Термический минимум
Термические минимумы , или тепловые падения , представляют собой нефронтные области низкого давления , которые встречаются на континентах в субтропиках в течение теплого сезона, в результате интенсивного нагрева по сравнению с окружающими средами. [ 1 ] Тепловые минимумы встречаются недалеко от пустыни Сонора , на мексиканском плато Калифорнии , в Великой Центральной долине , в Сахаре , в Калахари , над северо-западной Аргентиной , в Южной Америке , над регионом Кимберли на северо-западе Австралии , над иберионом Полуостров , и над Тибетским плато .
На суше интенсивное, быстрое солнечное нагревание поверхности Земли вызывает нагрев самых низких слоев атмосферы посредством переосмысленной энергии в инфракрасном спектре. Более горячий воздух менее плотный, чем окружающий более холодный воздух, и поднимается, что приводит к образованию области низкого давления. Повышенные участки могут повысить прочность термического минимума, потому что они нагреваются быстрее, чем атмосфера, которая окружает их на той же высоте. Над водой минимумы нестабильности образуются зимой, когда воздух, превышающий землю, холоднее, чем более теплый водный корпус.
Тепловые минимумы могут простираться до 3100 метров (10 200 футов) высотой и имеют тенденцию иметь слабые циркуляции. Тепловые минимумы над западной и южной частью Северной Америки, Северной Африки и Юго -Восточной Азии достаточно сильны, чтобы привести к летним условиям муссонов . Тепловые минимумы вглубь береговой линии приводят к развитию морских бризов , которые в сочетании с бурной топографией возле побережья могут привести к низкому качеству воздуха. Из -за очень высоких температур в центре тепловых минимумов существует относительно мало прямых наблюдений термических минимумов.
Формация
[ редактировать ]
В пустынях отсутствие влажности земли и растений, которая обычно обеспечивает испарительное охлаждение , может привести к интенсивному, быстрому солнечному нагреванию нижних слоев воздуха. Горячий воздух менее плотный, чем окружающий прохладный воздух. Это в сочетании с ростом горячего воздуха приводит к области низкого давления, называемой термическим минимумом. [ 1 ] Над повышенными поверхностями нагрев земли превышает нагрев окружающего воздуха на той же высоте над уровнем моря , что создает связанное тепло, низкое по сравнению с местностью и усиливает любые тепловые минимумы, которые иначе существовали бы. [ 2 ] [ 3 ] В течение холодного сезона ( зима ) тепловые водоемы, такие как великие озера, могут вызвать низкую нестабильность. [ 4 ] Тепловые минимумы, которые развиваются вблизи уровня моря, могут построить по высоте в течение теплого сезона или лета до высоты поверхности давления в 700 гПа, [ 5 ] который находится около 3100 метров (10 200 футов) над уровнем моря. [ 6 ] Тепловые минимумы обычно являются стационарными и имеют слабую циклоническую циркуляцию. [ 7 ] Поскольку они самые сильные на поверхности и теплые возле своего центра, и слабее, где воздух более стабилен, тепловой низкий уровень считается теплым ядром. [ 8 ] [ 9 ] Самые сильные версии этих функций во всем мире - над Аравией, северной частью индийского субконтинента , Аризона , мексиканское плато , [ 10 ] Северо -западная Аргентина , [ 11 ] юго -западный Испания , [ 12 ] Австралия, [ 13 ] и Северная Африка . Формирование тепла низкого уровня над Северной Африкой приводит к низкоуровневому западному реактивному потоку с июня по октябрь. [ 14 ]
Роль в режиме муссонов
[ редактировать ]
Муссоны вызваны большей амплитудой сезонного цикла температуры земли по сравнению с ближайшими океанами. Это дифференциальное потепление происходит потому, что тепло в океане смешивается по вертикали через «смешанный слой», который может иметь глубину пятьдесят метров из-за действия турбулентности , сгенерированной ветром и плавучестью , тогда как поверхность земли проводит тепло медленно, а сезонный сигнал проникает возможно, на метр или около того. Кроме того, удельная теплоемкость жидкой воды значительно выше, чем у большинства материалов, которые составляют землю. Вместе эти факторы означают, что теплоемкость слоя, участвующего в сезонном цикле, намного больше по океанам, чем над землей, что означает, что воздух над землей нагревается быстрее и достигает более высокой температуры, чем воздух над океаном. Горячий воздух над землей имеет тенденцию подниматься, создавая область низкого давления . Это создает устойчивый ветер, дующий к земле, принося с собой влажный ближний воздух океана. [ 15 ] Подобные осадки вызваны влажным океанским воздухом, поднятым вверх горами, [ 16 ] нагревание поверхности, [ 17 ] сходимость на поверхности, [ 18 ] Дивергенция вверх или от оттоков, созданных штормом на поверхности. [ 19 ] Однако происходит подъем, воздух охлаждает расширение при более низком давлении, что, в свою очередь, дает конденсацию .
