การเคลื่อนที่ของมวลอากาศเป็นอย่างไร สาเหตุของการเคลื่อนที่ของอากาศในชั้นบรรยากาศคืออะไร
เนื่องจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
แรงไล่ระดับแบริก (การไล่ระดับความดัน);
แรงโบลิทาร์;
ลมธรณีสัณฐาน;
ลมไล่ระดับ;
แรงเสียดทาน
การไล่ระดับความดันส่งผลให้ลมเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนตัวของอากาศในทิศทางของการไล่ระดับความดันจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงกว่าไปยังบริเวณความกดอากาศต่ำลง ความดันบรรยากาศคือ 1.033 กก./ซม.² วัดเป็น mmHg, MB และ hPa
การเปลี่ยนแปลงความดันเกิดขึ้นเมื่ออากาศเคลื่อนที่เนื่องจากการทำความร้อนและความเย็น สาเหตุหลักในการถ่ายโอนมวลอากาศคือการไหลเวียน - การเพิ่มขึ้นของอากาศอุ่นและการแทนที่ด้วยอากาศเย็นจากด้านล่าง (กระแสการพาความร้อนในแนวตั้ง) เมื่อพวกมันพบกับชั้นอากาศที่มีความหนาแน่นสูง พวกมันจะแพร่กระจายทำให้เกิดกระแสการพาความร้อนในแนวนอน
แรงโบลิทาร์- พลังน่ารังเกียจ เกิดขึ้นเมื่อโลกหมุน ภายใต้อิทธิพลของมัน ลมจะเบี่ยงไปทางขวาในซีกโลกเหนือ และไปทางซ้ายในซีกโลกใต้ เช่น ในภาคเหนือก็เบี่ยงเบนไปทางทิศตะวันออก เมื่อเข้าใกล้เสามากขึ้น แรงโก่งตัวจะเพิ่มขึ้น
ลมธรณีสัณฐาน.
ในละติจูดพอสมควร แรงไล่ระดับความดันและแรงโบลิทาร์มีความสมดุล และอากาศจะไม่เคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ แต่ไหลระหว่างพวกมันขนานกับไอโซบาร์
ลมไล่ระดับ- นี่คือการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของอากาศขนานกับไอโซบาร์ภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงและแรงสู่ศูนย์กลาง
ผลกระทบของแรงเสียดทาน
การเสียดสีของอากาศบนพื้นผิวโลกทำให้ความสมดุลระหว่างแรงของการไล่ระดับความดันในแนวนอนและแรงโบลิทาร์ทำให้การเคลื่อนที่ของมวลอากาศช้าลง เปลี่ยนทิศทางเพื่อให้การไหลของอากาศไม่เคลื่อนที่ไปตามไอโซบาร์ แต่ข้ามไปที่ มุมหนึ่ง
ด้วยความสูง ผลของแรงเสียดทานจะลดลง และการเบี่ยงเบนของลมจากการไล่ระดับสีจะเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงของความเร็วลมและทิศทางที่มีความสูงเรียกว่า เกลียวเอกมัน.
วงก้นหอยลมระยะยาวโดยเฉลี่ยใกล้โลกคือ 9.4 เมตร/วินาที โดยสูงสุดใกล้ทวีปแอนตาร์กติกา (สูงถึง 22 เมตร/วินาที) บางครั้งลมกระโชกแรงถึง 100 เมตร/วินาที
เมื่อระดับความสูง ความเร็วลมเพิ่มขึ้นถึงหลายร้อยเมตร/วินาที ทิศทางของลมขึ้นอยู่กับการกระจายแรงดันและผลการเบี่ยงเบนจากการหมุนของโลก ในฤดูหนาว ลมพัดจากแผ่นดินใหญ่สู่มหาสมุทร ในฤดูร้อน - จากมหาสมุทรสู่แผ่นดินใหญ่ ลมประจำถิ่นเรียกว่า ลม เฟน โบรา
ตั้งแต่วัยเด็ก ฉันหลงใหลในการเคลื่อนไหวที่มองไม่เห็นรอบตัวเรา ไม่ว่าจะเป็นสายลมอ่อนโยนที่พัดผ่านใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงในลานที่คับแคบหรือพายุไซโคลนฤดูหนาวที่ทรงพลัง ปรากฎว่ากระบวนการเหล่านี้มีกฎทางกายภาพที่เข้าใจได้อย่างสมบูรณ์
แรงอะไรที่ทำให้มวลอากาศเคลื่อนที่?
