การหมุนเวียนของชั้นบรรยากาศโดยทั่วไปคือการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของมวลอากาศที่แผ่ขยายไปทั่วโลก พวกเขาเป็นผู้ให้บริการ องค์ประกอบต่างๆและพลังงานทั่วทั้งชั้นบรรยากาศ

การกระจายพลังงานความร้อนเป็นระยะๆ และตามฤดูกาลทำให้เกิดกระแสอากาศ ส่งผลให้ดินและอากาศในพื้นที่ต่างๆ อุ่นขึ้น

นั่นคือเหตุผลที่อิทธิพลของแสงอาทิตย์เป็นผู้ก่อตั้งการเคลื่อนที่ของมวลอากาศและการไหลเวียนของบรรยากาศ การเคลื่อนที่ของอากาศบนโลกของเราแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - สูงถึงหลายเมตรหรือหลายสิบกิโลเมตร

รูปแบบที่ง่ายและเข้าใจได้มากที่สุดสำหรับการไหลเวียนของบรรยากาศของลูกบอลถูกสร้างขึ้นเมื่อหลายปีก่อนและถูกนำมาใช้ในปัจจุบัน การเคลื่อนที่ของมวลอากาศคงที่และไม่หยุดนิ่งโดยเคลื่อนผ่านโลกของเราทำให้เกิดวงจรอุบาทว์ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลเหล่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับรังสีดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยากับมหาสมุทร และปฏิสัมพันธ์ของบรรยากาศกับดิน

การเคลื่อนไหวของบรรยากาศเกิดจากความไม่แน่นอนในการกระจายตัว ความร้อนจากแสงอาทิตย์ทั่วทุกมุมโลก การสลับกันของมวลอากาศตรงข้าม - อุ่นและเย็น - การเคลื่อนที่ขึ้นลงอย่างกะทันหันอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดระบบการไหลเวียนที่หลากหลาย

บรรยากาศได้รับความร้อนได้ 3 วิธี คือ ใช้รังสีดวงอาทิตย์ ผ่านการควบแน่นของไอน้ำ และการแลกเปลี่ยนความร้อนกับเปลือกโลก

อากาศชื้นก็มีความสำคัญเช่นกันในการทำให้บรรยากาศอิ่มตัวด้วยความร้อน มีบทบาทอย่างมากในกระบวนการนี้ เขตร้อนมหาสมุทรแปซิฟิก.

กระแสลมในชั้นบรรยากาศ

(อากาศไหลในชั้นบรรยากาศของโลก)

มวลอากาศมีองค์ประกอบแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด การไหลของอากาศแบ่งออกเป็น 2 เกณฑ์หลัก - ทวีปและทะเล คอนติเนนตัลถูกสร้างขึ้นเหนือพื้นดินดังนั้นจึงมีความชื้นเล็กน้อย ในทางกลับกันน้ำทะเลจะเปียกมาก

กระแสลมหลักของโลก ได้แก่ ลมค้า พายุไซโคลน และแอนติไซโคลน

ลมค้าก่อตัวในเขตร้อน การเคลื่อนไหวของพวกเขามุ่งตรงไปที่ ดินแดนเส้นศูนย์สูตร. นี่เป็นเพราะความแตกต่างของความดัน - ที่เส้นศูนย์สูตรมีค่าต่ำและในเขตร้อนมีค่าสูง

(ลมค้าแสดงเป็นสีแดงบนแผนภาพ)

การก่อตัวของพายุไซโคลนเกิดขึ้นเหนือพื้นผิว น้ำอุ่น. มวลอากาศเคลื่อนจากศูนย์กลางไปยังขอบ อิทธิพลของพวกเขาคือมีฝนตกหนักและลมแรง

พายุหมุนเขตร้อนทำหน้าที่เหนือมหาสมุทรในบริเวณเส้นศูนย์สูตร พวกมันก่อตัวในเวลาใดก็ได้ของปี ทำให้เกิดพายุเฮอริเคนและพายุ

แอนติไซโคลนก่อตัวทั่วทวีปที่มีความชื้นต่ำแต่ก็มีปริมาณเพียงพอ พลังงานแสงอาทิตย์. มวลอากาศในกระแสเหล่านี้จะเคลื่อนจากขอบไปยังส่วนกลาง ซึ่งมวลอากาศจะร้อนขึ้นและค่อยๆ ลดลง นี่คือเหตุผลว่าทำไมพายุไซโคลนจึงทำให้อากาศแจ่มใสและสงบ

มรสุมเป็นลมที่แปรผันซึ่งทิศทางเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล

มวลอากาศทุติยภูมิ เช่น ไต้ฝุ่น พายุทอร์นาโด และสึนามิ ก็ถูกระบุเช่นกัน

การเคลื่อนที่ของมวลอากาศ

อากาศมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการทำงานของพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน

มวลอากาศอุ่นที่เคลื่อนจากบริเวณอุ่นไปยังบริเวณที่เย็นกว่าทำให้เกิดความร้อนขึ้นอย่างไม่คาดคิดเมื่อมาถึง ในเวลาเดียวกัน จากการสัมผัสกับพื้นผิวโลกที่เย็นกว่า มวลอากาศที่เคลื่อนที่จากด้านล่างจะถูกทำให้เย็นลง และชั้นอากาศที่อยู่ติดกับพื้นดินอาจเย็นกว่าชั้นบนด้วยซ้ำ การระบายความร้อนของมวลอากาศอุ่นที่มาจากด้านล่างทำให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำในชั้นอากาศต่ำสุด ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเมฆและการตกตะกอน เมฆเหล่านี้อยู่ต่ำ มักเคลื่อนตัวลงมาสู่พื้นดินและทำให้เกิดหมอก มวลอากาศอุ่นชั้นล่างจะค่อนข้างอบอุ่นและไม่มีผลึกน้ำแข็ง ดังนั้นจึงไม่สามารถให้ฝนตกหนักได้ มีเพียงฝนตกปรอยๆ บ้างเป็นครั้งคราวเท่านั้น เมฆมวลอากาศอุ่นปกคลุมทั่วทั้งท้องฟ้าด้วยชั้นสม่ำเสมอ (ต่อมาเรียกว่าสเตรตัส) หรือชั้นหยักเล็กน้อย (ต่อมาเรียกว่าสเตรโตคิวมูลัส)

