8/17/2019 Zračni tlak in gibanje atmosfere http://slidepdf.com/reader/full/zracni-tlak-in-gibanje-atmosfere 1/42 6. ZRAČNI TLAK IN GIBANJE ATMOSFERE 6.1 ZRAČNI TLAK Zračni tlak (pritisk): - Teža ozračja od površja Zemlje do vrha atmosfere (Sila s katero delujejo molekule in atomi ozrač ja na površje). - Enota: hektopaskal (1 hPa = 1 mb) - Povprečni zračni tlak na morski gladini: 1013 hPa (760 torov oziroma 760 mm živosrebrnega stolpca pri 0 0 C na 45 0 GŠ). - Spreminjanje zra č nega tlaka z višino: Z naraš č anjem višine tlak pada, ker je zrak vse redkejši. Zra č ni tlak kot teža stolpca zraka Zniževanje zra č nega tlaka z višino
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
a. Območje nizkega tlaka (ciklon, depresija, minimum; C, N, L)b. Območje visoke tlaka (anticiklon, maksimum; A, V, H)
c. Sedlo (področ je med dvema C in A)d. Dolina (v določeno smer razpotegnjeno območ je C)e. Greben ( v določeno smer razpotegnjeno območ je A)f. Sekundarni ciklon (manj izrazit ciklon vdolini nizkega zračnega tlaka)
g. Sekundarni anticiklon (manj izrazit A vgrebenu visokega zračnega tlaka)
Shematski prikaz vetrovpri tleh v ciklonu inanticiklonu na severni in
Akcijski centri (Akcijska središča): Velika sklenjena obmo
č ja zra
čnega tlaka vdoločenih GŠ.
Permanentni (stalni) akcijski centri:
- Ekvatorialni pas nizkega zračnega tlaka (ekvatorialna kotanja): Posledica
močnega ogrevanja in dvigovanja zraka.- Subtropski anticikloni: Območ ja grezanja zraka nad oceani v subtropskem
pasu (Azorski oz. Azorsko-Bermudski A, Havajski oz. Severnopacifiški A,Južnoatlantski A oz. A Sv.Helene, Južnopacifiški A, Južnoindijski A ozMauricijski A).
- Cikloni v subpolarnem pasu: Posledica dviganje zraka v območ ju polarnefronte (Islandski C, Aleutski C, Subantarktični C.
- Anticikloni v polarnih predelih: Posledica grezanja zraka nad polarnimiledenimi pokrovi (Arktično in Antarktično območ je visokega tlaka).
Sezonski akcijski centri: Izmenična zimska območ ja visokega tlaka in poletnaobmoč ja nizkega zračnega tlaka nad kontinenti.
- Cirkulacija zraka: Krožno (celično) gibanje zraka.- Veter: Gibanje zraka v določeni smeri in z določeno hitrostjo zaradi razlik v
zračnem tlaku (veter imenujemo po smeri iz katere piha).- Sile, ki vplivajo na gibanje zraka:
- Gradientna sila zračnega tlaka (zrak se giblje od visokega proti nizkemu zračnemutlaku).
- Coriolisova sila (odklon vetra na desno v smeri gibanja na severni polobli oziromana levo na južni polobli).
- Sila trenja podlage (nasprotna smeri vetra, deluje do višine cca. 1 km nad površjem;nad to višino – geostrofski veter: veter je rezultat gradientne in Coriolisove sile).
Sila trenja upo č asni veter in ga usmeri pod kotom na izobare
- Izmenjava zračnih gmot nad površjem Zemlje zaradi razlik v prejeti energijiSončevega sevanja (in razlik v temperaturi in zračnem tlaku) med nizkimi in
visokimi geografskimi širinami.- Je mehanizem, ki uravnava razlike med toplimi tropskimi in hladnimi polarnimipredeli.
Enocelični model splošne cirkulacije atmosfere
Hipotetični model:- Zemlja je pokrita z vodo- Sonce je v zenitu nad ekvatorjem- Zemlja se ne vrti
- Celično kroženje ozrač ja med ekvatorjem in povratnikoma v tropskem pasu.- Zaradi močnega segrevanja in dviganje zraka nad ekvatorjem je pri tleh nizek
zračni tlak (ekvatorialna kotanja) in brezvetrje (ekvatorialne tišine, doldrums).- Zaradi dviganja toplega in vlažnega zraka nastajajo veliki oblačni sistemi in
vsakodnevne plohe in nevihte.- Pod tropopavzo se ohlajeni zrak razteka (antipasati) proti subtropskim GŠ (300
S in JGŠ), kjer se greza, segreva in suši.- Pri tleh je zato območ je visokega zračnega tlaka s šibkimi vetrovi in brezvetrjem
(subtropske tišine, konjske širine).
- Iz območ ja subtropskih anticiklonov severne in južne poloble se zrak pri tleh(pasati) steka proti ekvatorju, kjer se združi v intertropski konvergenčni coni(ITCZ).
