A szél keletkezése

A levegő áramlását szélnek nevezzük. A levegő a magasnyomású helyről az alacsonynyomású helyre áramlik. A szél áramlási sebességét a nyomáskü­lönb­ség határozza meg. A nyomáskülönbség függ az izobárok sűrűségétől is, ugyanis ha sűrűk az izobárok, akkor a nyomáskülönbség nagy, ha ritkák, ak­kor kicsi. A nyomáskülönbségből származó erőhatást Horizontális bárikus gradiens erőnek nevezzük.
A gradiens erő hatására a részecske elindul a gradiens irányába. Amint a moz­gás megkezdődik, még két erő lép fel, amelyek módosítják a leve­gő­ré­szecs­ke már megkezdett mozgás irányát:
A súrlódásból származó erő
A föld forgásából származó eltérítő erő, a Coriolis erő.

A Coriolis erő abban nyilvánul meg, hogy a mozgást végző testet a mozgás irányára merőlegesen akarja kitéríteni, az északi félgömbön jobbra, a déli félgömbön balra.

A Coriolis erő a mozgó levegőt tehát fokozatosan eltéríti mindaddig, amíg a levegő az izobárokkal párhuzamosan nem fúj. Az izobárokkal párhuzamosan fújó szelet gradiens szélnek nevezzük. Az ábrán vektorok segítségével magyarázzuk a gradiens szél kialakulását. (bal oldali ábra) 

A levegőrészecskére ható gradiens erő vektora a mozgás során mindig a legnagyobb nyomáresés irányába mutat. A részecske az út első szakaszában a gradiens erő irányába gyorsul. Az eltérítő erő vektora mindig merőleges a fokozatosan növekvő, és az északi féltekén jobbra elforduló szél vektorára. A gradiens szél létrejöttekor a szélvektort a rá merőleges eltérítő erő tovább nem tudja forgatni, mivel ebben az állapotban a gradiens erő és az eltérítő erő egyensúlyba kerül.

Az áramló levegő és a földfelszín között súrlódás lép fel. A súrlódást erőnek fog­juk fel, amely a mozgás irá­nyával ellentétes irányba mutat, és nagysága egyenesen arányos a sebességgel. A légkör alsó, súrlódási ré­tegeiben gradiens szél nem alakul ki, a szél a gradiens szél irányával a szöget zár be, és az alacsony nyomás irányába áramlik. Vektoriálisan a gradiens erő egyensúlyt tart az eltérítő erő és a súrlódási erő eredőjével, a szélvektor a szöggel hajlik a gradiens irányába. Az a szög nagysága a súrlódástól függ. Az a értéke szárazföldön 40-60˚, tengereken 75-80˚. 1km ma­gasságtól egyre jobban megközelíti a 90˚-ot, azaz a magasban fújó szelet gradiens szélnek fogjuk fel. (jobb oldali ábra)

Szél a ciklonban és az anticiklonban

A kör alakú, illetve a görbe vonalú izobárok esetében a szél kialakulásában a gradiens és az eltérítő erő mellett a centrifugális erő is részt vesz. Az északi féltekén ciklonban az erők egyensúlya esetén a gradiens erő (G), az eltérítő erő (E) és a centrifugális erő (E) és a centrifugális erő (C) összegével tart egyensúlyt. Vektoregyenlete G=E+C, ahol a betűk vektormennyiséget jelen­te­nek. A szél iránya az óramutató járásával ellentétes irányú.

Anticiklonban az erők egyensúlya: G= E – C. A szél iránya az óramutató já­rá­sával megegyező irányú.

Ebből a két egyenletből levonhatjuk azt a megállapítást, hogy a szél a cik­lon­ban kisebb, mint az anticiklonban.

Geociklosztrofikus szél ciklonban (A), és anticiklonban (M). Geociklosztrofikus szélnek az egyenletes, víz­szintes, súrlódás nélküli, körpályán végbemenő mozgást nevezzük.
G= Gradiens erő
v= Szélsebesség
E= Eltérítő erő (Coriolis)
C= Centrifugális erő
A= Alacsony nyomású terület
M= Magas nyomású terület


Valóságos viszonyok között a súrlódás következtében a szél iránya nem pár­hu­zamos az izobárokkal, hanem ciklonban a középpont felé, anti­cik­lon­ban a kö­zépponttól kifelé irányul.

Szélirány a ciklonban, és az anti­cik­lon­ban a talaj közeli rétegekben. A fehér nyíl a szél irányát jelzi, a fekete nyíl pedig a gradiens szél irányát
 

<<<vissza

Vissza a főoldalra - klikk ide

következő>>>