Alçak basınç alanı -Low-pressure area

Güney Avustralya'nın saat yönünde dönen alçak basınç alanı veya siklonu . Spiral şeklindeki bulut sisteminin merkezi aynı zamanda alçağın da merkezidir.
İzlanda üzerinde bir alçak basınç sistemi .

Meteorolojide , alçak basınç alanı , alçak alan veya alçak , atmosferik basıncın çevredeki yerlerden daha düşük olduğu bir bölgedir . Alçak basınç alanları genellikle sert hava (bulutlu, rüzgarlı, olası yağmur veya fırtına gibi) ile ilişkilendirilirken, yüksek basınç alanları daha hafif rüzgarlar ve açık gökyüzü ile ilişkilendirilir. Rüzgarlar, karşıt Coriolis kuvvetleri nedeniyle kuzey yarımkürede alçaklarda saat yönünün tersine ve güney yarımkürede saat yönünde döner . Düşük basınçlı sistemler, atmosferin üst seviyelerinde ( yukarıda) meydana gelen rüzgar sapma alanlarının altında oluşur. Düşük basınçlı bir alanın oluşum süreci, siklogenez olarak bilinir . Meteorolojide , havada atmosferik sapma iki tür yerde meydana gelir :

Yukarıda, bu olukların önünde farklılaşan rüzgarlar, hava yüzeyden uzağa doğru akarken aşağıdaki troposferde atmosferik yükselmeye neden olur ; bu yukarı doğru hareket, havayı yere yakın bir şekilde dolduran yerçekimi kuvvetine kısmen karşı koyduğu için yüzey basınçlarını düşürür.

Termal alçaklar, çöller ve diğer kara kütleleri üzerinde daha fazla güneş etkisinin neden olduğu bölgesel ısınma nedeniyle oluşur . Sıcak havanın yerel bölgeleri çevrelerinden daha az yoğun olduğundan, bu daha sıcak hava yükselir ve bu da Dünya yüzeyinin o kısmına yakın atmosfer basıncını düşürür . Kıtalar üzerindeki büyük ölçekli termal alçaklar, muson sirkülasyonunu yönlendirmeye yardımcı olur . Alçak basınç alanları, ılık su üzerindeki organize fırtına faaliyeti nedeniyle de oluşabilir. Bu, Tropik bölgelerde Intertropical Convergence Zone ile uyum içinde meydana geldiğinde , muson çukuru olarak bilinir . Muson çukurları kuzeydeki boyutlarına Ağustos'ta ve güneydeki uzantılarına Şubat'ta ulaşır. Bir konvektif alçak tropik bölgelerde oldukça sıcak bir sirkülasyon kazandığında buna tropikal siklon denir . Tropikal siklonlar, küresel olarak yılın herhangi bir ayında oluşabilir, ancak Aralık ayında kuzey veya güney yarım kürede meydana gelebilir.

Atmosferik kaldırma ayrıca , hava sıcaklığı yükseldikçe çiy noktasının altına düştüğünde, genellikle adyabatik soğutma yoluyla bulut örtüsü üretecektir , düşük basınçlı alanlara özgü bulutlu gökyüzü, günlük aşırı sıcaklıkları sönümlemek için hareket eder . Bulutlar güneş ışığını yansıttığı için gelen kısa dalga güneş radyasyonu azalır ve bu da gün boyunca daha düşük sıcaklıklara neden olur. Geceleri, yüzeyden gelen ısı enerjisi gibi, giden uzun dalga radyasyonu üzerinde bulutların emici etkisi, her mevsimde daha sıcak gece minimumlarına izin verir. Alçak basınç alanı ne kadar güçlüyse, çevresinde yaşanan rüzgarlar o kadar güçlüdür. Küresel olarak, düşük basınçlı sistemler en sık Tibet Platosu üzerinde ve Rocky dağlarının rüzgar altında bulunur . Avrupa'da (özellikle Britanya Adaları ve Hollanda'da ), tekrarlayan düşük basınçlı hava sistemleri tipik olarak "düşük seviyeler" olarak bilinir.

