تبلیغات
آب و هوا شناسی نو - عوامل تشکیل جت استریم
 
آب و هوا شناسی نو
درباره وبلاگ


دانشجوی دکتری اقلیم شناسی

مدیر وبلاگ : مجتبی فخاری واحد
online

عوامل تشکیل جت استریم

علت به وجود آمدن جت استریم عدم تعادل انرژی است که بین عرض های جغرافیایی پایین و بالا وجود دارد. اما چگونه جت استریم شکل میگیرد؟

تغییراف افقی در دما و فشار سرنخ هایی در مورد وجود جت استریم قطبی به ما میدهد. شکل الف یک مدل سه بعدی از نمای جنبی جو در منطقه جبهه قطبی را نشان میدهد. چون جبهه قطبی یک مرز جداکننده هوای سرد قطب در شمال و هوای گرم جنب حاره ای در جنوب است، بزرگترین اختلاف دما(گرادیان دما) در طول این جبهه رخ میدهد. ما میتوانیم این اختلاف را در خط همدمای 20- درجه سلسیوس که با شیب شدیدی در مقطع جبهه قرار دارد، ببینیم. این تغییر سریع در دما باعث تغییرات سریع در فشار هوا میشود(تغییرات شدید فشار را در خط همفشار 500 میلی باری در مقطع جبهه مشاهده کنید). در شکل ب میتوانیم تغییرات ناگهانی فشار در امتداد جبهه و ایجاد یک گرادیان فشار قوی را مشاده کنیم که باعث تشدید بادها و ایجاد جت استریم شده است. همچنین مشاهده میکنید که بادها در امتداد جبهه و موازی با همفشارها. اختلاف دما در شمال و جنوب جبهه در زمستان در قویترین حالت و در تابستان در ضعیف ترین حالت قرار دارد. این موقعبت نشان میدهد که چرا جبهه قطبی تغییرات فصلی زیادی دارد. در زمستان بادها قویتر میوزند و جت به سمت جنوب حرکت میکند و لبه هوای سرد تا منطقه جنب حاره گسترش پیدا میکنند. در تابستان جت ضعیفتر است و در عرض های شمالی تر یافت میشود.

جت جنب حاره که قویتر است و ارتفاع آن کمی بالاتر از 200 میلی باری قرار دارد، تمایل دارد که در قسمت رو به قطب سلول هادلی شکل بگیرد. در اینجا هوای گرم توسط سلول هادلی به سمت قطب حمل میشود و در امتداد مرز آن اختلاف شدید دمایی ایجاد میکند که بعضی اوقات جبهه جنب حاره نامیده میشود. در مجاورت جبهه جنب حاره(که ساختار جبهه ای گسترده تا سطح زمین ندارد) اختلاف شدید در دما باعث ایجاد اختلاف شدید در فشار و بادهای شدید میشود.

وقتی ما جت استریم ها را با دقت بررسی میکنیم، میبینیم که مکانیسم دیگری(غیر از یک شیب گرادیان دما) باعث ایجاد بادهای قوی در بالا میشود. به نظر میرسد دلیل همانی باشد که یک اسکیت باز زمانی که دست هایش را به بدنش میچسباند نسبت زمانی که دست هایش باز است، سریعتر میچرخد( ثابت بودن حرکت زاویه ای).

در استوا زمین با سرعتی حدود 1000 نات به سمت شرق میچرخرد. در یک روز بدون باد، هوای بالا با همان سرعت به سمت شرق در جریان است. اگر به هر دلیلی چرخش زمین ناگهان متوقف شود، هوای بالا حرکت به سمت شرق خود را ادامه خواهد داد تا اینکه بر اثر اصطحکاک با زمین متوقف شود؛ هوای بالا به حرکت خودش ادامه میدهد زیرا دارای شتاب حرکت است. حرکت خطی (سرعت خطی) حاصل جرم جسم و سرعت آن است. هر افزایشی در جرم یا سرعت(یا هر دو) سرعت خطی را افزایش میدهد. هوا روی سیاره درحال چرخش،  بر روی مسیری دایره وار در اطراف یک محور حرکت میکند و حرکت زاویه ای دارد. علاوه بر جرم و سرعت، حرکت زاویه ای بستگی به فاصله(r) بین توده های هوا و
محوری که دور آن می چرخد نیز دارند. حرکت زاویه ای حاصل جرم(m)، سرعت خطی توده هوا(v) و فاصله توده هوا تا محور زمین(r) است. بنابراین اگر M اندازه حرکت زاویه ای مطلق توده هوا باشد خواهیم داشت:

M=mvr

تا زمانیکه هیچ نیروی چرخان خارجی  بر سیستم چرخان عمل نکند، حرکت زاویه ای سیستم تغییر نمیکند. ما گفتیم که حرکت زاویه ای حفظ میشود؛ بنابراین حاصل کمیتی mvr در یک زمان با کمیت عددی mvr در زمان بعد برابر خواهد بود. بنابراین یک کاهش در شعاع باید همراه با افزایش سرعت باشد و برعکس. وقتی ثابت بودن حرکت زاویه ای در مورد حرکت هوا به کار برده میشود، به ما کمک خواهد کرد تا علت تشکیل جریان های تند در جو بالا را بفهمیم.

در نظر بگیرید یک بسته هوای گرم در روز آرام از سطح استوا صعود میکند. هنگامی که بسته به تروپوپاوز میرسد، به دو شاخه تقسیم میشود و شروع به حرکت به سمت قطب میکند. اگر ما بسته هوا را به سمت شمال دنبال کنیم(شکل ج) خواهیم دید که به دلیل انحنای سطح زمین توده هوا دائما به محور چرخش زمین نزدیک میشود(r کاهش میابد).

چون حرکت زاویه ای ثابت است و جرم توده هوا نیز تغییر نکرده، خواهیم داشت M=vr و چون مقدار r به سمت قطب کاهش میابد، برای اینکه M ثابت بماند v باید افزایش پیدا کند. به همین دلیل باد در نزدیک مدار 30 درجه سرعت رودباد پیدا میکند و هوا با سرعت بیشتری نسبت به نقطه ای در سطح زمین حرکت میکند.



http://www.uploadax.com/images/65394179685882814221.jpg

نیمرخ جبهه در منطقه جت استریم قطبی

http://www.uploadax.com/images/91717552684965758217.jpg

نمودار مقطع 500 میلی باری همراه با کنتورها و سرعت و جهت بادها
http://www.uploadax.com/images/39370326298444101412.jpg
فاصله بین توده هوا محور زمین(r( از استوا به سمت قطب کاهش میابد





نوع مطلب : سینوپتیک، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 28 اردیبهشت 1397 04:41 ب.ظ
سلام من دانشجوی خلبانی هستم در مقایسه با متن های دیگر خوب بود اگر می توانید دقیق تر و موشکافانه تر تحلیل کنید همراه با عکس باشد بهتر است. تشکر حتی از کتاب اکسفورد خلبانی هم بهتر توضیح داده بودید . در صورت امکان تحلیل جزعی تر را ایمیل کنید یا مرجع معرفی کنید.
دوشنبه 28 تیر 1395 12:02 ب.ظ
سلام باسپاس فراوان ارمطالب گنجانده شده اما چه فایده كه فاقد عكس وتصویر میباشهاگه تصاویر روفعال كنید بسیار عالی میشه
مجتبی فخاری واحدمتاسفانه سایت بارگذاری خراب شده و در اولین فرصت دوباره بارگذاری خواهد شد.
یکشنبه 14 اردیبهشت 1393 11:28 ب.ظ
با سلام چه علملی سبب تضعیف جت استریم حاره میشود؟
مجتبی فخاری واحد
سلام
اگر مقصود شما در کوتاه مدت باشد آرایش سامانه های فشار و گرادیان فشار میتواند موثر باشد
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.





صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • کل بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
تصاویر
 
 
بالای صفحه
 
online