Зимой земля быстро остывает, но океан дольше сохраняет свое жар из -за более высокого удельного тепла. Горячий воздух над океаном поднимается, создавая область низкого давления и ветерок от суши до океана, в то время как на земле образуется большая площадь высокого давления, увеличивается в результате зимнего охлаждения. [ 15 ] Муссоны похожи на море и сухопутные бризы , термин, обычно относящийся к локализованному суточному (ежедневному) циклу циркуляции, повсюду, но они намного больше по масштабу, намного сильнее и сезон. [ 20 ]
Роль в формировании морского бриза
[ редактировать ]
Море удельного нагревается солнцем на большую глубину, чем земля, из -за его большего тепла . [ 21 ] Поэтому море обладает большей способностью поглощать тепло, чем земля, поэтому поверхность моря нагревается медленнее, чем поверхность земли. Когда температура поверхности земли поднимается , земля нагревает воздух над ней. Менее плотный теплый воздух повышается, что снижает давление на уровне моря примерно на 0,2%. Прохладный воздух над морем, с более высоким давлением на уровне моря, течет к земле в область более низкого давления, создавая более холодный ветерок у побережья. Сила морского бриза прямо пропорциональна разнице температур между землей и морем. Если поле для ветра окружающей среды превышает 8 узлов (15 км/ч) и выступает против направления возможного морского бриза, морской ветерок вряд ли будет развиваться. [ 22 ]
Вдоль побережья Калифорнии более прохладная вода создает поверхностный морской слой, который намного прохладнее, чем внутренние районы в течение лета. В то же время интенсивное нагревание внутри страны генерирует выраженный тепловой впадитель, выровненный с центральной долиной и обычно связанный с более широким тепловым низким уровнем через североамериканские пустыни. Как следствие, создается сильный градиент давления, который привлекает прохладный морской воздух. По мере того, как температура падает, туман и стратус потоки в и через промежутки побережья, особенно через золотые ворота в Сан -Франциско ( см. Туман Сан -Франциско ). Тот же тепловой впадина иногда толкается к побережью, особенно в конце осени, когда более высокое давление развивается на востоке из -за охлаждения еще дальше на восток. Эта ситуация часто приносит самые теплые температуры года на обычно прохладную береговую линию, потому что морской ветерок останавливается или даже заменяется опасно сухим бризом (см. Также ветер Diablo и ветер Санта -Ана ).
Роль загрязнения воздуха
[ редактировать ]В холмистых или горных районах недалеко от береговой линии, термически основанные морские бризы, в сочетании с циркуляциями ветра по бокам гор, могут стимулировать производство химических веществ, которые могут привести к развитию смога . Загрязнение было отслеживалось в среднем уровне тропосферы в виде озона , который сосредоточен над циркуляцией термического низкого, а также прилегающих океанических районов. [ 23 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Глоссарий метеорологии (2009). Термический минимум. Архивированный 2008-05-22 в машине Wayback Американское метеорологическое общество . Получено на 2009-03-02.
- ^ Национальная служба погоды в Тусоне, Аризона (2008). Что такое муссон? Национальной службы службы погоды Штаб -квартира . Получено на 2009-03-08.
- ^ Дуглас Г. Хан и Сиукуро Манабе (1975). Роль гор в южноазиатском муссонном циркуляции. Журнал атмосферных наук , вып. 32, выпуск 8, с. 1515-1541. Получено на 2009-03-08.
