Circulația Maselor de Aer

Circulaţia generala a atmosferei.

Dependent de repartiţia presiunii atmosferice şi de mişcarea de rotaţie a Pământului, în atmosferă, ia naştere un sistem general de circulaţie a maselor de aer numit circulaţia generală a atmosferei. Sub această denumire se înţelege sistemul curenţilor de aer care cuprinde întreaga atmosferă prin care se realizează schimburile de căldură, umiditate şi echilibrarea diferenţelor ce apar în aerul diferitelor zone ale globului terestru. Ea stă la baza prevederii timpului de scurtă şi lungă durată.

Explicaţiile mai vechi puneau la baza circulaţiei generale a atmosferei distribuţia neuniformă a energiei radiante solare pe suprafaţa Pământului în raport cu latitudinea. Ceea ce duce, implicit, la o repartiţie diferenţială a temperaturii şi presiunii aerului în funcţie de suprafaţa continentelor şi oceanelor. Ulterior la aceste elemente se adaugă fenomenele legate de mişcarea de rotaţie a Pământului şi regimul diferit al presiunii şi temperaturii aerului în stratele superioare ale troposferei şi în cele ale atmosferei exterioare. Toate aceste elemente dau schemei circulaţiei generale a atmosferei un caracter foarte complex.

Pe baza unor date parţiale care se referă la stratele inferioare ale troposferei (repartiţia medie a temperaturii, a presiunii şi a vânturilor dominante de la suprafaţa terestră), până în prezent au fost elaborate numeroase scheme generale ale mecanismului circulaţiei generale de prezentare simplificată a sistemului vânturilor generale la suprafaţa terestră. [1]

Pentru o mai bună înţelegere a schemei circulaţiei generale a vânturilor să ne imaginam un glob terestru imobil, cu o suprafaţa uniformă şi omogenă, în jurul căruia se roteşte Soarele în planul ecuatorial. În acest caz, vânturile ar urma numai direcţia gradientului baric. Adică în zona ecuatorială aerul puternic încălzit se dilată şi se ridică pe verticală, în vreme ce la poli se produce o contractare prin răcirea maselor de aer şi apariţia miscărilor descendente. La acelaşi nivel, la o oarecare înălţime deasupra Ecuatorului, presiunea creste, iar deasupra polului scade. La suprafaţa terestră, fenomenul se inversează. În altitudine apar vânturi orientate de la Ecuator spre Poli, iar la suprafaţa terestră de la Poli spre Ecuator. Aerul se va scurge deci în direcţia meridianului, alcătuind curenţi de sens opus şi deci circuit închis prin curenţii ascendenţi de la Ecuator şi cei descendenţi de la Poli. Această circulaţie simplă a aerului prezintă modificări importante sub infuenţa mişcării de rotaţie a Pământului, care atrage după sine intervenţia forţei de abatere a lui Coriolis, a forţei centrifuge, apoi, intervenţia forţei de frecare, la care se adaugă neuniformitatea suprafeţei terestre.

Ca urmare, circulaţia prezentată mai sus se va fragmenta în câteva circuite. Astfel, după vechea schemă a circulaţiei aerului un prim circuit se va forma între maxima barometrică subtropicală şi minima ecuatorială, al doilea între maxima tropicală şi minimele temperate, iar al treilea între acestea din urmă şi maximele polare. Cercetările din ultimele decenii au contribuit la o mai bună cunoaştere a atmosferei şi au făcut necesară revizuirea concepţiilor referitoare la circulaţia generala a aerului, fiind elaborate scheme care redau mai fidel mecanismul acestei circulaţii. Noile date de observaţie şi interpretare a lor au dus la negarea existenţei unor curenţi de altitudine care, conform vechii scheme, închid diferite circuite. De exemplu s-a constatat că nu există un contraalizeu atât de puternic încât să creeze în zonele tropicale maxime barometrice şi care să întreţină la sol alizeele. Cunoaşterea repartiţiei presiunii şi a curenţilor pe verticală la diferite niveluri în troposferă, pune în evidenţa relaţii noi între circulaţia atmosferică şi în troposfera inferioară şi superioară.

Pentru cunoaşterea circulaţiei generale a atmosferei este necesar a se arăta că particulele de aer se mişca în atmosferă după trei componente: una verticală, una meridiană şi alta zonală. Componenta verticală, relativ redusă, arată că, în timpul deplasării, particulele de aer au tendinţa să se îndepărteze sau să se apropie de sol. Componenta meridiană arată ca ele tind să se îndrepte de-a lungul meridianelor fie spre Poli fie spre Ecuator, iar componenţa zonală arată că aerul se deplasează de la vest spre est sau invers.

O secţiune meridiană prin atmosferă, de la un pol la altul, permite să se reprezinte concomitent atât componenta verticală, cât şi meridiană. În aceasta secţiune componenta zonala nu poate fi reprezentata decât pe un planisfer, dar şi acesta corespunzător numai unui anumit nivel din atmosfera. Pentru diferitele nivele va trebuie, prin urmare, să se întocmească diferite planisfere, corespunzătoare circulaţiei de la altitudinile respective.