大気循環とは

大気循環は、太陽放射から受け取った熱をより暖かい地域からより冷たい地域に分配する、空気のグローバルな動きです。 地球がその軸上で回転せず、滑らかで均一な表面を持っていた場合、熱気は赤道で上昇し、極に向かって流れます。 それはそこで冷えて沈み、地球の表面に沿って赤道への戻りの流れを作り出します。 北半球に1つ、南に1つ、2つの大きな均一に回転する対流セルがあります。 この単純化されたパターンの代わりに、地球の大気循環は非常に複雑です。

地球の大気パターンの過度に単純化されたモデルには、各半球に1つの大きな対流セルがあります。 実際には、各半球に3つの対流セルがあります。 赤道付近の温かく湿った熱帯の空気が上昇し、赤道から流れ出てハドレー細胞を形成します。 極の上では、冷たく乾燥した空気が下降し、極セルを駆動します。 フェレルセルはより多様で、ハドレーセルとポーラーセルの間にあります。

地球の自転、その軸の傾き、表面の特徴、海流、および局所的な気象パターンはすべて、地球規模の大気パターンに影響を与えます。 風が直線で流れるのではなく、地球の自転により風が曲がります。 コリオリ軍は北半球の風を右に、南半球の風を左にそらせます。 それは、中緯度の西風と熱帯および極地の東風の形成に貢献しています。 コリオリの力は、高圧セルと低圧セルの周りに回転風も生成します。

大気循環の季節変化は、地球の軸の傾きによって引き起こされます。 太陽の直射線が季節的に赤道の北と南に移動すると、循環パターンが変化します。 地球の表面の特徴は、地球規模の大気循環にも影響を与えます。 北半球のより広い陸域とそれに対応する南半球のより大きな海洋域は、各半球の3つの対流セルに変動を引き起こします。

大気循環に影響する多くの複雑な要因により、人間が全球の空気循環パターンを適切にモデル化することは困難でした。 20世紀になって初めて、コンピューターと衛星データを使用して正確な大気循環モデルが作成されました。 これらのモデルは、大気の実際の働きによく似ており、科学者が気候と気象パターンをよりよく理解するのに役立ちます。 はるかに現実的で複雑なモデルがより正確な予測を可能にするにつれて、コンピューターモデリングを使用した天気予報の初期の進歩が進化しました。 大気循環モデルは、過去の長期的な気候変化を理解し、将来の変化の影響を予測するために使用されます。