جریانات عمومی تاثیر گذار بر اقلیم کره زمین

طبق تعريف " گردش عمومي هوا بر اثر يكنواخت نبودن پراكندگي تابش خورشيد در روي زمين پديد مي‌آيد و هدف نهايي آن يكنواخت كردن اين پراكندگي است."

بي نظمي در گرم شدن جو:

بيشترين تغييرات و پديده هاي جوي، ازاين واقعيت نتيجه مي شود كه سطح زمين و جو كه آن را احاطه كرده است به صورت نامنظم گرم مي شود. دليل بي نظمي در گرم شدن جو: اولا عواملي است كه مقدار انرژي خورشيدي قابل جذب در سطح زمين را ناهمگن ساخته است؛ ثانيا تفاوتهاي جنس زمين در ميزان جذب تابش خورشيد موثر بوده و اختلاف عمده را بوجود مي آورد.

مقدار انرژي خورشيدي- عوامل مختلفي در ميزان انرژي دريافتي در سطح زمين دخالت دارند كه عبارتند از:

1- به علت انحناي سطح كره زمين و انحراف محور زمين در گردش به دور خورشيد، تابش خورشيد با زواياي مختلف كه به زمان و عرض هاي جغرافيايي مربوط مي شود، به سطح زمين مي رسد. هر چه ارتفاع خورشيد بالاتر باشد شدت انرژي خورشيد روي سطح بيشتر است.

يك دسته تابش خورشيد هنگام برخورد با زمين در استوا در سطح كوچكتري توزيع مي شود. لذا شدت تابش در استوا زياد، و هر چه به طرف قطب نزديك شويم از مقدار آن كاسته مي شود.

مقدار تابشي كه از خورشيد به زمين مي رسد در فصلهاي مختلف سال متفاوت است، زيرا زاويه ارتفاع خورشيد نسبت به يك نقطه از زمين در فصلهاي مختلف سال متغير است.

انيميشن تغييرات فصلي دماي هوا در سطح كره زمين

2- ضخامت لايه جو كه تابش از ميان آن عبور مي كند، در اثر تغييرات زاويه تابش متغير است. وقتي انرژي خورشيد از ارتفاع پايين تري از داخل لايه جو عبور مي كند مقدار بيشتري انرژي در تماس مولكول هاي هوا و ذرات معلق در جو قرار مي گيرد. حالت ضعيف شدن نور آفتاب هنگام غروب را با آفتاب درخشان و سوزان هنگام ظهر مقايسه كنيد. در واقع وقتي تابش خورشيد به صورت مايل از جو مي گذرد حدود 38 برابر بيشتر با مولكول هاي هوا در تماس مي باشد.

ضخامت جو زماني كه تابش خورشيد به طور مستقيم يا مورب از داخل آن عبور كند متفاوت است.

3- مقدار ذرات و گرد و غبار موجود در هوا، با توجه به زمان و مكان تغيير مي كند. مقدار گرد و غبار در وسط اقيانوس ها بسيار كمتر از ميزان آن بر روي شهرهاي صنعتي است. اين ذرات در جذب، پخش و بازتاب تابشهاي خورشيدي كه از ميان آنها عبور مي كند بسيار موثر مي باشند.

4- به ندرت مي توان نقطه اي را در روي زمين نشان داد كه زمان تابش آفتاب در آن تغيير نكند. علاوه بر ابري بودن آسمان به مدت طولاني كه مانع رسيدن تابش به سطح زمين مي شود، طول روز نيز در طي فصلها بسيار متغير است. بلندي روزهاي تابستان تقريبا به 2 برابر روزهاي زمستان مي رسد (كه به عرض جغرافيايي محل مربوط است) و اثرات زيادي در مقدار انرژي كه به هر محل مي رسد مي گذارد.

تركيب سطح زمين- دومين عامل اصلي جذب متفاوت و نامنظم انرژي خورشيدي توسط زمين، به علت اختلاف تركيبات تشكيل دهنده سطح زمين است. حتي اگر انرژي خورشيد در تمام سطح زمين به صورت مساوي و يكنواخت دريافت مي شد، اختلاف زيادتر تركيبات سطح زمين باعث جذب متفاوت مقادير انرژي كه بعدا هوا را گرم مي كنند مي گرديد. اختلاف تركيبات زمين اهميت بسيار زيادي در تيين هوا و اقليم منطقه دارد. قابل توجه ترين اختلاف، تفاوت بين زمين و درياست. آب نسبت به زمين، گرما را بيشتر در خود نگه مي دارد و هميشه نسبت به زمين با تاخير زماني گرما را از دست مي دهد، و لذا آب دريا در زمستان گرمتر از سطح زمين، و در تابستان سردتر از زمين مي باشد.

