SNC03649

Cyrkulacja atmosferyczna

A^ysunsfes., aiumw mAm flnrf i gEsnaflaiŁ 3SS-322 c. pm^) jBwuBtry i ą iwuusi m im 1»tii« p ja»iajji;iiiii»^,mT^>"”'^1!7*    —n g—i

z izmych. "^wT^alTT*‘ marzy;: „Sc iary. łcóeztuzrpmuję, żżniafjal pemietmen, któitporusza śifi wieje. SSe&^ggcsagammm wdmcau jjowsugg dmnurr i wada. Zupełnie jak gdyby wiatr i woda tniah u sama naturę, a nntarbyl poruszeniem powietrza* (AnstaiełEs, PWŃ, ]9G. & 3J).

Wbrt»Ały<olclew«iiiziajemyjeifaAafB<fjctt«lłteponłBtiiimpw trza, że U> powietrze wieje!

Wymyślono wprawdzie tysiące nazw wiatrów (Zefir, Apeliotes, Boreasz, Notos, Kaikias, Olympias, Euro* - to tylko niektóre starożytne wiatry greckie, zaś rebat, mor-get, breva, tivano, ora, sopero, fen, bise - to „współczesne” wiatry w Alpach), ale to nie one bytują w atmosferze, pojawiając się w niej niczym stado ptaków. Twierdzimy, że cyrkulacja mas powietrznych w atmosferze - ich ustawiczny ruch - objawia się podmuchami wiatru, zmieniającymi swą silę i kierunek.

Wyjaśnienie reguł, rządzących ruchami powietrza, należy do najważniejszych i najtrudniejszych zagadnień meteorologii. Kluczem do zrozumienia dynamiki atmosfery są prawa Newtona, szczególnie prawo mówiące, że przyśpieszenie ruchu jest równe ilorazowi sity i masy poruszającego się ciała, prawo zachowania energii i prawo zachowania momentu pędu. Siły wpływające na zmianę prędkości mchu powietrza działają w polu grawitacyjnym Ziemi.

Trzeba też pamiętać, że wiatry obserwujemy zwykle w układzie współrzędnych, związanych z wirującą wokół swej osi Ziemią, czyli w izw. układzie nieinercjalnym. Przy opisie ruchu w takim układzie pojawiają się siły pozorne: siła odśrodkowa, wynikająca z jego obrotu, i tda Corioliu. związana z ruchem w układzie obracającym się. Ponadto, dhd ruchów powietrza nieustannie zmienia się. Kkruofci wiatrów w danej chwili po-zwalają wyznaczyć Umc prądu- wcale aic pokrywające tię z trajektoriami (drogami) cząstek prrrwimmjyty się powietrza. Podczas mchu porcje powietrza ulegają njłhwialneaaooi-ich Jtoteup^ zmiraiają hę zarówno paziown, jak i pionowo, nahie.

ta^wtaauej ihiiaaiiri wskutek owych przefaatalceAOprtigiuchiptwąępf^fpj poją, wfefc itf jpazcze wh. wwowotćTo wszystko atasczme komplikuje obraz, który chddiby-wwy uzyskut. pamdatjaay jakiefoi prostego modefa cyrkulacji atmosferycznej oraz odpowiedzi na pytanie, dbczego powietrze port itak, a nie inaczej?

„Aby zrozumieć realnie obserwowaną cyrkulację atmosfery, podobnie jak w przy-pK&u teoru Arystotelesa, musimy odrzucić niektóre zakorzenione poglądy: na ptzy-Had, że wiatry wieją prosto od wyżu do niżu, że monsuny są „dużą bryzą", która rozwija śę °®d wybrzeżami południowo-wschodniej Azji (a dlaczego nie ma jej na przykład nad ucbodmą Sybcną?) łub że niże są bezwzględnie związane z ciepłym powietrzem, z oee-wynikałoby, że najniższe ciśnienie panuje w tropikach choć w rzeczywistości najgłębsza bruzda ruskiego ciśnienia na Ziemi maHy    Antarktydy'

Kpamaiy na jakaś obraz gkbaiuej cyrkubcjL apL aa adjęcie saKicne Ziemi, an toiryrapWBndaur rliwnwii odawSgaedSeuie prądów [apailtTTayrh 7wiii«iu> ininnig łrir -franki rnr tur ~rrkrTaktalanrh piuk'r» irk iiiwimb iairrai na -^A-yc- świadcząca o tym. k w atunfene ***~t ■-i-r-j.    —1—~

jnjlm! a Uaaiti i ii Hi—>ir tfrr n" ■ 11 wi i    ^rifc-y-- *

jkc oraz wfefife wiry ponrietnae są ujpoastrkajBi arką cw siatediryMkiAgartoiKkgagnfaa^Muijrarirlaii, jjeęłofcofccacfapii; uiwnkmwyrksacykfaua—nrnpddawai Wib—iiś rmKarncTBC^—oznaki} BBta^*'B*di radfeow pfomamryćk.

iWybnif' j wyjaśnianie rudww * ataosf tsze me awżt się obejść bez wyróżnię-jjj jo najmniej trzech kategorii - skal ruchu; ddbalnsj, cóepnująccj całościowo kraże-ńc powietrza nad kulą ziemską, synoptycznej, dotyczącej mas powietrznych o rozcEg-jośa rzędu 1000 km, oraz lokalnej, która obejmuje masy o rozciągłości kilku do kdku-dńesięnu kilometrów. Ponadto mamy jeszcze turbulencję-bezładne ruchy porcji podjedzą („tuibulonów”) o wymiarach, liczonych w metrach.

Zrozumienie praw i prawidłowości cyrkulacji atmosferycznej wymaga także „odebrania się od ziemi” i zwrócenia uwagi na ruchy powietrza ponad warstwą tarciową, tj. powyżej 1-2 km nad ziemią. W tej tzw. wolnej atmosferze tworzy się wiatr, którego nieco zmienioną (osłabioną i „skręconą”) postać obserwujemy nad gruntem. Ruchy powiesza mające swe wyłączne i bezpośrednie źródło w ukształtowaniu, termice czy innych wpływach podłoża atmosfery są raczej wyjątkiem niż regułą w systemie cyrkulacyjnym. Cyrkulacja jest z natury globalna.

7.1. Wiatr i pole ciśnienia

Wiatrem nazywamy poziomą składową ruchu powietrza względem powierzchni ziemi Prędkość wiatru jest wielkością wektorową, co oznacza, że do jej opisu musimy podać zarówno wartość, jak i kierunek. Wartość prędkości wiatru wyrażamy w kiłome-irach na godzinę (km/h) lub metrach na sekundę (m/s), czasem również w milach mor-*id> 0 Mm = 1852 m) na godzinę, czyli węzłach. Kierunek wiatru w meteorologii krefta tię zawsze, podając skąd wiatr wieje. Jeżeli dostajemy informację o wietrze pdsdnowym, wiemy, że powietrze przemieszcza się z południa na północ. Analopcz-<k. wiatr dolinny wieje z doliny ku wyższym paniom gór. Na mapach synoptycznych ftnnefc wiatru oznacza się strzałką, której grot wskazuje kierunek, z którego wiatr *kjt,abełt strzały określa prędkość wiatru w węzłach (rys, 7.1).

Prędkość wiatru ulega na ogół wahaniom wskutek turbulencyjnego charakteru ru-** powietrza.