كيف تظهر الرياح على الأرض؟ الجواب قد يفاجئ الكثيرين
تحدث الرياح لأن الشمس تسخن بعض أجزاء الأرض أكثر من غيرها ، وبالتالي تسخين غير متساوٍ. هذا يعني أن طاقة الرياح هي نوع من الطاقة الشمسية.
تتراوح أنظمة الرياح على الأرض من الرياح التجارية والتيارات الهوائية إلى نسائم البحر المحلية ، ولكن جميعها تعتمد في النهاية على الاحترار العالمي غير المتكافئ للأرض بفعل الشمس.
عندما ترتفع درجة حرارة الأرض أثناء النهار وتصبح شديدة الحرارة ، فإنها تقوم أيضًا بتسخين الهواء فوقها من خلال عملية تسمى التوصيل الحراري. يؤدي هذا إلى تمدد الهواء واحتلاله لحجم أكبر. وفقًا لما يسمى “قانون الغاز المثالي” ، يزداد الحجم بالتناسب المباشر مع درجة الحرارة.
كيف يدور الهواء في الغلاف الجوي الكوكبي؟
أوضح أستاذ علوم الغلاف الجوي ستيفن شيروود من مركز أبحاث تغير المناخ (UNSW) في سيدني بأستراليا ، وفقًا لـ Science Alert ، كيف تدور رياح الأرض المعروفة.
وفقًا لقانون الغاز المثالي ، يكون الهواء الساخن أقل كثافة. إذا حدث هذا لجميع الكتل الهوائية ، فلن تكون هناك رياح. ستكون طبقة الهواء بأكملها أثقل قليلاً. ومع ذلك ، إذا حدث الهواء في مكان واحد ولكن ليس في محيطه ، فسوف يرتفع الهواء الساخن. ووفقًا للبروفيسور شيرود ، فإن هذا هو المبدأ الذي يسمح لبالونات الهواء الساخن بأن تطفو في الهواء.
عندما ترتفع مثل هذه الكمية الكبيرة من الهواء الدافئ إلى السطح ، يجب أن يتدفق الهواء الآخر بالقرب من الأرض بشكل جانبي ليحل محله. تمنحنا هذه الظاهرة نسمات البحر خلال النهار بالقرب من السواحل ، والتي يمكن أن تكون قوية جدًا ، حيث يندفع هواء المحيط الأكثر برودة ليحل محل الهواء القاري الدافئ.
على مدار عدة أيام ، تؤدي عملية مماثلة إلى بداية الرياح الموسمية ، حيث تكون التدفئة أقوى في الصيف وأضعف في الشتاء. هذا يؤدي إلى تباين شديد في درجات الحرارة ورياح قوية في الصيف (وغالبًا ما تكون عكس ذلك في الشتاء).
معارضة الرياح ، بدورها ، تولد تغيرات موسمية في الرياح السائدة ، والتي غالبًا ما تجلب الأمطار خلال الموسم الدافئ في المناطق الاستوائية ، بما في ذلك الهند وأستراليا العليا.
أنظمة رياح كبيرة جدًا
تسمى أكبر أنظمة الرياح على الكوكب بالدوران العام للغلاف الجوي. وتشمل هذه الرياح التجارية أو الرياح الشرقية ، والرياح الغربية في منتصف خطوط العرض ، والرياح القوية في الأربعينيات الهادرة.
تحدث أنظمة الرياح هذه لأن المناطق الاستوائية تتلقى المزيد من الشمس أكثر من القطبين ومن الواضح أنها تصبح أكثر دفئًا. يبدأ هذا الهواء الدافئ بشكل طبيعي في الارتفاع ويتدفق نحو القطبين ، بينما يميل الهواء القطبي إلى النزول في المناطق الاستوائية.
بالطبع ، يستغرق دوران الكتل الهوائية عدة أيام. خلال هذا الوقت ، تدور الأرض باستمرار ، مما يعني أن الأشياء التي تحاول التحرك في خط مستقيم ستظهر وكأنها تدور تدريجيًا.
تتحول الرياح القطبية تدريجيًا إلى الشرق وتصبح رياحًا غربية في خطوط العرض الوسطى.
تتجه الرياح من ارتفاع منخفض متجهة نحو المناطق الاستوائية إلى الغرب وتصبح رياحًا شرقية ، تُعرف أيضًا باسم الرياح التجارية. وتكون الرياح الغربية متوسطة الارتفاع شديدة الارتفاع على ارتفاعات عالية ، حيث تقترب من 300 كيلومتر في الساعة في بعض الأماكن.
