A légkör vízszintes inhomogenitása 1
A légköri keringés elsődleges oka a bejövő napsugárzás egyenetlen eloszlása a földön. Mint ismeretes, a Föld felszínének minden egyes pontja által a napból kapott hő mennyisége elsősorban a Nap sugarainak előfordulási szögétől függ, ami az egyenlítőtől a pólusokig változik, és egész évben változik. Ha a sugárzó energia áthalad a légkören, egyidejűleg történik a felszívódás és a diszperzió. Ezért a napsugárzás előfordulási szögén kívül a napenergia energiafelvételének nagysága a Föld felszínén függ a légkör felszívódásától és szóródásától is.
A troposzférikus levegő fűtése elsősorban turbulens hőátadással történik a Föld felszínéről. A sugárzó hőbeáramlás hatása elhanyagolható, mivel a nap rövid hullámú sugárzására a légkör majdnem átlátszó. A légkör elnyeli a földfelszín által kibocsátott hosszú hullámú sugárzás jelentős részét. Az abszorbeáló elemek elsősorban a légkörben található vízgőz, széndioxid és ózon, amelyeknek különböző szélességi és magassági eloszlása eltérő.
Különösen nagy mennyiségű sugárzó energia felszívódik és felszívódik. A disszipált sugárzás részben a Föld felszínéhez vezet. Ezért olyan földrészeken, ahol a felhőképződés egy év alatt gyakori előfordulás, a szétszórt sugárzás mennyisége nagyobb, mint a tiszta idő esetén.
Érintése nélkül a tényleges terméket megoszlási hőáramlás különböző részein a világ, vegye figyelembe, hogy az egyenlítői övezet és általában alacsony fekvésű a átadott hőmennyiség egységnyi területen a föld évekig jelentősen meghaladja a hő mennyisége a magas földrajzi szélességeken. Tól napenergia melegíti A föld felszínén útján turbulens hőátadás, hővezető, besugárzási sugárzás és m. P. Heat az alsó rétegek a légkörbe.
Ugyanakkor a függőleges mentén a turbulens csere fokozódása, ami a levegő tömegének megfelelő keveréséhez vezet, a függőleges hőmérsékleti gradiens csökkenését okozza. Mivel a Föld felszínének fűtőértéke átlagosan a trópusoktól a pólusokig csökken, a vízszintes hőmérsékleti gradiens a troposzférában azonos irányba mutat. Mivel magas nyomású területen főleg attól függ, a hőmérséklet mezőt, majd egy forgó földgömb fordul nyugat-keleti légi transzfer okozta egyenetlen napenergia beáramlása az egyenlítő és a pólusok.
A turbulens csere nemcsak függőleges, hanem vízszintes irányban is előfordul, és ez utóbbi esetben fontos szerepet játszik a hőmérséklet eloszlásában. Ha a légkörben nem voltak különböző vortexek, és nem volt vízszintes turbulens csere, akkor a földön eltérő hőmérséklet-eloszlás lenne, mint a valóságban. A vízszintes makro-turbulens csere lecsökkenti a léghőmérsékletet az ekvatoriális zónában és általában alacsony szélességi fokon, és magas hőmérsékleten emeli a hőmérsékletet. A makroturbulens csere hatása a legmagasabb szélességi fokon jelentkezik.
Mivel a hideg fele a beáramló napsugárzás a közepes és magas szélességeken sokkal kisebb, mint a melegebb félévben, az érték a horizontális hatás macroturbulent inkább télen, mint nyáron.
Alapján sugárzó energia egyensúly vizsgálatok során megállapították, hogy a régióban Az Egyenlítő és a 39 ° C-on. és ju. w. sugárzás az éves mérleg pozitív, az északi és déli részén a meghatározott terület a hideg évszak negatív (3.). Ebből az következik, rendkívül fontos az elmélet az általános keringésbe, nevezetesen megállapításához a hő egyensúlyt az alacsony és magas szélességi igényel tényező, amely elragadta a felesleges hőt alacsony és magas szélességi és így kompenzálja hozzáférhető
nincs hő hiánya. Ez a tényező a légkör és a hidroszféra általános keringési mechanizmusának mechanizmusa közötti inter-latitudinális csere.
A táblázatban. Az 1. ábra az átlagos sugárzási egyensúlyi hőmérséklet (Baur szerint) eloszlását mutatja az északi féltekén különböző szélességi területeken és a tényleges léghőmérséklet átlagos szélességi értékén. Az ezek közötti számított különbség jelzi az előforduló hő-újraelosztás intenzitását a légtömegek közötti szélességi csere során.
Ezzel a cserével a nagy földrajzi szélzetek további hőt kapnak a trópusoktól, és az alacsony szélességi területeket éppen ellenkezőleg, a "hideg levegő tömegének a középső szélességből történő beáramlása" hűti.
Például 70-80 ° -ban a. w. a tényleges átlagos levegő hőmérséklete 23 ° -kal magasabb, és az egyenlítői zónában 13 ° -kal alacsonyabb, mint a napsugárzás beáramlásának feltételei között.
