5020058590

Trójkomórkowy 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 Hadleya w 1735r. Na obu półkulach powstałaby pojedyncza komorka cyrkulacji termicznej, zwana komórką Hadleya.

Na skutek ruchu obrotowego Ziemi na każdej półkuli powstają trzy nawzajem się

wzmacniające komorki cyrkulacyjne. W pierwszej, zwaną komorką Hadleya, 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 ko morce 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.