Meteoroloģijā ir svarīgi izpētīt fiziskās izmaiņas, kuras atmosfērā notiek reāllaikā, lai prognozētu, kas notiks. Atmosfēra tas ir līdzeklis, kur masu kustības notiek ļoti viegli. Tādā veidā ir atļauta siltuma apmaiņa ar vertikālām un horizontālām kustībām. Citu fizisko daudzumu siltuma horizontālo transportēšanu vējā sauc par advekciju. Advekcija ir šī raksta mērķis.
Mēs analizēsim, cik svarīgi ir zināt atmosfērā esošo advekciju, lai zinātu meteoroloģiju un laika apstākļu izmaiņas. Vai vēlaties uzzināt vairāk par to? Jums vienkārši jāturpina lasīt 🙂
Kas ir advekcija
Meteoroloģijā vertikālo kustību apzīmēšanai ļoti bieži tiek izmantots termins konvekcija. Šo kustību ātruma vērtība parasti nepārsniedz līdz simtdaļai horizontālo kustību. Tāpēc var novērot, ka vertikāli attīstošie mākoņi ir izveidojušies lēni un spēj uzņemt visu dienu.
Gaisa masu horizontālā kustība notiek plašā mērogā visā pasaulē. Tas ir tas, kurš siltuma enerģiju transportē no tropiskajiem reģioniem uz polārajām zonām. Viņi spēj nodot enerģiju no vienas pasaules malas uz otru, ceļojot tūkstošiem kilometru attālumā. Tieši šis horizontālais transports ir advekcija un ir daudz svarīgāks un noturīgāks nekā vertikālās gaisa strāvas.
Meteoroloģijā un fiziskajā okeanogrāfijā bieži tiek dēvēta advekcija uz dažu atmosfēras vai okeāna īpašību, piemēram, siltuma, mitruma vai sāļuma, transportēšanu. Meteoroloģiskā vai okeanogrāfiskā advekcija seko izobāriskajām virsmām un tāpēc pārsvarā ir horizontāla. Tas ir sinonīms atmosfēras īpašuma pārvadāšanai ar vēju.
Advekcijas raksturojums
Lai labāk izprastu šo jēdzienu, mēs izmantosim dažus piemērus gan siltam, gan aukstam. Silta advekcija ir tas siltums, ko vējš pārnes uz citu vietu. Gluži pretēji, aukstā advekcija ir aukstuma transportēšana uz citām vietām. Tomēr abi ir enerģijas pārvadājumi, jo, kaut arī gaiss atrodas zemākā temperatūrā, tam tomēr ir enerģija.
Laika prognozēs advekcijas termins attiecas uz vēja horizontālās komponentes doto lieluma transportu. Ja mums ir auksts advekcija, tas mēdz iet uz siltākām virsmām. Ja ir silta advekcija, tā notiek virs aukstākas augsnes un jūrām, un dzesēšana notiek no apakšas.
Kondensāta cēloņi
Ir vairāki ūdens tvaiku kondensācijas veidi. Pirmais notiek ar starojumu un otrais - ar advekciju. Ūdens tvaikus var arī kondensēt, sajaucot gaisa masas un atdzesējot ar adiabātisko izplešanos. Pēdējais ir lielāko mākoņu masu veidošanos cēlonis.
Advekcijas dzesēšanas laikā silta un mitra gaisa masa tiek transportēta horizontāli, summējot virs vēsākas virsmas vai gaisa masas.. Sakarā ar siltās un aukstās mīklas saskari, siltās mīklas gaisa temperatūra pazeminās, lai tā atbilstu aukstajai. Tādā veidā sāk veidoties mākoņainība, kamēr siltās masas temperatūras pazemināšanās sasniedz rasas punktu un kļūst piesātināta ar ūdeni.
Radiācijas dzesēšana notiek, kad zemi silda saule. Tā rezultātā virsmai vistuvākais slānis sāk sakarst. Šī iemesla dēļ veidojas karstā gaisa burbuļi, un tā zemākā blīvuma dēļ tiem ir tendence pieaugt, līdz tie saskaras ar augstākajiem un aukstākajiem slāņiem. Kad tie sasniedz augstākos slāņus, temperatūra sāk pazemināties, un tie kļūst piesātināti, kondensēti un veido mākoni.
Adiabātiskā dzesēšana
Tas ir saistīts ar temperatūras svārstībām atmosfēras spiediena samazināšanās dēļ, pieaugot augstumam. Daudzas vertikālās strāvas var mainīt šo dzesēšanu, ko sauc arī par vides termisko gradientu.
Kad gaiss paaugstinās, atmosfēras spiediens samazinās. Šī iemesla dēļ samazinās arī molekulu kustības un berzes, tādējādi atdzesējot gaisu. Kā parasti, katram augstuma kilometram tas parasti nolaižas aptuveni 6,5 grādos.
Ja gaiss ir sauss, temperatūras kritums ir daudz lielāks (ap 10 grādiem uz katru kilometru augstumā). Gluži pretēji, ja gaiss ir piesātināts, tā nolaišanās būs tikai 5 grādi uz kilometru.
Mākoņus veido ļoti mazu un smalku ūdens daļiņu kopums, ledus vai abu maisījums. Tie veidojas, kondensējot ūdens tvaikus atmosfērā. Tas izraisa aizrautību aukstuma transportēšanai no mākoņiem uz pārējo atmosfēru un izplatīšanos.
Temperatūras izmaiņas advekcijas dēļ
Advekcijai ir temperatūras vienības, kas dalītas ar laika vienībām. Norāda siltuma svārstības, kuras izjūt punkts sakarā ar vēja ienākšanu, kas gaisu pārvadā dažādās temperatūrās.
Ja, piemēram, brīdī, kad mēs mērām gaisu, nokļūst no aukstāka reģiona, mēs piedzīvotu atdzišanu un temperatūras virzība būtu negatīvs skaitlis, kas precīzi norādītu, cik grādu vienā laika vienībā temperatūra pazeminās.
Gaisa dzesēšana var notikt dažādu iemeslu dēļ:
- Zemes virsmas sasilšanas dēļ brīvu konvekciju rada saules stari.
- Pēc zemes orogrāfijas, Sakarā ar gaisa slāņu pieaugumu, lai šķērsotu kalnu, notiek piespiedu konvekcija.
- Gaiss bija spiests pacelties gan karsto, gan auksto fasāžu tuvumā, rada auksta gaisa masas horizontālu kustību, ko rada horizontāla kustība uz siltāku gaisu, lai paceltos.
Kā redzat, advekcija ir ļoti svarīgs faktors, kas jāņem vērā meteoroloģijā. Tas ir diezgan nosacīts, kad runa ir par meteoroloģiskajām prognozēm un atmosfēras dinamikas un stabilitātes izzināšanu.