อากาศอุ่นเบากว่าอากาศเย็น หลักการง่ายๆ นี้สามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของอากาศบนโลกได้ ทุกอย่างเริ่มต้นที่เส้นศูนย์สูตร ที่นี่ รังสีของดวงอาทิตย์ตกบนพื้นผิวโลกในมุมฉาก และอนุภาคเล็กๆ ของเส้นศูนย์สูตรของอากาศจะได้รับความร้อนมากกว่าเพื่อนบ้านเล็กน้อย อนุภาคอุ่นนี้จะเบากว่าเพื่อนบ้าน ซึ่งหมายความว่ามันจะเริ่มลอยขึ้นด้านบนจนสูญเสียความร้อนทั้งหมดและเริ่มลงมาอีกครั้ง แต่การเคลื่อนตัวลงได้เกิดขึ้นแล้วในละติจูด 30 ของซีกโลกเหนือหรือซีกโลกใต้
หากไม่มีแรงเพิ่มเติม อากาศก็จะเคลื่อนจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้ว แต่ไม่มีกองกำลังเดียว แต่มีกองกำลังหลายอย่างพร้อมกันที่บังคับให้มวลอากาศเคลื่อนที่:
- แรงลอยตัว เมื่ออากาศร้อนลอยขึ้นและอากาศเย็นยังคงอยู่ด้านล่าง
- แรงโบลิทาร์ ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่ต่ำกว่าเล็กน้อย
- ความโล่งใจของดาวเคราะห์ การรวมกันของทะเลและมหาสมุทร ภูเขา และที่ราบ
แรงโก่งตัวของการหมุนของโลก
มันจะง่ายกว่าสำหรับนักอุตุนิยมวิทยาถ้าโลกของเราไม่หมุน แต่มันหมุน! สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงเบี่ยงจากการหมุนของโลกหรือแรงโบลิทาร์ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ อนุภาคอากาศ "แสง" เดียวกันนั้นไม่เพียงแต่ถูกแทนที่เท่านั้น เช่น กล่าว ไปทางเหนือ แต่ยังเลื่อนไปทางขวาด้วย หรือถูกบังคับให้ไปทางใต้และเบี่ยงไปทางซ้าย
นี่คือลักษณะที่ลมในทิศทางตะวันตกหรือตะวันออกเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง บางทีคุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับ West Winds หรือ Roaring Forties บ้างไหม? การเคลื่อนที่ของอากาศอย่างต่อเนื่องเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างแม่นยำเนื่องจากแรงโบลิทาร์
ทะเลและมหาสมุทร ภูเขา และที่ราบ
ความสับสนสุดท้ายมาจากความโล่งใจ การกระจายตัวของแผ่นดินและมหาสมุทรเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนแบบคลาสสิก ดังนั้นในซีกโลกใต้จึงมีพื้นที่น้อยกว่าในซีกโลกเหนือมากและไม่มีอะไรขัดขวางไม่ให้อากาศเคลื่อนที่เหนือผิวน้ำไปในทิศทางที่ต้องการไม่มีภูเขาหรือเมืองใหญ่ในขณะที่เทือกเขาหิมาลัยเปลี่ยนการไหลเวียนของอากาศอย่างรุนแรง ในพื้นที่ของตน
10. มวลอากาศ
10.5. การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศ
เมื่อสภาวะการไหลเวียนเปลี่ยนแปลง มวลอากาศโดยรวมจะเคลื่อนจากแหล่งกำเนิดไปยังพื้นที่ใกล้เคียง โดยมีปฏิสัมพันธ์กับมวลอากาศอื่นๆ
เมื่อเคลื่อนที่มวลอากาศเริ่มเปลี่ยนคุณสมบัติของมัน - พวกมันไม่เพียงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแหล่งกำเนิดเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของมวลอากาศใกล้เคียงด้วยคุณสมบัติของพื้นผิวด้านล่างที่มวลอากาศผ่านไป ตลอดจนระยะเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่มีการก่อตัวของมวลอากาศ
อิทธิพลเหล่านี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณความชื้นในอากาศ เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศอันเป็นผลมาจากการปล่อยความร้อนแฝงหรือการแลกเปลี่ยนความร้อนกับพื้นผิวด้านล่าง
i กระบวนการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมวลอากาศเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงหรือ
วิวัฒนาการ.
การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของมวลอากาศเรียกว่าไดนามิก ความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศที่ระดับความสูงต่างกันจะแตกต่างกัน การมีการเปลี่ยนความเร็วทำให้เกิดการปั่นป่วน หากอากาศชั้นล่างได้รับความร้อน ความไม่แน่นอนจะเกิดขึ้นและเกิดการผสมแบบพาความร้อน
โดยปกติกระบวนการเปลี่ยนแปลงมวลอากาศจะใช้เวลา 3 ถึง 7 วัน สัญญาณของการสิ้นสุดคือการหยุดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศในแต่ละวันทั้งใกล้พื้นผิวโลกและที่ระดับความสูง - เช่น ถึงอุณหภูมิสมดุล
อุณหภูมิสมดุลแสดงลักษณะเฉพาะของอุณหภูมิที่กำหนด
พื้นที่ในช่วงเวลานี้ของปี
กระบวนการบรรลุอุณหภูมิสมดุลถือได้ว่าเป็นกระบวนการสร้างมวลอากาศใหม่
การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพื้นผิวด้านล่างเปลี่ยนแปลง เช่น เมื่อมวลอากาศเคลื่อนที่จากพื้นดินสู่ทะเล
ตัวอย่างที่เด่นชัดคือการเปลี่ยนแปลงของอากาศเขตอบอุ่นเหนือทะเลญี่ปุ่นในฤดูหนาว
10. มวลอากาศ
เมื่ออากาศเขตอบอุ่นของทวีปเคลื่อนตัวเหนือทะเลญี่ปุ่น ก็จะเปลี่ยนเป็นอากาศที่มีคุณสมบัติคล้ายกับอากาศในทะเลเขตอบอุ่นซึ่งครอบครองมหาสมุทรแปซิฟิกในฤดูหนาว
อากาศเขตอบอุ่นของทวีปมีลักษณะเป็นความชื้นต่ำและอุณหภูมิอากาศต่ำมาก การเปลี่ยนแปลงของอากาศเย็นภาคพื้นทวีปเหนือทะเลญี่ปุ่นมีความรุนแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีการบุกรุกอย่างฉับพลัน ซึ่งเป็นช่วงที่มวลอากาศอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลง
บทบาทหลักในการเปลี่ยนแปลงความร้อนของอากาศในชั้นผิวเกิดจากการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนระหว่างมวลอากาศและพื้นผิวทะเลที่อยู่เบื้องล่าง
ความเข้มของการทำความร้อนของอากาศเย็นเหนือทะเลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำและอากาศ ตามการประมาณการเชิงประจักษ์ ขนาดของการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนของอากาศเย็นที่ผิวน้ำทะเลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลิตภัณฑ์
(T-Tw) เสื้อ,
โดยที่ T คืออุณหภูมิของอากาศในทวีป Tw คืออุณหภูมิของพื้นผิวทะเล t คือเวลา (เป็นชั่วโมง) ของการเคลื่อนที่ของอากาศในทวีปเหนือทะเล
เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศของมรสุมภาคพื้นทวีปกับอุณหภูมิพื้นผิวทะเลเหนือทะเลญี่ปุ่นเกิน 10-15 °C นอกชายฝั่ง Primorye อากาศที่อุ่นขึ้นที่ผิวน้ำทะเลจึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและขึ้นอยู่กับ เส้นทางเหนือทะเล
นอกจากนี้ เมื่ออากาศเย็นเข้าสู่พื้นผิวใต้ท้องทะเลอันอบอุ่นของทะเลญี่ปุ่น ความไม่แน่นอนก็จะเพิ่มขึ้น ขนาดของการไล่ระดับอุณหภูมิแนวตั้งในชั้นพื้นดิน (100-150 ม.) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความสูง
โปรดทราบว่าเมื่อมีลมพัดเบาๆ อากาศจะอุ่นขึ้นมากกว่าลมแรง แต่มีเพียงชั้นบรรยากาศบางๆ เท่านั้นที่จะอุ่นขึ้น เมื่อมีลมแรง ชั้นอากาศที่มีความหนามากขึ้นจะเกี่ยวข้องกับการผสมกัน - สูงถึง 1.5 กม. หรือมากกว่า การแลกเปลี่ยนความร้อนปั่นป่วนอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางอ้อมซึ่งเป็นความถี่ที่สำคัญของลมปานกลางและลมแรงเหนือทะเล ช่วยให้อากาศอุ่นแพร่กระจายอย่างรวดเร็วขึ้นไปข้างบน ในเวลาเดียวกัน การเคลื่อนตัวของความเย็นจะเพิ่มขึ้นตามความสูง ซึ่งนำไปสู่ความไม่แน่นอนของมวลอากาศที่เพิ่มขึ้น
