعلى ، ولكن أيضًا أفقيًا ، بينما ينحرفون عن الاتجاه المستقيم - في نصف الكرة الشمالي إلى الشمال الشرقي. تذهب الكتل الباردة إلى الجنوب الغربي (في نصف الكرة الجنوبي ، تتحرك الكتل الهوائية في الاتجاه المعاكس تمامًا). هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الرياح التجارية.

السطح المائي للمحيط ، الذي يتم تسخينه بنهاية الصيف وبداية الخريف ، يوفر فرصة لتكوين كتل هوائية أخرى مليئة بالرطوبة - الرياح الموسمية. اتجاههم معاكس تماما لرياح التجارة

يتم الحفاظ على التوازن الحراري للكوكب بسبب النقل العالمي بين خطوط العرض: الحرارة من خطوط العرض المدارية إلى خطوط العرض العالية ، والبرد من خطوط العرض الفرعية (المرتفعة) إلى المناطق المدارية.

يعتمد النشاط الإعصاري للغلاف الجوي على اتصال الدورة الاستوائية بالنشاط الدوامي للكتل الهوائية في خطوط العرض المعتدلة.

حركة الدوران في الغلاف الجوي
حركة الدوران في الغلاف الجوي

Cyclogenesis

يشير هذا المصطلح إلى تكوين أو تطور أو انهيار حركة دوامة الغلاف الجوي ، مصحوبة بهطول الأمطار. هذا هو ، فقط أي إعصار - دوامة ذات ضغط منخفض بالداخل. "في أحشاء" أعاصير نصف الكرة الشمالي تهب رياح عكس اتجاه عقارب الساعة. المنطقة السفلية من الإعصار تتميز بانحراف الريح نحو مركزها.

تقسم الأرصاد الجوية الحديثة الدوامات الإعصارية إلى نوعين: حسب موقعهاالأصل والنشاط اللاحق - الاستوائية وخارج المدارية (الأعاصير المعتدلة).

الأولى تتشكل في المناطق الاستوائية ، مع تطور يصل حجمها إلى ألف كيلومتر (نادرًا جدًا أكثر). والثاني هو حركة دوامة الغلاف الجوي في منطقة خطوط العرض المعتدلة وشبه القطبية. تصل الأعاصير الحلزونية خارج المدارية إلى أحجام ضخمة (تصل إلى عدة آلاف من الكيلومترات).

سرعة حركة الهواء الدوامة في الأعاصير المدارية هائلة ، ويمكن أن تصل إلى قيم العواصف. يمكن أن تصبح هذه الدوامات خارج المدارية أثناء تحركها.

الشروط اللازمة لتشكيل حركة الدوامة الاستوائية

من أجل تكوين دوامة استوائية ، من الضروري أن يكون الهواء المحيط مشبعًا بالرطوبة (وهذا يعطي عامل عدم الاستقرار). ترتفع درجة حرارة الماء في المحيط إلى عمق خمسين مترًا ، لتصل درجة حرارة إلى أكثر من ستة وعشرين درجة مئوية. عندما تتكثف الأبخرة في الطبقات السفلى من طبقة التروبوسفير ، يجب أن يبرد الهواء بسرعة كبيرة (هذا هو مصدر الطاقة الرئيسي للإعصار).

حركة الكتل الهوائية في الغلاف الجوي
حركة الكتل الهوائية في الغلاف الجوي

الأعاصير والأعاصير - الأعاصير المدارية

في الشرق الأقصى وفي دول جنوب شرق آسيا ، تسمى حركات الدوامات الاستوائية للغلاف الجوي المصحوبة بهطول الأمطار بالأعاصير. في بلدان أمريكا الشمالية والجنوبية - الأعاصير (بين هنود المايا ، إله الريح هوراكان). إذا تجاوزت سرعة العاصفة أثناء العاصفة مائة وسبعة عشر كيلومترًا في الساعة ، فهذا إعصار بالفعل.

