일곱 번의 아름다운 날씨 현상과 그 원인

일곱 번의 아름다운 날씨 현상과 그 원인

날씨가 지루한 회색의 이슬비를 만드는 것처럼 보일 수도 있습니다. 그러나 그것은 또한 정말로 감각적 인 - 그리고 종종 치명적인 - 쇼를 보여줄 수도 있습니다. 그러나 이러한 폭발적인 사건을 설명하는 것은 무엇입니까?

지구의 대기는 태양으로부터의 가열로 인해 발생합니다. 날씨는 불균일 한 열 에너지 패턴에 대한 대기의 반응입니다. 가시 광선과 자외선은 낮에는 지구를 따뜻하게하고 저위도에서는 더 강하게 내뿜지만 지구는 거의 똑같은 총량의 적외선을 모든 방향으로 방출합니다.

평균적으로 지구는 340 W를 받는다.-2 태양으로부터. 이 에너지의 약 1/3은 우주에 똑바로 흩어져있다. 구름과 얼음 표면. 남은 에너지는 지구 표면을 덮고 연속적으로 움직이는 격자에 2m 단위로 작은 라디에이터를 배치하는 것과 거의 비슷하며 표면과 대기에 흡수됩니다.

그러나 태양의 힘은 낮 측면, 특히 적도 근처에 집중되어 있습니다. 평균적으로, 대기와 표면 300 이상 흡착-2 열대 지방이지만 100보다 적음 W m-2 극지방에서. 지구의 적도에서의 표면은 태양의 빛에 직면하지만, 극에 가까운 큰 각도로 똑같은 힘이 더 큰 표면적으로 떨어진다..

날씨 1 11 22 태양 : NASA / 고다드 / SDO / 플리커, CC BY

지구의 기온은 적도와 고위도 사이의 50 ° C 이하로 극단적 인 변화를 보이지 않으며, . 이것은 대기 (그리고 해양의 온도가 약간 낮은 경우)가 더 따뜻한 곳에서 더 시원한 곳으로 열을 이동시키기 때문입니다. 5 PW (5 petaWatts 또는 5 × 10)에 대한 대기 열 수송 피크15 W). 컨텍스트의 경우 가장 큰 원자력 발전소 8 GW (8 × 109 W) 오늘날 인간이 모든 형태로 소비하는 총 전력은 예상 18 TW (1.8 × 10)13 W), 250 배 이상.

이 광대 한 전력 공급 장치는 지구의 대기 및 해양의 열 엔진을 구동하고 그 결과로 더 차가운 지역에 온난 한 공기의 움직임을 유발합니다. 여행을하면서 에너지는 다른 많은 형태로 변형되고 지구의 순환은 특히 중위도에서 날씨가 취하는 형태에 큰 영향을 미칩니다. 여기서 열 수송의 가장 중요한 수단은 종 방향 대칭과 회전 해들리 셀 물결 모양의 움직임, 표면 발현은 익숙한 고압 및 저압 기상 시스템입니다.


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날씨 2 11 22제트 스트림 권운. LPI / NASA http://www.lpi.usra.edu/publications/slidesets/clouds/slide_2.html

제트 스트림 100 km 정도의 고도에서 따뜻하고 추운 기단의 경계에서 지구와 원형을 이루는 매우 좁은 리본 (수 킬로미터 깊이, 아마도 10km 너비)의 빠른 이동 공기입니다. 제트 기류의 중심부에서 바람은 200 km hr에 도달 할 수 있습니다.-1 놀라운 656 km 시간-1 12 월 1967의 Outer Hebrides를 통해 녹음되었습니다. 이러한 집중된 바람의 위치는 항공기 루트를 계획하는 데 중요하며, 영리한 사용은 역전보다 서쪽에서 동쪽으로 비행하는 것이 더 빠른 이유입니다.

우리의 날씨에 가장 큰 영향을 미치는 제트 기류는 북극의 제트 기류입니다. 다양한 경로로 사행하다. 지구 기상 시스템의 통과를 안내하여 잠재적으로 일련의 폭풍과 홍수. 제트 기류가 남쪽을 향하면 차가운 극지방 공기가 내려와 북쪽으로 휘어져 따뜻한 바람과 안정된 날씨가 될 수 있습니다.

날씨 3 11 22 28 8 월 2005에 멕시코 만에서 최대 강도의 허리케인 카트리나. NASA http://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=74693

열대 저기압더 잘 알려진 미주 지역의 허리케인극동의 태풍는 저위도에서 약하고 저기압의 기상 시스템으로 시작되는 대규모 파괴적인 기상 이벤트입니다. 열대 저기압은 매우 따뜻한 바다에서 형성되며, 전형적으로 늦여름과 가을에 각 반구에서 발생합니다. 그들은 강렬 해짐에 따라 수증기로부터 잠정적으로 에너지가 방출 됨으로써 응축되어 높은 폭풍 구름을 형성하게됩니다.

200 km hr 이상의 풍속-1 폭풍의 중심부에 기록되었지만 해수면 상승과 강우량이 급증하여 홍수로 인한 폐허가 주로 발생합니다. 영국의 연평균 강우량은 폭풍우에 관한 구름 주변에서 2 시간 이내에 떨어질 수 있습니다.

1970 Bhola 저기압은 방글라데시와 서 벵골에서 범람으로 인해 50 만명의 사망자가 발생했던 최악의 자연 재해 중 하나 였지만 가장 강력한 열대 저기압에서 멀리 떨어져 상대적으로 온건 한 평가를 내 렸습니다 카테고리 3. 가장 강한 5 카테고리의 폭풍에는 2005의 Hurricane Katrina와 280 km hr 이상의 바람이 포함됩니다.-1.

날씨 4 11 22http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Occluded_mesocyclone_tornado5_-_NOAA.jpg/flickr, CC BY 토네이도 강렬한 수직 대류 지역 인 적란운 폭풍 구름 아래에 형성 될 수있는 더 작고 폭력적인 회오리 바람입니다. 강력한 바람이 주변을 훨씬 더 멀리 순환하지만 깔때기 형 구름이 소용돌이의 중심에 형성됩니다. 가장 극한의 바람은 거의 500 km입니다.-1, 그 경로를 따라 극단적 인 피해를 입 힙니다.

3 국 토네이도 3 월 1925의 가장 긴 경로 길이가 350km 이상으로 기록되어 미국 미시시피 강 계곡에서 695 명을 살해했습니다. 그것은 747의 사망자 수가 합쳐진 발병의 일부 였지만, 심지어 1989의 사망자 수가 4 월 XNUMX를 넘어 섰습니다. 방글라데시의 Daulatpur-Saturia 토네이도1,300 이상의 사람들이 사망하고 80,000이 집을 잃었습니다.

먼지 폭풍 세계의 많은 지역에서 발생하며 한 대륙에서 다른 대륙으로 모래와 미세 무기질 곡물을 운반 할 수 있습니다. 북아프리카에서 이러한 폭풍은 haboobs로 알려져 있으며 종종 뇌우와 관련된 높은 바람에 의해 시작됩니다. 미주와 아시아의 더 건조한 지역에서도 비슷한 폭우가 발생합니다. Haboobs는 1km 이상의 높이에 도달 할 수 있으며 수천 km를 커버 할 수 있습니다.2 그리고 몇 시간 동안, 햇빛을 흡수하는 로프트 한 먼지, 폭풍우의 가장자리에서 공기를 따뜻하게하고 바람을 강화.

지구상의 물방울은 더 미세한 먼지 알갱이에 핵이 생겨 결국에는 그것들을 제거하고 폭풍의 성장을 제한 할 것이지만, 화성에서는 훨씬 더 건조하며 일부는 먼지 폭풍으로 결국 지구를 덮을 수 있습니다..

날씨 5 11 22애리조나의 먼지 악마. NASA http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/2005_dust_devil.html

먼지 악마 작은 대류 소용돌이로, 표면에서 들려오는 먼지로 볼 수 있습니다. 그들은 또한 더 차가운 분위기가 따뜻한 표면과 접촉하는 열에너지로 움직입니다. 이것은 사막과 같은 지역에서 가장 보편적이지만 온화한 기후에서도 일어날 수 있으며 밝은 빛이 내리 쬐는 산등성이에 "눈의 귀신"이 녹음됩니다. 지구에서, 그들은 1km 높이에 도달 할 수 있으며 아마도 10 미터의 직경을 가질 수 있습니다. 화성에서 그들은 훨씬 더 넓은 범위의 크기에서 보였습니다., 높은 20km 및 200 미터까지 확장 궤도에 진입하는 우주선의 많은 이미지에 나타납니다.

날씨 6 11 22State Farm / flickr, CC BY번개 강한 수직 대류 지역에서 발생하는 지구 대기의 일반적인 현상입니다. 2,000에 관한 뇌우 어느 순간에도 활동 중이다.. 낙뢰 채널의 좁은 중앙에있는 공기는 태양의 표면 온도의 5 배인 30,000 ° C에 간단히 도달 할 수 있습니다. 천둥 소리는 가열 된 공기의 급속한 팽창에서 비롯된 것이며 나무를 때리는 순간 문자 그대로 날아갈 수 있습니다.

빗발 일반적으로 뇌우와 관련이 있으며 따뜻한 날씨, 대류 현상이기도합니다. 사람들은 종종 우박을 겨울 사건으로 간주하지만, 늦봄과 여름은 영국에서 진정한 우박이 일어난 유일한시기입니다. 강한 기류 상승이있을 때, 우박은 매우 큰 크기에 도달 할 수 있으며, 직경이 20cm까지이며, 무게는 거의 1 kg입니다. 우박 폭풍은 정말로 치명적일 수 있으며, 슬프게도 수백명의 사망자 기록이 있습니다. 아마도 가장 치명적인 우박은 4 월 230의 인도 북부 우타르 프라 데에서 1,600 사람과 1888 가축을 살해 한 것일 수도 있고, Warwickshire에서 5 월 1411까지 사망자 기록을 기록했을 수도 있습니다.

저자에 관하여대화

루이스 스티븐Stephen Lewis, Open University 물리 과학 수석 강사 저의 연구 관심은 행성 대기 모델링에 있으며 특히 다른 행성에서의 동적 기상학 및 기후 과정에 대한 비교 연구를 포함합니다. 이것은 주로 행성 대기의 큰 수치 적 모델을 포함한다.

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