เมื่อเคลื่อนตัวข้ามทะเล อากาศภาคพื้นทวีปไม่เพียงแต่อุ่นขึ้นเท่านั้น แต่ยังอุดมไปด้วยความชื้นอีกด้วย ซึ่งยังเพิ่มความไม่แน่นอนตามระดับการควบแน่นที่ลดลง
10. มวลอากาศ
เมื่ออากาศชื้นเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการควบแน่น ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะเกิดขึ้น ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการควบแน่น (ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ) ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้อากาศร้อน เมื่ออากาศชื้นเพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะลดลงตามกฎความชื้นอะเดียแบติก กล่าวคือ ช้ากว่าในกรณีของอากาศแห้ง
เมื่อมันเคลื่อนตัวข้ามทะเล พร้อมกับการอุ่นและความชื้น มวลอากาศจะไม่เสถียร อย่างน้อยก็ในชั้นบรรยากาศตอนล่าง 1.5 กิโลเมตร ไม่เพียงแต่ไดนามิกเท่านั้นแต่ยังพัฒนาการพาความร้อนอย่างเข้มข้นอีกด้วย เห็นได้จากการก่อตัวของเมฆคิวมูลัสซึ่งเป็นเซลล์ปิดที่ผิดรูป ภายใต้อิทธิพลของลม เซลล์เหล่านี้จะยืดออกเป็นโซ่จากชายฝั่งพรีมอรีไปจนถึงชายฝั่งตะวันตกของญี่ปุ่น ซึ่งความหนาของเซลล์จะเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดการตกตะกอน
การก่อตัวของเมฆเหนือทะเลและการเปลี่ยนแปลงของความขุ่นมัวตามเส้นทางมวลอากาศ ส่งผลให้อุณหภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ความขุ่นมัวที่เกิดขึ้นจะคัดกรองรังสีที่ออกไปและสร้างรังสีสวนทางกับบรรยากาศ
นอกจากนี้กระแสลมด้านล่างยังเกิดขึ้นตามแนวขอบของเซลล์เมฆอีกด้วย เมื่อมันลงมา อากาศจะถูกลบออกจากสถานะอิ่มตัวและทำให้ร้อนขึ้นแบบอะเดียแบติก กระแสน้ำที่ไหลลงสู่ทะเลทั้งหมดสามารถมีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศเหนือทะเล
นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงของอัลเบโด้ยังมีบทบาทในการเพิ่มอุณหภูมิอากาศ: อากาศเคลื่อนตัวในฤดูหนาวจากทวีปซึ่งมีหิมะปกคลุมอยู่เหนือกว่า (อัลเบโด้โดยเฉลี่ย 0.7) ไปยังพื้นผิวเปิดของทะเล (อัลเบโด้โดยเฉลี่ย 0.2) สภาวะเหล่านี้อาจทำให้อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้น 5-10 °C
การสะสมของอากาศอุ่นนอกชายฝั่งตะวันออกของทะเลญี่ปุ่นทำให้เกิดการก่อตัวของเมฆและการตกตะกอน ซึ่งจะส่งผลต่อการก่อตัวของสนามอุณหภูมิของอากาศ
10.6. การจำแนกประเภททางอุณหพลศาสตร์ของมวลอากาศ
จากมุมมองของการเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศ สามารถจำแนกได้เป็น อุ่น เย็น และเป็นกลาง การจำแนกประเภทนี้เรียกว่าอุณหพลศาสตร์
10. มวลอากาศ
i อุ่น (เย็น) คือมวลอากาศที่อุ่นขึ้น (เย็นลง)
สภาพแวดล้อมและในพื้นที่ที่กำหนดจะค่อยๆ เย็นลง (ร้อน) โดยพยายามเข้าใกล้สมดุลทางความร้อน
สภาพแวดล้อมที่นี่หมายถึงธรรมชาติของพื้นผิวด้านล่าง สถานะความร้อน และมวลอากาศข้างเคียง
ค่อนข้างอุ่น (เย็น) คือมวลอากาศที่อุ่นกว่า (เย็นกว่า) มากกว่ามวลอากาศโดยรอบ และยังคงอุ่นขึ้น (เย็น) ในพื้นที่ที่กำหนด กล่าวคือ คือความเย็น (อุ่น) ในความหมายข้างต้น.
