Τι είναι η ατμοσφαιρική κυκλοφορία;

Η ατμοσφαιρική κυκλοφορία είναι το παγκόσμιο κίνημα του αέρα, διανέμοντας τη θερμότητα που λαμβάνεται από την ηλιακή ακτινοβολία από τις θερμότερες στις πιο δροσερές περιοχές.Εάν η γη δεν περιστράφηκε στον άξονά της και είχε μια ομαλή και ομοιόμορφη επιφάνεια, ο ζεστός αέρας θα ανέβαινε στον ισημερινό και ρέει προς τους πόλους.Θα δροσερό και θα βυθιστεί, δημιουργώντας μια ροή επιστροφής στον ισημερινό κατά μήκος της επιφάνειας της γης.Θα υπήρχαν δύο μεγάλα, ομοιόμορφα περιστρεφόμενα κύτταρα μεταφοράς, ένα στο βόρειο ημισφαίριο και ένα στο νότιο.Αντί αυτού του απλοποιημένου μοτίβου, η ατμοσφαιρική κυκλοφορία της Γης είναι πολύ πιο περίπλοκη.

Ένα υπερβολικά απλοποιημένο μοντέλο των ατμοσφαιρικών μοτίβων της Γης έχει ένα μεγάλο κύτταρο μεταφοράς σε κάθε ημισφαίριο.Στην πραγματικότητα, υπάρχουν τρία κύτταρα μεταφοράς σε κάθε ημισφαίριο.Ο θερμαινόμενος, υγρός τροπικός αέρας κοντά στον ισημερινό ανεβαίνει και ρέει μακριά από τον ισημερινό που σχηματίζει το κύτταρο Hadley.Πάνω από τους πόλους, δροσερό, ξηρό αέρα κατεβαίνει, οδηγώντας τα πολικά κύτταρα.Τα κύτταρα Ferrel είναι πιο μεταβλητά και βρίσκονται μεταξύ των Hadley και των πολικών κυττάρων.Αντί για τους ανέμους που ρέουν σε ευθεία γραμμή, η περιστροφή της γης τους προκαλεί να καμπυλώσουν.Η δύναμη Coriolis εκτρέπει τον άνεμο του βόρειου ημισφαιρίου προς τα δεξιά και το νότιο ημισφαίριο άνεμο προς τα αριστερά.Συμβάλλει στον σχηματισμό των δυτικών ανέμων στα μέσα των δραστηριοτήτων και στους ανατολικούς ανέμους στις τροπικές και πολικές ζώνες.Η δύναμη Coriolis παράγει επίσης τους περιστροφικούς ανέμους γύρω από κύτταρα υψηλής και χαμηλής πίεσης. Οι εποχιακές μετατοπίσεις στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία προκαλούνται από την κλίση του άξονα της Γης.Καθώς οι άμεσες ακτίνες του ήλιου κινούνται εποχιακά βόρεια και νότια του ισημερινού, τα πρότυπα κυκλοφορίας μεταβάλλουν.Τα χαρακτηριστικά στην επιφάνεια της γης επηρεάζουν επίσης την παγκόσμια ατμοσφαιρική κυκλοφορία.Μεγαλύτερη έκταση στο βόρειο ημισφαίριο και η αντίστοιχη μεγαλύτερη ωκεάνια περιοχή στο νότιο ημισφαίριο προκαλούν διακυμάνσεις στα τρία κύτταρα μεταφοράς σε κάθε ημισφαίριο. Οι πολλοί πολύπλοκες παράγοντες που επηρεάζουν την ατμοσφαιρική κυκλοφορία καθιστούν δύσκολο για τους ανθρώπους να μοντελοποιούν επαρκώς τα πρότυπα κυκλοφορίας του αέρα.Δεν ήταν μέχρι τον 20ό αιώνα ότι τα ακριβή μοντέλα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας παράγονται χρησιμοποιώντας υπολογιστές και δορυφορικά δεδομένα.Αυτά τα μοντέλα μοιάζουν πολύ με την πραγματική λειτουργία της ατμόσφαιρας, βοηθώντας τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα το κλίμα και τα καιρικά πρότυπα.Οι πρώιμες προόδους στις προβλέψεις των καιρικών συνθηκών που χρησιμοποιούν τη μοντελοποίηση των υπολογιστών εξελίχθηκαν τόσο πιο ρεαλιστικά και σύνθετα μοντέλα επέτρεψαν πιο ακριβείς προβλέψεις.Τα μοντέλα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας χρησιμοποιούνται για την κατανόηση των μακροπρόθεσμων κλιματικών αλλαγών στο παρελθόν και την πρόβλεψη των επιπτώσεων των αλλαγών στο μέλλον.