มวลอากาศเย็นเคลื่อนจากบริเวณเย็นไปยังบริเวณที่อุ่นกว่าและทำให้เกิดความเย็น เมื่อเคลื่อนไปยังพื้นผิวโลกที่อุ่นขึ้นมันจะถูกให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องจากด้านล่าง เมื่อถูกความร้อน ไม่เพียงแต่จะไม่เกิดการควบแน่นเท่านั้น แต่เมฆและหมอกที่มีอยู่จะต้องระเหยไป อย่างไรก็ตาม ท้องฟ้าจะไม่กลายเป็นเมฆ เมฆเพียงก่อตัวด้วยเหตุผลที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เมื่อถูกความร้อน ร่างกายทั้งหมดจะร้อนขึ้นและความหนาแน่นลดลง ดังนั้นเมื่อชั้นอากาศต่ำสุดร้อนขึ้นและขยายตัว อากาศจะเบาขึ้นและลอยขึ้นในรูปของฟองอากาศหรือไอพ่นที่แยกจากกัน และอากาศเย็นที่หนักกว่าก็ลงมาในอากาศ สถานที่. อากาศก็เหมือนกับก๊าซอื่นๆ ที่จะร้อนขึ้นเมื่อถูกบีบอัด และเย็นลงเมื่อขยายตัว ความกดอากาศลดลงตามความสูงดังนั้นอากาศที่เพิ่มขึ้นขยายและเย็นลง 1 องศาสำหรับการเพิ่มขึ้นทุกๆ 100 เมตรและด้วยเหตุนี้ที่ระดับความสูงหนึ่งการควบแน่นและการก่อตัวของเมฆจึงเริ่มต้นขึ้น จากการอัดความร้อนขึ้นและไม่เพียงแต่ไม่มีอะไรควบแน่นในตัวพวกเขา แต่แม้แต่เศษเมฆที่ตกลงมาก็ระเหยไป ดังนั้นเมฆที่มีมวลอากาศเย็นจึงมีลักษณะเหมือนเมฆกองสูงโดยมีช่องว่างระหว่างกัน เมฆดังกล่าวเรียกว่าคิวมูลัสหรือคิวมูโลนิมบัส พวกเขาไม่เคยลงมาที่พื้นและไม่กลายเป็นหมอกและตามกฎแล้วอย่าปกคลุมท้องฟ้าที่มองเห็นได้ทั้งหมด ในเมฆดังกล่าว กระแสลมที่เพิ่มขึ้นจะพาหยดน้ำติดตัวไปยังชั้นที่มีผลึกน้ำแข็งอยู่เสมอ ในขณะที่เมฆสูญเสียรูปร่างลักษณะเฉพาะของดอกกะหล่ำ และเมฆกลายเป็นคิวมูโลนิมบัส ตั้งแต่บัดนี้เป็นต้นไป ปริมาณฝนจะตกลงมาจากก้อนเมฆ แม้จะหนักมาก แต่อยู่ได้ไม่นาน เนื่องจากก้อนเมฆมีขนาดเล็ก ดังนั้นสภาพอากาศของมวลอากาศเย็นจึงไม่เสถียรอย่างมาก

บรรยากาศด้านหน้า

ขอบเขตการสัมผัสระหว่างมวลอากาศที่แตกต่างกันเรียกว่าส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศ ในแผนที่สรุป ขอบเขตนี้เป็นเส้นที่นักอุตุนิยมวิทยาเรียกว่า "แนวหน้า" เส้นแบ่งระหว่างมวลอากาศอุ่นและเย็นเป็นพื้นผิวที่เกือบจะเป็นแนวนอนซึ่งตกลงไปสู่แนวหน้าอย่างมองไม่เห็น อากาศเย็นอยู่ใต้พื้นผิวนี้ และอากาศอุ่นอยู่ด้านบน เนื่องจากมวลอากาศมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา เขตแดนระหว่างมวลอากาศจึงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา คุณสมบัติที่น่าสนใจ: แนวหน้าจำเป็นต้องผ่านศูนย์กลางของบริเวณความกดอากาศต่ำและผ่านศูนย์กลางของบริเวณนั้น ความดันโลหิตสูงข้างหน้าไม่เคยผ่าน

แนวรบอบอุ่นเกิดขึ้นเมื่อมวลอากาศอุ่นเคลื่อนที่ไปข้างหน้า และมวลอากาศเย็นถอยกลับ อากาศร้อนเบาคืบคลานเหนืออากาศเย็น เนื่องจากอากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้อากาศเย็นลง เมฆจึงก่อตัวขึ้นเหนือพื้นผิวด้านหน้า อากาศอุ่นลอยขึ้นอย่างช้าๆ เพียงพอ ดังนั้นความฟุ้งของส่วนหน้าที่อบอุ่นจึงเป็นผ้าห่มที่เรียบลื่นของเมฆเซอร์โรสเตรตัสและอัลโตสเตรตัส ซึ่งมีความกว้างหลายร้อยเมตรและบางครั้งยาวหลายพันกิโลเมตร ยิ่งเมฆอยู่ข้างหน้าแนวหน้ามากเท่าไร เมฆก็จะยิ่งสูงและบางลงเท่านั้น

หน้าหนาวเคลื่อนเข้าหาอากาศอุ่น ในขณะเดียวกัน อากาศเย็นก็คืบคลานอยู่ใต้อากาศอุ่น เนื่องจากการเสียดสีกับพื้นผิวโลก ส่วนล่างของส่วนหน้าเย็นจึงล่าช้าไปด้านหลังส่วนบน ดังนั้นพื้นผิวส่วนหน้าจึงนูนไปข้างหน้า

กระแสน้ำวนบรรยากาศ

การพัฒนาและการเคลื่อนที่ของพายุไซโคลนและแอนติไซโคลนนำไปสู่การถ่ายเทมวลอากาศในระยะทางที่สำคัญ และการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่ไม่เป็นระยะซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงทิศทางและความเร็วลม โดยมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความขุ่นมัวและการตกตะกอน ในพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน อากาศจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ความดันบรรยากาศลดลง เบนไปภายใต้อิทธิพลของแรงต่างๆ เช่น แรงเหวี่ยง โคลิออลิส แรงเสียดทาน ฯลฯ ด้วยเหตุนี้ ในพายุไซโคลน ลมจึงมุ่งตรงไปยังศูนย์กลางโดยหมุนทวนเข็มนาฬิกาในภาคเหนือ ซีกโลกและตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้ในแอนติไซโคลนตรงกันข้ามจากศูนย์กลางที่มีการหมุนตรงกันข้าม

พายุไซโคลน- กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (จากหลายร้อยถึง 2-3 พันกิโลเมตร) โดยมีความดันบรรยากาศต่ำอยู่ตรงกลาง มีพายุหมุนนอกเขตร้อนและพายุหมุนเขตร้อน

พายุหมุนเขตร้อน (ไต้ฝุ่น) มีคุณสมบัติพิเศษและเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก พวกมันก่อตัวขึ้นในละติจูดเขตร้อน (ตั้งแต่ 5° ถึง 30° ของแต่ละซีกโลก) และมีขนาดที่เล็กกว่า (หลายร้อยหรือไม่เกินหนึ่งพันกิโลเมตร) แต่มีการไล่ระดับความดันและความเร็วลมที่ใหญ่กว่า ทำให้เกิดความเร็วถึงพายุเฮอริเคน พายุไซโคลนดังกล่าวมีลักษณะเป็น “ดวงตาแห่งพายุ” ซึ่งเป็นพื้นที่ตอนกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-30 กม. มีสภาพอากาศค่อนข้างปลอดโปร่งและสงบ รอบๆ มีเมฆคิวมูโลนิมบัสสะสมอย่างต่อเนื่องและมีฝนตกหนัก พายุหมุนเขตร้อนสามารถกลายเป็นนอกเขตร้อนได้ในระหว่างการพัฒนา

พายุไซโคลนนอกเขตร้อนก่อตัวเป็นส่วนใหญ่ใน แนวหน้าบรรยากาศซึ่งส่วนใหญ่มักพบในบริเวณกึ่งขั้วโลก มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่สำคัญที่สุด พายุไซโคลนมีลักษณะเป็นสภาพอากาศที่มีเมฆมากและมีฝนตก และสัมพันธ์กับการตกตะกอนส่วนใหญ่ในเขตอบอุ่น ศูนย์กลางของพายุไซโคลนนอกเขตร้อนมีปริมาณฝนที่รุนแรงที่สุดและมีเมฆปกคลุมหนาแน่นที่สุด

แอนติไซโคลน- บริเวณที่มีความกดอากาศสูง โดยปกติแล้ว สภาพอากาศของแอนติไซโคลนจะแจ่มใสหรือมีเมฆเป็นบางส่วน กระแสน้ำวนขนาดเล็ก (พายุทอร์นาโด ลิ่มเลือด พายุทอร์นาโด) ก็มีความสำคัญต่อสภาพอากาศเช่นกัน

