63669

Trój komórkowy model cyrkulacji: komórki Hadley'a, Ferrelai biegunowa

Gdyby Ziemia nie obracała się wokoł własnej osi. powietrze docierałoby góra aż do regionów podbiegunowych.

Tam zbiegałoby się i osiadało tworząc układ wysokiego ciśnienia. Z wysokich szerokości geograficznych przy powierzchni ziemi płynęłoby ku równikowi, stopniowo się nagrzewając. Efekt taki opisany został po raz pierwszy przez Geogra Hadlcya w 1735r. Na obu półkulach powstałaby pojedyncza komorka cyrkulacji termicznej, zwana komórką Hadleya.

Na skutek ruchu obrotowego Ziemi na każdej pólku 1 i powstają trzy nawzajem się

wzmacniające komorki cyrkulacyjne. W pierwszej, zwaną komorką Hadlcya. która leży między zwrotnikiem i równikiem, powietrze krąży w sposob podobny do opisanego w modelu jednokomórkowym. Nagrzane nad równikiem powietrze unosi się do góry, zawarta w nim para wodna kondensuje. tworząc wypiętrzone chmury Cumulonimbus. Ciepło utajone uwalniane podczas kondensacji olbrzymich ilości pary wodnej dostarcza dodatkowo energii wzmacniającej cyrkulację powietrza w komorce Hadleya. Wznoszące się powietrze rozpływa się pod tropopauzą ku wyższym szerokościom geograficznym. Dzięki sile Coriolisa powietrze uzyskuje składową zachodnią i znacznie przyspiesza w miarę przesuwania się w kierunku bieguna. Podczas wędrówki ochładza się radiacyjnie, a jednocześnie ze względu na coraz mniejszy promień Ziemi zachodzi konwergencja mas powietrza, która w- rezultacie doprowadza do powstania pasa podwyższonego ciśnienia ok.

30. równoleżnika. Konwergencja wymusza w tej strefie występują największe pustynie świata. Panują tam najwyższe temperatury, a niebo jest zazwyczaj bezchmurne. Osiadające powietrze przy pow. ziemi rozpływa się. Znaczna jego część płynie ku równikowi, nabierając po drodze wilgoci, zwłaszcza jeśli przemieszcza się nad powierzchnią wodną.

Dzięki sile Coriolisa powietrze uzyskuje składową wschodnią. Te nadzwyczaj stałe, ale słabe wiatry wschodnie, zwane są pasatami. Linia zbieżności pasatów obu półkul jest określana jako międzyzwrotnikowa strefa zbieżoności. Część powietrza, które osiadło w okolicy równoleżnika 30o, nie kieruje się ku równikowi, lecz płynie w kierunku biegunów, zasilając drugą komorkę cyrkulacyjną. Powietrze płynąc ku wyższym szerokościom geograficznym, dzięki oddziaływaniu siły Coriolisa. uzyskuje składową zachodnią. Ok. równoleżnika 60o spotyka się z powietrzem płynącym od biegunów. Ze względu na znaczny kontrast termiczny obie masy nie mieszają się, a na ich granicy tworzy się front, zwany frontem polarnym. Ciepłe powietrze z południa wznosi się ku górze i w górnej troposferze zawraca w kierunku zwrotników. W wysokich szer. geograficznych występuje jeszcze jedna komorka. zwana polarną, w której powietrze krąży w tym samym kierunku, co w komorce Hadleya. Powietrze osiada nad biegunami, a wznosi się ok. równoleżnika 60o. w miejscu styku z powietrzem krążącym w komorce Ferrela. Na skutek siły Coriolisa powietrze spływające ku niższym szerokościom geograficznym uzyskuje składową wschodnią.