Üst atmosfer toprakla birlikte dönüyor mu?
Cevabını bilmem gereken ama ne yazık ki bilmediğim temel soru.
Alt atmosfer, sürtünme nedeniyle - en azından onun en altında - dünya ile birlikte dönmelidir.
Peki ya 30 mil yukarıda? Orada sürtünmenin etkileri epeyce ortadan kalktı. Üst atmosfer dünya ile birlikte dönüyor mu? Eğer öyleyse, geride mi kalıyor (böylece yerde 360 derece / gün hareket edersek, üst atmosfer bunun yerine 50 derece / gün hareket ederdi)?
Bu, tüm yıl boyunca sorduğum en aptalca soru olabilir, ancak açıkçası daha önce üst atmosfer hakkında hiç düşünmemiştim, dinamikleri daha az.
Açıklayabilirsen teşekkürler !!
Yanıtlar
Kesinlikle makul bir soru.
Muhtemelen yararlı bir zihinsel model, bir kova suyu bir şekilde döndürmektir. Başlangıçta sadece yüzey katmanları dönecek, ancak her katman hareketi bir sonraki katmana aktarıyor ve sonunda kütlenin varlığı sabit bir durumda dönüyor.
Jeolojik zaman ölçekleri üzerindeki atmosferde olduğu gibi, atmosfer dünya ile sabit bir durumda dönmektedir. İnsan zaman ölçekleri ayrıntılar çok daha karmaşık ve ilginçtir, ancak gerekli delta V'nin değiştirilmesi açısından uzay aracı fırlatmaları için özellikle etkili değildir.
Roketin uçuş yolunu değiştiren hareketli hava yoluyla hareket etmesi ve bir roketin önemsiz yan yükler üretecek kadar hızlı bir şekilde hareketli hava kütlelerini geçebilmesi nedeniyle tasarım ve yörünge üzerinde kesinlikle etkiler vardır .
Alt atmosfer, sürtünme nedeniyle - en azından onun en altında - dünya ile birlikte dönmelidir.
Bu doğru, ancak yalnızca Dünya atmosferinin en alt kısmında, belki de son birkaç milimetrede. Sonuçta rüzgarlar var. Ticaret rüzgarları ve hüküm süren bataklıklar (rüzgara karşı nasıl dövüleceğinin keşfedilmesiyle birlikte) 300 ila 400 yıllık bir "yelken çağı" ile sonuçlandı. Daha yukarılarda, jet akımlarının keşfi, Japonya'nın daha sonra İkinci Dünya Savaşı sırasında Amerika Birleşik Devletleri'nin batı kısımlarına bomba atacak olan balonları indirmesini sağladı.
Söylenebilecek şey, ticaret rüzgarlarının yüzeyine, hakim batıya ve hatta jet akımlarına göre hızlar dönme hızına kıyasla küçük olduğundan, Dünya atmosferinin alt kısmının Dünya ile az çok döndüğü söylenebilir. Atalete göre Dünya yüzeyinin. Stratosfer ve mezosfer de yüzeye göre rüzgarlara sahiptir, ancak bu rüzgarlar troposferdeki rüzgarlara kıyasla küçüktür.
Peki ya atmosferin en üst kısımları? 1960'larda yapılan araştırmalar, termosferin Dünya yüzeyine kıyasla süper döndüğünü ileri sürdü. Daha yeni araştırmalar, durumun böyle olmayabileceğini göstermektedir; üst atmosferik rüzgarları modellemek zordur. Üst atmosferde önemli dikey rüzgarlar olduğu bilinmektedir. Üst atmosfer, gündüzleri Güneş'e bakarken şişer ve geceleri uzay karanlığıyla yüz yüze geldikçe geri çekilir.
