Khối không khí có thể được định nghĩa là một phần lớn không khí có phần kéo dài theo phương ngang vài trăm km. Nó có các đặc tính vật lý như nhiệt độ, độ ẩm và gradient nhiệt độ thẳng đứng ít nhiều đồng nhất. Kể từ khi không khí Chúng rất quan trọng đối với khí tượng và khí hậu, chúng tôi sẽ dành toàn bộ bài viết này để biết các đặc điểm và động lực của chúng.
Nếu bạn muốn biết mọi thứ liên quan đến khối khí, đây là bài viết của bạn.
Các loại khối khí
Như chúng ta đã đề cập trước đây, phần không khí lớn có độ giãn ngang và các tính chất vật lý nhất định được chúng ta gọi là khối không khí. Chúng được phân loại theo các đặc tính vật lý mà chúng sở hữu, đặc biệt là theo nhiệt độ. Tùy thuộc vào nhiệt độ của khối khí chúng ta tìm thấy các khối lạnh, giống như bắc cực và địa cực, hoặc ấm, như khối khí nhiệt đới. Ngoài ra còn có các kiểu phân loại khác theo độ ẩm, tức là hàm lượng hơi nước của nó. Khối khí với hàm lượng ít trong hơi nước gọi là khối lục địa. Mặt khác, những nếu chúng chứa đầy hơi ẩm, chúng là những loài hàng hải, vì chúng thường ở những khu vực gần biển.
Có những vùng vị trí trung gian nơi chúng ta tìm thấy các khối khí vào mùa đông và mùa hè và chúng va chạm theo kiểu của chúng. Các đới này được gọi là mặt trận trên không và đới Hội tụ giữa các vùng nhiệt đới.
Động lực học của khối khí
Bây giờ chúng ta sẽ phân tích động lực học của các khối khí để hiểu thêm về nó. Có sự chuyển động trong mặt phẳng ngang của các khối khí được điều hòa bởi áp suất khí quyển tồn tại trên bề mặt trái đất. Chuyển động này của các khối khí được gọi là gradient áp suất. Không khí có xu hướng di chuyển từ khu vực có nhiều áp suất hơn đến nơi có áp suất thấp hơn. Sự lưu thông này là những gì thiết lập một dòng chảy hoặc độ dốc của không khí.
Gradient được xác định bởi sự chênh lệch áp suất mà chúng ta có thể tìm thấy. Sự chênh lệch áp suất càng cao thì lực lưu thông của gió càng nhiều. Những khác biệt về giá trị áp suất của mặt phẳng nằm ngang là nguyên nhân gây ra những thay đổi trong gia tốc của các khối khí. Gia tốc này được biểu thị bằng sự thay đổi lực trên một đơn vị khối lượng và vuông góc với các đường đẳng lượng. Gia tốc này được gọi là lực của gradien áp suất. Giá trị của lực này tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng của không khí và tỷ lệ thuận với gradien áp suất.
Hiệu ứng Coriolis
El hiệu ứng coriolis Nó được gây ra bởi chuyển động quay của Trái đất. Đó là độ lệch mà hành tinh tạo ra trên các khối khí do thực tế có chuyển động quay. Độ lệch mà hành tinh tạo ra trên các khối khí do chuyển động quay được gọi là hiệu ứng Coriolis.
Nếu chúng ta phân tích nó từ quan điểm hình học, có thể nói rằng các khối khí giống như thể chúng đang chuyển động trên một hệ tọa độ chuyển động. Độ lớn của lực Coriolis trên một đơn vị khối lượng tỷ lệ thuận với tốc độ ngang của không khí tại thời điểm đó và tốc độ góc quay của Trái đất. Lực này cũng thay đổi tùy thuộc vào vĩ độ mà chúng ta đang ở. Ví dụ, khi chúng ta đang ở Xích đạo, với vĩ độ 0, lực Coriolis hoàn toàn bị hủy bỏ. Tuy nhiên, nếu chúng ta đi đến các cực, đây là nơi chúng ta tìm thấy các giá trị Coriolis cao nhất, vì vĩ độ là 90 độ.
Có thể nói, lực Coriolis luôn tác dụng vuông góc với phương chuyển động của không khí. Theo cách này, có độ lệch sang phải bất cứ khi nào chúng ta ở bán cầu bắc và sang trái nếu chúng ta ở bán cầu nam.
Gió địa dưỡng
Chắc chắn trong thời gian bạn đã nghe nó một lúc nào đó hoặc trên tin tức. Gió địa dưỡng là loại được tìm thấy trong bầu khí quyển tự do từ độ cao 1000 mét và thổi gần như vuông góc với gradien áp suất. Nếu bạn đi theo đường đi của gió địa dưỡng, bạn sẽ tìm thấy các lõi áp suất cao ở bên phải và các lõi áp suất thấp ở bên trái ở bán cầu bắc.
Với điều này, chúng ta có thể thấy rằng lực của gradient áp suất hoàn toàn cân bằng bởi lực Coriolis. Điều này là do chúng hoạt động theo cùng một hướng, nhưng theo hướng ngược lại. Tốc độ của gió này tỷ lệ nghịch với sin của vĩ độ. Có nghĩa là đối với cùng một độ dốc áp suất liên quan đến gió địa dưỡng, chúng ta sẽ thấy tốc độ hoàn lưu giảm như thế nào khi chúng ta di chuyển về phía vĩ độ cao hơn.
Lực ma sát và xoắn ốc Ekman
Chúng ta tiếp tục mô tả một khía cạnh quan trọng khác trong động lực học của các khối khí. Ma sát không khí, trong khi đôi khi được coi là không đáng kể, không cần thiết. Điều này là do ma sát của nó với bề mặt trái đất có ảnh hưởng khá quan trọng đến chuyển vị cuối cùng. Nó làm cho tốc độ gió giảm khi nó ở gần bề mặt đến giá trị thấp hơn gió địa dưỡng. Thêm nữa, khiến nó đi qua các đường đẳng áp xiên theo hướng của gradien áp suất.
Lực ma sát luôn có tác dụng ngược chiều chuyển động với các khối khí. Nếu mức độ xiên đối với các đường đẳng tốc giảm, hiệu ứng ma sát giảm, khi chúng ta tăng đến một độ cao nhất định, khoảng 1000 mét. Ở độ cao này, gió là địa dưỡng và lực ma sát hầu như không tồn tại. Do hệ quả của lực ma sát trên bề mặt, gió đi theo đường xoắn ốc được gọi là Xoắn ốc Ekman.
Như bạn có thể thấy, động lực học của các khối khí khá phức tạp. Có nhiều yếu tố để xem xét. Tôi hy vọng rằng với thông tin này bạn có thể tìm hiểu thêm về nó và làm rõ một số nghi ngờ.