สภาพอากาศ -ชุดค่าขององค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาและปรากฏการณ์บรรยากาศที่สังเกต ณ จุดใดจุดหนึ่ง ณ จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศ สภาพอากาศ หมายถึงสถานะปัจจุบันของบรรยากาศ ตรงข้ามกับสภาพภูมิอากาศ ซึ่งหมายถึงสถานะเฉลี่ยของบรรยากาศในช่วงเวลาที่ยาวนาน หากไม่มีความชัดเจน คำว่า “สภาพอากาศ” จะหมายถึงสภาพอากาศบนโลก สภาพอากาศเกิดขึ้นในชั้นโทรโพสเฟียร์ (ส่วนล่างของบรรยากาศ) และในไฮโดรสเฟียร์ สภาพอากาศสามารถอธิบายได้จากความกดอากาศ อุณหภูมิและความชื้น ความแรงและทิศทางลม เมฆปกคลุม ปริมาณน้ำฝน ระยะการมองเห็น ปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ (หมอก พายุหิมะ พายุฝนฟ้าคะนอง) และองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาอื่นๆ

ภูมิอากาศ(กรีกโบราณ κledίμα (ปฐมกาล κλίματος) - ความลาดชัน) - ลักษณะสภาพอากาศในระยะยาวของพื้นที่ที่กำหนดเนื่องจากที่ตั้งทางภูมิศาสตร์

สภาพภูมิอากาศเป็นกลุ่มสถานะทางสถิติที่ระบบผ่านไป: อุทกภาค → เปลือกโลก → บรรยากาศ ตลอดหลายทศวรรษ โดยปกติแล้วสภาพภูมิอากาศจะเข้าใจว่าเป็นค่าสภาพอากาศโดยเฉลี่ยในช่วงเวลาที่ยาวนาน (ตามลำดับหลายทศวรรษ) กล่าวคือ สภาพภูมิอากาศคือสภาพอากาศโดยเฉลี่ย ดังนั้น สภาพอากาศจึงเป็นสภาวะที่เกิดขึ้นทันทีของลักษณะบางอย่าง (อุณหภูมิ ความชื้น ความดันบรรยากาศ) การเบี่ยงเบนของสภาพอากาศจากบรรทัดฐานของสภาพอากาศไม่สามารถถือเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อย่างมาก หน้าหนาวไม่ได้บ่งบอกถึงสภาพอากาศที่เย็นลง ในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จำเป็นต้องมีแนวโน้มที่สำคัญในลักษณะของบรรยากาศในระยะเวลานานประมาณสิบปี กระบวนการทางธรณีฟิสิกส์หลักทั่วโลกที่กำหนดสภาพอากาศบนโลก ได้แก่ การไหลเวียนของความร้อน การไหลเวียนของความชื้น และการไหลเวียนของบรรยากาศโดยทั่วไป

การกระจายตัวของปริมาณน้ำฝนบนโลกเปิดการตกตะกอนของบรรยากาศ พื้นผิวโลกกระจายไม่สม่ำเสมอมาก บางพื้นที่มีความชื้นมากเกินไป ส่วนบางพื้นที่ขาดความชุ่มชื้น พื้นที่ที่ตั้งอยู่ตามแนวเขตร้อนทางเหนือและใต้ซึ่งมีอุณหภูมิสูงและมีความต้องการฝนตกมากเป็นพิเศษ จะได้รับปริมาณฝนน้อยมาก ดินแดนอันกว้างใหญ่ โลกที่มีความร้อนมากไม่ได้ใช้ เกษตรกรรมเนื่องจากขาดความชุ่มชื้น

เราจะอธิบายการกระจายตัวของปริมาณน้ำฝนที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวโลกได้อย่างไร? คุณคงเดาได้แล้วว่าสาเหตุหลักคือการวางสายพานที่มีความดันบรรยากาศต่ำและสูง ดังนั้นใกล้กับเส้นศูนย์สูตรในเขตความกดอากาศต่ำ อากาศร้อนอย่างต่อเนื่องจึงมีความชื้นจำนวนมาก เมื่อเพิ่มขึ้นก็จะเย็นลงและอิ่มตัว ดังนั้นในบริเวณเส้นศูนย์สูตรจึงมีเมฆมากและมีฝนตกหนักมาก นอกจากนี้ ยังมีฝนตกจำนวนมากในบริเวณอื่นๆ ของพื้นผิวโลก (ดูรูปที่ 18) ซึ่งมีแรงดันต่ำ

ปัจจัยที่ทำให้เกิดสภาพภูมิอากาศในสายพาน ความดันสูงกระแสลมด้านล่างมีอิทธิพลเหนือกว่า อากาศเย็นเมื่อลงมามีความชื้นเพียงเล็กน้อย เมื่อลดระดับลง จะหดตัวและร้อนขึ้น ทำให้แห้งมากขึ้น ดังนั้น ในบริเวณที่มีความกดอากาศสูงเหนือเขตร้อนและบริเวณขั้วโลก จึงมีปริมาณฝนเพียงเล็กน้อย

การแบ่งเขตภูมิอากาศ

การแบ่งพื้นผิวโลกตามลักษณะทั่วไปของสภาพภูมิอากาศออกเป็นโซนขนาดใหญ่ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพื้นผิวโลกซึ่งมีขอบเขตละติจูดไม่มากก็น้อยและระบุตามตัวชี้วัดภูมิอากาศบางประการ ขอบเขตละติจูดไม่จำเป็นต้องครอบคลุมซีกโลกทั้งหมดในละติจูด ภูมิภาคภูมิอากาศมีความโดดเด่นในเขตภูมิอากาศ มีโซนแนวตั้งที่ระบุอยู่ในภูเขาและอยู่เหนืออีกโซนหนึ่ง แต่ละโซนเหล่านี้มีสภาพอากาศเฉพาะตัว ในโซนละติจูดที่ต่างกันจะมีแนวตั้งเดียวกัน เขตภูมิอากาศจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ

บทบาททางนิเวศวิทยาและธรณีวิทยาของกระบวนการบรรยากาศ

ความโปร่งใสของบรรยากาศที่ลดลงเนื่องจากการปรากฏตัวของอนุภาคละอองลอยและฝุ่นที่เป็นของแข็งในนั้นส่งผลต่อการกระจายตัวของรังสีดวงอาทิตย์ทำให้เพิ่มอัลเบโด้หรือการสะท้อนแสง ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ที่ทำให้เกิดการสลายตัวของโอโซน และการเกิด “เมฆมุก” ที่ประกอบด้วยไอน้ำ ทำให้เกิดผลเช่นเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของการสะท้อนแสงทั่วโลก รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของก๊าซในชั้นบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซเรือนกระจก ล้วนมีส่วนรับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ความร้อนไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความแตกต่าง ความดันบรรยากาศเหนือส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลก ทำให้เกิดการไหลเวียนของชั้นบรรยากาศซึ่งก็คือ คุณสมบัติที่โดดเด่นโทรโพสเฟียร์ เมื่อมีความแตกต่างของความดันเกิดขึ้น อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณนั้น ความดันต่ำ. การเคลื่อนที่ของมวลอากาศเหล่านี้ ร่วมกับความชื้นและอุณหภูมิ เป็นตัวกำหนดลักษณะทางนิเวศวิทยาและธรณีวิทยาหลักของกระบวนการบรรยากาศ

ลมทำหน้าที่ทางธรณีวิทยาต่างๆ บนพื้นผิวโลก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเร็ว ด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที เขย่ากิ่งไม้หนาทึบ ยกและขนย้ายฝุ่นและทรายละเอียด หักกิ่งไม้ด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที บรรทุกทรายและกรวด ด้วยความเร็ว 30 เมตร/วินาที (พายุ) ทำลายหลังคาบ้านเรือน ถอนต้นไม้ หักเสา เคลื่อนย้ายก้อนกรวดและขนเศษหินขนาดเล็ก และลมพายุเฮอริเคนที่ความเร็ว 40 เมตร/วินาที ทำลายบ้านเรือน ทำลายและทำลายอำนาจ เสาแนวถอนต้นไม้ใหญ่