بنابه دلايل بالا، پراكندگي فشار در سطح زمين يكنواخت نيست و همين امر باعث جابجايي مراكز پر فشار و كم فشار ميشود. اين جابجايي هوا را باد مي‌گويند. بادها به 3 دسته تقسيم مي شوند : 1) محلي 2) منطقه‌اي 3) سياره‌اي

بادهاي سياره‌اي گردش عمومي هوا را به وجود مي‌آورند ، چرا ؟

زيرا عامل اصلي ايجاد بادهاي سياره‌اي نابرابري توزيع انرژي تابشي خورشيد در سطح زمين است .

كمربندهاي جهاني فشار

1- آرامگان Doldrum (بادهاي آرام استوايي)

به خاطر ميانگين بالاي تابش در منطقه استوا (آنچنانكه در بالا به آن اشاره شد)، يك كمربند كم فشار LOW به اختصار L دور تا دور كره زمين را در طول سال فرا مي گيرد. در اواخر بعد از ظهر هنگامي كه دما به بالاترين حد روزانه خود مي رسد، به علت همرفت شديد هوا و سرد شدن بي دررو آن رگبارهاي شديدي در اين مناطق ديده مي شود. اغلب حركت هوا در اين ناحيه به صورت قائم اما همراه با بادهاي سبك و متغير مي باشد كه مشتمل بر توده هاي هواي سبك غربي است. بنابر اين منطقه مزبور را كمربند بادهاي آرام استوايي مي نامند. از خصوصيات آب و هوايي اين مناطق، شرايط جوي داغ و شرجي توام با بادهاي آرام است. به دليل وجود سطح صاف و براق درياها در اين منطقه، دريانوردان به آن آرامگان (Doldrum) مي گويند.

2- كمربند پر فشار جنب حاره اي Subtropical high (عرض هاي اسبي Horse Latitudes)

در شرايط ايده آل در عرض هاي جغرافيايي 30 درجه شمالي (N) و 30 درجه جنوبي (S) دو كمربند پرفشار High به اختصار H با جريانها آرام باد وجود دارد كه به نام پرفشار جنب حاره اي معروفند. اين مناطق را عرضهاي جغرافيايي اسبي (Horse) نيز مي گويند. اطلاق كلمه اسب به اين عرض هاي جغرافيايي ريشه در دريانوردي زمان هاي قديم دارد كه كشتيهاي حامل اسب هنگامي كه به اين مناطق مي رسيدند و به دليل توفان هاي دريايي از حركت باز مي ايستادند مجبور به تخليه و بيرون ريختن قسمتي از بار خود بودند.

در اين مناطق هوا به صورت بي دررو ريزش كرده و بنابر اين عامل گسترش يك هواي با رطوبت كم و آسمان صاف مي شود. هواي خشك در عرض هاي جغرافيايي اسبي باعث پيدايش مناطق عظيم بياباني و كويري در اين عرض ها و يا نواحي اطراف آن است.