เพื่อตรวจสอบว่ามวลอากาศในพื้นที่ที่กำหนดกำลังเย็นหรืออุ่นขึ้น ควรเปรียบเทียบอุณหภูมิอากาศที่วัดในเวลาเดียวกันหรืออุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายวันในช่วงหลายวัน
มวลอากาศเฉพาะที่ (เป็นกลาง) คือมวลอากาศที่อยู่ในนั้น
สมดุลความร้อนกับสภาพแวดล้อมเช่น วันแล้ววันเล่ายังคงรักษาคุณสมบัติไว้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ
ดังนั้นมวลอากาศที่เปลี่ยนแปลงสามารถเป็นได้ทั้งอุ่นและเย็น และเมื่อการเปลี่ยนแปลงเสร็จสิ้นจะกลายเป็นมวลอากาศในท้องถิ่น
บนแผนที่ OT 1,000 500 มวลอากาศเย็นสอดคล้องกับรางหรือพื้นที่เย็นปิด (จุดเย็น) และมวลอากาศอุ่นสอดคล้องกับสันเขาหรือจุดร้อน
มวลอากาศสามารถแสดงลักษณะเฉพาะได้จากทั้งสมดุลที่ไม่เสถียรและเสถียร การแบ่งมวลอากาศนี้คำนึงถึงผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการแลกเปลี่ยนความร้อน - การกระจายอุณหภูมิอากาศในแนวตั้งและสมดุลแนวตั้งประเภทที่สอดคล้องกัน มวลอากาศเสถียร (UVM) และไม่เสถียร (UVM) สัมพันธ์กับสภาพอากาศบางประการ
มวลอากาศเป็นกลาง (เฉพาะที่) ในฤดูกาลใดๆ อาจมีความเสถียรหรือไม่เสถียร ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเริ่มต้นและทิศทางการเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศซึ่งเป็นที่มาของมวลอากาศนี้ ทั่วทั้งทวีป มวลอากาศที่เป็นกลางในฤดูร้อนมักจะไม่เสถียรในฤดูหนาว
- มั่นคง. เหนือมหาสมุทรและทะเล มวลดังกล่าวมักจะคงที่ในฤดูร้อนและไม่เสถียรในฤดูหนาว
เมื่อตอบคำถามว่ามวลอากาศคืออะไร เราสามารถพูดได้ว่ามวลอากาศเป็นที่อยู่อาศัยของมนุษย์ เราหายใจ เห็นมัน รู้สึกมันทุกวัน หากไม่มีอากาศโดยรอบ มนุษยชาติจะไม่สามารถดำเนินกิจกรรมในชีวิตได้
บทบาทของกระแสในวัฏจักรธรรมชาติ
มวลอากาศคืออะไร? สิ่งนี้นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ เนื่องจากการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของสิ่งแวดล้อม ปริมาณน้ำฝนจึงเคลื่อนตัวไปหลายพันกิโลเมตรทั่วโลก หิมะและฝน ความหนาวเย็นและความอบอุ่นเป็นไปตามรูปแบบที่กำหนดไว้ นักวิทยาศาสตร์สามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้โดยการเจาะลึกถึงรูปแบบของภัยพิบัติทางธรรมชาติ
ลองตอบคำถาม: มวลอากาศคืออะไร? ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่ พายุไซโคลนที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ความร้อนหรือความเย็นมาพร้อมกับพวกเขา พวกมันเคลื่อนไหวด้วยรูปแบบคงที่ แต่ในบางกรณีซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนักพวกมันเบี่ยงเบนไปจากวิถีปกติ ผลจากการรบกวนดังกล่าว ภัยพิบัติจึงถูกค้นพบในธรรมชาติ
ดังนั้นในทะเลทราย หิมะตกเนื่องจากการเผชิญหน้ากับพายุไซโคลนที่มีอุณหภูมิต่างกัน หรือเกิดพายุทอร์นาโดและพายุเฮอริเคน ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับคำตอบของคำถามที่ว่า มวลอากาศคืออะไร สภาพของมันจะเป็นตัวกำหนดว่าสภาพอากาศจะเป็นอย่างไรความอิ่มตัวของอากาศกับออกซิเจนหรือความชื้น
การเปลี่ยนแปลงความร้อนและความเย็น: เหตุผล
มวลอากาศมีส่วนสำคัญในการก่อตัวของสภาพอากาศบนโลก ความร้อนของชั้นบรรยากาศเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความหนาแน่นของอากาศจึงเปลี่ยนแปลง พื้นที่กระจัดกระจายมากขึ้นเต็มไปด้วยปริมาตรหนาแน่น
มวลอากาศคือชุดของสถานะต่างๆ ของชั้นก๊าซในบรรยากาศ ขึ้นอยู่กับการกระจายความร้อนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน ในเวลากลางคืนอากาศจะเย็นลงและมีลมปรากฏขึ้น โดยเคลื่อนจากชั้นที่หนาแน่นขึ้นไปสู่ชั้นที่บริสุทธิ์ ความแรงของกระแสน้ำขึ้นอยู่กับอัตราอุณหภูมิที่ลดลง ภูมิประเทศ และความชื้น
การเคลื่อนที่ของมวลได้รับผลกระทบจากความแตกต่างของอุณหภูมิทั้งแนวนอนและแนวตั้ง ในตอนกลางวัน โลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ โดยเริ่มปล่อยลงสู่ชั้นบรรยากาศชั้นล่างในตอนเย็น กระบวนการนี้ดำเนินไปตลอดทั้งคืน และในเช้าวันรุ่งขึ้นไอน้ำก็กระจุกตัวอยู่ในอากาศ สิ่งนี้ทำให้เกิดฝนตก: น้ำค้าง, ฝน, หมอก
สถานะก๊าซที่แตกต่างกันคืออะไร?
