7. fejezet - Az általános légkörzés

Tartalom

7.1. Történeti áttekintés, kezdeti elképzelések
7.2. A légkör általános cirkulációja, XX. századi modellek
7.3. Polárfront, futóáramlások

7.1. Történeti áttekintés, kezdeti elképzelések

Tapasztalati és elméleti úton egyaránt gyarapíthatjuk tudásunkat a nagytérségű légköri áramlásokról, a globális szélrendszerekről. Egyrészt a földi megfigyelő hálózat légnyomásra és szélre vonatkozó észlelési idősorainak elemzése révén, másrészt elméleti hidrodinamikai modell-szimulációk segítségével. Bár ennek a könyvnek a célja alapszintű meteorológiai ismeretek közvetítése a téma iránt érdeklődők felé, itt mégis mindkét közelítés eredményeit felhasználva mutatjuk be a légköri mozgások komplex rendszerét. A 3. fejezetben láttuk, hogy a földi légkör mozgásainak hajtómotorja a Napból érkező sugárzási energia, s annak egyenlőtlen földfelszíni, légköri eloszlása. A légkör általános cirkulációja a különböző földrajzi szélességek besugárzási anomáliáinak kiegyenlítését célozza. A történeti hűséghez ragaszkodva fejezetünket több száz évvel ezelőtti elképzelések bemutatásával kezdjük.

Egycellás cirkulációs modell: A nagy földrajzi felfedezések idejében vált létfontosságúvá a nagytérségű szélrendszerek megfigyelése és megismerése, hiszen az óceánok vitorlás hajóval való átszeléséhez az egyenletes szélviszonyok lennének ideálisak. Már ekkor mind pontosabban kellett volna ismerni és elkerülni a világóceán túlságosan viharos vagy éppen rendkívül szélcsendes zónáit. George Hadley (1735) helyesen értelmezte, hogy a Napból érkező energia vezérli a szelet. Elképzelései szerint a pólusokat és az Egyenlítő vidékét érő, egymástól nagyon eltérő mennyiségű sugárzás kiegyenlítődésére mindkét félgömbön egy-egy konvektív cirkulációs cella alakul ki (7.1. ábra).

 

Egycellás toroid cirkulációs modell

7.1. ábra: Egycellás toroid cirkulációs modell (félgömbönként egy-egy konvektív cella)

Ebben az Egyenlítőt ért besugárzás hatására konvektív feláramlás indul meg, mely feljut a magasabb légrétegekig (mai ismereteink szerint a troposzféra tetejéig, a tropopauza szintjéig). Itt szétválik az áramlás, s a déli, illetve az északi pólus felé indul. A zárt cirkulációs körben az alacsony és magas földrajzi szélességek között a magasabb légrétegben pólus irányú, a felszínen az Egyenlítő felé történik az áramlás. Bár ez az elmélet óriási releváció erejével hatott a saját korában, mégis több szempontból hibás. Egyrészt nem veszi figyelembe a Föld saját tengelye körüli forgását, másrészt a felszíni megfigyeléseknek is számos helyen ellentmond. Ugyanakkor Hadley közelítése alapvetően helytálló elemeket is tartalmaz: az azóta róla elnevezett konvektív cella-pár az Egyenlítő és a térítők (Ráktérítő és Baktérítő) között ténylegesen létezik, s a ma legfejlettebbnek tekintett komplex általános légkörzési modellekbe is beépült.