Na skutek różnych kątów padania promieni słonecznych, nasza planeta otrzymuje różną ilość promieniowania cieplnego. W efekcie powstają globalne różnice w układzie ciśnienia na Ziemi, zgodnie z zasadą że: intensywniej ogrzewane masy powietrza unoszą się do góry tworząc obszary niskiego ciśnienia.
W efekcie globalnych procesów wyrównywania ciśnienia atmosferycznego między obszarami o różnym stopniu nasłonecznienia (czego praktycznym efektem jest występowanie wiatrów), Ziemia dzieli się na 9 stref wiatrowych (symetrycznie po 4 na każdej półkuli oraz strefa równikowa) z charakterystyczną cyrkulacją powietrza w ramach każdej ze stref.
W tym dziale przedstawiamy poszczególne strefy wiatrowe naszej planety, wraz z praktycznym opisem ich cech charakterystycznych.
Powstawanie stref wiatrowych:
Stałe, nierównomierne nasłonecznienie kuli ziemskiej, będące efektem zróżnicowania kąta padania promieni słonecznych powoduje, że w pewnych jej obszarach ciśnienie jest zawsze niższe od średniej, w innych z kolei zawsze wyższe.
Obrazowo proces powstawania stref wiatrowych i globalnej cyrkulacji powietrza wygląda następująco:
Silnie nagrzewane powietrze okolic równika unosi się, częściowo skraplając w postaci opadów strefy równikowej, na wysokość kilkunastu kilometrów. Tym samym w pobliżu równika powstaje stały obszar niskiego ciśnienia.
W miarę oddalania się od równika, masy wypchanego w górę powietrza ochładzają się i stopniowo opadają. Dzieje się to w przybliżeniu na 30° szerokości geograficznej północnej i południowej (rejony podzwrotnikowe). Obszary te nazywamy wyżem podzwrotnikowym każdej półkuli lub tropikalnymi strefami ciszy, przez żeglarzy określanymi także jako słynne końskie szerokości. Są to obszary wysokiego ciśnienia, małej ilości opadów i lekkich, zmiennych wiatrów.
Ciśnienie w tych strefach jest wyższe niż na równiku, więc dążąc do jego wyrównania, masy powietrza ponownie przemieszczają się - już przy powierzchni Ziemi - w kierunku równika, w postaci stałych i umiarkowanych wiatrów pasatowych.
Część mas powietrza zwrotnikowego, nie wraca jednak w postaci pasatów do równika, lecz kieruje się w stronę wyższych szerokości geograficznych, tworząc tym samym strefę wiatrów zachodnich z wiatrami SW na półkuli północnej i NW na półkuli południowej. Docierają one mniej więcej do 60° szerokości geograficznej, gdzie unoszą się tworząc kolejny obszar niskiego ciśnienia tzw. niż średnich szerokości.
Dopełnieniem tego uproszczonego schematu cyrkulacji ziemskiej są wiatry wschodnie (w przybliżeniu NE na półkuli północnej i SE na półkuli południowej) wiejące od wyżów polarnych w kierunku niżów średnich szerokości.
Siła Coriolisa i wpływ kontynentów:
Ten dość skomplikowany schemat cyrkulacji mas powietrza, jest dodatkowo uzupełniany i modyfikowany przez ruch obrotowy Ziemi. W jego efekcie powstaje siła bezwładności zwana siłą Coriolisa, w efekcie której wszystkie wiatry odchylają się w prawo na półkuli północnej i w lewo na południowej.
Ostatnim elementem mającym istotny wpływ na cyrkulację wiatrów na Ziemi jest obecność kontynentów. Ich rozmiary, a przede wszystkim różne od wód oceanicznych cechy fizyczne, poważnie modyfikują schemat cyrkulacji powietrza.
Najbardziej charakterystycznym przykładem wpływu kontynentów na globalny system wiatrów, jest powstawanie sezonowych wiatrów monsunowych.
© Polconn CSS 2008