- ^ Натаниэль С. Уинстед и Пьер Д. Мурад (2000). Мелкая великая озеро -масштабная атмосферная термическая циркуляция, отображаемая радаром синтетической апертуры. Архивировано 2021-03-22 на The Wayback Machine Monthly Review : стр. 3654–3663. Получено на 2009-03-09.
- ^ Дэвид Р. Роусон и Стивен Дж. Колуччи (1992). Синоптическая климатология тепловых систем низкого давления над юго-западной Северной Америкой. Международный журнал климатологии , вып. 12 Выпуск 6, с. 529-545. Получено на 2009-03-08.
- ^ ВМС США (2008). Справочник по синоппе для Арктического Приложения B: среднемесячное давление на уровне моря, температура воздуха и высота 700 МБ. Архивированный 2016-12-26 на машине Wayback, полученной в 2009-03-08.
- ^ Национальная служба погоды Прогнозируется офис Колумбия, Южная Каролина (2009). Условия погоды. Национальная служба погоды Восточный регион штаб. Получено на 2009-03-08.
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). Теплый низкий. Архивировано 2007-08-17 в The Wayback Machine Американское метеорологическое общество . Получено на 2009-04-04.
- ^ Gongyuh Lin (2008). Синоптические погодные системы. Калифорнийский государственный университет , Нортридж. Получено на 2009-04-04.
- ^ Донна Ф. Такер (1998). Летняя система низкого давления в Мексике. Архивированный 2021-04-19 в The Wayback Machine Journal of Climate : с. 1002–1015. Получено на 2009-03-09.
- ^ Marcelo E. Seluchi, A. Celeste Saulo , Matilde Nicolini и Prakki Satyamurty (2003). Северо -западный аргентинский минимум: изучение двух типичных событий. Архивировано 2021-04-19 в The Wayback Machine Monthly Weather Review : с. 2361–2378. Получено на 2009-03-09.
- ^ Роджер Грэм Барри и Ричард Дж. Чорли (2003). Атмосфера, погода и климат. Routledge, p. 199. ISBN 978-0-415-27171-4 . Получено на 2009-03-08.
- ^ Бюро метеорологии . «Климат Джайлза» . Архивировано из оригинала 2008-08-11 . Получено 2008-05-03 .
- ^ B. Pu и Kh Cook (2008). Динамика низкоуровневого западного самолета над Западной Африкой. Американский геофизический союз, осенняя встреча 2008, Аннотация #A13A-0229. Получено на 2009-03-08.
- ^ Jump up to: а беременный Доктор Луиза Уоттс (2009). Что вызывает западноафриканский муссон? Национальный центр по экологической науке. Получено на 2009-04-04.
- ^ Доктор Майкл Пидвирни (2008). Глава 8: Введение в гидросферу (E). Процессы формирования облака. Физическая география. Получено на 2009-01-01.
- ^ Барт Ван Ден Херк и Элеонора Блит (2008). Глобальные карты локальной земле-атмосферной связи. Архивировал 2009-02-25 на машине Wayback Knmi. Получено на 2009-01-02.
- ^ Роберт Пенроуз Пирс (2002). Метеорология в тысячелетии. Академическая пресса, с. 66 ISBN 978-0-12-548035-2 . Получено на 2009-01-02.
- ^ Глоссарий метеорологии. Порыв фронт. Архивированный 2011-05-05 на машине Wayback, полученной в 2008-07-09.
- ^ BBC погода. Азиатский муссон. Получено на 2008-05-22.
- ^ Доктор Стив Акерман (1995). Море и земля. Университет Висконсина . Получено на 2006-10-24.
- ^ JetStream: онлайн -школа для погоды (2008). Морский ветерок. Архивировано 2006-09-23 в Wayback Machine Национальной службе службы погоды Southern. Получено на 2006-10-24.
- ^ AC Carvalho, A. Carvalho, I. Gelpi, M. Barreiro, C. Borrego, Ai Miranda, V. Perez-Munuzuri (2006). Влияние топографии и землепользования на дисперсию загрязняющих веществ на Атлантическом побережье Пиренейского полуострова. [ Постоянная мертвая ссылка ] Атмосферная среда 40 (2006) 3969–3982. Получено на 2009-03-09.
