Isı Taşınımı ve Genel Dolaşım
Atmosfer ve okyanusun, enerjice zengin tropik bölgelerden kutuplara doğru ısıyı nasıl taşıdığı ve gezegenin rüzgar kuşakları ile akıntılarını nasıl düzenlediği incelenmektedir.
Tanım
Meridyenel ısı taşınımı, atmosfer ve okyanus tarafından taşınan enerjinin net kutuplara doğru akışıdır; genel dolaşım ise, diğer işlevlerinin yanı sıra bu taşınımı gerçekleştiren gezegensel ölçekteki rüzgar ve akıntı sistemidir.
Kapsam
Bu konu, radyasyonun enlemsel dengesizliğini telafi eden kutuplara doğru enerji taşınımını ve bunu gerçekleştiren dolaşım sistemlerini kapsamaktadır: tropikal Hadley hücreleri, orta enlem girdapları ve jet akımları ile rüzgar kaynaklı ve devrilen okyanus akıntıları. Her bir bileşenin ne kadar ısı taşıdığı, atmosfer ile okyanus arasındaki paylaşımın enleme göre nasıl değiştiği ve genel dolaşımın iklim bölgelerinin geniş örüntüsünü nasıl belirlediği ele alınmaktadır.
Temel sorular
- İklim sistemi neden ısıyı kutuplara doğru taşımak zorundadır?
- Taşınım atmosfer ile okyanus arasında nasıl paylaşılmaktadır?
- Farklı enlemlerde enerjiyi hangi dolaşım sistemleri taşımaktadır?
- Isı taşınımı iklim bölgelerinin dağılımını nasıl şekillendirmektedir?
Temel kuramlar
- Radyasyon dengesizliği ve gerekli taşınım
- Tropik bölgeler yaydıklarından daha fazla güneş enerjisi emmekte, yüksek enlemler ise emdiklerinden daha fazla yaydıkları için, iklim sistemi enerjiyi kutuplara doğru taşımak zorundadır; gerekli toplam miktar radyasyon bütçesi tarafından belirlenmektedir.
- Atmosfer ve okyanus arasındaki paylaşım
- Atmosfer, orta enlemlerde girdaplar ve Hadley dolaşımı aracılığıyla kutuplara doğru taşınımda baskın rol oynamaktadır; okyanus ise tropik bölgelerde rüzgar kaynaklı ve devrilen akıntılar aracılığıyla büyük bir pay taşımaktadır.
Mekanizmalar
Tropik bölgelerdeki emilen güneş enerjisi fazlası ve yüksek enlemlerdeki açığı, dolaşımı yönlendiren bir sıcaklık gradyanı oluşturmaktadır. Hadley hücreleri enerjiyi tropik bölgelerden dışarı taşımakta, baroklinik girdaplar ve jet akımları bunu orta enlemler boyunca taşımakta, okyanus akıntıları ise sıcak suyu kutuplara, soğuk suyu ekvatora doğru hareket ettirerek, yüksek enlemlerdeki radyasyon açığını dengelemek için gerekli ısıyı birlikte sağlamaktadır.
Klinik önem
Isı taşınımı, ekvator ile kutuplar arasındaki sıcaklık farkını ve fırtına yollarının ile kurak bölgelerin konumunu belirlemektedir; bu nedenle, ısınma koşullarında meydana gelen değişiklikler bölgesel iklimi ve aşırı hava olaylarını yeniden şekillendirebilmektedir.
Tarihçe
Genel dolaşım anlayışı, Hadley ve Ferrel'in devrilen hücreler kavramlarından, Starr, Lorenz ve diğerlerinin çalışmalarıyla orta enlem girdaplarının atmosferik ısı taşınımına hakim olduğu yönündeki yirminci yüzyıl ortalarındaki kabule doğru ilerlemiştir; uydu radyasyon verileri ve okyanus gözlemleri daha sonra atmosfer ile okyanus arasındaki paylaşımı nicel olarak belirlemiştir.
Tartışmalar
- Tropikal ısı taşınımında atmosfer ve okyanusun payı
- Okyanusun kutuplara doğru enerji taşınımına, özellikle tropik bölgelerdeki göreceli katkısı, doğrudan okyanus ölçümleri ve radyasyon bütçesi kalıntılarının iyileşmesiyle birlikte daha da netleşmiştir.
Öne çıkan isimler
- Abraham Oort
- Kevin Trenberth
- Edward Lorenz
- Victor Starr
İlgili konular
Temel eserler
- peixotooort1992
- trenberthcaron2001
Sıkça sorulan sorular
- İklim neden ısı taşımak zorundadır?
- Tropik bölgeler yaydıklarından çok daha fazla güneş ışığı emerken, kutuplar emdiklerinden daha fazlasını yaymaktadır; bu nedenle, kutuplara doğru taşınım olmasaydı tropik bölgeler ısınmaya, kutuplar ise soğumaya devam edecekti.
- Okyanus mu yoksa atmosfer mi kutuplara doğru daha fazla ısı taşımaktadır?
- Atmosfer, orta ve yüksek enlemlerde ısının çoğunu taşımaktadır; okyanus ise tropik bölgelerde benzer veya daha büyük bir paya sahiptir.