Co to jest krążenie atmosferyczne?

Krążenie atmosferyczne to globalny ruch powietrza, dystrybuując ciepło odbierane od promieniowania słonecznego od cieplejszych do chłodniejszych obszarów. Gdyby Ziemia nie obróciła się na jej osi i miała gładką i jednolitą powierzchnię, gorące powietrze wzniesie się na równiku i płynie w kierunku biegunów. Ochłodziłby się i zatonął, tworząc przepływ powrotu do równika wzdłuż powierzchni ziemi. Byłyby dwa duże, równomiernie obracające się komórki konwekcyjne, jedna na półkuli północnej i jedna na południu. Zamiast tego uproszczonego wzoru krążenie atmosferyczne Ziemi jest znacznie bardziej złożone.

Nadmiernie uproszczony model wzorów atmosferycznych Ziemi ma jedną dużą komórkę konwekcyjną na każdej półkuli. W rzeczywistości na każdej półkuli znajdują się trzy komórki konwekcyjne. Podgrzewane, wilgotne tropikalne powietrze w pobliżu równika wzrasta i spływa z równika tworząc komórkę Hadleya. Nad biegunami zstępuje chłodne, suche powietrze, napędzając ogniwa polarne. Komórki Ferrel są bardziej zmienne i można znaleźćmiędzy komórkami Hadleya i Polars.

Obrót Ziemi, pochylenie jej osi, cechy powierzchni, prądy oceaniczne i lokalne wzorce pogodowe wpływają na globalne wzorce atmosferyczne. Zamiast wiatrów płynących w linii prostej, obrót Ziemi powoduje, że ich krzywa. Siła Coriolis odchyla wiatry półkuli północnej po prawej i południowej półkuli wiatry po lewej stronie. Przyczynia się do powstawania wiatrów zachodnich w środkowych łańcuchach i wiatrach wschodnich w strefach tropikalnych i polarnych. Siła Coriolis wytwarza również wiatry obrotowe wokół komórek wysokiego i niskiego ciśnienia.

Sezonowe przesunięcia krążenia atmosferycznego są spowodowane pochyleniem osi Ziemi. Gdy bezpośrednie promienie słoneczne poruszają się sezonowo na północ i na południe od równika, zmieniają się wzorce krążenia. Cechy na powierzchni Ziemi wpływają również na globalny krążenie atmosferyczne. Większy ląd AREA na półkuli północnej i odpowiadającym większym obszarze oceanicznym na półkuli południowej powodują zmiany w trzech komórkach konwekcyjnych na każdej półkuli.

Wiele złożonych czynników wpływających na krążenie atmosferyczne utrudniało ludziom odpowiednio modelowanie globalnych wzorców cyrkulacji powietrza. Dopiero w XX wieku produkowano dokładne modele krążenia atmosferycznego przy użyciu komputerów i danych satelitarnych. Modele te bardzo przypominały faktyczne funkcjonowanie atmosfery, pomagając naukowcom lepiej zrozumieć wzorce klimatu i pogody. Wczesne postępy w prognozach pogody z wykorzystaniem modelowania komputerowego ewoluowały równie bardziej realistyczne i złożone modele, umożliwiły dokładniejsze prognozy. Modele krążenia atmosferycznego są używane do zrozumienia długoterminowych zmian klimatu w przeszłości i przewidywania skutków zmian w przyszłości.