พายุทอร์นาโดและพายุทอร์นาโด (พายุทอร์นาโด) - กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่เกิดขึ้นในฤดูร้อนบนแนวหน้าชั้นบรรยากาศที่ทรงพลัง ด้วยความเร็วสูงสุด 100 เมตร/วินาที มีผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากพร้อมทั้งตามมาด้วยภัยพิบัติ ลมพายุเป็นลมหมุนแนวนอนที่มีความเร็วลมพายุเฮอริเคน (สูงถึง 60-80 เมตร/วินาที) มักมีฝนตกหนักและพายุฝนฟ้าคะนองตามมาด้วยซึ่งกินเวลานานหลายนาทีถึงครึ่งชั่วโมง ลมพายุครอบคลุมพื้นที่กว้างถึง 50 กม. และเดินทางได้ระยะทาง 200-250 กม. พายุพายุในมอสโกและภูมิภาคมอสโกในปี 1998 ทำลายหลังคาบ้านเรือนหลายหลังและต้นไม้โค่นล้ม

พายุทอร์นาโดที่เรียกว่า อเมริกาเหนือพายุทอร์นาโดเป็นกระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่มีรูปทรงกรวยที่ทรงพลัง ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับเมฆฝนฟ้าคะนอง เป็นเสาอากาศเรียวเล็กอยู่ตรงกลาง มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบถึงหลายร้อยเมตร พายุทอร์นาโดมีลักษณะเป็นกรวย คล้ายกับงวงช้างมาก ลงมาจากเมฆหรือขึ้นมาจากพื้นผิวโลก ด้วยคุณสมบัติหายากที่รุนแรงและความเร็วในการหมุนสูง พายุทอร์นาโดเดินทางได้ไกลหลายร้อยกิโลเมตร ดึงฝุ่น น้ำจากอ่างเก็บน้ำ และวัตถุต่างๆ เข้ามา พายุทอร์นาโดที่ทรงพลังจะมาพร้อมกับพายุฝนฟ้าคะนอง ฝน และมีพลังทำลายล้างอันยิ่งใหญ่

พายุทอร์นาโดไม่ค่อยเกิดขึ้นในขั้วลบหรือ บริเวณเส้นศูนย์สูตรที่ซึ่งมีอากาศหนาวหรือร้อนอยู่ตลอดเวลา มีพายุทอร์นาโดเล็กน้อยในมหาสมุทรเปิด พายุทอร์นาโดเกิดขึ้นในยุโรป ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย สหรัฐอเมริกา และในรัสเซีย เกิดขึ้นบ่อยครั้งในภูมิภาคแบล็คเอิร์ธตอนกลาง ในภูมิภาคมอสโก ยาโรสลาฟล์ นิซนีนอฟโกรอด และอิวาโนโว

พายุทอร์นาโดพัดและเคลื่อนย้ายรถยนต์ บ้าน รถม้า และสะพาน พายุทอร์นาโดที่สร้างความเสียหายโดยเฉพาะเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา ทุกปีจะมีพายุทอร์นาโดประมาณ 450 ถึง 1,500 ลูก และมีผู้เสียชีวิตโดยเฉลี่ยประมาณ 100 คน พายุทอร์นาโดเป็นกระบวนการทำลายล้างบรรยากาศที่ออกฤทธิ์เร็ว พวกมันก่อตัวในเวลาเพียง 20-30 นาที และอายุการใช้งานของมันอยู่ที่ 30 นาที ดังนั้นจึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนายเวลาและสถานที่ที่เกิดพายุทอร์นาโด

กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่ทำลายล้างแต่คงอยู่ยาวนานคือพายุไซโคลน พวกมันถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความดันซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางประการทำให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของการไหลของอากาศ กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศเกิดขึ้นรอบๆ กระแสน้ำอุ่นชื้นอันทรงพลังที่เพิ่มขึ้น และหมุนตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็วสูง ซีกโลกใต้และทวนเข็มนาฬิกา - ทางทิศเหนือ พายุไซโคลนต่างจากพายุทอร์นาโดตรงที่มีต้นกำเนิดเหนือมหาสมุทรและก่อให้เกิดผลทำลายล้างทั่วทวีป ปัจจัยทำลายล้างหลัก ได้แก่ ลมแรง ฝนตกหนัก ฝนตกหนัก ลูกเห็บ และน้ำท่วมฉับพลัน ลมที่มีความเร็ว 19 - 30 เมตร/วินาที ก่อให้เกิดพายุ 30 - 35 เมตร/วินาที - พายุ และมากกว่า 35 เมตร/วินาที - พายุเฮอริเคน

พายุหมุนเขตร้อน - พายุเฮอริเคนและไต้ฝุ่น - มีความกว้างเฉลี่ยหลายร้อยกิโลเมตร ความเร็วลมภายในพายุไซโคลนถึงแรงพายุเฮอริเคน พายุหมุนเขตร้อนกินเวลานานหลายวันถึงหลายสัปดาห์ โดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วตั้งแต่ 50 ถึง 200 กม./ชม. พายุไซโคลนละติจูดกลางก็มี เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น. ขนาดตามขวางมีตั้งแต่พันถึงหลายพันกิโลเมตร และความเร็วลมมีพายุ พวกมันเคลื่อนตัวจากทางตะวันตกไปในซีกโลกเหนือและมีลูกเห็บและหิมะตกตามมาด้วย ซึ่งเป็นความหายนะในธรรมชาติ ในแง่ของจำนวนเหยื่อและความเสียหายที่เกิดขึ้น พายุไซโคลนและพายุเฮอริเคนและไต้ฝุ่นที่เกี่ยวข้องถือเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติในชั้นบรรยากาศที่ใหญ่ที่สุดหลังน้ำท่วม ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นในเอเชีย ยอดผู้เสียชีวิตจากพายุเฮอริเคนมีเป็นพัน ในปี 1991 ระหว่างเกิดพายุเฮอริเคนในบังคลาเทศซึ่งทำให้เกิดคลื่นทะเลสูง 6 เมตร มีผู้เสียชีวิต 125,000 คน พายุไต้ฝุ่นสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสหรัฐอเมริกา ขณะเดียวกันก็มีผู้เสียชีวิตนับสิบร้อยคน ใน ยุโรปตะวันตกพายุเฮอริเคนทำให้เกิดความเสียหายน้อยลง

พายุฝนฟ้าคะนองถือเป็นปรากฏการณ์บรรยากาศที่เป็นหายนะ เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว อากาศชื้น. บริเวณชายแดนเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง 90-100 วันต่อปี เขตอบอุ่น 10-30 วัน ในประเทศของเรา จำนวนมากที่สุดพายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นในคอเคซัสเหนือ

พายุฝนฟ้าคะนองมักกินเวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมง อันตรายอย่างยิ่งคือฝนตกหนัก ลูกเห็บ ฟ้าผ่า ลมกระโชก และกระแสลมในแนวดิ่ง อันตรายจากลูกเห็บจะพิจารณาจากขนาดของลูกเห็บ ในเทือกเขาคอเคซัสเหนือ ครั้งหนึ่งเคยมีลูกเห็บหนักถึง 0.5 กิโลกรัม และในอินเดีย ลูกเห็บหนัก 7 กิโลกรัมบันทึกไว้ พื้นที่ที่อันตรายในเมืองที่สุดในประเทศของเราตั้งอยู่ในคอเคซัสตอนเหนือ ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2535 ลูกเห็บทำให้สนามบินเสียหาย” น้ำแร่» เครื่องบิน 18 ลำ

