Været

Innføring

Global atmosfærisk sirkulasjon

Sola varmer opp hele jorda, men varmen fordeles ujevnt over jordas overflate: Områdene ved ekvator og de tropiske regionene får en mye større del av solenergien enn lenger nord og sør.

Energien i solstrålingen som treffer tropene er mye sterkere enn den energien som sendes ut igjen til verdensrommet i form av infrarød stråling. I polarregionene er det omvendt. Her er utstrålingen sterkere enn den innkommende strålingen. Dersom det ikke hadde vært noen varmetransport mellom tropene og polarregionene ville derfor tropene vært blitt varmere og varmere, mens polarregionene ville vært blitt stadig kaldere. Det er denne ujevne oppvarmingen som driver sirkulasjonen i atmosfæren og i havet. Varmeenergien transporteres fra varme til kaldere strøk ved hjelp av den atmosfæriske luftsirkulasjonen (60%) og havstrømmene (40%).

Atmosfærisk sirkulasjon

En måte å oppnå varmeoverføring fra ekvator til polene på, kunne vært å ha ent enkelteste sirkulasjonscelleelement: Luftstrømmer som stiger opp i tropene, beveger seg mot polene høyt oppe i lufta, og ned igjen fra polene mot ekvator langs jordoverflaten. Dette er den sirkulasjonsmodellen som ble foreslått av den engelske vitenskapsmannen George Hadley på 1700-tallet. Den blir kalt enkeltcelle-sirkulasjon.

2.  Den globale sirkulasjonen ville ha vært enklere (og været kjedeligere) hvis jorda ikke roterte og rotasjonen ikke var hellende i forhold til sola.

Fordi jorda roterer, aksen er skråstilt og det er mye mer landmasse på den nordlige halvkule enn på den sørlige, er det faktiske globale mønsteret mye mer komplisert. I stedet for enkeltcelle-sirkulasjon, består den globale sirkulasjonen av tre celler på hver av halvkulene. Disse tre cellene er den tropiske celle (Hadley-cellen), Ferrel-cellen på midlere de midtre breddegrader og polarcellen.

1. Tropisk celle (Hadley-cellen) - Den varme lufta rundt ekvator stiger oppover i atmosfæren, og begynner å bevege seg mot polene. På omkring 30o nordlig og sørlig bredde, synker lufta igjen og danner subtropiske høytrykk. Fra disse stabile høytrykkssonene blåses lufta tilbake mot lavtrykket ved ekvator. Denne luftstrømmen kalles passatvind.
2. Ferrel-celle - I denne atmosfæriske sirkulasjonscellen på midlere breddegrader, beveger lufta seg østover og mot polene ved jordoverflaten, og vestover og mot ekvator i høyden. Oppdaget av William Ferrel på 1800-tallet.
3. Polar celle - Lufta stiger, luftstrømmen deler seg og beveger seg mot polene. Når den befinner seg over polene synker den og danner de polare høytrykkene. Ved overflaten beveger lufta seg tilbake fra de polare høytrykkene. Overflatevinden i den polare cellen blåser fra øst mot vest.

Modellen med de tre cellene er nyttig for å gi en enkel beskrivelse, men er svært forenklet. Den kan imidlertid være et godt utgangspunkt for å forklare hovedegenskapene til den globale luftsirkulasjonen

Effektene ved jordoverflaten av den globale atmosfæriske sirkulasjonen

Hovedvindsystemene:
Luftstrømmene går ikke rett nord-sør, men bøyes av på grunn av jordrotasjonen. Fenomenet kalles Coriolis-effekten. På den nordlige halvkule bøyes vinden av mot høyre.

Det er tre store vindbelter ved overflaten på hver av jordas halvkuler:
· Passatvindene i tropene, som blåser fra øst mot vest
· Vestavindsbeltet
· De polare østavindene

Det ekvatoriale stillebeltet:
Det ekvatoriale stillebeltet er området nær ekvator hvor passatvindene fra hver halvkule møtes. Det kjennetegnes ved varmt, fuktig vær med kraftige regnbyger,med lett vind og store tropiske regnskoger. Det ekvatoriale stillebeltet beveger seg nordover i juli og sørover i januar.

