Модель общей циркуляции атмосферы с одной ячейкой

Атмосферная циркуляция

Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, а от распределения давления зависит движение воздуха, воздушные течения.

На характер движения воздуха относительно земной поверхности оказывает влияние и тот факт, что движение это происходит на вращающейся Земле. В нижних слоях атмосферы на движение воздуха влияет также и трение. Систему крупномасштабных воздушных течений на Земле называют общей циркуляцией атмосферы.

Круговые движения различного масштаба - циклоны и антициклоны, постоянно возникающие в атмосфере, делают эту систему сложной.

С перемещениями воздуха в системе общей циркуляции связаны изменения погоды: воздушные течения, перемещаясь из одних областей Земли в другие, приносят с собой новые условия температуры, влажности, облачности, запыленности.

Кроме общей циркуляции атмосферы существуют местные циркуляции: бризы, горно-долинные ветры и др.

Ветер вызывает образование волн, океанических течений, дрейф льдин, является причиной эрозии и рельефообразования.

Ниже опишем две модели общей циркуляции атмосферы в порядке их возникновения, усложнения, уточнения.

Модель общей циркуляции атмосферы с одной ячейкой

Простая теория, объясняющая общую циркуляцию атмосферы, была предложена Хэдли в 1735 году. Он полагал, что поскольку Земля получает больше тепла вблизи экватора, чем у полюсов, то воздух, нагретый от поверхности Земли в тропиках, поднимается, затем в верхних слоях атмосферы устремляется к полюсам и, охлаждаясь там, опускается и возвращается обратно к экватору вдоль поверхности (рис.1).

Рис.1 Модель общей атмосферной циркуляции с одной ячейкой.

Если бы Земля не вращалась, то на такой Земле в рамках модели с одной ячейкой существовали бы ветры, дующие от полюсов к экватору по меридианам вдоль поверхности Земли. Вследствие вращения Земли воздух, движущийся к экватору, отклоняется на запад (рис.1).

Хэдли использовал эту теорию для объяснения пассатов. Пассаты - устойчивые на протяжении года воздушные течения (скорость около 6 м/с) в тропических широтах (5^о - 25^о) океанов.

В Северном полушарии пассаты дуют преимущественно с северо-востока, в Южном - с юго-востока. Между пассатами Северного и Южного полушарий расположена зона штилей. Над пассатами дуют антипассаты (ветры противоположного направления, дующие в верхней тропосфере).

Однако, согласно теории Хэдли, и на других широтах ветры должны иметь то же самое направление, что и пассаты, что не наблюдается в природе.

Прежде, чем совершенствовать теорию Хэдли, рассмотрим усредненное распределение направления реальных ветров на всей поверхности Земли, найденное по результатам метеонаблюдений.

Дата добавления: 2015-07-18