Všeobecná cirkulace atmosféry
Většina procesů a věcí na Zemi se dá popsat jako celek. Nejinak je tomu u atmosférické cirkulace Země. Jedná se jakýsi hrubý popis pohybů a jevů, které se udávají napříč celou zeměkoulí a jsou pro určitá místa typické. Naznačuje, jakým způsobem proudí vzduchové hmoty nad povrchem, kam je rozváděno teplo a kde je pravděpodobný výskyt akčních center atmosféry.
Všeobecná cirkulace atmosféry na Zemi - V označuje oblasti vysokého tlaku vzduchu, N oblasti nízkého tlaku vzduchu, šipky okolo Země označují proudění vzduchu ve vertikálním řezu atmosféry
Pokud bychom se chtěli blíže podívat na důvody, proč všeobecná cirkulace atmosféry existuje, pravděpodobně narazíme na tři nejdůležitější. Jedná se množství přijatého slunečního záření, které není všude stejné, dále pak je to dáno rotací Země a v neposlední řadě typem povrchu. Zjednodušený model všeobecné cirkulace atmosféry je dělen na tři buňky nad každou polokoulí, z nichž každá existuje v určité oblasti, platí pro ni jiné proudění a neuvažuje se zde zonální proudění (ve směru rovnoběžek). Jedná se o buňku Hadleyovu, Ferrelovu a polární.
Hadleyova buňka
Hadleyovy buňky jsou dvě a přiléhají z obou stran k rovníku. Rozprostírají se přibližně k 30. rovnoběžkám. Proudění v ní probíhá tak, že na rovníku převládají výstupné pohyby, kdy teplý a vlhký vzduch stoupá k hranici troposféry, která se nachází v těchto oblastech výše než například na pólech, a tento vzduch ve výškách, kde je chladněji, kondenzuje a vytváří oblačnost. Ta je uspořádána do pásu podél Země a říká se jí intertropická zóna konvergence (jedná se o oblast nižšího tlaku vzduchu).
Oblačný pás na družicovém snímku podél rovníku se označuje jako intertropická zóna konvergence Zdroj: Wikipedia
Vzduchová hmota po nárazu do tropopauzy většinou výše nevystupuje, ale nabere horizontální směr k oběma pólům. Tyto proudy se nazývají antipasáty, protože vyvažují proudění v nižších hladinách troposféry (pasáty). Svůj postup končí až okolo 30° severní a jižní šířky (již ho nedrží ve výšce konvekce, protože k tomu nemá dostatečnou teplotu), kde vzduch začíná sestupovat, a proto v této oblasti vznikají většinou sezonní nebo celoroční anticyklony (např. Azorská tlaková výše, která ovlivňuje počasí i u nás). Vzduch je v těchto oblastech většinou téměř zbaven vlhkosti, proto vytváří vhodné podmínky pro tvorbu pouští a polopouští (např. Sahara). Celou Hadleyovu buňku uzavírají větry ve spodní vrstvě atmosféry, které zaplňují místo po vystupujícím vzduchu v oblasti rovníku. Tyto větry vanou, pokud uvažujeme zonální složku proudění, od 30° a stáčejí se k severovýchodu (směr odkud vítr vane). Říká se jim pasáty.
Polární buňka
Polární buňky jsou lokalizovány mezi póly a přibližně 60° severní a jižní zeměpisné šířky. Vzduch na 60. rovnoběžkách má stále ještě schopnost stoupat vzhůru a vytváří také oblast (pás), ve které jsou lokalizovány sezonní či celoroční tlakové níže (např. Islandská tlaková níže, která ovlivňuje i naše území). Zastaví se opět až o tropopauzu, která je níž než na rovníku a vydává se směrem k pólům. Zde, již relativně chladný, klesá směrem k Zemi. Sesedavé pohyby jsou typické pro tlakové výše, proto i na pólech se vyskytuje většinou oblast vyššího tlaku. Vzduch pak cestuje opět směrem k rovníkům (převažuje východní zonální složka, proto jsou větry severovýchodní).
Ferrelova buňka
Poslední buňka z těchto tří reaguje na pohyby jak v Hadleyové, tak v polární buňce. U sestupných pohybů v oblasti 30° severní a jižní šířky se vzduch zastaví o zemský povrch a odchyluje se nejen k rovníku, ale část putuje směrem k pólům. Při opětovném připuštění zonálního proudění zjistíme, že dominuje západní složka, větry jsou tedy převážně jihozápadní. Přibližně okolo 60. rovnoběžky opět vystupuje a opět se navrací ve výšce směrem k rovníku, čímž uzavírá Ferrelovu buňku.
Nerotující Země
Pokusme se nyní uvažovat o stejnorodé nerotující Zemi - situace by byla daleko jednodušší. V oblasti rovníku by totiž v tomto případě dopadalo mnohem více energie ze Slunce s převahou výstupných pohybů (oblast nižšího tlaku vzduchu), poté by vzduch putoval až k pólům, sestoupil zde a v hladinách u Země proudil zpět k rovníku. Tím se oblast okolo pólů stává oblastí vyššího tlaku vzduchu.