Hestebreddene:
Hestebreddene er området mellom passatvindene og vestavindsbeltet. I denne regionen er vinden svak og skiftende, og lufta forholdsvis tørr og stabil. Navnet kommer fra seilskute-tiden: Den svake vinden førte til at sjømenn ofte ble nødt til å kaste hestene sine over bord på grunn av vann- og matmangel.

Polarfront
Polarfronten er en sone der temperaturen synker raskt mot polene. Den ligger mellom de polare østavindene og de fremherskende vestavindene.

Trykkbelter:
Trecellemodellen for sirkulasjon kan knyttes til de følgende trykkbeltene:
· Ekvatorialt lavtrykk – Et lavtrykksbelte som kommer av den stigende lufta ved ekvator. Lufta som varmes opp ved ekvator stiger og danner et lavtrykk som kalles det ekvatoriale lavtrykk. Når lufta stiger, oppstår det skyer og nedbør.
· Subtropisk høytrykk – Et høytrykksbelte som skyldes den synkende lufta ved hestebreddene. Ved subtropene avkjøles lufta og synker, slik at det oppstår høytrykk med klar himmel og lite nedbør. Den synkende lufta er varm og tørr, og danner ørkener i disse områdene.
· Subpolart lavtrykk – Et lavtrykksbelte som skyldes polarfrontene.
· Polart høytrykk – Høytrykk som er knyttet til den kalde, tette lufta i polarområdene.

Som vi har sett er trecellemodellen en idealisering. I virkeligheten er ikke vinden regelmessig og trykkbeltene er ikke sammenhengende.

7. Idealisert trykkbeltekart
En tenkt ensartet jordklode med idealiserte sammenhengende trykkbelter.

Klikk for å forstørre!

8. Faktiske trykkbelter. Den virkelige jordkloden med store landmasser som forstyrrer sonemønsteret. Disser forstyrrelsene bryter opp trykksonene til semi-permanente høy- og lavtrykkssoner.

Det er tre hovedårsaker til dette:
· Jordas overflate er ikke ensartet eller glatt. Oppvarmingen av jordkloden er ujevn på grunn av kontrastene mellom vann og land. Havstrømmene transporterer også mye varme mot polene i enkelte områder.
· Luftstrømmene kan bli ustabile og danne virvler (for eksempel lavtrykk)
· Sola befinner seg ikke rett over ekvator, men beveger seg fra 23,5o N til 23,5o S og tilbake i løpet av et år.

I stedet er det semi-permanente høy- og lavtrykkssystemer. De er semi-permanente fordi de varierer i styrke og posisjon i løpet av året.

Vinter
· Polare høytrykk over Sibir og Canada
· Stillehavshøytrykket og Azoreshøytrykket. (Deler av det subtropiske høytrykksystemet). Lavtrykk ved Island (i Atlanterhavet) og Aleutene (i Stillehavet)[Aleutian Low] og det islandske lavtrykket

Sommer
· Azoreshøytrykket beveger seg vestover, tiltar i intensitet og blir til Bermudahøytrykket
· Stillehavshøytrykket beveger seg også vestover og får økt intensitet
· Polare høytrykk erstattes av lavtrykk
· Et varmt lavtrykk oppstår over sørlige Asia

Om denne siden:

Forfatter: Vera Schlanger – Hungarian Meteorological Service
Vitenskapelig kvalitetssikring: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapest
sist oppdatert: 2004-02-12. Oversatt og bearbeidet av Nicolai Steineger og Erik Steineger

Lenker:
http://snowball.millersville.edu/
http://www.tesag.jcu.edu.au/
http://bss.sfsu.edu:224/
http://www.auf.asn.au/meteorology/