คุณลักษณะของมวลอากาศเป็นปริมาณเชิงปริมาณซึ่งสามารถอธิบายสถานะของชั้นก๊าซและประเมินสถานะเหล่านั้นได้
มีตัวบ่งชี้หลักสามประการของชั้นโทรโพสเฟียร์:
- อุณหภูมิให้ข้อมูลเกี่ยวกับที่มาของการกระจัดของมวล
- มีความชื้นสูงในบริเวณใกล้ทะเล ทะเลสาบ และแม่น้ำ
- ความโปร่งใสถูกกำหนดไว้ภายนอก พารามิเตอร์นี้ได้รับผลกระทบจากอนุภาคฝุ่นแข็งที่ลอยอยู่ในอากาศ
มวลอากาศประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
- เขตร้อน - เคลื่อนตัวไปทางละติจูดพอสมควร
- อาร์กติก - มวลเย็น เคลื่อนตัวไปทางละติจูดอบอุ่นจากทางตอนเหนือของโลก
- แอนตาร์กติก - หนาว เคลื่อนตัวจากขั้วโลกใต้
- ในทางกลับกัน มวลอากาศอุ่นจะเคลื่อนที่ไปทางขั้วเย็น
- บริเวณเส้นศูนย์สูตรเป็นบริเวณที่อบอุ่นที่สุดและกระจายตัวไปยังพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
ชนิดย่อย
เมื่อมวลอากาศเคลื่อนที่ มวลอากาศจะเปลี่ยนจากประเภททางภูมิศาสตร์หนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง มีประเภทย่อย: ทวีป, การเดินเรือ ดังนั้นประการแรกมีอำนาจเหนือกว่าทางบก ประการหลังนำความชื้นจากทะเลและมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ มีรูปแบบของความแตกต่างของอุณหภูมิในมวลดังกล่าวขึ้นอยู่กับฤดูกาล: ในฤดูร้อนลมจากแผ่นดินจะอุ่นขึ้นมากและในฤดูหนาวจะทำให้ทะเลอุ่นขึ้น
ทุกที่ที่มีมวลอากาศปกคลุมอยู่ตลอดเวลาเนื่องจากรูปแบบที่กำหนดไว้ พวกเขาเป็นตัวกำหนดสภาพอากาศในพื้นที่ที่กำหนด และเป็นผลให้สิ่งนี้นำไปสู่ความแตกต่างในด้านพืชและสัตว์ เมื่อเร็ว ๆ นี้การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์
การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศปรากฏชัดเจนยิ่งขึ้นบนชายฝั่งซึ่งเป็นจุดที่กระแสน้ำจากพื้นดินและทะเลมาบรรจบกัน ในบางพื้นที่ลมไม่สงบลงแม้แต่วินาทีเดียว มักแห้งและไม่เปลี่ยนทิศทางเป็นเวลานาน
การเปลี่ยนแปลงของการไหลเกิดขึ้นได้อย่างไรในธรรมชาติ?
มวลอากาศจะมองเห็นได้ภายใต้สภาวะบางประการ ตัวอย่างของปรากฏการณ์ดังกล่าว ได้แก่ เมฆ เมฆ หมอก สามารถตั้งอยู่ได้ทั้งที่ระดับความสูงหลายพันกิโลเมตรและเหนือพื้นดินโดยตรง หลังเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีความชื้นสูง
ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเคลื่อนที่ของมวลอากาศอย่างไม่มีที่สิ้นสุด การเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนทำให้กระแสน้ำพุ่งสูงขึ้นและยกอนุภาคของน้ำไปด้วย พวกมันตกผลึกสูงขึ้นไปบนท้องฟ้าและเริ่มตกลงมา ในฤดูร้อน เมื่ออากาศอบอุ่นเพียงพอ น้ำแข็งจะมีเวลาละลายขณะบิน ดังนั้นการตกตะกอนจึงมักเกิดในรูปของฝน
และในฤดูหนาว เมื่อกระแสน้ำเย็นไหลผ่านพื้นดิน หิมะหรือลูกเห็บก็เริ่มตก ดังนั้น ในพื้นที่เส้นศูนย์สูตรและละติจูดเขตร้อน อากาศอุ่นจึงกระจายผลึกออกไป ในพื้นที่ภาคเหนือมีฝนตกเกือบทุกวัน กระแสน้ำเย็นได้รับความร้อนจากพื้นผิวโลกที่ร้อน รังสีของดวงอาทิตย์ส่องผ่านชั้นอากาศ แต่ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเวลากลางคืนทำให้เกิดเมฆ น้ำค้างยามเช้า และหมอก
คุณจะรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศตามสัญญาณบางอย่างได้อย่างไร
