Ogólna cyrkulacja powietrza w atmosferze

W strefie równikowej silnie nagrzane i wilgotne powietrze wznosi się wskutek czego przy powierzchni Ziemi powstaje równikowy pas ciszy i niskiego ciśnienia atmosferycznego. Towarzyszą mu obfite opady atmosferyczne, które wzmagają się przy zenitalnym położeniu słońca w związku z zwane są deszczami zenitalnymi. Powietrze wznoszące się nad równikiem odpływa w górnych warstwach troposfery na północ i południe w postaci prądów powietrznych. Pod wpływem działania siły Corriolisa ulegają one odchyleniu na wschód, by na szerokościach geogr. Rzędu 25-30º przybrać kierunek równoleżnikowy. Na tych szerokościach geogr. Część powietrza opada powodując powstawanie zwrotnikowych pasów wysokiego ciśnienia. Pokrywają się one ze zwrotnikowymi pasami ciszy.

W szerokościach geogr. 25º-30º jest mniejszy obwód globu ziemskiego, co powoduje powstanie w tych okolicach obszarów wysokiego ciśnienia. Różnica ciśnień między strefami dwóch wyżów podzwrotnikowych, a okołorównikowych niżem powoduje stały silny ruch mas powietrza od zwrotników ku równikowi. Wiary te nazywamy pasatami. W strefie wyżów podzwrotnikowych występują cisze podzwrotnikowe lub słabe wiatry zmienne. Te rejony kuli ziemskiej nazywamy „końskimi szerokościami”.

W strefie umiarkowanej pomiędzy wyżami podzwrotnikowymi i okołobiegunowymi powstają obszary niskiego ciśnienia. Napływają do nich ciepłe masy powietrza z wyżów podzwrotnikowych i zimne z wyżów okołobiegunowych. Ruch obrotowy Ziemi, siła Corriolisa i różne nagrzewanie się lądów i mórz w ciągu roku powoduje zmianę kierunku tych wiatrów. Wieją one od biegunów w kierunku wschodnim, a od zwrotników w kierunku zachodnim. Tworzą się bardzo silne wiatry zwłaszcza na półkuli południowej między 40-60º szerokości geogr. (brak bariery kontynentów). Rejony te żeglarze nazywają „ryczącymi czterdziestkami” i „wyjącymi pięćdziesiątkami”. W szerokości geogr. Ok. 60º spotykają się masy ciepłego powietrza niesionego wiatrami wschodnimi. Tworzą się fronty atmosferyczne. W tych szerokościach atmosferycznych wiatry mają zmienny kierunek, jest to strefa występowania lokalnych wyżów i niżów barycznych. Ogólne krążenie powietrza w umiarkowanych szerokościach geograficznych półkuli północnej zaburzone jest występowaniem dużych powierzchni lądowych i innym zachowaniem się dwóch różnych materii: lądów i mórz w poszczególnych porach roku.

PASATY – stałe wiatry wiejące od wyżów zwrotnikowych ku niżowi równikowemu:
- Na półkuli północnej są to wiatry północno-wschodnie,
- Na południowej – południowo-wschodnie.

Pasaty skutkiem cyrkulacji powietrza w strefie międzyzwrotnikowej:
- Wytwarzanie się pasa obniżonego ciśnienia w okolicach okołorównikowych,
- Rozdzielanie się powietrza na północ i na południe (i ruch powietrza ku wyższym szerokościom geogr.),
- Zmniejszanie się wysokości troposfery oraz obwodu Ziemi wraz ze wzrostem szerokości geogr., czego przyczyną jest:
o Sprężanie się powietrza,
o Ruchy zstępujące powietrza,
o Tworzenie się obszarów wysokich ciśnień (25º-30º)
- Ruch części powietrza z obszarów wysokich ciśnień podzwrotnikowych ku obszarom obniżonego ciśnienia nad równikiem,
- Siła Coriolisa czynnikiem odchylającym pasaty od teoretycznego kierunku ruchu
o Obszar obniżonego ciśnienia równikowego ulega w ciągu roku przemieszczania się:
 Zimą pasaty wieją na półkuli północnej z północnego-wschodu na północny-zachód,
 Latem pasaty wieją na półkuli południowej z południowego-wschodu na północny-zachód.

ANTYPASATY – prądy wiejące od równika w kierunku zwrotników.

WIATRY ZACHODNIE:
- Część powietrza z wyżu podzwrotnikowego przemieszcza się ku wyższym szerokościom geogr.
- Wieją w szer. geogr. 35º-55º
- Szczególnie silnie zaznaczają się na półkuli południowej, gdyż w umiarkowanych szerokościach geogr. brak dużych obszarów lądowych.
- Na skutek siły Coriolisa powietrze zmienia swój kierunek na półkuli północnej z południowego na zachodni, a na półkuli południowej z północnego za zachodni.

WIATRY WSCHODNIE:
- Ruchy zstępujące powietrza w okolicach okołobiegunowych, co powoduje powstawanie obszaru podwyższonego ciśnienia,
- Ruchy powietrza z okolic okołobiegunowych ku niższym szer. geogr.,
- Odchylenie od teoretycznego kierunku ruchu – wiatry wschodnie.
Obszary, gdzie stykają się wiatry wschodnie z zachodnimi nie są strefami ciszy, ponieważ pojawiają się tam niże, powodujące powstawanie wiatrów o zmiennych kierunkach.