ไปสู่อันตราย ปรากฏการณ์บรรยากาศรวมถึงฟ้าผ่า พวกเขาฆ่าคน ปศุสัตว์ ทำให้เกิดไฟไหม้ และสร้างความเสียหายให้กับระบบไฟฟ้า มีผู้เสียชีวิตจากพายุฝนฟ้าคะนองประมาณ 10,000 รายและผลที่ตามมาทุกปีทั่วโลก นอกจากนี้ ในบางพื้นที่ของแอฟริกา ฝรั่งเศส และสหรัฐอเมริกา จำนวนผู้ประสบภัยจากฟ้าผ่ามีมากกว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่นๆ ความเสียหายทางเศรษฐกิจประจำปีจากพายุฝนฟ้าคะนองในสหรัฐอเมริกามีมูลค่าอย่างน้อย 700 ล้านดอลลาร์

ความแห้งแล้งเป็นเรื่องปกติสำหรับพื้นที่ทะเลทราย ที่ราบกว้างใหญ่ และป่าที่ราบกว้างใหญ่ การขาดฝนทำให้ดินแห้ง ระดับน้ำใต้ดินและในอ่างเก็บน้ำลดลงจนแห้งสนิท การขาดความชื้นนำไปสู่การตายของพืชผักและพืชผล ความแห้งแล้งรุนแรงมากในแอฟริกา ตะวันออกกลางและตะวันออก เอเชียกลาง และอเมริกาเหนือตอนใต้

ความแห้งแล้งเปลี่ยนแปลงสภาพความเป็นอยู่ของมนุษย์และส่งผลเสียต่อ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การทำดินเค็ม ลมแห้ง พายุฝุ่น การพังทลายของดิน และไฟป่า ไฟจะรุนแรงเป็นพิเศษในช่วงฤดูแล้งในภูมิภาคไทกา ป่าเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน และทุ่งหญ้าสะวันนา

ความแห้งแล้งเป็นกระบวนการระยะสั้นที่กินเวลาหนึ่งฤดูกาล เมื่อภัยแล้งกินเวลานานกว่าสองฤดูกาล อาจเกิดภาวะอดอยากและการเสียชีวิตจำนวนมาก โดยทั่วไปแล้วภัยแล้งส่งผลกระทบต่ออาณาเขตของประเทศหนึ่งหรือหลายประเทศ ความแห้งแล้งที่ยืดเยื้อยาวนานพร้อมผลที่ตามมาอันน่าเศร้าเกิดขึ้นบ่อยครั้งโดยเฉพาะในภูมิภาค Sahel ของแอฟริกา

ปรากฏการณ์บรรยากาศ เช่น หิมะตก ฝนตกหนักในระยะสั้น และฝนตกต่อเนื่องเป็นเวลานาน ทำให้เกิดความเสียหายอย่างมาก หิมะตกทำให้เกิดหิมะถล่มขนาดใหญ่บนภูเขา และหิมะที่ตกลงมาละลายอย่างรวดเร็วและฝนตกเป็นเวลานานทำให้เกิดน้ำท่วม ปริมาณน้ำมหาศาลที่ตกลงบนพื้นผิวโลก โดยเฉพาะในบริเวณที่ไม่มีต้นไม้ ทำให้เกิดการพังทลายของดินอย่างรุนแรง มีการเติบโตอย่างเข้มข้นของระบบลำห้วย น้ำท่วมเกิดขึ้นจากผลของน้ำท่วมใหญ่ในช่วงเวลาที่มีฝนตกหนักหรือมีน้ำขึ้นสูงหลังจากการอุ่นขึ้นอย่างกะทันหันหรือหิมะละลายในฤดูใบไม้ผลิ ดังนั้นจึงเป็นปรากฏการณ์ทางชั้นบรรยากาศโดยกำเนิด (จะกล่าวถึงในบทเกี่ยวกับบทบาททางนิเวศวิทยาของไฮโดรสเฟียร์)

การผุกร่อน- การทำลายและการเปลี่ยนแปลงของหินภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ อากาศ น้ำ จำนวนทั้งสิ้น กระบวนการที่ซับซ้อนการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของหินและแร่ธาตุที่เป็นส่วนประกอบ นำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ผุกร่อน เกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ และชีวมณฑลบนเปลือกโลก หากหินยังคงอยู่บนพื้นผิวเป็นเวลานาน ผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงทำให้เกิดเปลือกโลกที่ผุกร่อน การผุกร่อนของสภาพอากาศมีสามประเภท: ทางกายภาพ (น้ำแข็ง น้ำ และลม) (ทางกล) เคมี และชีวภาพ

สภาพดินฟ้าอากาศทางกายภาพ

ยิ่งอุณหภูมิแตกต่างกันในระหว่างวันมากเท่าไร กระบวนการผุกร่อนของอากาศก็จะยิ่งเกิดขึ้นเร็วขึ้นเท่านั้น ขั้นตอนต่อไปในการผุกร่อนเชิงกลคือการที่น้ำเข้าไปในรอยแตกร้าว ซึ่งเมื่อถูกแช่แข็ง ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น 1/10 ของปริมาตร ซึ่งส่งผลให้หินผุกร่อนมากยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น หากก้อนหินตกลงไปในแม่น้ำ ก้อนหินเหล่านั้นก็จะถูกบดขยี้อย่างช้าๆ และถูกบดขยี้ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำ กระแสโคลน ลม แรงโน้มถ่วง แผ่นดินไหว และการระเบิดของภูเขาไฟ ยังส่งผลต่อการผุกร่อนทางกายภาพของหินอีกด้วย การบดหินด้วยกลไกนำไปสู่การผ่านและการกักเก็บน้ำและอากาศโดยหิน เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นอย่างมากของพื้นที่ผิว ซึ่งสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อสภาพอากาศทางเคมี ผลจากความหายนะทำให้หินสามารถพังทลายลงจากพื้นผิวจนกลายเป็นหินพลูโตนิก แรงกดดันทั้งหมดที่เกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นจากหินด้านข้าง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้หินพลูโตนิกเริ่มขยายตัว ซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของชั้นบนของหิน

การผุกร่อนของสารเคมี

การผุกร่อนของสารเคมีเป็นการผสมผสานระหว่างกระบวนการทางเคมีต่าง ๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการทำลายหินเพิ่มเติมและการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ องค์ประกอบทางเคมีด้วยการก่อตัวของแร่ธาตุและสารประกอบใหม่ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการผุกร่อนของสารเคมีคือน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจน น้ำเป็นตัวทำละลายที่มีพลังของหินและแร่ธาตุ หลัก ปฏิกิริยาเคมีน้ำที่มีแร่ธาตุของหินอัคนี - การไฮโดรไลซิสนำไปสู่การแทนที่แคตไอออนขององค์ประกอบอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทของตาข่ายคริสตัลด้วยไฮโดรเจนไอออนของโมเลกุลน้ำที่แยกออกจากกัน:

KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH

เบสที่ได้ (KOH) จะสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างในสารละลาย ซึ่งทำให้เกิดการทำลายโครงผลึกออร์โธเคลสเพิ่มเติม เมื่อมี CO2 KOH จะเปลี่ยนเป็นรูปแบบคาร์บอเนต:

2KOH+CO2=K2CO3+H2O

ปฏิกิริยาของน้ำกับแร่ธาตุหินยังทำให้เกิดความชุ่มชื้น - การเติมอนุภาคของน้ำลงในอนุภาคแร่ ตัวอย่างเช่น:

2Fe2O3+3H2O=2Fe2O 3H2O

ในเขตของการผุกร่อนทางเคมีปฏิกิริยาออกซิเดชั่นก็แพร่หลายเช่นกันซึ่งแร่ธาตุหลายชนิดที่มีโลหะที่สามารถออกซิเดชั่นจะต้องอยู่ภายใต้ ตัวอย่างที่ชัดเจนของปฏิกิริยาออกซิเดชั่นระหว่างการผุกร่อนทางเคมีคือปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลออกซิเจนกับซัลไฟด์ สภาพแวดล้อมทางน้ำ. ดังนั้นในระหว่างการออกซิเดชันของไพไรต์พร้อมกับซัลเฟตและไฮเดรตของเหล็กออกไซด์ กรดซัลฟูริกมีส่วนร่วมในการสร้างแร่ธาตุใหม่ๆ

2FeS2+7O2+H2O=2FeSO4+H2SO4;

12FeSO4+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3;

2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3 3H2O+6H2SO4

การผุกร่อนของรังสี

การผุกร่อนของรังสีคือการทำลายหินภายใต้อิทธิพลของรังสี การผุกร่อนของรังสีมีอิทธิพลต่อกระบวนการผุกร่อนทางเคมี ชีวภาพ และกายภาพ ตัวอย่างทั่วไปของหินที่ไวต่อการผุกร่อนของรังสีอย่างมากคือหินรีโกลิธบนดวงจันทร์

การผุกร่อนทางชีวภาพ

การผุกร่อนทางชีวภาพเกิดจากสิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย เชื้อรา ไวรัส สัตว์ที่ขุดดิน พืชชั้นล่างและสูงกว่า) ในกระบวนการของกิจกรรมชีวิตพวกมันส่งผลกระทบต่อหินโดยกลไก (การทำลายและการบดขยี้หินโดยการปลูกรากพืชเมื่อเดินขุด สัตว์เป็นโพรง) โดยเฉพาะจุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการผุกร่อนทางชีวภาพ

ผลิตภัณฑ์ผุกร่อน

ผลจากการผุกร่อนในพื้นที่ต่างๆ ของโลกบนพื้นผิวคือคูรุม ผลิตภัณฑ์จากการผุกร่อนภายใต้เงื่อนไขบางประการได้แก่ หินบด เศษหิน เศษหินชนวน เศษทรายและดินเหนียว รวมถึงดินขาว ดินเหลือง และเศษหินแต่ละชิ้น รูปแบบต่างๆและขนาดขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางปิโตรกราฟิก เวลา และสภาพอากาศ

มวลอากาศ- สิ่งเหล่านี้คือส่วนที่เคลื่อนไหวของโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกัน - อุณหภูมิความโปร่งใส คุณสมบัติของมวลอากาศเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอาณาเขตที่ก่อตัวขึ้นภายใต้เงื่อนไขของการอยู่ระยะยาว มวลอากาศมี 4 ประเภทหลักขึ้นอยู่กับการก่อตัว: () เขตร้อนและ แต่ละประเภททั้งสี่ประเภทนี้ก่อตัวขึ้นเหนือพื้นที่ทางบกและทางทะเล เนื่องจากพื้นดินและทะเลมีความร้อนถึงระดับที่ต่างกัน ชนิดย่อยจึงสามารถก่อตัวขึ้นในแต่ละประเภทเหล่านี้ได้ - มวลอากาศในทวีปและในทะเล

อากาศอาร์กติก (แอนตาร์กติก) ก่อตัวเหนือพื้นผิวน้ำแข็งของละติจูดขั้วโลก ลักษณะ อุณหภูมิต่ำมีความชื้นต่ำ ในขณะที่อากาศในทะเลอาร์กติกมีความชื้นมากกว่าอากาศภาคพื้นทวีป อากาศอาร์กติกบุกรุกละติจูดต่ำ ทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างมาก ภูมิประเทศที่ราบเรียบช่วยให้สามารถเจาะเข้าไปด้านในของทวีปได้ไกล สามารถสังเกตปรากฏการณ์ที่คล้ายกันได้ เมื่อมันเคลื่อนตัวลงใต้ อากาศอาร์กติกจะอุ่นขึ้นและก่อให้เกิดลมแห้ง ซึ่งทำให้เกิดลมบ่อยครั้งในพื้นที่

มวลอากาศปานกลางก่อตัวขึ้นในละติจูดพอสมควร มวลอากาศเขตอบอุ่นของทวีปจะเย็นลงอย่างมากในฤดูหนาว พวกเขามีความชื้นต่ำ ด้วยการรุกรานของมวลอากาศในทวีป ทำให้อากาศหนาวจัดชัดเจน ในฤดูร้อน อากาศภาคพื้นทวีปจะแห้งและร้อนมาก มวลอากาศทางทะเลในละติจูดพอสมควรมีความชื้นปานกลาง ในฤดูหนาวจะมีเมฆละลาย ส่วนในฤดูร้อนจะมีเมฆมากและมีอุณหภูมิที่เย็นกว่า

มวลอากาศเขตร้อน ตลอดทั้งปีก่อตัวขึ้นในเขตร้อน โดยทั่วไปแล้ว พันธุ์สัตว์ทะเลจะมีความชื้นและอุณหภูมิสูง ส่วนพันธุ์ตามทวีปจะมีฝุ่น แห้ง และอื่นๆ อีกมากมาย อุณหภูมิสูง.

มวลอากาศในเส้นศูนย์สูตรก่อตัวขึ้น โซนเส้นศูนย์สูตร. รอบแกนของมันมีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่ของมวลอากาศไปยังซีกโลกเหนือหรือซีกโลกใต้ มวลอากาศเหล่านี้มีลักษณะพิเศษคืออุณหภูมิสูงและความชื้นสูง และไม่มีการแบ่งแยกมวลอากาศทางทะเลและทวีปอย่างชัดเจน

มวลอากาศที่เกิดขึ้นจะเริ่มเคลื่อนที่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เหตุผลก็คือความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวโลกและผลที่ตามมาก็คือความแตกต่าง หากไม่มีการเคลื่อนที่ของมวลอากาศก็จะอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีจะสูงขึ้น 13° และที่ละติจูด 70° - 23° ต่ำกว่าปัจจุบัน

การบุกรุกพื้นที่ที่มีคุณสมบัติความร้อนพื้นผิวแตกต่างกัน มวลอากาศจะค่อยๆ เปลี่ยนรูป ตัวอย่างเช่น อากาศทะเลอุณหภูมิปานกลาง เข้าสู่แผ่นดินและเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน ค่อยๆ ร้อนขึ้นและแห้งไป กลายเป็นอากาศภาคพื้นทวีป การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศเป็นลักษณะเฉพาะของละติจูดเขตอบอุ่น โดยที่อากาศอุ่นและแห้งจากละติจูด และอากาศเย็นและแห้งจากขั้วโลกใต้เข้ามาบุกรุกเป็นระยะๆ

10. มวลอากาศ

10.5. การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศ

เมื่อสภาวะการไหลเวียนเปลี่ยนแปลง มวลอากาศโดยรวมจะเคลื่อนจากแหล่งกำเนิดไปยังพื้นที่ใกล้เคียง โดยมีปฏิสัมพันธ์กับมวลอากาศอื่นๆ

เมื่อเคลื่อนที่มวลอากาศเริ่มเปลี่ยนคุณสมบัติของมัน - พวกมันไม่เพียงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแหล่งกำเนิดเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของมวลอากาศใกล้เคียงด้วยคุณสมบัติของพื้นผิวด้านล่างที่มวลอากาศผ่านไป ตลอดจนระยะเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่มีการก่อตัวของมวลอากาศ มวล

อิทธิพลเหล่านี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณความชื้นในอากาศ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศอันเป็นผลมาจากการปล่อยความร้อนแฝงหรือการแลกเปลี่ยนความร้อนกับพื้นผิวด้านล่าง

i กระบวนการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมวลอากาศเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงหรือ

วิวัฒนาการ.