- Kroženje zraka med povratnikoma in tečajnikoma v srednjih GŠ.- Od subtropskih A se zrak pri tleh kot zahodniki (Ferrelovi zahodniki, glavni
zahodniki) razteka proti tečajnikoma, kjer se sreča s hladnimi polarnimi zračnimigmotami (polarna fronta).
- Ob frontalni ploskvi se zrak dviga (nizek zračni tlak pri tleh) in v višinah raztekaproti povratnikoma oziroma poloma.- Ferrelova celica ni posledica razlik v ogretosti, ampak lege med Hadleyevo in
polarno celico (indirektna celica).
Polarna celica- Kroženje zraka med tečajnikoma in poloma v polarnem pasu.- Del zračnih gmot, ki se dviga ob polarni fronti, se na višini tropopavze giba proti
poloma.
- Nad poloma se greza (visok zračni tlak pri tleh) in se ob površju kot polarnivzhodniki razteka proti polarni fronti.
- Z naraščanjem višine postaja smer vetrov conalna (V-Z) in jim narašča hitrost.- Veter se približuje geostrofskemu vetru (rezultat gradientne in Coriolisove sile).
Višinski zahodniki
- Najmočnejši med 30 in 400 GŠ (v povp.: 125 km/h; v max.: nekaj 100 km/h).
- Višinski zahodniki S poloble: močnejši pozimi (več ja temp. razlika medtropskim in zmernim pasom).
- Višinski zahodniki J poloble: manjše hitrosti kot na S polobli (vodna polobla→ manjše temperaturne razlike med tropskim in zmernim pasom in med zimo in
poletjem.- Polarni jet stream (polarni vetrovni stržen): Območ je najmočnejšihzahodnikov na višini troposfere (12 km) v območ ju polarne fronte (v max.: do 800km/h) kot posledica velikega temp. gradienta med polarnim in subtropskimzrakom.
- Meridionalni tokovi v splošnih zahodnikih, ki nastanejo zaradi nehomogenostiZemljinega površja (velika gorstva, razlike kopno - morje, morski tokovi).- Tokovi omogočajo prenos toplote od ekvatorja proti poloma.- Ob majhni amplitudi valovanja (prevlada zahodnika), se temperaturne amplitude
med tropskimi in polarnimi predeli povečujejo, ob nastopu meridionalnih vetrov
pa se zmanjšujejo.- Na S polobli imajo Rossbyjevi valovi več jo amplitudo in krajšo valovno dolžino
(cirkumpolarni vrtinec J poloble je manj valovit).- Valovi večinoma potujejo v isti smeri kot piha zahodni veter, hitrost premikanja
valov pa je precej manjša od hitrosti vetra.- Bistveni so za oblikovanje anticiklonalnihin ciklonalnih območij pri površju (vzhodnood maksimuma vala – anticiklon; vzhodnood minimuma vala – ciklon).
Nastanek Rossbyjevih valov vvišinskih zahodnikih S poloble.
- Subtropski jet stream (subtropski vetrovni stržen): Ozek trak močnihvišinskih zahodnikov nad subtropskimi anticikloni, posledica velikega temp.gradienta med ekvatorialnim in subtropskim zrakom (polarna stran Hadleyevecelice).
Shematski prikaz splošne cirkulacijeatmosfere in položaja glavnih jet streamov
- Med 300 S in JGŠ (šibki, maks. hitrosti do 20 km/h na 3 km višine).
- Meja med zahodniki in vzhodniki (višinskimi in površinskimi) se med letomspreminja, ni navpična (v tropih pri tleh pihajo vzhodniki, v višinah pa zahodniki).
- Vzhodniki pihajo na vseh višinah samo v manjšem območ ju Zemljine atmosfere.- Tropski jet stream (tropski vetrovni stržen, ekvatorialni vetrovni stržen):
Poleti nad cca. 100 SGŠ (J Azija, Indija, Afrika) kot posledica temp. razlik medvročimi celicami v teh GŠ nad kontinenti in nekoliko manj vročimi predeli obekvatorju (na ekvatorialni strani Hadleyeve celice).
6.2.2 Ciklične spremembe v splošni cirkulaciji atmosfere
El Niño-Južna oscilacija (ENSO)
- ENSO: skupno ime za součinkovanje oceana in atmosfere v ekvatorialnemdelu Pacifika in podnebne posledice na južni polobli.
- El Niño: Periodič
en pojav toplega toka ob obalah Ekvadorja in Peruja (obič
ajnookoli božiča), ki je imel katastrofalne posledice za ribištvo ob obalah Peruja inEkvadorja.
- Južna oscilacija: Spremembe v Walkerjevi cirkulaciji zraka (cirkulacija zrakav Hadleyevi celici v vzporedniški smeri med anticikloni z grezanjem zraka nad
oceani in cikloni z dviganjem zraka nad kontinenti) in vremenskih značilnostih.
