התנהגות הרוח במערכות סינופטיות שיעור 7 התנהגות הרוח במערכות סינופטיות

שקף 1: זרימה מאוזנת על פי חוק ניוטון אם: ΣF = 0 (סכום הכוחות הפועלים על גוף שווה לאפס), יתמיד הגוף בתנועתו ומהירותו לא תשתנה. זרימה מאוזנת: זרימה בה הכוחות מבטלים אחד את משנהו והיא תזרום בכיוון קבוע ומהירות קבועה הרוח המאוזנת השכיחה ביותר באטמוספרה היא הרוח הגיאוסטרופית.

שקף 2: התפתחות הרוח הגיאוסטרופית איזון בין כח גרדיאנט הלחץ (PGF) לכח קוריוליס (CF) כוח צנטריפטלי זניח: רדיוס השקע/ רמה גדול ולכן: F = mV2/R  F ≈ 0 כוח חיכוך זניח: הרוח נושבת מעל שכבת החיכוך (~1000 מ') הרוח תנוע בתאוצה כל עוד CF גדל עד אשר מאזן את PGF

שקף 3: רוח גרדיאנטית (רוח גאוסטרופית סביב מערכות לחץ קטנות) שקף 3: רוח גרדיאנטית (רוח גאוסטרופית סביב מערכות לחץ קטנות) ברוח גרדיאנטית קיים מאזן בין 3 כוחות : Ce, PGF , CF שקע/ רמה לא גדולים (R קטן), רוח חזקה (V גדול) הכוח הצנטריפטלי (Ce)(R/2V F=M) נובע מחוסר האיזון בין CF ו PGF ומאלץ את הרוח להמשיך לנוע במעגל במהירות קבועה Ce= PGF - CF PGF > CF PGF < CF Ce= CF - PGF רוח גרדיאנטית: רוח הנעה מעל שכבת החיכוך במהירות קבועה במקביל לעקמומיות האיזוברים . (אופיינית לטורנדו והוריקנים)

שקף 4: השפעת אופי פני השטח על הרוח עבור פני שטח שונים, כוח החיכוך הוא שונה ולכן כיוון ועוצמתה משתנים בהתאם ככל שהחיכוך גובר הרוח נחלשת ופונה לכיוון הלחץ הנמוך

שקף 5: השפעת החיכוך על הרוח הגיאוסטרופית באטמוספירה החופשית מעל שכבת הגבול קיים איזון גיאוסטרופי: PGF = CF קרוב לפני הקרקע החיכוך מאט את מהירות הרוח. בשל כך, כח קוריוליס נחלש. גרדיאנט הלחץ גובר זמנית על כח קוריוליס ומטה את הרוח שמאלה מהכיוון הגיאוסטרופי והרוח מואטת ומתאזנת כך ש: Friction + CF = PGF תוצאת החיכוך: הרוח נחלשת ופונה לכיוון הלחץ הנמוך

שקף 6: השפעת שקע ורמה על עליה וירידת אוויר אטמוספרה לא יציבה מעודדת זרמים אנכיים אך אינה יוצרת אותם! בשקע : בגלל החיכוך הרוח חגה סביב השקע ומתכנסת ליד הקרקע, האוויר זורם כלפי מעלה ומתבדר ברום ברמה: קיימת התבדרות של הרוח ממרכז הרמה לצדדים קרוב לפני הקרקע, בשל התכנסות ברום האוויר זורם כלפי מטה ומתמוכך לסרוק מתוך Met p227 8.17 8.19

שקף 7: מזג האוויר (יצירה ודיכוי של עננות וגשם) המלווה רמות ושקעים עליית אוויר בשקע גורמת להתפשטותו והתקררותו האדיאבטית ולכן עליה בלחות היחסית כך נוצרים עננים ומשקעים ההתמוככות (SUBSIDENCE) גורמת להתכווצות והתחממות אדיאבטית ולכן מתאדים העננים המצויים באזור הרמה

שקף 8: מנגנוני היווצרות השקעים הם המנגנונים היוצרים זרמים אנכיים: שקע תרמלי זרמים אנכיים נוצרים בשל: חימום מקומי, מכשול טופוגרפי, מפגש בין שני גושי אוויר אם קיימים תנאים אלה ואם האטמוספרה אינה יציבה, היא תעודד זרמים אלה אך לא תיצור אותם בעצמה. הסיבה העיקרית להיווצרות מערכות לחץ לרבות שקעים קשור בהמצאות של אוויר חם עולה מעל אזור מסוים מימדי השקע התרמלי תלוי בגודל השטח המתחמם (מונסון הודי בקיץ ושקע הכנרת בחורף)

שקף 9: שקע חזיתי מפגש בין שני גושי אוויר ממקורות שונים ולכן בעלי תכונות שונות (טמפ' ולחות) נקרא חזית באזורי חזית נוטים להיווצר שקעים חזיתיים (FRONTAL LOWS) בשקע חזיתי האוויר הקר והכבד זוחל מתחת לאוויר החם ומאלץ אותו לעלות

שקף 10: שקע טופוגרפי (LEE LOW) שקעים טופוגרפיים נוטים להיווצר כאשר גוש אוויר נע מאזור גבוה לאזור נמוך בגלל התבדרות קווי הזרימה עם מעבר הגוש את רכס ההר הוא תופח במהירות תוך כדי צניחתו. היות ונפחו גדל, צפיפות האוויר בגוש יורדת. כך נוצר אזור של לחץ נמוך (שקע) במורד הרוח. האוויר מתכנס למרכז השקע ועולה באטמוספרה עובי הגוש לחפש באינטרנט איור על Lee Wave/ Lee low עובי הגוש לאחר המכשול

שקף 11: חשוב לזכור ! זרימה מאוזנת היא זרימה בה הכוחות מבטלים אחד את משנהו והיא תזרום בכוון קבוע ובמהירות קבועה מעשית, מעל 500-1000 מ' ניתן להניח שהרוח באטמוספרה היא גיאוסטרופית התנאי ההכרחי ליצירת זרמים אנכיים היא אטמוספרה לא יציבה אך תנאי זה אינו מספיק שכן בנוסף לכך נדרשים תנאים שיאלצו את האוויר לעלות (חימום מקומי, מכשול בדרך הרוח, מפגש בין גושי אוויר)