CYRKULACJA ATMOSFERY+ PRĄDY STRUMIENIOWE

Zbiór wszelkich artykułów związanych z pogodą, opracowań oraz innych przydatnych informacji
dawidstep54
Posty: 35
Rejestracja: niedziela, 27 gru 2015, 19:15
Pseudonim: dawiad
Numer GG: 0
Lokalizacja: Kołobrzeg
Kontakt:

CYRKULACJA ATMOSFERY+ PRĄDY STRUMIENIOWE

Postautor: dawidstep54 » środa, 31 sie 2016, 16:05

Nie wiem czy był kiedyś tutaj taki temat :) Kilka słów o komórkach cyrkulacyjnych na kuli ziemskiej oraz o prądach strumieniowych. Znajdziecie tutaj odpowiedź na pytanie, jak powietrze krąży na Kuli Ziemskiej.


Cyrkulacja atmosferyczna odgrywa główną rolę w transporcie ciepła oraz wilgoci na Ziemi. Ciepło przemieszcza się w atmosferze z niskich do wyższych szerokości geograficznych,dzięki istnieniu właśnie cyrkulacji atmosferycznej. Przyczyną krążenia powietrza jest nierównomierny bilans radiacyjny ziemi-różnice w ogrzewaniu się powierzchni ziemi.

W ramach ogólnej cyrkulacji atmosfery wyróżnia się 3 główne komórki cyrkulacji powietrza:

1.Komórka Hadleya-transport ciepła od równika do szerokości zwrotnikowych. Silne ogrzewanie się strefy równikowej sprawia,że zachodzą tam ruchy konwekcyjne. Powietrze gwałtownie wznosi się ku górze i adiabatycznie(bez wymiany ciepła z otoczeniem) oziębia się. Pojawiają się najmocniej wypiętrzone na Ziemi chmury burzowe,sięgające niekiedy ,aż do tropopauzy( powyżej 16 km). Można powiedzieć ,że strefa równikowa jest strefą zbieżności pasatów,gdzie spotykają się wiatry wiejące z różnych kierunków. Ta część nazywa się międzytropikalną sferą konwergencji (ang. intertropical convergence zone-ITCZ) i jest jakby częścią całej komórki Hadleya. Dalej powietrze transportowane w górnych warstwach troposfery ku wyższym szerokością geograficznym rozpływa się. Następuję w ten sposób osiadanie mas powietrza.Około równoleżnika 30 stopni powstaje pas podwyższonego ciśnienia. Na lądzie w tej strefie występują największe pustynie na świecie.
Obrazek
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... lation.jpg

2.Komórka Ferrela-cyrkulacja atmosfery pomiędzy równoleżnikiem 30 ,a 60 stopni. Znajduję się między wyżami zwrotnikowymi,a niżami strefy umiarkowanej. Powietrze płynąc od zwrotników ku wyższym szerokością geograficznym,poprzez oddziaływanie Siły Coriolisa skręca w prawo uzyskując składową zachodnią(zachodni przepływ powietrza). W górnych warstwach troposfery powietrze przemieszcza się przeciwnie, wraca w kierunku biegunów.Dzięki temu,też dominuje u nas składowa wiatrów zachodnich. Około równoleżnika 60 stopni powietrze płynące ku wyższym szerokością geograficznym spotyka się z powietrzem przemieszczającym się znad Biegunów. W ten sposób powstaje front Polarny oddzielający ciepłe i chłodne powietrze. Jest on tutaj jednym z ważniejszych czynników formowania się układów barycznych(niżów i wyżów). Front polarny oddziela jakby dwie różne masy powietrza.
3.Komórka Polarna- W dolnej warstwie troposfery powietrze przemieszcza się od biegunów w kierunku szerokości umiarkowanych. Na skutek Siły Coriolisa powietrze w szerokościach Arktycznych,czy Subarktycznych uzyskuje najczęściej składową wschodnią.Powietrze wznosi się około równoleżnika-60 stopni,a osiada nad biegunami.Jest to najsłabiej zaznaczona komórka cyrkulacyjna.
Obrazek
Źródło: http://www.d_rozwadowska.republika.pl/wiatry5.jpg

Tak więc w umiarkowanych szerokościach geograficznych występują najczęściej wiatry zachodnie, a w strefach polarnych wiatry wschodnie.