แม้แต่ในอดีต พวกเขาเรียนรู้ที่จะทำนายปริมาณน้ำฝนโดยพิจารณาจากสัญญาณที่ชัดเจน:
- ในระยะไกล พื้นที่สีขาวหรือรูปรังสีจะแทบจะมองไม่เห็น
- ลมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วบ่งบอกถึงการเข้าใกล้ของมวลความเย็น อาจมีฝนตกหรือหิมะตก
- เมฆมักจะรวมตัวกันในบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ มีวิธีที่แน่นอนในการกำหนดพื้นที่นี้ ในการทำเช่นนี้คุณต้องหันหลังให้กับลำธารแล้วมองไปทางซ้ายของขอบฟ้าเล็กน้อย หากมีการควบแน่นเกิดขึ้น แสดงว่าสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวยอย่างชัดเจน อย่าสับสน: เมฆทางด้านขวาไม่ใช่สัญญาณของสภาพอากาศที่เลวร้ายลง
- ลักษณะของม่านสีขาวเมื่อดวงอาทิตย์เริ่มมีหมอกหนา
ลมสงบลงเมื่ออากาศหนาวเย็นผ่านไป กระแสน้ำที่อุ่นขึ้นจะเติมสุญญากาศที่เกิดขึ้น และมักจะทำให้อากาศอบอ้าวหลังฝนตก
บรรยากาศไม่เหมือนกัน ในการจัดองค์ประกอบ โดยเฉพาะบริเวณใกล้พื้นผิวโลก มวลอากาศสามารถแยกแยะได้
มวลอากาศคืออากาศที่มีปริมาตรมากแยกจากกันโดยมีคุณสมบัติทั่วไปบางอย่าง (อุณหภูมิ ความชื้น ความโปร่งใส ฯลฯ) และเคลื่อนที่เป็นหนึ่งเดียว อย่างไรก็ตาม ภายในปริมาตรนี้ ลมอาจแตกต่างกัน คุณสมบัติของมวลอากาศถูกกำหนดโดยพื้นที่ของการก่อตัว ได้มาโดยกระบวนการสัมผัสกับพื้นผิวด้านล่างที่มันก่อตัวหรือค้างอยู่ มวลอากาศมีคุณสมบัติต่างกัน ตัวอย่างเช่น อากาศในแถบอาร์กติกมีอุณหภูมิต่ำ และอากาศในเขตร้อนมีอุณหภูมิสูงในทุกฤดูกาลของปี อากาศในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือแตกต่างอย่างมากจากอากาศของแผ่นดินใหญ่ยูเรเชียน มิติของมวลอากาศในแนวนอนนั้นมหาศาล เทียบได้กับทวีปและมหาสมุทรหรือส่วนใหญ่ของมวลอากาศ มวลอากาศหลัก (เขต) มีหลายประเภทซึ่งก่อตัวในโซนที่มีความกดอากาศต่างกัน: อาร์กติก (แอนตาร์กติก) เขตอบอุ่น (ขั้วโลก) เขตร้อน และเส้นศูนย์สูตร มวลอากาศโซนแบ่งออกเป็นทางทะเลและทวีป - ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิวด้านล่างในพื้นที่ของการก่อตัว
อากาศอาร์กติกก่อตัวเหนือมหาสมุทรอาร์กติก และในฤดูหนาวก็ก่อตัวเหนือยูเรเซียตอนเหนือและอเมริกาเหนือด้วย อากาศมีลักษณะเป็นอุณหภูมิต่ำ มีความชื้นต่ำ ทัศนวิสัยดี และมีเสถียรภาพ การรุกรานของมันเข้าไปในละติจูดเขตอบอุ่นทำให้เกิดความหนาวเย็นอย่างรุนแรง และนำไปสู่สภาพอากาศที่แจ่มใสเป็นส่วนใหญ่และมีเมฆบางส่วน อากาศอาร์กติกแบ่งออกเป็นประเภทดังต่อไปนี้
อากาศทางทะเลอาร์กติก (MAA) - ก่อตัวในเขตอาร์กติกของยุโรปที่อุ่นกว่า ปราศจากน้ำแข็ง โดยมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นและมีความชื้นสูงขึ้น การรุกรานแผ่นดินใหญ่ในฤดูหนาวทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
อากาศอาร์กติกภาคพื้นทวีป (kAv) - ก่อตัวเหนืออาร์กติกน้ำแข็งตอนกลางและตะวันออก และชายฝั่งทางตอนเหนือของทวีป (ในฤดูหนาว) อากาศมีอุณหภูมิต่ำมากและมีความชื้นต่ำ การบุกรุกของ KAV เข้าสู่แผ่นดินใหญ่ทำให้เกิดความเย็นอย่างรุนแรงในสภาพอากาศที่ชัดเจนและทัศนวิสัยที่ดี
