Co je to atmosférická cirkulace?

Atmosférická cirkulace je globální pohyb vzduchu, který distribuuje teplo přijaté ze slunečního záření z teplejších do chladnějších oblastí. Pokud by se Země neotáčela na své ose a měla hladký a rovnoměrný povrch, horký vzduch by stoupal u rovníku a proudil by k pólu. Chtělo by se to ochladit a potopit se a vytvořit zpětný tok do rovníku po povrchu Země. Byly by tam dvě velké, rovnoměrně se otáčející konvekční buňky, jedna na severní polokouli a druhá na jihu. Místo tohoto zjednodušeného vzoru je atmosférická cirkulace Země mnohem složitější.

Příliš zjednodušený model atmosférických vzorců Země má v každé polokouli jednu velkou konvekční buňku. Ve skutečnosti jsou na každé polokouli tři konvekční buňky. Vyhřívaný vlhký tropický vzduch v blízkosti rovníku stoupá a proudí pryč od rovníku tvořícího Hadleyovu buňku. Přes póly klesá chladný suchý vzduch, který pohání polární buňky. Ferellovy buňky jsou variabilnější a nacházejí se mezi Hadleyovými a Polárními buňkami.

Rotace Země, náklon její osy, povrchové rysy, mořské proudy a místní povětrnostní vzorce ovlivňují globální atmosférické vzorce. Namísto větrů proudících v přímé linii způsobuje rotace Země jejich zakřivení. Síla Coriolis odkloní vítr severní polokoule doprava a vítr jižní polokoule doleva. Přispívá k vytváření západních větrů ve středních šířkách a východních větrů v tropických a polárních zónách. Coriolisova síla také vytváří rotační větry kolem vysokotlakých a nízkotlakých článků.

Sezónní posuny v atmosférické cirkulaci jsou způsobeny náklonem zemské osy. Jak se sluneční paprsky slunečního záření sezónně pohybují na sever a na jih od rovníku, mění se cirkulační vzorce. Prvky na povrchu Země také ovlivňují globální atmosférickou cirkulaci. Větší plocha půdy na severní polokouli a odpovídající větší oceánská oblast na jižní polokouli způsobují změny ve třech konvekčních buňkách na každé polokouli.

Mnoho složitých faktorů ovlivňujících atmosférickou cirkulaci ztěžovalo lidem adekvátní modelování globálních modelů cirkulace vzduchu. Teprve ve 20. století se vyráběly přesné modely atmosférického oběhu pomocí počítačů a satelitních dat. Tyto modely úzce připomínaly skutečné fungování atmosféry a pomáhaly vědcům lépe porozumět podmínkám klimatu a počasí. Počáteční pokroky v předpovědích počasí pomocí počítačového modelování se vyvinuly, protože mnohem realističtější a složitější modely umožnily přesnější předpovědi. Modely atmosférické cirkulace se používají k porozumění dlouhodobým změnám klimatu v minulosti ak předpovídání účinků změn v budoucnosti.