- Izrazita hladna faza ENSO.- Izrazito močni pasati, izrazito topla oceanska voda ob Indoneziji, močno dviganjeglobinske vode ob obalah Peruja in Ekvadorja.
Periodičnost ENSO
- 3 do 10 let, povprečno vsaka 4 leta.
- Pojav traja od nekaj mesecev do enega leta (izjemoma 2 leti).- Največ ja intenzivnost ob koncu leta (El Niño – deček, Jezušček).- Intenzivnost pojava je v zadnjih desetletjih več ja (globalno segrevanje ?).- Pojav poteka že vsaj 13.000 let (rekonstrukcija s pomoč jo rasti koralnih
Klimatske (zajamejo 60% Zemlje, večino J poloble):- Poplave ob pacifiški obali J Amerike in Z obali S Amerike.- Suše v Avstraliji in Indoneziji, SrednjiAmeriki in Braziliji, J Afriki.
- Povečano število tropskih ciklonov
v Pacifiku.Ekonomske- Velika škoda ribolovu in ribji industriji
v Peruju (zaradi tople vode izginejoobičajne vrste rib; prelov ob La Niñi).
- Velika materialna škoda zaradi poplavin suš.
Spremembe v biosferi- Migracije običajnih vrst rib in ptičev
v Pacifiku.
- Izumiranje koral zaradi pretople vode.- Uničenje gozdov zaradi požarov.
- Zimski monsun: ITCZ in ekvatorialna kotanja sta J od ekvatorja, od območ javisokega tlaka nad Azijo in Gangeškim nižavjem pihajo čez J in JV Azijo suhi inhladni vetrovi severnih smeri (zimski monsun – SV pasati). Izpod J krakasubtropskega jet streama se zrak spušča in konvergira J od Himalaje (vzdržujeobmoč je visokega zračnega tlaka).
- Poletni monsun: Nad Azijo in J od Himalaje se oblikujeta območ ji nizkegazračnega tlaka, globoko v J Azijo se pomakne tudi ITCZ. Od območ ja visokega
zračnega tlaka iznad Indijskega oceana J od ekvatorja pihajo proti območ jemnizkega tlaka J pasati (poletni monsun – JV pasati, ki prestopijo ekvator →ekvatorialni zahodniki), ki se nad morjem navlažijo in prinašajo J Aziji obilnepadavine. Tropski (ekvatorialni) jet strem J od Himalaje pospešuje konvergiranjezraka v tem območ ju in vzdržuje območ je z nizkim tlakom.
2. Zrak se ohlaja do temp. rosišča(kondenzacijski nivo prisilnega
dviga).- Vedno več vodne pare sekondenzira, nastajajo oblaki,padavine.
- Nižanje absolutne vlage,
relativna je 100%.- Sprošča se latentna toplota, kizavira ohlajanje (0,50 /100 m).
3. Zračne mase dosežejo največ jo višino – oblaki se začnejo razkrajati.
4. S padavinami na privetrni strani se del kondenzirane vode izloči, ostanek vode nazavetrni strani izhlapi do točke 4 – zrak je tu toplejši in lahko sprejme več vodnepare. Od tu naprej se nenasičen zrak spušča in ogreva za 1 0C/100 m.
5. Toplejši in bolj suh (manj vlažen) zrak kot na začetku.
- Ime se uporablja za močne spuščajoče vetrove (tehnično je vsakspuščajoč tok zraka katabatni veter).
- Nastanejo kot posledica odtekanja za gorskimi pregradami zajezenegahladnega zraka ali spuščanja hladnega zraka z gorskih planot.
- Katabatni vetrovi po svetu:- Antarktični in Grenlandski katabatni veter- Columbia Gorge wind (veter s Kolumbijskega višavja v ZDA)- Mistral (veter s centralnega masiva v Franciji po dolini Rhone)
– Posledica tega je manjša oblačnost nad primorsko, visoke kraške planote inhribovja so ostra ločnica med oblačnim in padavinskim vremenom zapregradami in jasnim vremenom nad primorjem.
• Padavine so redke
– Običajno le ob začetku burje (ko je proces pred burjo povzročal obilnepadavine)
– Močna burja iz zaledja prinaša dežne kaplje (snežinke) vse do morja –alohtone padavine.
• Ne sega višje od reliefnih ovir – pri nas redko nad 1400 m.
• Dolgotrajnejša in močnejša je pozimi – tekom dneva doseže najve
č jo mo
čobičajno zjutraj.
• Vpliv na življenje in pokrajino – vetrovne krošnje dreves, več ja sušnost(požari), arhitekturne posebnosti (kamenje na strehah, brez oken in vrat naburjini strani hiš, težave v prometu (zapore cest, zameti, ovirana hoja).