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของมวลอากาศเรียกว่าไดนามิก ความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศที่ระดับความสูงต่างกันจะแตกต่างกันการมีการเปลี่ยนความเร็วทำให้เกิดการผสมปนเปกัน หากอากาศชั้นล่างได้รับความร้อน ความไม่แน่นอนจะเกิดขึ้นและเกิดการผสมแบบพาความร้อน

โดยปกติกระบวนการเปลี่ยนแปลงมวลอากาศจะใช้เวลา 3 ถึง 7 วัน สัญญาณของการสิ้นสุดคือการหยุดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศในแต่ละวันทั้งใกล้พื้นผิวโลกและที่ระดับความสูง - เช่น ถึงอุณหภูมิสมดุล

อุณหภูมิสมดุลแสดงลักษณะเฉพาะของอุณหภูมิที่กำหนด

พื้นที่ใน เวลาที่กำหนดของปี.

กระบวนการบรรลุอุณหภูมิสมดุลถือได้ว่าเป็นกระบวนการสร้างมวลอากาศใหม่

การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศจะรุนแรงเป็นพิเศษเมื่อพื้นผิวด้านล่างเปลี่ยนแปลง เช่น เมื่อมวลอากาศเคลื่อนที่จากพื้นดินสู่ทะเล

ตัวอย่างที่เด่นชัดคือการเปลี่ยนแปลงของอากาศเขตอบอุ่นเหนือทะเลญี่ปุ่นในฤดูหนาว

10. มวลอากาศ

เมื่ออากาศเขตอบอุ่นของทวีปเคลื่อนตัวเหนือทะเลญี่ปุ่น ก็จะกลายเป็นอากาศที่มีคุณสมบัติคล้ายกับอากาศในทะเลเขตอบอุ่นซึ่งครอบครองมหาสมุทรแปซิฟิกในฤดูหนาว

อากาศเขตอบอุ่นของทวีปมีลักษณะเป็นความชื้นต่ำและอุณหภูมิอากาศต่ำมาก การเปลี่ยนแปลงของอากาศเย็นภาคพื้นทวีปเหนือทะเลญี่ปุ่นมีความรุนแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีการบุกรุกอย่างฉับพลัน ซึ่งเป็นช่วงที่มวลอากาศอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลง

บทบาทหลักในการเปลี่ยนแปลงความร้อนของอากาศในชั้นผิวเกิดจากการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนระหว่างมวลอากาศและพื้นผิวทะเลที่อยู่เบื้องล่าง

ความเข้มของการทำความร้อนของอากาศเย็นเหนือทะเลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำและอากาศ ตามการประมาณการเชิงประจักษ์ ขนาดของการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนของอากาศเย็นใกล้ผิวน้ำทะเลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลิตภัณฑ์

(T-Tw) เสื้อ,

โดยที่ T คืออุณหภูมิของอากาศในทวีป Tw คืออุณหภูมิของพื้นผิวทะเล t คือเวลา (เป็นชั่วโมง) ของการเคลื่อนที่ของอากาศในทวีปเหนือทะเล

เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศของมรสุมภาคพื้นทวีปกับอุณหภูมิพื้นผิวทะเลเหนือทะเลญี่ปุ่นเกิน 10-15 °C นอกชายฝั่ง Primorye อากาศที่อุ่นขึ้นที่ผิวน้ำทะเลจึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและขึ้นอยู่กับ เส้นทางเหนือทะเล

นอกจากนี้ เมื่ออากาศเย็นเข้าสู่พื้นผิวใต้ท้องทะเลอันอบอุ่นของทะเลญี่ปุ่น ความไม่แน่นอนก็จะเพิ่มขึ้น ขนาดของการไล่ระดับอุณหภูมิแนวตั้งในชั้นพื้นดิน (100-150 ม.) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความสูง

โปรดทราบว่าเมื่อมีลมอ่อนอากาศจะอุ่นขึ้นมากกว่าด้วย ลมแรงแต่ในขณะเดียวกันก็มีเพียงชั้นบรรยากาศบาง ๆ เท่านั้นที่ได้รับความร้อน เมื่อมีลมแรง ชั้นอากาศที่มีความหนามากขึ้นจะเกี่ยวข้องกับการผสมกัน - สูงถึง 1.5 กม. หรือมากกว่า การแลกเปลี่ยนความร้อนปั่นป่วนอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางอ้อมซึ่งเป็นความถี่ที่สำคัญของลมปานกลางและลมแรงเหนือทะเล ช่วยให้อากาศอุ่นแพร่กระจายอย่างรวดเร็วขึ้นไปข้างบน ในเวลาเดียวกัน การเคลื่อนตัวของความเย็นจะเพิ่มขึ้นตามความสูง ซึ่งนำไปสู่ความไม่แน่นอนของมวลอากาศที่เพิ่มขึ้น

เมื่อเคลื่อนตัวข้ามทะเล อากาศภาคพื้นทวีปไม่เพียงแต่อุ่นขึ้นเท่านั้น แต่ยังอุดมไปด้วยความชื้นอีกด้วย ซึ่งยังเพิ่มความไม่แน่นอนตามระดับการควบแน่นที่ลดลง

10. มวลอากาศ

เมื่ออากาศชื้นเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการควบแน่น ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะเกิดขึ้น ความร้อนที่ปล่อยออกมาของการควบแน่น ( ความร้อนแฝงการกลายเป็นไอ) ใช้เพื่อทำความร้อนให้กับอากาศ เมื่ออากาศชื้นเพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะลดลงตามกฎความชื้นอะเดียแบติก กล่าวคือ ช้ากว่าในกรณีของอากาศแห้ง

ขณะที่มันเคลื่อนตัวข้ามทะเล พร้อมกับการอุ่นและความชื้น มวลอากาศจะไม่เสถียร อย่างน้อยก็ในชั้นบรรยากาศตอนล่าง 1.5 กิโลเมตร ไม่เพียงแต่ไดนามิกเท่านั้นแต่ยังพัฒนาการพาความร้อนอย่างเข้มข้นอีกด้วย เห็นได้จากการก่อตัวของเมฆคิวมูลัสซึ่งเป็นเซลล์ปิดที่ผิดรูป ภายใต้อิทธิพลของลม เซลล์เหล่านี้จะยืดออกเป็นโซ่จากชายฝั่งพรีมอรีไปจนถึงชายฝั่งตะวันตกของญี่ปุ่น ซึ่งความหนาของเซลล์จะเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดการตกตะกอน

การก่อตัวของเมฆเหนือทะเลและการเปลี่ยนแปลงของความขุ่นมัวตามเส้นทางมวลอากาศ ส่งผลให้อุณหภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ความขุ่นมัวที่เกิดขึ้นจะคัดกรองรังสีที่ออกไปและสร้างรังสีสวนทางกับบรรยากาศ

นอกจากนี้กระแสลมด้านล่างยังเกิดขึ้นตามแนวขอบของเซลล์เมฆอีกด้วย เมื่อมันลงมา อากาศจะถูกลบออกจากสถานะอิ่มตัวและทำให้ร้อนขึ้นแบบอะเดียแบติก กระแสน้ำที่ไหลลงสู่ทะเลทั้งหมดสามารถมีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศเหนือทะเล

นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงของอัลเบโด้ยังมีบทบาทในการเพิ่มอุณหภูมิอากาศ กล่าวคือ อากาศจะเคลื่อนตัวในฤดูหนาวจากทวีปซึ่งมีหิมะปกคลุมอยู่เหนือกว่า (อัลเบโด้โดยเฉลี่ย 0.7) ไปยังพื้นผิวเปิดของทะเล (อัลเบโด้โดยเฉลี่ย 0.2) สภาวะเหล่านี้อาจทำให้อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้น 5-10 °C

