A meteorológiában fontos tanulmányozni azokat a fizikai változásokat, amelyeken a légkör valós időben megy keresztül, hogy megjósolják, mi fog történni. Az atmoszféra ez egy olyan közeg, ahol a tömegmozgások nagyon könnyen bekövetkeznek. Ily módon megengedett a hőcsere függőleges és vízszintes mozgásokkal. Az egyéb fizikai mennyiségű hő víz általi vízszintes transzportját a szél advekciónak nevezi. Advekció a cikk célja.
Elemezzük a légkörben létező advekció ismeretének fontosságát a meteorológia és az időjárás változásainak megismerése érdekében. Szeretne többet megtudni róla? Csak folytatnia kell az olvasást 🙂
Mi az advekció
A meteorológiában nagyon gyakran használják a konvekció kifejezést a függőleges mozgások jelölésére. Ezeknek a mozgásoknak a sebessége általában nem haladja meg a a vízszintes mozgások egy századáig. Ezért megfigyelhető, hogy a függőlegesen fejlődő felhők lassan képződtek és képesek akár egy teljes napot is igénybe venni.
A légtömegek vízszintes mozgása az egész világon nagy léptékű. Ez az, amely a trópusi régiókból a sarki zónákba szállítja a hőenergiát. Képesek átadni az energiát a világ egyik oldaláról a másikra, több ezer kilométernyire utazva. Ez a vízszintes szállítás az advekció, és sokkal fontosabb és tartósabb, mint a függőleges légáramok.
A meteorológiában és a fizikai oceanográfiában gyakran hivatkoznak az advekcióra a légkör vagy az óceán bizonyos tulajdonságainak, például hő, páratartalom vagy sótartalom szállításához. A meteorológiai vagy oceanográfiai advekció izobár felszíneket követ, és ezért túlnyomórészt vízszintes. Szinonimája egy légköri tulajdonságnak a szél általi szállítása.
Advection jellemzői
Ennek a koncepciónak a jobb megértése érdekében néhány példát fogunk adni mind a meleg, mind a hideg advekcióra. Meleg advekció az a hő, amelyet a szél más helyre visz. Éppen ellenkezőleg, a hideg advekció a hideg szállítása más helyekre. Mindkettő azonban energiaszállítás, mivel bár a levegő alacsonyabb hőmérsékletű, mégis van energiája.
Az időjárás-előrejelzésben az advection kifejezés a szél vízszintes komponense által adott nagyságrendű transzportra utal. Ha hideg advekciónk van, az általában melegebb felületek felé megy. Amikor meleg advekció van, akkor hidegebb talajokon és tengereken történik, és a lehűlés alulról történik.
A kondenzáció okai
A vízgőz kondenzációnak több típusa létezik. Az első sugárzással, a második pedig advekcióval történik. A vízgőz kondenzálható a légtömegek keverésével és az adiabatikus expanzióval történő hűtéssel is. Ez utóbbi okozza a legnagyobb felhőtömeg-képződményeket.
Az advektív hűtés során a meleg és nedves levegő tömegét vízszintesen szállítják, összeadódva egy hűvösebb felület vagy légtömeg fölött.. A meleg és a hideg tészta érintkezése miatt a meleg tészta levegő hőmérséklete csökken, hogy megfeleljen a hidegnek. Ily módon felhőzet kezd kialakulni, amíg a meleg tömeg hőmérsékletének csökkenése eléri a harmatpontot és telítődik vízzel.
A sugárhűtés akkor történik, amikor a földet a nap melegíti. A felszínhez legközelebb eső réteg ennek hatására kezd melegedni. Emiatt forró légbuborékok képződnek, és alacsonyabb sűrűsége miatt hajlamosak emelkedni, amíg a legmagasabb és leghidegebb rétegekkel nem találkozik. Amikor eljutnak a magasabb rétegekbe, a hőmérséklet csökkenni kezd, és telítetté, kondenzálódnak és felhőt alkotnak.
Adiabatikus hűtés
Ennek oka a hőmérsékletváltozás, ami a légköri nyomás csökkenésének következménye, amikor az ember a magasságba emelkedik. Sok függőleges áram megváltoztathatja ezt a környezeti hőgradiensnek is nevezett hűtést.
Amikor a levegő emelkedik, a légköri nyomás csökken. Emiatt a molekulák mozgása és súrlódása is csökken, ezáltal lehűti a levegőt. Mint általában, általában minden magasság kilométerenként körülbelül 6,5 fokot ereszkedik le.
Ha száraz a levegő, a hőmérséklet-csökkenés sokkal nagyobb (minden magasság kilométerenként körülbelül 10 fok). Éppen ellenkezőleg, ha a levegő telített, akkor leszállása is kilométerenként csak 5 fok.
A felhőket nagyon kicsi és finom vízrészecskék, jég vagy mindkettő keveréke alkotja. A légköri vízgőz kondenzációjával keletkeznek. Ez előidézi a hideget a felhőkből a légkör többi részébe szállítani és továbbterjedni.
Hőmérséklet változás az advekció miatt
Az advekciónak hőmérsékleti egységei vannak elosztva időegységekkel. Azt a hőváltozást jelzi, amelyet egy pont tapasztal a különböző hőmérsékleteken levegőt szállító szél érkezése miatt.
Ha például abban a pontban érkezik a levegő, ahová egy hidegebb régióból érkezik, akkor lehűlést tapasztalnánk, és a hőmérséklet-előrejelzés negatív szám lenne, amely pontosan megmondaná számunkra, hogy időegységenként hány fokot csökken a hőmérséklet.
Léghűtés különféle okokból következhet be:
- A földfelszín felmelegedése miatt a szabad konvekciót a napsugarak hozzák létre.
- A földrajz alapján, A hegynek átkelő légrétegek emelkedése miatt kényszerű konvekció következik be.
- A levegő emelkedni kényszerült mind a meleg, mind a hideg front közelében, hideg légtömeg vízszintes mozgását eredményezi, vízszintes mozgás révén melegebb levegőbe emelkedik.
Mint látható, az advekció nagyon fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni a meteorológiában. A meteorológiai előrejelzésekről és a légkör dinamikájának és stabilitásának megismeréséről meglehetősen kondicionáló.