oluşum

Siklogenez , atmosfer içinde siklonik sirkülasyonların veya düşük basınçlı alanların geliştirilmesi ve güçlendirilmesidir . Siklojenez, siklolizin tersidir ve yüksek basınçlı alanların oluşumu ile ilgilenen bir antisiklonik (yüksek basınçlı sistem) eşdeğerine sahiptir - antisiklogenez . Siklogenez, hepsi bir tür siklonun gelişmesiyle sonuçlanan birkaç farklı süreç için bir şemsiye terimdir . Meteorologlar, normalde alçak basınç alanlarıyla çakışan dairesel basınç sistemlerinin Dünya'nın dönme yönünde aktığı "siklon" terimini kullanırlar. En büyük düşük basınçlı sistemler, sinoptik ölçekte yer alan soğuk çekirdekli kutupsal siklonlar ve doğa dışı siklonlardır . Tropikal siklonlar, mezosiklonlar ve kutup alçakları gibi sıcak çekirdekli siklonlar, daha küçük mezoskalada bulunur . Subtropikal siklonlar orta büyüklüktedir. Siklojenez , mikro ölçekten sinoptik ölçeğe kadar çeşitli ölçeklerde meydana gelebilir. Rossby dalgaları olarak da adlandırılan daha büyük ölçekli oluklar, sinoptik ölçektedir. Daha büyük ölçekli olukların etrafındaki akışa gömülü kısa dalga oluklarının ölçeği daha küçüktür veya doğası gereği orta ölçeklidir. Rossby dalgaları etrafındaki akışa gömülü hem Rossby dalgaları hem de kısa dalgalar, hem Kuzey hem de Güney yarım kürelerde bulunan kutup siklonlarının ekvatora doğru göç eder. Hepsi önemli bir yönü paylaşır, troposfer içinde yukarı doğru dikey hareket. Bu tür yukarı doğru hareketler, yüzey basıncını düşüren yerel atmosferik hava sütunlarının kütlesini azaltır.

Tropikal olmayan siklonlar , daha sonra soğuk çekirdekli siklonlar olarak yaşam döngülerinde tıkanmadan önce, havada kısa dalga veya üst seviye jet çizgisinden geçiş nedeniyle hava cepheleri boyunca dalgalar olarak oluşur . Kutup alçakları , hem Kuzey hem de Güney Yarımküre'de ana kutup cephesinin kutup yönündeki okyanus bölgelerinde meydana gelen küçük ölçekli, kısa ömürlü atmosferik alçak basınç sistemleridir . Daha büyük orta ölçekli hava sistemleri sınıfının bir parçasıdırlar. Kutup alçaklarını, geleneksel hava durumu raporlarını kullanarak tespit etmek zor olabilir ve nakliye ve açık deniz platformları gibi yüksek enlem operasyonları için tehlike oluşturur . Bunlar, yüzeye yakın rüzgarları saniyede en az 17 metre (38 mph) olan güçlü sistemlerdir.

Hadley hücresinin bu tasviri, alçak basınç alanlarını koruyan süreci göstermektedir. Yüksekte farklılaşan rüzgarlar, Dünya yüzeyinde daha düşük basınç ve yakınsama sağlar, bu da yukarı doğru harekete yol açar.

Tropikal siklonlar, önemli fırtına aktivitesi tarafından yönlendirilen gizli ısı nedeniyle oluşur ve iyi tanımlanmış sirkülasyonlarla sıcak çekirdeklidir. Oluşumları için belirli kriterlerin karşılanması gerekir. Çoğu durumda, en az 50 m (160 ft) derinliğe kadar en az 26,5 °C (79,7 °F) su sıcaklığı gereklidir; bu sıcaklıktaki sular, üstteki atmosferin konveksiyon ve gök gürültülü fırtınaları sürdürecek kadar dengesiz olmasına neden olur. Diğer bir faktör , tropikal bir siklona güç sağlayan yoğuşma ısısının salınmasına izin veren, yükseklikle hızlı soğutmadır . Özellikle alt-orta troposferde yüksek nem gereklidir ; atmosferde çok fazla nem olduğunda, rahatsızlıkların gelişmesi için koşullar daha uygundur. Yüksek kesme fırtınanın sirkülasyonunu bozduğundan, düşük miktarda rüzgar kesmesi gerekir. Son olarak, biçimlendirici bir tropikal siklonun önceden var olan bir bozuk hava sistemine ihtiyacı vardır, ancak sirkülasyon olmadan hiçbir siklonik gelişme gerçekleşmeyecektir. Mezosiklonlar, kara üzerinde sıcak çekirdekli siklonlar olarak oluşur ve kasırga oluşumuna yol açabilir. Hortumlar ayrıca mezosiklonlardan da oluşabilir, ancak daha sıklıkla yüksek dengesizlik ve düşük dikey rüzgar kesmesi olan ortamlardan gelişir .

Çöllerde , normalde buharlaşmalı soğutma sağlayacak toprak ve bitki nemi eksikliği, havanın alt katmanlarının yoğun, hızlı güneş enerjisiyle ısınmasına yol açabilir . Sıcak hava, çevreleyen soğuk havadan daha az yoğundur. Bu, sıcak havanın yükselmesiyle birleştiğinde, termal düşük adı verilen bir düşük basınç alanıyla sonuçlanır . Muson sirkülasyonu, geniş araziler üzerinde oluşan termal alçaklardan kaynaklanır ve bunların gücü, arazinin çevredeki okyanustan daha hızlı ısınmasından kaynaklanır. Bu, karaya doğru esen sabit bir rüzgar oluşturur ve yüzeye yakın nemli havayı onunla birlikte okyanusların üzerine getirir. Benzer yağışlara , nemli okyanus havasının dağlar tarafından yukarı kaldırılması , yüzey ısıtması, yüzeyde yakınsama, yüksekte sapma veya yüzeyde fırtına kaynaklı çıkışlar neden olur. Ancak kaldırma gerçekleşir, hava daha düşük basınçta genleşme nedeniyle soğur ve bu da yoğuşmaya neden olur . Kışın karalar çabuk soğur ama okyanusların özgül ısısı daha yüksek olduğu için ısıyı daha uzun süre tutar. Okyanus üzerindeki sıcak hava yükselir, karadan okyanusa bir alçak basınç alanı ve bir esinti yaratırken, kara üzerinde kışın soğumasıyla artan geniş bir kurutma alanı yüksek basınç oluşur. Musonlar deniz ve kara meltemlerine benzer, terimler genellikle her yerdeki kıyı şeritlerinin yakınında yerel, günlük (günlük) dolaşım döngüsüne atıfta bulunur, ancak ölçek olarak çok daha büyüktür - aynı zamanda daha güçlü ve mevsimseldir.

İklimbilim

Orta enlemler ve subtropikler

Okyanus üzerindeki tipik tropikal dışı siklonların QuikSCAT görüntüsü. Tıkanan cephenin direğe doğru tarafındaki maksimum rüzgarlara dikkat edin .

Büyük kutup siklonları, Kuzey Kutbu'nun güneyinde ve Antarktik'in kuzeyinde orta enlemlerde hareket eden sistemlerin yönünü belirlemeye yardımcı olur . Kuzey Kutbu salınımı, Kuzey Yarımküre'deki bu etkinin büyüklüğünü ölçmek için kullanılan bir indeks sağlar. Tropikal olmayan siklonlar, kıtaların doğu kıyılarına veya okyanusların batı yakasına yakın havada klimatolojik çukur konumlarının doğusunda oluşma eğilimindedir. Güney Yarımküre'deki tropikal olmayan siklonlar üzerine yapılan bir araştırma, 30. ve 70. paraleller arasında herhangi bir 6 saatlik süre boyunca ortalama 37 siklonun var olduğunu gösteriyor. Kuzey Yarımküre'de yapılan ayrı bir araştırma, her kış yaklaşık 234 önemli doğa dışı siklonun oluştuğunu gösteriyor. Avrupa'da, özellikle Birleşik Krallık'ta ve Hollanda'da, yinelenen tropikal olmayan düşük basınçlı hava sistemleri tipik olarak çöküntüler olarak bilinir. Bunlar yıl boyunca yağışlı hava getirme eğilimindedir. Yaz aylarında, Sonoran Çölü , Meksika platosu , Sahra , Güney Amerika ve Güneydoğu Asya gibi subtropiklerdeki kıtasal alanlarda da yaz aylarında termal alçaklıklar meydana gelir . Alçaklar en çok Tibet platosu üzerinde ve Rocky dağlarının rüzgar altında bulunur.

muson yalak

ITCZ'nin ve Pasifik Okyanusu'ndaki muson oluğunun Şubat ayı konumu, Avustralya açıklarında ve ekvator doğu Pasifik'te yakınsak akıntı çizgilerinin alanıyla tasvir edilmiştir.

Hadley hücre dolaşımının bir parçası olarak muson çukurunda veya tropikler arası yakınsama bölgesinde uzun alçak basınç alanları oluşur . Batı Pasifik'teki muson çukuru, enlemde doruk noktasına, karşı yarım küredeki kış yüzeyi sırtının en güçlü olduğu yaz sonunda ulaşır. Ağustos ayında Doğu Asya'da 40. paralele ve Şubat ayında Avustralya'da 20. paralele kadar ulaşabilir . Çeşitli kıtaların en sıcak kısımlarında daha düşük hava basıncının gelişmesiyle karakterize edilen yaz musonunun başlamasıyla kutba doğru ilerlemesi hızlanır. Kıtalar üzerindeki büyük ölçekli termal alçaklar, muson sirkülasyonunu yönlendiren basınç gradyanlarının yaratılmasına yardımcı olur . Güney yarımkürede, Avustralya musonuyla ilişkilendirilen muson oluğu, batı-kuzeybatı / doğu-güneydoğu ekseni boyunca yönlendirilerek en güney enlemine Şubat ayında ulaşır. Dünyadaki yağmur ormanlarının çoğu , bu klimatolojik alçak basınç sistemleriyle ilişkilidir.

tropikal siklon

Güçlü bir kuzey yarımküre siklonu olan Megi'nin en yüksek yoğunluğundaki kızılötesi görüntüsü

Tropikal siklonların genellikle 555 km'den (345 mil) veya 5. paralel kuzey ve 5. paralel güneyden kutup yönünde oluşması gerekir , bu da Coriolis etkisinin alçak basınç merkezine doğru esen rüzgarları saptırmasına ve bir sirkülasyon yaratmasına izin verir. Dünya çapında tropikal siklon aktivitesi, yüksek sıcaklıklar ile deniz yüzeyi sıcaklıkları arasındaki farkın en yüksek olduğu yaz sonunda zirveye ulaşır. Bununla birlikte, her bir havzanın kendi mevsimsel kalıpları vardır. Dünya ölçeğinde Mayıs en az aktif olan ay, Eylül ise en aktif aydır. Kasım, tüm tropikal siklon havzalarında faaliyetin mümkün olduğu tek aydır. Dünyadaki tropikal siklonların yaklaşık üçte biri Pasifik Okyanusu'nun batısında oluşur ve bu da onu Dünya'daki en aktif tropikal siklon havzası yapar .

İlişkili hava durumu

Kuzey yarımkürede bir alçak basınç alanı etrafındaki akışın (siyahla gösterilmiştir) şematik gösterimi. Basınç gradyan kuvveti mavi oklarla, Coriolis ivmesi (her zaman hıza dik) kırmızı oklarla temsil edilir.

Rüzgar başlangıçta yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hızlandırılır. Bunun nedeni, iki hava kütlesi arasındaki yoğunluk (veya sıcaklık ve nem) farklılıklarından kaynaklanmaktadır . Daha güçlü yüksek basınçlı sistemler daha soğuk veya daha kuru hava içerdiğinden, hava kütlesi daha yoğundur ve ilgili soğuk cephelerden önce alçak basınç alanlarının yakınında bulunan sıcak veya nemli alanlara doğru akar . Yüksek basınçlı sistem ile düşük basınçlı sistem arasındaki basınç farkı veya basınç gradyanı ne kadar güçlüyse, rüzgar o kadar güçlüdür. Bu nedenle, daha güçlü alçak basınç alanları daha güçlü rüzgarlarla ilişkilidir.

Dünyanın dönüşünün neden olduğu Coriolis kuvveti , rüzgarların düşük basınçlı alanların ( kasırgalar , siklonlar ve tayfunlar gibi ) etrafındaki kuzey yarımkürede saat yönünün tersine (saat yönünün tersine) dönmesini sağlayan şeydir (rüzgar içe doğru hareket ederken ve yüksek basınç merkezinden sağa saptırılır) ve güney yarım kürede saat yönünde sirkülasyon (rüzgar içe doğru hareket ederken ve yüksek basınç merkezinden sola saptırılır). Tropikal bir siklon, yalnızca coğrafi konuma bağlı olarak bir kasırga veya tayfundan farklıdır. Tropikal bir siklonun orta enlem siklondan temel olarak farklı olduğuna dikkat edin. Bir kasırga , Atlantik Okyanusu ve kuzeydoğu Pasifik Okyanusunda meydana gelen bir fırtınadır , kuzeybatı Pasifik Okyanusunda bir tayfun meydana gelir ve güney Pasifik veya Hint Okyanusunda tropikal bir siklon meydana gelir . Kara ile sürtünme, düşük basınçlı sistemlere akan rüzgarı yavaşlatır ve rüzgarın daha içe doğru akmasına veya daha çok jeostrofik olarak merkezlerine doğru akmasına neden olur. Tornadolar genellikle Coriolis kuvvetinden etkilenmek için çok küçük ve çok kısa sürelidir, ancak düşük basınçlı bir sistemden çıktıklarında çok etkilenebilirler.

Ayrıca bakınız

Referanslar