تجلب الأعاصير المدارية أمطار غزيرة. في البحر ، أثناء الإعصار والإعصار ، تظهر أمواج هائلة. لكن السقوط يضعفهمعمل الرياح على الأرض. تسقط الأمطار الغزيرة التي تسببها الأعاصير المدارية في الداخل على مسافات تصل إلى أربعين كيلومترًا. هذا مهم جدا للتخفيف من المناخ الجاف للقارات

تحمل الأعاصير نفسها احتياطيات الطاقة من مكان على الكوكب إلى آخر ، من المناطق المدارية إلى المناطق المعتدلة. هذا مهم لعمليات الأعاصير العالمية في الغلاف الجوي ، لأنه يؤدي إلى تقارب درجات الحرارة على الكوكب ، مما يؤدي إلى تسوية المناخ وجعله أكثر اعتدالًا.

الأعاصير خارج المدارية والأعاصير المضادة

تسمى الحركات الدوامة الضخمة في الغلاف الجوي (عدة آلاف من الكيلومترات) ، مصحوبة بهطول الأمطار والتي تحدث في المناطق المعتدلة وشبه القطبية ، بالأعاصير الحلزونية خارج المدارية والأعاصير المضادة. تدور دوامات الرياح في الأعاصير الشمالية في نفس اتجاه الأعاصير الشمالية.

معادلة الحركة الجوية
معادلة الحركة الجوية

مع ظهور مثل هذا الإعصار ، يبدأ الطقس العاصف ، لكن الإعصار المضاد يجلب يومًا صافًا ومشمسًا.

حدوث الأعاصير في خطوط العرض المعتدلة

لتمثيل آلية حدوث هذه التكوينات ، من الضروري العمل بمفهوم الجبهة الجوية. في التقريب الأول ، هذا مجرد حد يفصل بين كتلتين هوائيتين مختلفتين.

في الواقع ، هذه منطقة تمتد لعدة عشرات من الكيلومترات ، مائلة بزاوية درجة واحدة. في حالة الجبهة الدافئة ، يكمن ميلها في اتجاه الحركة (فهي كما كانت تغطي الكتلة الباردة من الأعلى). عندما تكون باردة - على العكس من ذلك ، في الجانب الآخر من الحركة. يتم التعبير عن معادلة حركة الغلاف الجوي من خلال صيغة Max Margules(عالم الأرصاد الجوية الأسترالية).

تفاعل الجبهات الدافئة والباردة يؤدي إلى تكوين دوامة إعصارية. مع هذا الاتصال ، يتم إدخال جزء من الجبهة الدافئة في الكتلة الباردة على شكل "لسان" ممدود. وفي نفس الوقت يرتفع الهواء الدافئ مثل هواء أخف.

أثناء هذا التفاعل ، تحدث عمليتان تؤديان إلى دوامة إعصارية. تبدأ جزيئات البخار (الماء) ، المتصاعدة ، بالدوران: تتأثر بالمجال المغناطيسي للأرض. أنها تشارك في هذه الحركة الدورانية كل الهواء المحيط. ونتيجة لذلك ، يتكون منه دوامة ضخمة وجزيئات الماء.

حركة الدوران
حركة الدوران

في الجزء العلوي ، تبرد الكتل الهوائية. في هذه الحالة ، يتكثف بخار الماء ، والذي يتحول إلى غيوم (هذه هي الأمطار اللاحقة والبرد والثلج). يمكن أن يستمر مثل هذا الطقس مع سوء الأحوال الجوية لعدة أيام أو حتى أسابيع. سيعتمد هذا على "طول عمر" الإعصار: فكلما زاد إمداد الهواء الدافئ ، زاد طول الإعصار.

حدوث الأعاصير

يرجع ظهور هذه الدوامة إلى انخفاض كتل الغلاف الجوي عند تسخينها مع الكتل المحيطة بها ، دون تبادل حراري. خلال هذه العملية ، تسقط الرطوبة بالداخل ، وهذا يستلزم تبخر السحب الموجودة بالفعل. تحت تأثير المجال المغناطيسي للأرض ، تبدأ جزيئات الماء في الدوران - في الأعاصير المضادة الشمالية - في اتجاه عقارب الساعة. يمكن أن يستمر الطقس الثابت في هذه العملية لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع.

موصى به: