ניתן להגדיר מסת אוויר כחלק גדול של אוויר בעל הארכה אופקית של כמה מאות קילומטרים. יש לו מאפיינים פיזיקליים כגון טמפרטורה, תכולת לחות ושיפוע טמפרטורה אנכי שהם אחידים פחות או יותר. מאז המוני אוויר הם חשובים מאוד למטאורולוגיה ולקלימטולוגיה, אנו הולכים להקדיש את המאמר השלם הזה כדי לדעת את המאפיינים והדינמיקה שלהם.
אם אתה רוצה לדעת כל מה שקשור להמוני אוויר, זה הפוסט שלך.
סוגי המוני אוויר
כפי שהזכרנו בעבר, חלק גדול זה של אוויר בעל הרחבה אופקית ותכונות פיזיקליות מסוימות הוא מה שאנו מכנים מסת האוויר. הם מסווגים לפי התכונות הפיזיקליות שיש להם, במיוחד לפי טמפרטורה. תלוי בטמפרטורת מסת האוויר אנו מוצאים מסות קרות, כמו הארקטי והקוטבי, או חמות, כמו המוני אוויר טרופיים. ישנם גם סוגים אחרים של סיווגים בהתאם ללחותו, כלומר לתכולת אדי המים שלו. המוני אוויר עם תוכן קטן באדי מים נקרא מסות יבשות. מצד שני, אלה ש אם הם באים עמוסים בלחות הם הימיים, מכיוון שהם בדרך כלל באזורים ליד הים.
ישנם אזורי מיקום ביניים בהם אנו מוצאים את המוני האוויר בחורף ובקיץ והם מתנגשים בסוגם. אזורים אלה הם חזיתות האוויר כביכול ואזור ההתכנסות הבין-טרופי.
דינמיקה של המוני אוויר
כעת אנו הולכים לנתח את הדינמיקה של המוני האוויר בכדי להבין עליה יותר. יש תנועה במישור האופקי של המוני האוויר המותנית על ידי הלחץ האטמוספרי הקיים על פני כדור הארץ. תנועה זו של המוני האוויר מכונה שיפוע הלחץ. האוויר נוטה לנוע מהאזור בו יש יותר לחץ למקום שיש פחות. מחזור זה הוא שמבסס זרימת אוויר או שיפוע.
השיפוע מוגדר על ידי הפרש הלחץ שנוכל למצוא. ככל שהפרש הלחץ גבוה יותר כך הרוח מסתובבת יותר. הבדלים אלה בערכי הלחץ של המישור האופקי אחראים לשינויים בהאצת מסות האוויר. תאוצה זו מתבטאת כשינוי כוח ליחידת מסה והיא מאונכת לאיזוברים. תאוצה זו נקראת כוח שיפוע הלחץ. הערך של כוח זה הוא ביחס הפוך לצפיפות האוויר וביחס ישר לשיפוע הלחץ.
אפקט קוריוליס
El אפקט קוריוליס זה נגרם על ידי התנועה הסיבובית של כדור הארץ. זוהי סטייה שהכוכב מייצר על המוני האוויר בשל העובדה שיש לו תנועה סיבובית. סטייה זו שכדור הארץ מייצר על המוני האוויר עקב התנועה הסיבובית ידועה בשם אפקט הקורוליוס.
אם אנו מנתחים זאת מנקודת מבט גיאומטרית, ניתן לומר כי המוני האוויר כאילו נעו במערכת קואורדינטות נעה. גודל כוח הקוריוליס ליחידת מסה הוא ביחס ישר למהירות האופקית שהאוויר נושא באותו הרגע ולמהירות הסיבוב הזוויתית של כדור הארץ. כוח זה משתנה גם בהתאם לקו הרוחב בו אנו נמצאים. לדוגמא, כאשר אנו נמצאים בקו המשווה, עם קו רוחב 0, כוח הקורוליוס מבוטל לחלוטין. עם זאת, אם נלך לקוטבים, זה המקום בו אנו מוצאים את ערכי הקורוליוס הגבוהים ביותר, שכן קו הרוחב הוא 90 מעלות.
אפשר לומר שכוח הקוריוליס פועל תמיד בניצב לכיוון תנועת האוויר. באופן זה, יש סטייה ימינה בכל פעם שאנחנו נמצאים בחצי הכדור הצפוני, ומשמאל אם אנחנו נמצאים בחצי הכדור הדרומי.
רוח גאוסטרופית
בטח עם הזמן שמעת את זה מתישהו או בחדשות. הרוח הגיאוסטרופית היא זו שנמצאת ב האווירה החופשית מגובה 1000 מטר ונושבת כמעט בניצב לשיפוע הלחץ. אם תלכו בדרך הרוח הגיאוסטרופית, תמצאו את ליבות הלחץ הגבוה מימין ואת ליבות הלחץ הנמוך משמאל בחצי הכדור הצפוני.
בכך אנו יכולים לראות שכוח שיפוע הלחץ מאוזן לחלוטין על ידי כוח הקוריוליס. הסיבה לכך היא שהם פועלים באותו כיוון, אך בכיוון ההפוך. מהירות הרוח הזו היא ביחס הפוך לסינוס קו הרוחב. המשמעות היא שעבור אותו שיפוע לחץ שקשור לרוח גיאוסטרופית, נראה כיצד מהירות המחזור פוחתת ככל שאנו נעים לעבר קווי רוחב גבוהים יותר.
כוח חיכוך וספירלת אקמן
אנו ממשיכים לתאר היבט חשוב נוסף בדינמיקה של המוני אוויר. חיכוך האוויר, לעיתים נחשב לזניח, אינו צריך להיות כזה. זאת בשל העובדה שלחיכוך שיש לו לפני כדור הארץ יש השפעה חשובה למדי על העקירה הסופית. זה גורם למהירות הרוח לרדת כאשר היא קרובה לפני השטח לערכים שמתחת לרוח הגיאוסטרופית. נוסף, גורם לו לעבור דרך האיזוברים בצורה עקומה יותר לכיוון שיפוע הלחץ.
כוח החיכוך פועל תמיד בכיוון ההפוך לתנועה עם המוני האוויר. אם מידת העקיפה ביחס לאיזובארים פוחתת, אפקט החיכוך יורד, ככל שאנו גדלים לגובה מסוים, בערך 1000 מטר. בגובה זה הרוחות גיאוסטרופיות וכוח החיכוך כמעט ולא קיים. כתוצאה מכוח החיכוך על פני השטח, הרוח עוברת דרך ספירלה המכונה ספירלת אקמן.
כפי שאתה יכול לראות, הדינמיקה של המוני אוויר מורכבת למדי. יש לקחת בחשבון גורמים רבים. אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על כך ולהבהיר כמה ספקות.