atmosfer

gerek varlığı, gerek mekanizması ile insanlık için önemli bir sistem. kendi içindeki dinamikleri dünya ile ilgili birçok hayati parametreyi etkiler. örneğin atmosferde havanın dolaşımı* tamamen atmosferin yapısı ile alakalıdır. bu yapıyı biraz inceleyelim.

atmosferde havanın dolaşımı, yer yüzeyinin her yerinin eşit ısınmaması sonucunda oluşur. ekvator, güneşten gelen enerjiyi kutuplara nazaran daha fazla alır ve daha fazla ısınır. kutuplar ekvatora göre soğuktur. bu da küresel ölçekte basınç ve rüzgarın yeryüzü üzerindeki dağılımını etkiler. bu dolaşım, kutuplardan ekvatora soğuk havayı, ekvatordan kutuplara sıcak havayı taşıyacak şekilde çalışır. enerji dengesi ise; kutuplardaki net enerji kaybının ekvatordaki net enerji kazancıyla sağlanmış olur.

(görsel: atmosfer/31163)
(görsel: atmosfer/31166)

bu dolaşım, üç hücreli küresel dolaşım modeli ile açıklanmaktadır:
- hadley hücresi
- ferrel hücresi
- polar hücre

hadley hücresi: ekvatordaki ısınmaya bağlı olarak ısınan havanın tropopoza kadar yükselmesi ve kutuplara doğru hareket ederken soğuyarak çökmesiyle oluşan direkt bir hücredir.

ferrel hücresi: polar hücre ve hadley hücresi arasında kalan bölgede oluşan indirekt bir hücredir. daha yukarı enlemlerdeki soğuk havanın yükselmeye zorlanması, daha düşük enlemlerdeki sıcak havanın ise alçalmaya zorlanmasıyla oluşur. bu nedenle hidrodinamik olarak zorlanmış bir hücre olarak kabul edilir.

polar hücre: kutuplardaki soğuk havanın çökmesi ve daha düşük enlemlerdeki sıcak havanın yükselmesi ile oluşan direkt bir hücredir.

bu üç hücreli küresel dolaşım modeli, yer yüzeyinde de yüksek ve alçak basınç kuşaklarının oluşmasına ve bu kuşaklar arasında rüzgarlara neden olur. ekvator bölgesindeki net enerji kazancı sonucunda ısınan hava tropopoza kadar yükselir ve tropopozda yayılarak kutuplara doğru yönelir. yaklaşık 30° enlemlerine geldiğinde soğur ve çökmeye başlar. bu enlemlerde tropopoz seviyesinden çöken hava adyabatik olarak ısınır ve bağıl nemi azalır. yere doğru çöken hava yayılarak 60° enlemlerinde, kutuplarda net ısı kaybı nedeniyle soğuyan ve tropopozdan yere doğru çöktükten sonra yer seviyesinde ekvatora doğru yayılan soğuk hava ile karşılaşır ve yükselmeye zorlanır.

bu dolaşım nedeniyle oluşan belli başlı basınç kuşakları ve rüzgarlar:
+ ekvator bölgesinde alçak basınç kuşağı (intertropical convergence zone*)
- 5°-30° enlemleri arasında ticaret rüzgarları*
+ 30° enlemlerinde subtropikal yüksek basınç kuşağı (at enlemleri*)
-30°-60° enlemleri arasında batılı rüzgarlar*
+ 60° enlemlerinde subpolar alçak basınç kuşağı
- 60°-90° enlemleri arasında doğulu rüzgarlar*
+ kutuplarda yüksek basınç takkeleri

bu dolaşım nedeniyle çöller genelde havanın çöktüğü 30° enlemlerinde subtropikal yüksek basınç kuşağı boyunca bir şerit gibi oluşur ve diğer bölgelerden keskin çizgilerle ayrılmıştır.
(bkz: sahra çölü)