در نيمكره جنوبي، عرض هاي اسبي پوشيده از آب اقيانوس هاست و در سرتاسر سال از شرايط آب و هوايي يكنواختي برخوردارند. اما در نيمكره شمالي به دليل وجود خشكيها و تغييرات شديد دما در روي خشكي نسبت به اقيانوس ها توزيع سيستم فشار در اين مناطق بر خلاف عرض هاي اسبي در نيمكره جنوبي، نسبت به الگوي ايده آل بسيار متفاوت است. در طول زمستان نيمكره شمالي تقريبا يك كمربند پرفشار دور تادور كره زمين و موازي عرض 300 را فرا مي گيرد به طوري كه در روي خشكي ها يك شيفت به سمت شمال داشته و روي درياها به طرف جنوب جا به جا مي شود. پرفشار روي قاره ها از ميانگين فشار بالايي برخوردار است؛ خصوصا هنگامي كه پرفشار روي منطقه سيبري تقويت مي شود و باعث ورود يك توده هواي سرد به روي قاره ها مي گردد. در فصل تابستان فشار روي آمريكاي شمالي خيلي كم ، و روي آسيا به شدت ضعيف مي گردد. در حالي كه در همين هنگام يك كمربند فشرده پرفشار روي درياها، به خاطر هواي نسبتا خنك آنها را فرا مي گيرد. منطه پرفشار غرب ايالات متحده را واچرخند اقيانوس آرام يا پرفشار اقيانوس آرام مي گويند. در حالي كه پرفشار روي اقيانوس اطلس به نام هاي پرفشار برمودا (Bermuda High) يا پرفشار آزور (Azores High) ناميده مي شود.

سيستم باد سياره اي:

1- بادهای آلیزه (تجارتی يا بسامان) Trade Winds: این بادها در نیمکره‌های شمالی و جنوبی به ترتیب از شمال‌شرقی به جنوب‌غربی و از جنوب‌شرقی به شمال‌غربی در حال وزشند. يعني از عرض هاي اسبي به سمت منطقه آرامگان مي وزند.بادهای تجارتی در زبان‌های اسپانیولی‌ـ ایتالیایی و فرانسوی به ترتیب Alisios و Alisei و Alizes در زبانهای آلمانی تحت عنوان Passat می‌نامند تمام این اسامی فاقد منشاء شناخته شده‌ایی می‌باشند. این بادها در بین منطقه پرفشار جنب حاره و همگرایی میان حاره‌ایی در بخش اعظمی از این مناطق در تمام طول سال می‌وزد. و با ثبات‌ترین بادهای کره زمین می‌باشند. در نیمکره‌ جنوبی به علت مداومت فشار زیاد جنب حاره، بادهای تجارتی به طور منظم وزیده و طوقه‌ایی را تشکیل می‌دهند. از اینرو تجارتی‌های سطحی در نیمکره شمالی حالات منظم‌تر و قویتری دارنده وسعت نفوذ کمربند تجارتی‌ها در نیمکره شمالی در حدود 2500 کیلومتر و در نیمکره جنوبی در حدود 3000 کیلومتر است. در سطح فوقانی کمربند حاره در حدود 10 کیلومتری از سطح زمین، بادهایی با جهت مخالف تجارتی‌ها می خورند، که آنها را آنتی‌ترید (ضد تجارتی) می‌گویند.

(Intertropical Convergence Zone (ITCZ منطقه تراكم درون حاره اي: همانطور كه قبلا در قسمت كمربندهاي جهاني فشار گفته شد در منطقه آرامگان دور تا دور كره مين را كمربندي از كم فشار فرا گرفته است. به دليل اينكه كم فشار حاره اي اغلب در شمال استوا واقع مي شود بادهاي تجارتي جنوب شرقي دچار انحراف به سمت راست مي گردد، به نحوي كه براي رسيدن به منطقه كم فشار به شكل قلاب در مي آيد. اين موضوع خصوصا براي مناطق هندوستان و شرق ارام قابل توجه است.به دليل همگرايي باد تجارتي در كمربند كم فشار حاره اي يا آرامگان، اين منطقه به عنوان منطقه تراكم درون حاره اي شناخته مي شود.

با كمي دقت متوجه بر عكس شدن فشار از كم فشار به پرفشار در روي منطقه آسيا در فاصله زماني زمستان تا تابستان مي شويم. از اين جهت باد هاي موسمي هند بسيار مشهور شده اند كه در طول مدت زمستان يك سيستم پرفشار بر منطقه آسيا حاكم است و بادهاي اين منطقه از سمت شمال شرق مي وزد، در حالي كه در تابستان بر روي اين منطقه ك سيستم كم فشار حاكم شده و بادها از جهت جنوب غربي، يعني دقيقا بر عكس زمستان مي وزند. البته بعد از آن كه استوا را به صورت قلاب قطع مي كند. اين حركت هوا در جنوب عرضهاي اسبي وجود دارد و در نتيجه ارائه گراديان فشار در آسياي مركزي است. بنابر اين بادهاي موسمي و بادهاي تجارتي در اين ناحيه تركيب مي شوند. بادهاي موسمي جنوب غربي پس از عبور از روي آبهاي آزاد منطقه حاره اي تقريبا گرم و مرطوب هستند. بر فراز مناطق مرتفع و كوهستانهاي هندوستان، هواي گرم و مرطوب به صورت بي درو صعود كرده و سرد مي شود،و كاهش برودت هوا تا زير نقطه شبنم باعث ايجاد بارانهاي مشهور فصلي به هنگام تابستان در اين منطقه مي گردد.