Všeobecná cirkulace atmosféry na Zemi - V označuje oblasti vysokého tlaku vzduchu, N oblasti nízkého tlaku vzduchu, šipky okolo Země označují proudění vzduchu ve vertikálním řezu atmosféry
Pokud bychom se chtěli blíže podívat na důvody, proč všeobecná cirkulace atmosféry existuje, pravděpodobně narazíme na tři nejdůležitější. Jedná se množství přijatého slunečního záření, které není všude stejné, dále pak je to dáno rotací Země a v neposlední řadě typem povrchu. Zjednodušený model všeobecné cirkulace atmosféry je dělen na tři buňky nad každou polokoulí, z nichž každá existuje v určité oblasti, platí pro ni jiné proudění a neuvažuje se zde zonální proudění (ve směru rovnoběžek). Jedná se o buňku Hadleyovu, Ferrelovu a polární.
Hadleyova buňka
Hadleyovy buňky jsou dvě a přiléhají z obou stran k rovníku. Rozprostírají se přibližně k 30. rovnoběžkám. Proudění v ní probíhá tak, že na rovníku převládají výstupné pohyby, kdy teplý a vlhký vzduch stoupá k hranici troposféry, která se nachází v těchto oblastech výše než například na pólech, a tento vzduch ve výškách, kde je chladněji, kondenzuje a vytváří oblačnost. Ta je uspořádána do pásu podél Země a říká se jí intertropická zóna konvergence (jedná se o oblast nižšího tlaku vzduchu).
Oblačný pás na družicovém snímku podél rovníku se označuje jako intertropická zóna konvergence Zdroj: Wikipedia
Vzduchová hmota po nárazu do tropopauzy většinou výše nevystupuje, ale nabere horizontální směr k oběma pólům. Tyto proudy se nazývají antipasáty, protože vyvažují proudění v nižších hladinách troposféry (pasáty). Svůj postup končí až okolo 30° severní a jižní šířky (již ho nedrží ve výšce konvekce, protože k tomu nemá dostatečnou teplotu), kde vzduch začíná sestupovat, a proto v této oblasti vznikají většinou sezonní nebo celoroční anticyklony (např. Azorská tlaková výše, která ovlivňuje počasí i u nás). Vzduch je v těchto oblastech většinou téměř zbaven vlhkosti, proto vytváří vhodné podmínky pro tvorbu pouští a polopouští (např. Sahara). Celou Hadleyovu buňku uzavírají větry ve spodní vrstvě atmosféry, které zaplňují místo po vystupujícím vzduchu v oblasti rovníku. Tyto větry vanou, pokud uvažujeme zonální složku proudění, od 30° a stáčejí se k severovýchodu (směr odkud vítr vane). Říká se jim pasáty.
Polární buňka
Polární buňky jsou lokalizovány mezi póly a přibližně 60° severní a jižní zeměpisné šířky. Vzduch na 60. rovnoběžkách má stále ještě schopnost stoupat vzhůru a vytváří také oblast (pás), ve které jsou lokalizovány sezonní či celoroční tlakové níže (např. Islandská tlaková níže, která ovlivňuje i naše území). Zastaví se opět až o tropopauzu, která je níž než na rovníku a vydává se směrem k pólům. Zde, již relativně chladný, klesá směrem k Zemi. Sesedavé pohyby jsou typické pro tlakové výše, proto i na pólech se vyskytuje většinou oblast vyššího tlaku. Vzduch pak cestuje opět směrem k rovníkům (převažuje východní zonální složka, proto jsou větry severovýchodní).
Ferrelova buňka
Poslední buňka z těchto tří reaguje na pohyby jak v Hadleyové, tak v polární buňce. U sestupných pohybů v oblasti 30° severní a jižní šířky se vzduch zastaví o zemský povrch a odchyluje se nejen k rovníku, ale část putuje směrem k pólům. Při opětovném připuštění zonálního proudění zjistíme, že dominuje západní složka, větry jsou tedy převážně jihozápadní. Přibližně okolo 60. rovnoběžky opět vystupuje a opět se navrací ve výšce směrem k rovníku, čímž uzavírá Ferrelovu buňku.
Nerotující Země
Pokusme se nyní uvažovat o stejnorodé nerotující Zemi - situace by byla daleko jednodušší. V oblasti rovníku by totiž v tomto případě dopadalo mnohem více energie ze Slunce s převahou výstupných pohybů (oblast nižšího tlaku vzduchu), poté by vzduch putoval až k pólům, sestoupil zde a v hladinách u Země proudil zpět k rovníku. Tím se oblast okolo pólů stává oblastí vyššího tlaku vzduchu.
Encyklopedie počasí
Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.
