Vypracoval: L. Petrovič
Všeobecná cirkulácia atmosféry je systém stálych vzdušných prúdení veľkého rozmeru. Siahajú od zemského povrchu do spodnej mezosféry. Všeobecná cirkulácia atmosféry je určená týmito faktormi: slnečné žiarenie, rotácia Zeme, nehomogenita zemského povrchu, trenie o zemský povrch.
Zákonitosti všeobecnej cyrkulácie
Medzi zákonitosti všeobecnej cirkulácie atmosféry patria:
a/ vírový charakter atmosférických pohybov
b/ prevaha rýchlostí horizontálnych pohybov nad vertikálnymi v merítku veľkopriestorových vírov
c/ prevaha zonálneho prúdenia nad meridionálnym prúdením
d/ neustála premenlivosť a zmeny v atmosférickej cirkulácii
e/ zmeny smeru a rýchlosti prúdenia od vrstvy k vrstve a nerovnomerné rozdelenie pohybovej energie vo vertikálnom a horizontálnom smere
f/ zmeny smeru a rýchlosti prúdenia pri prechode od sezóny k sezóne
g/ vplyvom zemskej rotácie prevláda v troposfére prenos vzduchových hmôt od západu k východu hlavne v miernych a vysokých zemepisných šírkach.
Vzduchové hmoty
Troposféra sa člení fyzikálne na relatívne rovnorodé vzduchové hmoty. Horizontálne rozmery vzduchových hmôt v miernych šírkach sú 2000 - 3000 km, vertikálne môžu siahať po tropopauzu. Vzduchové hmoty rozdielnych vlastností sú od seba oddelené atmosferickými frontami. V závislosti na geografickej oblasti, kde sa vzduchové hmoty formujú, rozlišujeme:
- arktický a antarktický vzduch – na mape fialovou
- vzduch miernych šírok (tzv. polárny vzduch) – na mape modrou
- tropický vzduch – na mape ružovou a červenou
- ekvatoriálny vzduch – na mape tmavou ružovou
Každá z týchto vzduchových hmôt, okrem ekvatoriálnej sa delí na morskú a kontinentálnu vzduchovú hmotu. Charakter vzduchových hmôt závisí od oblastí, kde vznikli. Pri presúvaní vzduchovej hmoty nad iné územie sa menia jej fyzikálne vlastnosti, čiže prichádza k transformácii vzduchovej hmoty. Táto transformácia trvá, pokiaľ nie je dosiahnutá rovnováha s podmienkami typickými pre danú oblasť (to znamená, že splynie so vzduchovými hmotami danej oblasti).
Typy vzduchových hmôt
Z teplotního hľadiska môžeme vymedziť 3 typy vzduchových hmôt:
- teplé vzduchové hmoty - premiestňujú sa do oblastí chladnejšieho vzduchu. Prinášajú oteplenie. Táto situácia nastáva v zime pri prúdení oceánskeho vzduchu nad pevninu.
- studené vzduchové hmoty - premiestňujú sa do oblastí teplejšieho vzduchu. Prúdia obyčajne z vyšších zemepisných šírok do nižších, alebo z mora na pevninu (v teplej časti roka).
- neutrálne vzduchové hmoty - zachovávajú sa v danej oblasti niekoľko dní bez podstatnej zmeny svojich základných vlastností.
Hlavné vzduchové hmoty
Atmosférické fronty
Atmosférické fronty sú úzke prechodné vrstvy, ktoré oddeľujú od seba vzduchové hmoty rôznych vlastností. Ich dĺžka môže byť niekoľko sto až tisíc km, šírka od desiatok po niekoľko 100 km. Ich výška môže siahať až k tropopauze. Fronty, ktoré oddeľujú základné geografické typy vzduchových hmôt sa nazývajú hlavné atmosférické fronty. Poznáme 3 hlavné atmosférické fronty:
a/ arktický front - oddeľuje arktický a polárny vzduch
b/ polárny front - oddeľuje tropický a polárny vzduch
c/ tropický front - oddeľuje tropický vzduch od rovníkového /ekvatoriálneho/
Tieto fronty, ktoré oddeľujú základné vzduchové hmoty sa v priebehu roka posúvajú za Slnkom smerom na sever alebo juh. Napr. v zime sa presúva polárny front na juh a v lete zase na sever. Inak prebieha prúdenie vzduchu pozdĺž frontu a fronty sú viac-menej stacionárne. Akonáhle sa začne front premiestňovať a meniť svoje miesto, hovoríme o frontoch pohyblivých. Tie sa delia na teplé, studené, oklúzne a viažu sa hlavne na cyklóny.
