گردش عمومی جو
با میانگینگیری از وضعیت آب و هوا و فصول، اتمسفر به یک الگوی جهانی تکرارشونده از سلولهای واژگونشونده، بادهای تجاری و جریانهای جتی میرسد که گرما را از مناطق گرمسیری به سمت قطبین بازتوزیع میکند.
Definition
گردش عمومی جو، جریان بزرگمقیاس اتمسفر جهانی است که به صورت آماری میانگینگیری شده و شامل سلولهای میانگین نصفالنهاری، بادهای سطحی غالب، و جریانهای بالایی است که در مجموع انرژی و تکانه زاویهای را در عرضهای جغرافیایی منتقل میکنند.
Scope
این موضوع ساختار اتمسفر جهانی را که از نظر زمانی و منطقهای میانگینگیری شده است، شامل سلولهای هادلی، فرل و قطبی، بادهای تجاری و بادهای غربی عرضهای میانی، جریانهای جتی جنبمداری و جبهه قطبی، و نقش گردابهها در انتقال گرما و تکانه را پوشش میدهد.
Core questions
- چه چیزی باعث ایجاد بادهای تجاری، بادهای غربی و بادهای شرقی قطبی میشود؟
- سلولهای هادلی، فرل و قطبی چگونه اتمسفر را واژگون میکنند؟
- سلولهای میانگین و گردابههای گذرا چگونه وظیفه انتقال گرما به سمت قطب را تقسیم میکنند؟
- چه چیزی موقعیت و قدرت جریانهای جتی را تعیین میکند؟
Key theories
- گردش هادلی
- گرمایش شدید خورشیدی در نزدیکی استوا باعث حرکت صعودی و یک سلول واژگونشونده از نظر حرارتی مستقیم میشود که شاخه بالایی آن به سمت قطب، با انحراف ناشی از چرخش، جت جنبمداری و بادهای تجاری را در سطح تولید میکند.
- گردش ناشی از گردابهها در عرضهای میانی
- در مناطق خارج از گرمسیری، گردابههای باروکلینیک به جای یک سلول واژگونشونده ساده، بیشتر انتقال گرما و تکانه به سمت قطب را انجام میدهند و بادهای غربی سطحی و جت جبهه قطبی ناشی از گردابهها را حفظ میکنند.
Mechanisms
گرمایش نابرابر خورشیدی، مناطق گرمسیری را بیشتر از قطبین گرم میکند و اتمسفر با انتقال انرژی به سمت قطب به این وضعیت پاسخ میدهد. در مناطق گرمسیری، این امر از طریق سلولهای هادلی که از نظر حرارتی مستقیم هستند، رخ میدهد. شاخههای بالایی این سلولها تکانه زاویهای را حفظ میکنند تا جریانهای جتی جنبمداری را تشکیل دهند و شاخههای نزولی آنها بیابانهای جنبمداری را ایجاد میکنند. در عرضهای میانی، گردابههای باروکلینیک بیشتر انتقال را انجام میدهند و بادهای غربی سطحی، سلول فرل و جریان جت جبهه قطبی را حفظ میکنند، در حالی که سلولهای قطبی ضعیف این الگو را تکمیل میکنند.
Clinical relevance
گردش عمومی جو، مناطق آب و هوایی سیاره، مکان بیابانها و کمربندهای بارانی، بادهای غالب که تجارت و هوانوردی را شکل میدهند، و مسیرهای طوفانی که سیستمهای آب و هوایی در امتداد آنها حرکت میکنند را تعیین میکند و به این ترتیب، پسزمینهای است که تمام آب و هوای منطقهای و اقلیم بر اساس آن درک میشوند.
History
جورج هادلی در سال ۱۷۳۵ یک سلول واژگونشونده گرمسیری منفرد را برای توضیح بادهای تجاری پیشنهاد کرد؛ ویلیام فرل در قرن نوزدهم یک سلول عرضهای میانی را اضافه کرد، و کارهای مشاهدهای و نظری قرن بیستم، از جمله سنتز لورنز و تحلیل استار از شار گردابهای، تصویر مدرن و آگاه از گردابهها را از گردش عمومی جو تثبیت کرد.
Key figures
- George Hadley
- William Ferrel
- Edward Lorenz
- Victor Starr
Related topics
Seminal works
- wallace2006
- vallis2017
Frequently asked questions
- چرا در حدود ۳۰ درجه عرض جغرافیایی بیابان وجود دارد؟
- شاخه نزولی سلول هادلی در نزدیکی ۳۰ درجه عرض جغرافیایی فرود میآید، هوا را گرم و خشک میکند که باعث سرکوب ابرها و بارندگی میشود و کمربندهای بزرگ بیابانی جنبمداری را به وجود میآورد.
- چه چیزی بادهای غربی غالب عرضهای میانی را به حرکت در میآورد؟
- گردابههای باروکلینیک، یعنی پرفشارها و کمفشارهای متحرک آب و هوای عرضهای میانی، تکانه را منتقل میکنند که بادهای غربی سطحی و جریان جت ناشی از گردابهها را حفظ میکند، بنابراین بادهای غربی توسط خود سیستمهای آب و هوایی پایدار میمانند.