Budowa atmosfery i ogólna cyrkulacja atmosferyczna — wiatry stałe, okresowe i lokalne

Ten materiał porządkuje wiedzę o tym, jak zbudowana jest atmosfera i dlaczego powietrze na Ziemi porusza się w określony sposób. To podstawa do zrozumienia klimatu, pogody i wielu zadań maturalnych na poziomie rozszerzonym, w których trzeba połączyć rozkład ciśnienia z kierunkiem wiatru i opadami.

Pierwszy blok to pionowa budowa atmosfery. Rozróżniasz troposferę, stratosferę z ozonosferą, mezosferę i termosferę, wiesz, jak w każdej z nich zmienia się temperatura z wysokością, i wyjaśniasz, dlaczego chmury, opady i fronty powstają prawie wyłącznie w troposferze. Ćwiczysz obliczenia z pionowym gradientem temperatury: średnim (około 0,6°C na 100 m), suchoadiabatycznym (1°C na 100 m) i wilgotnoadiabatycznym (około 0,6°C na 100 m). Najważniejszym zastosowaniem jest fen: obliczasz temperaturę powietrza wznoszącego się po stronie dowietrznej gór, z kondensacją od określonej wysokości, i opadającego po stronie zawietrznej, a potem wyjaśniasz, skąd bierze się ciepły i suchy wiatr.

Drugi blok to ogólna cyrkulacja atmosferyczna. Poznajesz rozkład stałych układów barycznych — niżu równikowego, wyżów zwrotnikowych, niżów umiarkowanych szerokości i wyżów polarnych — oraz komórki cyrkulacji Hadleya, Ferrela i polarną. Z tego wyprowadzasz wiatry stałe: pasaty, wiatry zachodnie i wiatry wschodnie polarne, uwzględniając odchylenie przez siłę Coriolisa. Wyjaśniasz też, dlaczego w strefie wyżów zwrotnikowych leżą największe pustynie świata, a przy równiku codziennie padają ulewne deszcze konwekcyjne.

Trzeci blok obejmuje wiatry okresowe i lokalne. Wyjaśniasz monsun letni i zimowy w Azji Południowej oraz bryzę dzienną i nocną jako skutek różnego tempa nagrzewania i wychładzania lądu i wody. Charakteryzujesz wiatry lokalne: fen, w tym halny w Tatrach, i zimną borę na wybrzeżu Adriatyku, oraz opisujesz skutki halnego dla mieszkańców Podhala.

Materiał oferuje cztery formy pracy. Quiz zawiera zadania obliczeniowe i pytania o mechanizmy z wyjaśnieniem po każdej odpowiedzi. Fiszki utrwalają pojęcia i wartości gradientów. Egzamin ustny w formie rozmowy z egzaminatorem sprawdza, czy umiesz wyjaśnić mechanizm własnymi słowami. Praca pisemna do wydruku zawiera zadania otwarte z obliczeniami i wyjaśnieniami przyczyn.

• Charakteryzujesz warstwy atmosfery i zmiany temperatury z wysokością.
• Obliczasz zmiany temperatury powietrza z gradientem średnim, sucho- i wilgotnoadiabatycznym, w tym w zadaniach o fenie.
• Wyjaśniasz rozkład ciśnienia na Ziemi i działanie komórek cyrkulacji Hadleya, Ferrela i polarnej.
• Wyjaśniasz genezę wiatrów stałych, monsunów i bryzy.
• Charakteryzujesz wiatry lokalne: fen (halny) i borę.

Materiał ćwiczeniowy przygotowany przez Zestly.