بادهاي موسمي زمستان كه از شمال شرقي به طرف مركز آسيا مي وزند به خاطر موقعيت قاره اي منطقه، بسيار سرد و خشك است. بادهاي موسمي در مجموع بسيار آرام بوده و دوره تغييرات آن از بهار تا پاييز است.

بنابر اين موقعيت منطقه تراكم درون حاره ITCZ در تابستان و زمستان تغيير مي كند:

2- چيره بادهای غربی Westerlies : در گستره جهانی اغلب در عرض های میانه و بین حدود 35 تا 65 درجه عرض جغرافیایی و یا به عبارت دیگر از پر فشار جنب حاره به مناطق کم فشار جنب قطب شیوع دارند.

این بادها از نظر جهت و استمرار دارای خصوصیات متغیرند در سرعت و جهت حرکت آنها جریانات موجی بویژه سیلکون‌های سیار و آنتی سیلکون‌هایی که در منطقه نفوذ این بادها از غرب به شرق حرکت می‌کنند اثر عمده‌ای دارند از اینرو ممکن است بادهای مذکور ضمن وزش از غرب به شرق خصوصیات طوفانی هم داشته باشند در زمستان‌های نیمکره شمالی توسعه آنتی‌سیلکون‌های قاره‌ایی و بعضاً حتی سیکلون‌‌ها از توسعه بارز بادهای غربی ممانعت به عمل آورده و بدین جهت بادهای مزبور به نحو بارزی بر روی اقیانوس‌ها توسعه می‌یابند ولی چون در عرض‌های میانه نیمکره جنوبی، شرایط قاره‌ایی تقریباً حاکمیتی ندارد. بادهای غربی هم تقریباً حالت کمربند جهانی بخود گرفته‌اند.

كمبرند هاي جهاني فشار 2 اثر دارند:

1- يك اثر آنها بر روي سطح زمين به صورت بادها ( محلي ، منطقه اي و سياره اي)

2- اثر دوم آنها ايجاد گردش عمومي جو

در كل مي‌توان مدل سه سلولي را كه يكي از مدل‌هاي گردش عمومي جو است به شكل زير خلاصه كرد :

1 ) سلول هدلي (Hadley Cell): عرض‌هاي جغرافيايي منطقه حاره ، يعني از استوا تا عرض‌هاي 30 درجه شمالي و جنوبي را در بر گرفته كه بادهاي تجارتي در آن جريان دارند . بادهاي تجارتي : بادهايي هستند كه در منطقه حاره از مراكز پر فشار جنب حاره به كمربند همگرايي حاره‌اي [خطي كه بادهاي بسامان (بادهاي تجارتي Trade Winds) در امتداد آن به هم مي‌رسند] مي‌وزند .
دليل كامل نبودن سلول هدلي : تنها نيروي گراديان فشار را در نظر گرفته و فقط در صورتي مورد قبول واقع مي شد كه زمين صاف و ثابت مي بود.

2 ) سلول فرل (Ferell Cell): عرضهاي ميانه از 30 تا 60 درجه در هر نيمكره را در بر گرفته ، بادهاي غربي در آن جريان دارند .

3 ) سلول قطبي (Polar Cell): به علت مراكز پر فشار قطبي و كم فشار جنب قطبي بوجود مي‌آيند .

