Strona głównaPytania → Czy górne warstwy atmosfery „zostają...

Czy górne warstwy atmosfery „zostają w tyle” za dolnymi?

Pytanie

Pyta Sylwester

Czy górne warstwy atmosfery „zostają w tyle” za dolnymi biorąc pod uwagę ich bezwładność? Chodzi o prędkość względem środka Ziemi.

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Pytanie ciekawe, bo siły bezwładności (pozorne), w szczególności  siła Coriolisa, odgrywają wiodącą rolę w przepływach atmosferycznych. Nie jest to jednak „zostawanie w tyle” względem środka Ziemi, efekty są znacznie bardziej nieoczywiste. Warto zdać sobie sprawę, że atmosfera to cienka warstwa płynu  na obracającej się kuli, „mieszana” w pionie przez procesy konwekcyjne, a w mniejszym stopniu przez inne efekty. Ta cienka warstwa na biegunach i na równiku ma zupełnie inną orientację względem osi obrotu — na biegunie jest do niej prostopadła, na równiku równoległa.  W obszarach poza równikiem podstawową równowagą dla ruchów „w poziomie”, t.j. równolegle do powierzchni Ziemi, jest tzw. równowaga geostroficzna, czyli właśnie równowaga między siłą horyzontalnego gradientu ciśnienia (różnicy ciśnień hydrostatycznych na danym poziomie w atmosferze) a siłą Coriolisa. Prowadzi to do przepływów, które trudno zrozumieć bez zaawansowanego rachunku (dziedziną nauki która się tym zajmuje jest meteorologia dynamiczna),  których efektami są różnego rodzaju wiry: m. in. wyże, niże czy prąd strumieniowy oraz tzw. „fale planetarne” (fale Rossby’ego). Żeby zobaczyć jak skomplikowane są to efekty polecam wizualizacje obrazujące aktualny stan atmosfery i prognozę dostępne na tej stronie.  Żeby zobaczyć przepływy na rożnych wysokościach (poziomach izobarycznych) należy kliknąć na słowo „earth” i wybrać „wind” oraz odpowiedni poziom opisany w hektopaskalach (hPa). Żeby dowiedzieć się na jakiej wysokości w metrach nad poziomem morza odpowiada mniej więcej dany poziom ciśnienia można skorzystać z takiej tabelki.