Pohyblivé fronty
- Teplý front - je to úzke rozhranie medzi studeným a teplým vzduchom, ktorý sa pohybuje smerom k studenému vzduchu. Nad celým povrchom teplého frontu, ktorý je sklonený v smere jeho postupu, ľahší teplý vzduch vystupuje nad ustupujúci ťažší studený vzduch. V súvislosti s výstupnými prúdmi vzduchu dochádza ku kondenzácii vodnej pary, preto sa na teplom fronte vytvára systém typickej vrstevnatej oblačnosti, ktoré siaha stovky km pred frontálnu čiaru.
- Studený front - je to rozhranie medzi teplým a studeným vzduchom. Pohybuje sa smerom k teplému vzduchu. Postupuje za teplým frontom a pohybuje sa asi o 40 % rýchlejšie ako teplý front a uzatvára teplý sektor tlakovej níže. Prejavuje sa kopovitou oblačnosťou s prehánkami a v lete s búrkami. V studenom fronte preniká ťažší studený vzduch pod teplý vzduch, ktorý je nútený vystupovať nahor. Výstupné prúdy sú väčšie ako na teplom fronte. Na pomaly postupujúcich studených frontoch (tzv. studené fronty 1.typu) prebieha výstupmi prúdenie teplého vzduchu po celej výške frontálnej plochy, na rýchlo postupujúcich studených frontoch (tzv. studené fronty 2.typu) je to len do výšky 2 - 3 km.
- Oklúzny front - keď studený front dobehne teplý front, spojí sa pri zemskom povrchu studený vzduch za studeným frontom so studeným vzduchom pred teplým frontom a teplý vzduch je vytlačený do výšky. Proces uzatvárania teplého sektoru tlakovej níže sa nazýva oklúzia a oblasť styku teplej a studenej fronty oklúzny front. Keď bol studený vzduch prenikajúci za studeným frontom teplejší, než studený vzduch ustupujúci pred teplým frontom, vznikol oklúzny front charakteru teplej fronty, tzv. teplá oklúzia. Keď bol prenikajúci studený vzduch za studeným frontom chladnejší (hlavne v lete v Strednej Európe), vznikla studená oklúzia.
Atmosférické fronty medzi hmotami
Cyklóna – tlaková níž
Prevažná väčšina cyklón vzniká na hlavných atmosférických frontoch. Tak ako sa vlní morská hladina, vlní sa aj vzduch. To znamená, že frontálne rozhranie medzi dvomi vzduchovými hmotami nie je rovné, ale sa neustále vlní. Keď prekročí určitú hranicu, nastáva zlom frontu. Studený vzduch z vyšších zemepisných šírok začína prúdiť pod teplejší vzduch a vytláča ho smerom hore. Zároveň z nižších zemepisných šírok sa zintenzívňuje prúdenie teplého vzduchu, ktorý prúdi nad relatívne studenší a ťažší vzduch. V prvom prípade vzniká studený front, v druhom prípade teplý front. Pokiaľ prúdenie pokračuje ďalej, studený aj teplý front sa zvýrazňuje a medzi nimi vzniká sektor teplého vzduchu. V ďalšom vývoji studený front postupuje rýchlejšie ako teplý front a začína ho dobiehať. Sektor teplého vzduchu sa zužuje. Keď studený front dobehne teplý vzniká oklúzny front, ktorý sa stále zväčšuje a teplý sektor sa zase zmenšuje až úplne zanikne. Vtedy studený front dobehol teplý a cyklóna sa začína rozpadať.
Tropická cyklóna
Použitá literatúra:
Kol., 2009: The Encyklopedia of Earth, Weldon Owen Pty Ltd.
N. Polčák 2001: Vybrané kapitoly z klimatológie, UMB FPV KKE
Zdroje obrázkov:
http://en.wikipedia.org/wiki/Air_mass
http://sk.wikipedia.org/wiki/S%C3%BAbor:Airmassesorigin.gif
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hurricane_Floyd_1999-09-14.jpg