Luftzirkulation (mit Diagramm)

Dieser Artikel enthält eine kurze Anmerkung zur Luftmassenzirkulation!

Grundsätzlich ist die Wärmeenergie der Sonnen für die Aufrechterhaltung der Luftzirkulation auf der Erdoberfläche verantwortlich. Die auf dem Äquator liegenden Bereiche erhalten mehr Sonnenstrahlung als in den höheren Breiten. Dadurch wird die Luft am Äquatorgürtel wärmer und leichter und steigt in den Himmel.

Wenn die Luftmasse am Äquator ansteigt, wird sie durch kühlere Luft aus höheren Breiten ersetzt. Die Luft höherer Breiten wird wiederum durch die warme Äquatorialluft ersetzt, die sich von oben in Richtung Pol bewegt. In der Praxis ist die Zirkulationsmechanik jedoch nicht so einfach und unkompliziert. Zwei Faktoren sind für die Änderung der thermischen Grundzirkulation verantwortlich.

Sie sind:

ich. Rotation der Erde; und

ii. Verteilung von Land und Meeren auf der Erde und Landformen.

Es ist bekannt, dass sich die Erde von Westen nach Osten dreht. Ein Punkt am Äquator bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1670 km / h. Unter Anwendung des Drehimpulserhaltungsprinzips kann gezeigt werden, dass ein kleiner ruhender Luftkörper relativ zur Erdoberfläche am Äquator eine theoretische Ostgeschwindigkeit von 2505 km / h relativ zur Erdoberfläche erreichen würde, wenn er auf 60 ° nördlicher Breite nach Norden bewegt würde.

In ähnlicher Weise kann auf der Grundlage desselben Prinzips gezeigt werden, dass ein kleiner Luftkörper vom Nordpol aus, wenn er auf 60 ° nördlicher Breite nach Süden bewegt wird, eine theoretische Geschwindigkeit von 835 km / h in westlicher Richtung erreichen würde. Es ist richtig, dass Luftmassen aufgrund von Reibung diese Geschwindigkeiten nicht jederzeit erreichen. Unter der Annahme, dass die Erdoberfläche glatt und von einheitlicher Zusammensetzung ist, kann die ideale Zirkulation der Luftmasse in der nördlichen Hemisphäre wie in Abb. 1.8 dargestellt werden.

Die erwärmte Luftmasse am Äquator steigt an und bewegt sich nach Norden, wobei sie sich nach Osten bewegt, während sie sich bewegt. Bei ungefähr 30 ° Breitengrad kühlt sich diese Masse ab und steigt auf niedrigere Ebenen ab. Hier teilt sich die Luftmasse in zwei Komponenten. Einmal fährt die Komponente in ihre ursprüngliche Richtung fort. Die zweite Komponente dreht sich nach Süden und beginnt, sich in nordwestlichen Passatwinden zu bewegen.

In Richtung des Pols zwischen 90 ° und 60 ° Breitengrad bewegt sich die abgekühlte Luftmasse in südwestlichen Richtungen in 60 ° Breitengrad in unteren Schichten. Diese Luftmasse bei etwa 60 ° Breitengrad erwärmt sich wieder und bewegt sich als Südwestströmung in Richtung Pol.

Aus dieser allgemeinen Luftzirkulation wird offensichtlich, dass am Äquator und bei etwa 60 ° Breitengrad Riemen mit niedrigem Druck erzeugt werden, während bei 30 ° Breitengrad und am Nordpol Hochdruckriemen gebildet werden. Dieses ideale Luftmassenmuster wird durch die Verteilung von Gewässern, Landmassen und Landformen weiter verzerrt.

Die Hauptmerkmale, die zu einer Verzerrung der Luftzirkulation beitragen, können wie folgt aufgezählt werden:

(i) Landmass wird nur an der Oberfläche erwärmt oder gekühlt, und als Folge davon wird die Luft darüber stärker erhitzt oder gekühlt.

(ii) Die großen Wasserkörper werden aufgrund ihrer Vermischungseigenschaft auf größere Tiefen erhitzt oder abgekühlt.

(iii) Der Boden hat eine geringere spezifische Wärme als Wasser.

(iv) Die Landformen bilden Hindernisse für den freien Luftstrom.

Diese Merkmale erzeugen unterschiedliche Erwärmung und Kühlung über der Erde. Zum Beispiel sind im Winter die Luftmassen über den Landoberflächen dicht und kalt, während die auf den Ozeanen warm sind. In der Sommersaison ist die Situation genau umgekehrt. Die allgemeine Luftmassenzirkulation wird daher örtlich in Abhängigkeit vom Ausmaß des Zusammenspiels verschiedener oben erwähnter Faktoren modifiziert.