Physics | Studies, essays, thesises » Egyes légköri mozgások magyarázata Newton törvényei alapján

Egyes légköri mozgások magyarázata Newton törvényei alapján A Hadley cella felszálló ága az egyenlítőnél van. Az egyenlítő mentén felszálló forró és páradús levegő gyors emelkedéssel jut el a troposzféra felső határához, azt néha át is töri. Felszállása előtt az egyenlítőnél jellemző, 1670 km/órás sebességet vesz fel a Föld légkörének alsó, úgynevezett súrlódási rétegében. Ezt a sebességet, mozgási energiát folyamatosan megtartja, míg más külső hatás nem éri. Akkor is, ha a hőmérsékleti, sűrűségi állapotának változása miatt közben függőleges mozgást végez. Az egyenlítőnél felszálló páradús és meleg légtömeg a felszállás közben lehűl (kilométerenként cca 6 fokot hűlve,) ezért a benne lévő páratartalom kicsapódik és cseppekké formálódik és esőként lehull. A légtömeg eközben tovább emelkedik, (kondenzáció során felszabaduló, rejtett hő felszabadulása miatt), majd a

troposzféra határánál torlódik, és a sarkok felé elmozdul. A sarkok felé történő elmozdulás oka, hogy az egyenlítő két oldalán a felszálló légáramlat azonos paraméterekkel rendelkezik, de attól a sarkok felé eső részén mind a levegő nyomása, sűrűsége eltérő, konkrétan kisebb értékű, ezért a (páratartalmát vesztő szárazabb) levegő a kisebb nyomás irányába tolódik. A lehűlés miatt leáramló, nedvességét vesztett levegő szárítja ki a sivatagi területeket. A lefele áramló területekhez tartozó (23 fokon lévő) kerületi sebesség Corioli munkássága alapán kiszámíthatóan 1445 km/h. Az egyenlítő kerületi sebességgel 1670 km/h, így a leáramló légtömeg (miután impulzusnyomatékát megtartotta) 225 km / órás sebességgel mozog a felszínhez viszonyítottan keletre, azaz nyugati szél fúj, a felszín, a súrlódási réteg fölötti részén. A Hadley cellától a sarkok felé újabb cella, a Ferrel cella alakult

ki a 23 és 66 fok között. 23 foknál egy újabb felszálló légtömeg emelkedik fel, melynek mozgási sebessége már csak 1445 km / óra, s a keleti irányú, azaz nyugati szél. A Ferrel cella felszálló áramlat a 23 fok környékén van, s az ehhez tartozó légmozgás 1445 km / óra. Ezt a sebességet, mozgási energiát megtartva, leszálláskor is ugyanilyen sebességgel mozog nyugatról keletre, így a felszínhez viszonyítottan erős nyugati szél fúj a súrlódási szint fölött a Ferrel cellában is. Ezért a Ferrel cella leszálló légtömege a felszínhez viszonyítottan 1445 - 835 azaz akár 610 km/órás sebességgel is fújhat a magasban a felszínhez viszonyítottan. Ezt a szelet fékezheti az itt felszálló lassúbb légmozgás. A Hadley cella 23 foknál lévő része, melynél a cella leszálló ága van, és a Ferrel cella (egyenlítő felöli) felszálló része súrlódik egymással, ezért a magassági szeleknél itt ingadozás, sebességcsökkenés

tapasztalható, hasonlóan a Ferrel cella és a sarki zóna találkozásnál 60 foknál is Más. Amikor egy forgó kerék küllőjére tekintünk, kétséget kizáróan egy forgó mozgásban lévő tárgyat látunk, annak ellenére, hogy a küllő forgási tengelye kívül esik magán a küllőn. A küllő teljes terjedelmében azonos szögsebességgel forog, de a csapágyhoz közelebbi része kisebb kerületi sebességgel halad, mint a külső, a futófelülethez közelebbi része. Tehát, ha egy test, egy tömeg úgy mozog, hogy az egyik része gyorsabban, a másik része lassabban mozog, akkor ott forgó mozgásról kell beszélni. A Föld felszínén környezetéhez képest mozdulatlanul lévő, környezetéhez nyugalomban lévő levegő rendkívül nagy sebességgel, ugyanakkor sebességgel mozog, mint a Földhöz rögzített házak, tereptárgyak és növények. Amikor ez a légtömeg felmelegedve felszáll, megtartja azt a kerületi sebeséget, mely az adott földrajzi

ponthoz tartozik. Ennek kiszámításához remekül használható Corioli egyenlete. E szerint a légtömeg az egyenlítőhöz közelebbi részének megszerzett kerületi sebessége nagyobb, mint a sarki régióhoz eső rész sebessége. Miután a felszálló levegő tömege – bár egységet képez, mint a fenti példában a küllő - nem azonos sebességgel rendelkezik. a légtömeg forgó mozgást végez Minél nagyobb a távolság a sarki részhez illetőleg az egyenlítőhöz közelebbi rész között, ez annál nyilvánvalóbban látszik. A mérsékelt övezetben gyakran előforduló ciklonok kialakulásához az kell, hogy a forgó mozgás tengelye a különböző sebességgel haladó légtömegbe bekerüljön. Ha a sarki területekről feláramlás következtében lecsökkenő nyomás miatt a sarkok felől légtömeg indul meg a felszálló, és nem egyforma sebességgel haladó légtömeg irányába, akkor az csak a sarok felől lévő, lassabban haladó résszel tud

ütközni, keveredni. A sarkok felől érkező légtömegek kerületi sebessége a Corioli formula által kiszámítható módon nulla, vagy minimális, a légtömegek ütközése, egyesülése, egymásra hatása után megváltozik a forgáspont, megjelenik a ciklon szeme. kialakul a ciklon