W górnych warstwach troposfery w strefie silnych zaburzeń pomiędzy chłodnym powietrzem z północy, a cieplejszym z południa powstają bardzo silne wiatry,zwane prądami strumieniowymi(ang.Jet Stream). Jest to ,więc przykład wiatru uwarunkowanego termicznie.Nie biegnie on równoleżnikowo,lecz na skutek baroklinowości zakreśla fale. Dynamiczna pogoda i silny przepływ powietrza występuje tylko w atmosferze baroklinowej, czyli tam gdzie izotermy przecinają się z izobarami.W przeciwieństwie nie ma prądu strumieniowego i nie występuje wymiana mas powietrza. Przeciwieństwem atmosfery baroklinowej jest atmosfera barotropowa-brak przenoszenia mas powietrznych.

Wyróżniamy polarny i podzwrotnikowy prąd strumieniowy,który jest związany z komórką Hadleya. Oba prądy strumieniowe mogą się ze sobą łączyć(osiągane są wtedy rekordowe wartości prędkości wiatru).Muszą być spełnione pewne kryteria by wiatr wiejący w górnej troposferze nazwać prądem strumieniowym:
-Prędkość w rdzeniu prądu strumieniowego powinna przekraczać 30 m/s
-Pionowy gradient prędkości musi być większy niż 10m/s na 1km wysokości
-Poziomy gradient prędkości musi być większy niż 5m/s na 100 km.
Prądy strumieniowy są związane z silnym przenoszeniem zachodnich mas powietrza(na kontynencie Europejskim z kierunków Zachodnich).

Polarny prąd strumieniowy występuje najczęściej pomiędzy 40, a 60 stopniem równoleżników. Towarzyszą mu bardzo silne uskoki wiatru. Prąd strumieniowy na kontynencie Europejskim zaznacza się z największą intensywnością w porze zimowej, kiedy występują większe różnice temperatur oraz ,gdy "Atlantyk" jest najbardziej aktywny. Zimą zalega na wysokości 300 hPa(około 12 km), a latem trochę wyżej 200 hPa(około 13 km) i ma falujący kształt. Dlatego,też mapy synoptyczne z map górnych zakreśla się z wysokości 200 lub 300 hPa.

Podzwrotnikowy prąd strumieniowy występuje pomiędzy 30, a 40 stopniem równoleżników i jest słabszy ,niż polarny.

Prądy strumieniowe mają ogromne znaczenie w lotnictwie.Przelot przez prąd strumieniowy może spowodować mniejsze zużycie paliwa i szybsze dotarcie do celu.Został wprowadzony do literatury przez Niemieckiego Meteorologa w 1939 roku.

Przykład prądu strumieniowego.Rdzeń prądu wchodzi nad Północno-Wschodnie Niemcy.
Obrazek
Źródło: https://synoptyka.files.wordpress.com/2 ... 300_13.png

Źródło: "Meteorologia i Klimatologia"- Krzysztof Kożuchowski +Internet+Wiedza

Awatar użytkownika
dalmarcin
Sympatyk
Sympatyk
Posty: 87
Rejestracja: piątek, 22 maja 2009, 15:41
Pseudonim: dalmarcin
Numer GG: 8890211
Lokalizacja: Łódź
Kontakt:

Re: CYRKULACJA ATMOSFERY+ PRĄDY STRUMIENIOWE

Postautor: dalmarcin » czwartek, 23 maja 2019, 16:25

Ciekawy artykuł w języku angielskim o prądach strumieniowych.

http://www.meteo.psu.edu/holocene/publi ... mFeb19.pdf

Po tym gdy w roku 2018 na półkuli połnocnej doszło do wystapienia na dużych obszarach zjawisk ekstremalnych powstało pytanie czym były one spowodowane. Duży wpływ na ich wystąpienie miał charakterystyczny przebieg prądu strumieniowego. W dalszej części artykuł mówi m. in. o tym jak zaburzenia w przebiegu prądów strumieniowych mają wpływ na wystąpienie zaburzeń w pogodzie i atmosferze, i odnosi się do matematycznego podobieństwa w zachowaniu zafalowań w atmosferze i zachowania elektronu.


Wróć do „Wiedza meteorologiczna”