WIATRY ZMIENNE – wynikają z regionalnych i lokalnych zmian temp. i ciśnienia na Ziemi.

BRYZA – lokalny wiatr zmieniający swój kierunek w okresie dobowym. Bryza występuje na wybrzeżach jezior, mórz i większych zbiorników wód śródlądowych. Bryza powstaje latem podczas dłuższego okresu pogody bezchmurnej, gdy występuje różnica temp. powietrza nad lądem i wodą.
Bryza dzienna (morska) – w dzień ląd nagrzewa się szybciej niż woda. Nagrzane powietrze wznosi się nad lądem powodując obniżenie ciśnienia atmosferycznego (nad lądem jest niż atmosferyczny). Tymczasem woda wolniej się nagrzewa – tworzy się wyż atm. Bryza dzienna w najcieplejszej porze roku łagodzi upały i zmniejsza suchość powietrza, wieczorem, po zachodzie słońca wiatr ucicha.
Bryza nocna (lądowa) – w nocy ląd szybko się wychładza, powstaje nad nim wyż atm. Wtedy wiatr się wzmaga i wieje od lądu jako bryza nocna. Wiatr ten znika stopniowo po wschodzie słońca i znów rozwija się bryza dzienna.

MONSUNY - wiatry zmieniające się sezonowo, powstają na skutek różnic ciśnienia między lądem a oceanem. Monsun występuje na Półwyspie Indyjskim, w południowo-wschodniej i wschodniej części Azji, na niewielkim obszarze północnej części Australii. W lecie monsuny wieją znad oceanu Indyjskiego i Spokojnego, w zimie z głębi kontynentu.
Monsun letni (deszczowy) – latem ogromny ląd azjatycki nagrzewa się szybciej niż otaczające go oceany. Powoduje to, że lekkie ciepłe powietrze unosi się do góry i nad lądem powstaje głęboki niż baryczny. Nad masami wód tworzy się wyż baryczny. Nad ląd napływa chłodne i wilgotne powietrze znad oceanu, które przynosi obfite opady (zaczynają się na przełomie maja i czerwca).

Monsun zimowy (suchy) – zimą ląd azjatycki szubko się oziębia. Wskutek tego tworzą się nad nim masy zimnego, ciężkiego i suchego powietrza. Ciśnienie atmosferyczne nad środkową Azją staje się najwyższe za Ziemi (wyż baryczny). Pozbawione wilgoci powietrze znad oceanu wędruje w kierunku wybrzeży południowej i wschodniej Azji, powoduje ono zmniejszoną ilość opadów, a nawet susze.

FEN – powstaje, gdy po dwóch stronach gór wytworzą się różnice ciśnienia i dochodzi do ruchów powietrza. Jest to ciepły, suchy, przeważnie gwałtowny, porywisty wiatr wiejący po zwietrznej stronie gór. Po dowietrznej stronie powietrze unosi się. Zawarta w nim para wodna skrapla się tworząc charakterystyczny wał chmur kłębiastych i pojawiają się opady. W tych warunkach powietrze schładza się o ok. 0,6ºC/100m wysokości. Po przekroczeniu bariery górskiej powietrze opada jako suchsze ogrzewając się o 1º/100m wysokości. Działanie fenu powoduje wzrost temp. powietrza po zwietrznej stronie gór oraz szybkie topnienie śniegu i powstawanie niebezpiecznych lawin śnieżnych. Wywołuje również wezbranie potoków górskich. Silne podmuchy wiatru mogą niszczyć drzewa, linie energetyczne i budynki.
W Tatrach – halny
W Azji – garmsil?
W Alpach – fen
W Górach Skalistych – chinook?

WIATRY GÓRSKIE I DOLINNE – powstają one wskutek różnic w nagrzaniu dolin i stoków górskich. Zmieniają się w okresie dobowym. W ciągu dnia silniej nagrzewają się zbocza dolin i stoki górskie i wiatr wieje w górę doliny po jej zboczach – cyrkulacja dolinna. W nocy chłodniejsze powietrze z wyższych partii gór spływa zgodnie z nachyleniem stoku ku cieplejszym dolinom.

BORA (wiatr spływowy) – występuje na obszarach, gdzie wyżyny lub tereny górzyste sąsiadują bezpośrednio z morzem lub dużym jeziorem. Jest to gwałtowny, porywisty i zimny wiatr. Powstaje wtedy, gdy na lądzie panuje wysokie ciśnienie, a nad morzem niskie, wskutek czego ku morzu spływają z gór chłodne masy powietrza. Występuje: wybrzeże Dalmacji, gdzie wschodzi nad morze Adriatyckie, nad Morzem Czarnym (wiatr tego typu osiąga prędkość 45-50m/s i towarzyszy mu spadek temp. powietrza nawet o –35ºC w górach.

MISTRAL – lokalna nazwa bory. Wiatr ten wieje w okolicy Lyonu w dół ku M. Śródziemnemu. Zimne powietrze spływa doliną Rodanu przez obniżenie między Alpami a Pirenejami. Wiatr ten osiąga bardzo dużą prędkość, nawet ponad 30km/s. Powoduje on duże zniszczenie zwłaszcza w winnicach porastających zbocza doliny.