Advekcija

V meteorologiji je pomembno, da v realnem času preučimo fizične spremembe, ki jih doživlja atmosfera, da napovemo, kaj se bo zgodilo. Ozračje je medij, kjer se množična gibanja zelo enostavno pojavljajo. Na ta način je dovoljena izmenjava toplote z navpičnimi in vodoravnimi gibi. Vodoravni prenos toplote drugih fizikalnih količin z vetrom se imenuje advekcija. Advekcija je cilj tega članka.

Analizirali bomo pomen poznavanja advekcije, ki obstaja v ozračju, da bi poznali meteorologijo in vremenske spremembe. Ali želite izvedeti več o tem? Samo še naprej moraš brati 🙂

Kaj je advekcija

V meteorologiji je zelo pogosta uporaba izraza konvekcija za označevanje vertikalnih gibanj. Vrednost hitrosti teh gibanj praviloma ne presega do stotinke vodoravnih gibov. Zato lahko opazimo, da so se oblaki, ki se vertikalno razvijajo, počasi tvorili in lahko zdržijo do celega dne.

Vodoravno gibanje zračnih mas se v velikem obsegu dogaja po vsem svetu. Ta prenaša toplotno energijo iz tropskih regij v polarna območja. Sposobni so prenašati energijo z enega konca sveta na drugega in prepotovati tisoče kilometrov stran. Prav ta vodoravni transport je advekcija in je veliko pomembnejši in obstojnejši od navpičnih zračnih tokov.

V meteorologiji in fizični oceanografiji se pogosto omenja advekcija za prevoz nekaterih lastnosti ozračja ali oceana, kot so toplota, vlaga ali slanost. Meteorološka ali oceanografska advekcija sledi izobaričnim površinam in je zato pretežno vodoravna. Je sinonim za prenos atmosferske lastnosti z vetrom.

Značilnosti advekcije

Za boljše razumevanje tega koncepta bomo podali nekaj primerov tako tople kot hladne advekcije. Topla advekcija je tista toplota, ki jo veter prenaša na drugo mesto. Nasprotno, hladna advekcija je prevoz mraza v druge kraje. Vendar sta oba energeta, čeprav ima zrak nižjo temperaturo, vendar ima še vedno energijo.

Pri napovedovanju vremena se izraz advekcija nanaša na prenos velikosti, ki jo določa vodoravna komponenta vetra. Če imamo hladno advekcijo, gre navadno proti toplejšim površinam. Ko je advekcija topla, se pojavi na hladnejših tleh in morjih, hlajenje pa od spodaj.

Vzroki za kondenzacijo

Obstaja več vrst kondenzacije vodne pare. Prva je s sevanjem, druga pa z advekcijo. Vodno paro lahko kondenziramo tudi z mešanjem zračnih mas in hlajenjem z adiabatskim raztezanjem. Slednje je vzrok za nastanek največjih masnih oblakov.

Pri advekcijskem hlajenju se topla in vlažna zračna masa prevaža vodoravno, sešteva se nad hladnejšo površino ali zračno maso.. Zaradi stika med toplim in hladnim testom se temperatura toplega testa spusti tako, da ustreza hladnemu. Na ta način začne nastajati oblačnost, dokler znižanje temperature tople mase doseže rosišče in se nasiči z vodo.

Hlajenje s sevanjem poteka, ko zemljo segreva sonce. Plast, ki je najbližja površini, se zaradi tega začne segrevati. Iz tega razloga nastanejo mehurčki vročega zraka, ki se zaradi manjše gostote ponavadi dvignejo, dokler ne dosežejo najvišje in najhladnejše plasti. Ko dosežejo višje plasti, temperatura začne padati in postanejo nasičeni, zgoščeni in tvorijo oblak.

Adiabatsko hlajenje

To je posledica temperaturnih nihanj zaradi zmanjšanja atmosferskega tlaka, ko se človek dviguje po višini. Mnogi navpični tokovi lahko spremenijo to hlajenje, znano tudi kot okoljski toplotni gradient.

Ko se zrak dvigne, se atmosferski tlak zmanjša. Iz tega razloga se tudi gibanja in trenja molekul zmanjšajo, tako da se zrak ohladi. Kot vedno, za vsak kilometer višine se običajno spusti približno 6,5 stopinje.

Če je zrak suh, je padec temperature veliko večji (približno 10 stopinj na vsak kilometer v višino). Nasprotno, če je zrak nasičen, bo njegov spust le 5 stopinj na kilometer.

Oblaki so sestavljeni iz sklopa zelo majhnih in drobnih delcev vode, ledu ali mešanice obeh. Nastanejo s kondenzacijo vodne pare v ozračju. To povzroči, da advekcija mraz iz oblakov prenese v preostalo ozračje in se razširi.

Sprememba temperature zaradi advekcije

Advekcija ima enote temperature, deljene z enotami časa. Označuje toplotne razlike, ki jih točka doživi zaradi prihoda vetra, ki prenaša zrak pri drugačni temperaturi.

Če denimo na točki, kjer merimo zrak, prihaja iz hladnejše regije, bi prišlo do ohlajanja in bi bila advekcija temperature negativno število, ki bi natančno kazalo, za koliko stopinj na enoto časa temperatura pada.

Zračno hlajenje se lahko zgodi iz različnih razlogov:

• Zaradi segrevanja zemeljske površine sončno žarki ustvarjajo prosto konvekcijo.
• Z orografijo dežele, Zaradi dviga zračnih plasti za prečkanje gore pride do prisilne konvekcije.
• Zrak se je moral dvigniti v bližini vroče in hladne fronte, ustvari vodoravno gibanje mase hladnega zraka, proizvedena s horizontalnim premikanjem v toplejši zrak, da se dvigne.

Kot lahko vidite, je advekcija zelo pomemben dejavnik, ki ga je treba upoštevati v meteorologiji. Kar zadeva vremenske napovedi in poznavanje dinamike in stabilnosti ozračja, je precej pogojeno.