حركت هوايي كه به قطب صعود مي‌كند ، به شكل باد غربي ( westerlies ) است .
حركت هوايي كه به استوا نزول مي‌كند ، به شكل بادهاي شرقي ، شمالي و جنوبي در مناطق حاره‌اي است .
صعود هوا در استوا و نزول آن در قطب باعث مي‌شود كه در سطح زمين در استوا مركز كم فشار و در قطب‌ها مركز پر فشار داشته باشيم .
پس با توجه به گفته‌هاي بالا فهميديم : سيستم جهاني بادها كه گرماي هوا را از استوا (جايي كه گرماي خورشيد بيشترين مقدار خود را دارد) به عرضهاي جغرافيايي بالاتر انتقال مي‌دهد را گردش عمومي هوا مي‌گويند . "

بنابراين با توضيحات بالا مي توان متوجه شد كه هر كجا رطوبت كافي به همراه عامل صعود كننده وجود داشت بارش رخ خواهد داد بنابر اين مي توان موقعيت مناطق پر باران و نيز كم باران و بياباني روي كره زمين را مشخص و دليل را توضيح داد.

داخل سلول هدلي (عرض 0 درجه يعني خط استوا تا چند درجه بالا و پايين تر از خط استوا در هر 2 نيمكره)، مرز بين سلوب فرل و سلول قطبي ، عرض 60 درجه در هر 2 نيمكره مناطق پر بارش هستند كه در اين بين به دليل نوسان كمتر موقعيت سلول هدلي اين منطق پر بارش تر است.

از طرفي مرز بين سلول هدلي و سلول فرل، عرض 30 درجه و نيز قطبين در هر 2 نيمكره به دليل وجود سيستم هاي پرفشار هوا حالت فرونشيني و نشست داشته و بارش در حد اندك وكم مي باشد.

انيميشن بارش در سطح كره زمين

علل ایجاد بیابانها

بطور کلی عوامل مختلفی موجب پیدایش مناطق خشک و بیابانی می‌شود. سه عامل مهم در ایجاد بیابانها عبارتند از:

1- گرم شدن زیاد منطقه بر اثر تابش خورشید

در منطقه بین المدارین (مدار راس السرطان و راس الجدی) به علت تابش عمود آفتاب بیشترین گرما دریافت می‌شود و بیشتر بیابانها نیز در این عرضهای جغرافیایی قرار دارند.

2- فشار زیاد جنب حاره‌ای

فشار هوا در همه عرضهای جغرافیایی یکسان نیست. وقتی در جایی فشار هوا کم باشد، هوا به علت سبکی بالا رفته و پس از سرد شدن در صورت وجود رطوبت کافی و سایر شرایط لازم موجب بارندگی می‌شود. هوای گرم و مرطوب استوایی پس از ایجاد بارش به اطراف مدار راس السرطان و راس الجدی ، حرکت می‌کند. اما به علت سنگین شدن و تراکم در عرضهای جغرافیایی مذکور فرو می‌نشیند و یک منطقه پر فشار بوجود می‌آورد. این توده هوا با از دست دادن رطوبت خود فرو می‌نشیند (نشست هوا) ، نتیجه این امر ، خشکی و گرمی هوا و صاف بودن آسمان در این مناطق می‌باشد.

3- جریانهای آب سرد ساحلی اقیانوسها

جریانهای سرد اقیانوسی که از قطب جنوب به سمت استوا حرکت می‌کنند. در برخی نقاط ساحلی به علت ایجاد هوای سرد و نشست هوا ، مانع ایجاد بارش در این نواحی می‌شوند. مانند بیابان "آرتاکاما" و "اریکا" در آمریکای جنوبی و بیابان "نامیب" در آفریقا.

منبع:http://iranclimate.blogfa.com

جریانات عمومی تاثیر گذار بر اقلیم کره زمین

علل ایجاد بیابانها

1- گرم شدن زیاد منطقه بر اثر تابش خورشید

2- فشار زیاد جنب حاره‌ای

3- جریانهای آب سرد ساحلی اقیانوسها

مطالب مشابه :

احتمال وقوع بارش بهمراه کاهش دما در مشهد و نواحی شمالی استان

هشدار : تغییرات شدید جوی در راه است- موج سرما و برف در ایران

تاثیرات نوسانات شاخصهای دورپیوندی NAO , AO بر اقلیم ایران در ماه ژانویه 2014

جت استریم- رود باد

جریانات عمومی تاثیر گذار بر اقلیم کره زمین

هواشناسی حاره‌ای

چرا مناطق مرکزی ایران از طوفان برف Alexa تاثیر نمیگیرند

جدیدترین نقشه های زمین شناسی در مقیاس ملی تولید می شود