Az 1. táblázat azt is mutatja, hogy a jelenlétében interlatitudinal légcsere az alsó légkörben megmarad meridionális hőmérsékleti gradiens felé irányul pólusok. Ennek megfelelően vízszintes nyomás gradiens is létrejött a tengerszint feletti magasságoknál, a pólus felé is. A levegő hőmérsékletének kialakulásában fontos szerepet játszik a tengeri áramlás. Shuleikin kiszámítja a hőmennyiség átjut a Atlanti-óceán partján, Európa, és az első alkalommal mutatott óriási hatást gyakorol a tengeri szállítására hőháztartását az északi tengerek mosta a Szovjetunióban. Később kiderült, hogy felmelegítjük és nedvesített levegő a troposzférában, kiterjesztve a belvízi az Atlanti-óceánon, nem csak melegíti az egész Európa, de van egy bizonyos hatást gyakorol jelentős része Észak-Ázsiában magaslégköri megfigyelések, akár a bank. Lena. Ugyanakkor a hőt nyugatról nem csak földön, hanem északi tengereken keresztül szállítják át. Ezért télen nem ritka, hogy a súlyos fagyokat felengedik. Hatás, amit a tengeri áramlatok a klíma északra, jól illusztrálja a számított mennyiségű hőt kapott vagy elveszett felszíni víz az óceánokban hatása miatt a tengeri áramlatok.
A 3. ábrából következik. 4, az Öböl-áramlat hordozza a meleg áramot az Atlanti-óceán északi részére négyzetkilométerenként. évente 80-100 kcal mennyiségű hőt. majdnem egyenlő az óceánon ugyanazon a területen kapott sugárzásnak a teljes sugárzás formájában. A hideg áramlatok övezetében éppen ellenkezőleg, az óceán nagy hőt veszít. Különösen a 20 és 40 ° N közötti zónában. w. a kaliforniai tengerparton az óceán évente 1 cm 2 -et veszít 60 kcal. és az óceán által a beérkező teljes sugárzás formájában kapott hő mennyisége csupán 100 kcal. cm 2 év.
A globális levegő hőmérsékletének eloszlására gyakorolt nagy hatást az alatta lévő felület befolyásolja.
A földrajzi eloszlás szélességi fokon (2. táblázat) ötletet ad az északi és a déli félgömb alatti felület különbségéről. Az északi féltekén a kontinensek a teljes terület 39,3% -át teszik ki, míg a tengerek és az óceánok 60,7% -át teszik ki; A déli féltekén a vízfelszín 80,9%, a föld pedig a teljes felület 19,1% -a. Csak a két félteke egyenlítői zónájában a kontinensek megközelítőleg azonos területet foglalnak el. Éppen ellenkezőleg, a magas és a középső szélességben a különbség igen jelentős. Különösen fontos, hogy a déli féltekén az Antarktis jelenléte miatt 75 és 90 ° között van. w. a terület az egész területet elfoglalja, és a 65 és 35 ° S szélességek között. w. - csak 0-9%. Ugyanakkor az északi féltekén 75-90 ° N. w. A terület a terület 24-0% -át foglalja el, 65 és 35 ° N között. w, 76-42%.
A déli féltekén a vízfelület túlsúlya és a kontinensek kis mérete miatt a szélességi tartománytól való eltérések nem haladják meg a 6-8 ° -ot.
Így a "vízszintes irányba" a légkör alsó rétegének heterogenitása összefügg a napsugárzás egyenetlen eloszlásával a földön és a föld alatti felület heterogenitásával.
A hatása a mögöttes felület nem csak a hőmérséklet-eloszlás, hanem a változás egyéb jellemzők (nedvesség, por, és így tovább. P.), különösen, ha a levegő tömegét felett bármely területén egy viszonylag hosszú ideig. Egy másik mögöttes felületen át a légtömeg folyamatosan megváltoztatja fizikai tulajdonságait, beleértve a termodinamikai jellemzőket.
Olyan régiók között, ahol a meteorológiai elemek színátmenete kicsi, ezért ahol viszonylag homogén légtömegek találhatók, nagy vízszintes hőmérsékleti gradiensek - nagy magasságú frontális zónák és homlokzatok vannak zónák. Minél nagyobb a különbség a légtömegek termodinamikai jellemzőiben, annál nagyobb a vízszintes hőmérsékleti gradiens a megfelelő frontális zónában.
Meg kell jegyezni, hogy a légtömegek homogenitása relatív, mivel a levegő folyamatosan mozgásban van. Ebben az esetben a szélirány és a magassági sebesség változása miatt a légtömeg ritkán mozog, mint egy egész testet egy irányban. Az elülső zónákon és frontokon kívül gyakran előfordul, hogy a meleg levegő beáramlik a hidegbe, fordulatok keletkeznek, és így tovább.
A légkör vízszintes rétegződése nemcsak a troposzférában, hanem az alsó sztratoszférában is előfordul. Az alsó sztratoszférában olyan frontális zónák is találhatók, amelyek elkülönítik a hideg és a meleg levegőtömeget. Heterogenitás a sztratoszférában levegő miatt nemcsak a sugárzási viszonyok, hanem intenzív advekciós hideg és meleg légtömegek kíséretében jelentős függőleges mozgások és dinamikus hőmérséklet-változás.
Különösen a télen a sarki régiókban a levegő erős hűtése a sztratoszféra sugárzási viszonyainak köszönhető, és a nyári időszakban ugyanazok a régiók melegednek fel - a polár nap sugárzási feltételei. Azonban a magas anticiklonok felmelegedése a troposzférában zajló folyamatokkal szorosan összefüggő adveakcióval és dinamikus folyamatokkal magyarázható.