การสะสมของอากาศอุ่นนอกชายฝั่งตะวันออกของทะเลญี่ปุ่นทำให้เกิดการก่อตัวของเมฆและการตกตะกอน ซึ่งจะส่งผลต่อการก่อตัวของสนามอุณหภูมิของอากาศ

10.6. การจำแนกประเภททางอุณหพลศาสตร์ของมวลอากาศ

จากมุมมองของการเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศ สามารถจำแนกได้เป็น อุ่น เย็น และเป็นกลาง การจำแนกประเภทนี้เรียกว่าอุณหพลศาสตร์

10. มวลอากาศ

i อุ่น (เย็น) คือมวลอากาศที่อุ่นขึ้น (เย็นลง)

สภาพแวดล้อมและในพื้นที่ที่กำหนดจะค่อยๆ เย็นลง (ร้อน) โดยพยายามเข้าใกล้สมดุลทางความร้อน

ภายใต้ สิ่งแวดล้อมในที่นี้เราเข้าใจธรรมชาติของพื้นผิวด้านล่างแล้ว สถานะความร้อนตลอดจนมวลอากาศใกล้เคียง

ค่อนข้างอุ่น (เย็น) คือมวลอากาศที่อุ่นกว่า (เย็นกว่า) มากกว่ามวลอากาศโดยรอบ และยังคงอุ่นขึ้น (เย็น) ในพื้นที่ที่กำหนด กล่าวคือ คือความเย็น (อุ่น) ในความหมายข้างต้น.

เพื่อตรวจสอบว่ามวลอากาศในพื้นที่ที่กำหนดกำลังเย็นหรืออุ่นขึ้น ควรเปรียบเทียบอุณหภูมิอากาศที่วัดในเวลาเดียวกันหรืออุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายวันในช่วงหลายวัน

มวลอากาศเฉพาะที่ (เป็นกลาง) คือมวลอากาศที่อยู่ในนั้น

สมดุลทางความร้อนกับสภาพแวดล้อมเช่น วันแล้ววันเล่ายังคงรักษาคุณสมบัติไว้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ

ดังนั้นมวลอากาศที่เปลี่ยนแปลงสามารถเป็นได้ทั้งอุ่นและเย็น และเมื่อการเปลี่ยนแปลงเสร็จสิ้นจะกลายเป็นมวลอากาศในท้องถิ่น

ในแผนที่ OT 1,000 500 มวลอากาศเย็นสอดคล้องกับรางหรือพื้นที่เย็นปิด (จุดเย็น) มวลอากาศอุ่นสอดคล้องกับสันเขาหรือจุดร้อน

มวลอากาศสามารถแสดงลักษณะเฉพาะได้จากทั้งสมดุลที่ไม่เสถียรและเสถียร การแบ่งมวลอากาศนี้คำนึงถึงผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการแลกเปลี่ยนความร้อน - การกระจายอุณหภูมิอากาศในแนวตั้งและสมดุลแนวตั้งประเภทที่สอดคล้องกัน มวลอากาศเสถียร (UVM) และไม่เสถียร (UVM) สัมพันธ์กับสภาพอากาศบางประการ

มวลอากาศเป็นกลาง (เฉพาะที่) ในฤดูกาลใดๆ อาจมีความเสถียรหรือไม่เสถียร ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเริ่มต้นและทิศทางการเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศซึ่งเป็นที่มาของมวลอากาศนี้ ทั่วทั้งทวีป มวลอากาศเป็นกลางในฤดูร้อนมักจะไม่เสถียรในฤดูหนาว

- มั่นคง. เหนือมหาสมุทรและทะเล มวลดังกล่าวมักจะคงที่ในฤดูร้อนและไม่เสถียรในฤดูหนาว

มวลอากาศ- อากาศปริมาณมากในชั้นบรรยากาศตอนล่างของโลก - โทรโพสเฟียร์ซึ่งมีขนาดแนวนอนหลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตร และขนาดแนวตั้งหลายกิโลเมตร โดยมีอุณหภูมิและความชื้นสม่ำเสมอโดยประมาณในแนวนอน

ชนิด:อาร์กติกหรือ อากาศแอนตาร์กติก(เอบี) อากาศเย็นสบาย(ยูวี) อากาศเขตร้อน(โทรทัศน์), อากาศเส้นศูนย์สูตร(อีวี).

อากาศในชั้นระบายอากาศสามารถเคลื่อนที่ในรูปแบบได้ ลามินาร์หรือ วุ่นวายไหล. แนวคิด "ลามินาร์"หมายความว่าการไหลของอากาศแต่ละรายการจะขนานกันและเคลื่อนที่ในพื้นที่ระบายอากาศโดยไม่มีความวุ่นวาย เมื่อไร กระแสปั่นป่วนอนุภาคของมันไม่เพียงแต่เคลื่อนที่แบบขนานเท่านั้น แต่ยังเคลื่อนที่ตามขวางอีกด้วย สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของกระแสน้ำวนตลอดทั้งหน้าตัดของท่อระบายอากาศ

สภาพการไหลของอากาศในพื้นที่ระบายอากาศขึ้นอยู่กับ: ความเร็วการไหลของอากาศ อุณหภูมิอากาศ พื้นที่หน้าตัดของท่อระบายอากาศ รูปร่างและพื้นผิวของส่วนประกอบอาคารบริเวณขอบเขตของท่อระบายอากาศ

ในชั้นบรรยากาศของโลก มีการสังเกตการเคลื่อนที่ของอากาศในระดับที่แตกต่างกันมากที่สุด - ตั้งแต่สิบถึงร้อยเมตร (ลมในท้องถิ่น) ไปจนถึงหลายร้อยหลายพันกิโลเมตร (พายุไซโคลน แอนติไซโคลน มรสุม ลมค้า โซนหน้าผากของดาวเคราะห์)
อากาศมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง: อากาศขึ้น - เคลื่อนขึ้น, ตก - เคลื่อนลง การเคลื่อนตัวของอากาศในแนวนอนเรียกว่าลม สาเหตุของลมคือการกระจายความกดอากาศบนพื้นผิวโลกไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอ ในกรณีนี้ การไหลของอากาศจะเคลื่อนจากบริเวณที่มีแรงดันสูงไปยังด้านที่มีความดันน้อยกว่า
เมื่อมีลม อากาศจะเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน แต่จะเกิดแรงกระแทกและลมกระโชกแรง โดยเฉพาะบริเวณใกล้พื้นผิวโลก มีสาเหตุหลายประการที่มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของอากาศ: การเสียดสีของการไหลของอากาศบนพื้นผิวโลก, การเผชิญกับอุปสรรค ฯลฯ นอกจากนี้การไหลของอากาศภายใต้อิทธิพลของการหมุนของโลกยังถูกเบี่ยงเบนไปทางขวาใน ซีกโลกเหนือและทางซ้ายในซีกโลกใต้

การบุกรุกพื้นที่ที่มีคุณสมบัติความร้อนพื้นผิวแตกต่างกัน มวลอากาศจะค่อยๆ เปลี่ยนรูป ตัวอย่างเช่น อากาศทะเลอุณหภูมิปานกลาง เข้าสู่แผ่นดินและเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน ค่อยๆ ร้อนขึ้นและแห้งไป กลายเป็นอากาศภาคพื้นทวีป การเปลี่ยนแปลงของมวลอากาศเป็นลักษณะเฉพาะของละติจูดเขตอบอุ่น โดยที่อากาศอุ่นและแห้งจากละติจูดเขตร้อน และอากาศเย็นและแห้งจากละติจูดต่ำกว่าขั้วโลกเข้ามาบุกรุกเป็นระยะๆ