อากาศที่คล้ายคลึงกันของอากาศอาร์กติกในซีกโลกใต้คืออากาศแอนตาร์กติก แต่อิทธิพลของอากาศส่วนใหญ่แผ่ขยายไปยังพื้นผิวทะเลที่อยู่ติดกัน ซึ่งน้อยครั้งนักจะไปถึงปลายด้านใต้ของทวีปอเมริกาใต้
อากาศอุณหภูมิปานกลาง (ขั้วโลก) นี่คืออากาศในละติจูดพอสมควร นอกจากนี้ยังแยกความแตกต่างสองประเภทย่อย อากาศเขตอบอุ่นของทวีป (CTA) ซึ่งก่อตัวบนพื้นผิวทวีปอันกว้างใหญ่ ในฤดูหนาวอากาศจะเย็นสบายและคงที่ โดยทั่วไปอากาศจะแจ่มใสและมีน้ำค้างแข็งรุนแรง ในฤดูร้อนอากาศจะอุ่นขึ้นอย่างมาก มีกระแสน้ำเพิ่มขึ้น มีเมฆก่อตัว ฝนตกบ่อยครั้ง และสังเกตพายุฝนฟ้าคะนอง อากาศอุณหภูมิปานกลางทางทะเล (MMA) ก่อตัวขึ้นในละติจูดกลางเหนือมหาสมุทร และพัดพาไปยังทวีปต่างๆ โดยลมตะวันตกและพายุไซโคลน มีความชื้นสูงและอุณหภูมิปานกลาง ในฤดูหนาว สภาพอากาศจะมาพร้อมกับสภาพอากาศที่มีเมฆมาก ฝนตกหนัก และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ละลาย) ในฤดูร้อนจะมีเมฆและฝนก้อนใหญ่ตามมาด้วย อุณหภูมิจะลดลงระหว่างการบุกรุก
อากาศเขตอบอุ่นแทรกซึมเข้าไปในขั้วโลก เช่นเดียวกับละติจูดกึ่งเขตร้อนและเขตร้อน
อากาศเขตร้อนก่อตัวขึ้นในละติจูดเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนและในฤดูร้อน - ในภูมิภาคทวีปทางตอนใต้ของละติจูดพอสมควร อากาศเขตร้อนมีสองประเภทย่อย อากาศเขตร้อนภาคพื้นทวีป (CTA) ก่อตัวขึ้นเหนือพื้นดิน และมีลักษณะพิเศษคืออุณหภูมิสูง ความแห้ง และฝุ่น อากาศทะเลเขตร้อน (mTa) ก่อตัวขึ้นเหนือน่านน้ำเขตร้อน (เขตมหาสมุทรเขตร้อน) และมีลักษณะเฉพาะคืออุณหภูมิและความชื้นสูง
อากาศเขตร้อนแทรกซึมเข้าไปในละติจูดเขตอบอุ่นและเส้นศูนย์สูตร
อากาศเส้นศูนย์สูตรก่อตัวขึ้นในเขตเส้นศูนย์สูตรจากอากาศเขตร้อนที่พัดมาจากลมค้า มีลักษณะเป็นอุณหภูมิสูงและมีความชื้นสูงตลอดทั้งปี นอกจากนี้ คุณสมบัติเหล่านี้ยังคงได้รับการเก็บรักษาไว้ทั้งบนบกและในทะเล ดังนั้นอากาศในเส้นศูนย์สูตรจึงไม่แบ่งออกเป็นชนิดย่อยทางทะเลและในทวีป
มวลอากาศมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ยิ่งกว่านั้น หากมวลอากาศเคลื่อนตัวไปยังละติจูดที่สูงกว่าหรือไปยังพื้นผิวที่เย็นกว่า มวลอากาศจะเรียกว่าอุ่นเนื่องจากทำให้เกิดความร้อนขึ้น มวลอากาศที่เคลื่อนที่ไปยังละติจูดล่างหรือไปยังพื้นผิวที่อุ่นกว่าเรียกว่าเย็น พวกเขานำอากาศหนาวเย็น
เมื่อเคลื่อนไปยังพื้นที่ทางภูมิศาสตร์อื่น มวลอากาศจะค่อยๆ เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ โดยหลักๆ คืออุณหภูมิและความชื้น เช่น แปรสภาพเป็นมวลอากาศอีกประเภทหนึ่ง กระบวนการเปลี่ยนมวลอากาศจากประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งภายใต้อิทธิพลของสภาพท้องถิ่นเรียกว่าการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น อากาศเขตร้อนที่เจาะเข้าไปทางเส้นศูนย์สูตรและเข้าไปในละติจูดเขตอบอุ่น จะถูกเปลี่ยนให้เป็นอากาศเส้นศูนย์สูตรและเขตอบอุ่นตามลำดับ อากาศทะเลอุณหภูมิปานกลาง ซึ่งครั้งหนึ่งอยู่ลึกลงไปในทวีปต่างๆ จะเย็นลงในฤดูหนาว ร้อนขึ้นในฤดูร้อนและแห้งอยู่เสมอ กลายเป็นอากาศอบอุ่นแบบทวีป
มวลอากาศทั้งหมดเชื่อมโยงกันในกระบวนการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในกระบวนการไหลเวียนทั่วไปของชั้นโทรโพสเฟียร์