Cos'è la circolazione atmosferica?
La circolazione atmosferica è il movimento globale dell'aria, che distribuisce il calore ricevuto dalla radiazione solare dalle regioni più calde a quelle più fredde. Se la Terra non ruotasse sul suo asse e avesse una superficie liscia e uniforme, l'aria calda salirebbe all'equatore e fluirebbe verso i poli. Si raffredderebbe e affonderebbe, creando un flusso di ritorno all'equatore lungo la superficie della Terra. Ci sarebbero due grandi celle di convezione rotanti uniformemente, una nell'emisfero settentrionale e una nel sud. Invece di questo schema semplificato, la circolazione atmosferica della terra è molto più complessa.
Un modello eccessivamente semplificato dei modelli atmosferici della Terra ha una grande cellula di convezione in ciascun emisfero. In realtà, ci sono tre cellule di convezione in ciascun emisfero. L'aria tropicale riscaldata e umida vicino all'equatore sale e scorre via dall'equatore formando la cellula Hadley. Sopra i poli, l'aria fresca e secca scende, guidando le cellule polari. Le cellule di Ferrel sono più variabili e si trovano tra le cellule Hadley e Polar.
La rotazione della Terra, l'inclinazione del suo asse, le caratteristiche della superficie, le correnti oceaniche e i modelli meteorologici locali influenzano tutti i modelli atmosferici globali. Invece dei venti che scorrono in linea retta, la rotazione della Terra li fa curvare. La Forza di Coriolis devia i venti dell'emisfero nord a destra e i venti dell'emisfero sud a sinistra. Contribuisce alla formazione dei venti occidentali nelle medie latitudini e dei venti orientali nelle zone tropicali e polari. La Coriolis Force produce anche i venti di rotazione attorno alle celle ad alta e bassa pressione.
I cambiamenti stagionali nella circolazione atmosferica sono causati dall'inclinazione dell'asse terrestre. Man mano che i raggi diretti del sole si spostano stagionalmente a nord e a sud dell'equatore, i modelli di circolazione cambiano. Le caratteristiche sulla superficie della Terra influenzano anche la circolazione atmosferica globale. La più vasta area terrestre nell'emisfero settentrionale e la corrispondente maggiore area oceanica nell'emisfero meridionale causano variazioni nelle tre cellule di convezione in ciascun emisfero.
I numerosi e complessi fattori che influenzano la circolazione atmosferica hanno reso difficile per gli esseri umani modellare adeguatamente i modelli globali di circolazione dell'aria. Non è stato fino al 20 ° secolo che sono stati prodotti accurati modelli di circolazione atmosferica utilizzando computer e dati satellitari. Questi modelli assomigliavano molto al funzionamento effettivo dell'atmosfera, aiutando gli scienziati a comprendere meglio i modelli climatici e meteorologici. I primi progressi nelle previsioni meteorologiche utilizzando la modellazione computerizzata si sono evoluti in quanto modelli molto più realistici e complessi hanno permesso previsioni più accurate. I modelli di circolazione atmosferica vengono utilizzati per comprendere i cambiamenti climatici a lungo termine nel passato e prevedere gli effetti dei cambiamenti in futuro.