Atmosfer, Dünya yüzeyi ile birlikte dönecektir, ancak onu etkileyen 2 ana faktör vardır:
coriolis etkisi
Atmosferin her bir parçasının hangi hızda hareket edeceğini hesaplarsanız, ekvatordaki en büyük hızı ve kutuplarda 0'a yakın hızı bulacaksınız. Bu durumlarda akışkanlar dinamiği, havanın dönmeye başlayarak girdaplar yaratacağını söyler. Bu, Dünya'da kasırgalara ve Jüpiter'de büyük istikrarlı girdaba yol açar.
Güneş ısınma etkileri, Westerlies
Burada Wikipedia'dan alıntı yapacağım çünkü bunu açıklamak için iyi bir iş çıkarıyor:
Dünya, Güneş'e gelgit olarak kilitlenmiş olsaydı, güneş ısısı rüzgarların orta enlemler boyunca, subtropikal sırttan uzağa, kutuplara doğru bir yönde esmesine neden olurdu. Bununla birlikte, Dünya'nın dönüşünün neden olduğu Coriolis etkisi, kutuplara doğru rüzgarları Kuzey Yarımküre'de kuzeyden doğuya (sağa doğru) ve Güney Yarımküre'de güneyden (sola) doğuya doğru saptırma eğilimindedir. [3] Kuzey Yarımküre boyunca rüzgarların güneybatıdan esme eğiliminde olmasının nedeni budur, ancak Güney Yarımküre'de kuzeybatıdan olma eğilimindedirler. [4] Kutuplar üzerindeki basınçlar daha düşük olduğunda, batı uçlarının mukavemeti artar, bu da orta enlemleri ısıtma etkisine sahiptir. Bu, Kuzey Kutbu salınımı pozitif olduğunda ve kış aylarında kutuplara yakın alçak basınç yazın olduğundan daha güçlü olduğunda meydana gelir.Negatif olduğunda ve kutuplar üzerindeki basınçlar daha yüksek olduğunda, akış daha meridyen olur, direk yönünden Ekvator'a doğru üflenir ve bu da orta enlemlere soğuk hava getirir. [5]
Tamamen durgun bir atmosfere sahip bir dünyada, dünya ile birlikte dönecektir. Oysa gerçek dünyada güneş tarafından ısınan yükselen hava batıya doğru sürüklenir çünkü yere göre aynı konumda kalmak için gereken yörünge hızı, yükseldikçe artar. Coriolis etkisine, kuzeye veya güneye hareket ederken aynı fenomen neden olur.
Cevabını gezegensel sınır tabakası kavramında bulan makul bir sorudur .
Dönen Dünya, yüzeyindeki ve topografyadaki çeşitli düzensizlikleriyle atmosferi sürükler. Bu dikey momentum transferi, biri dikey koordinatta yukarı çıktıkça, yaklaşık ~ 1 km yükseklikte atmosfer artık zemini 'hissetmeyene' ve serbest akışlı atmosfere ulaşana kadar zayıflar ve zayıflar.
Sınır tabakasının kesin kalınlığı, 1 km'den kolayca yüksek olabilen dağlar mevcut olduğunda değiştirilecektir. Dahası, türbülanslı hareketler ve konveksiyon, farklı momentumdaki katmanları karıştırma ve dolayısıyla atmosferi sürükleme eğilimindedir. Kuvvetli bir şekilde konvansiyonel bir atmosfer, daha kalın bir sınır katmanına sahip olacaktır. Bu, genel olarak fizikte çözülmemiş bir problem olan türbülanslı momentum transferini içerirken , duvar kanunu gibi yarı analitik yöntemlerle bu katmanın yüksekliğinin anlaşılmasında ilerleme sağlanmıştır .
Daha düşük serbest akışlı atmosferde, hareket, Hadley sirkülasyonları tarafından enjekte edilen jeostrofik denge modulo kütlesi, momentum ve ısı tarafından yönetilir . Serbest akış atmosferinin istikrarlı bir şekilde tabakalaştığı daha yüksekte, atmosfer, gaz devleri gibi dipsiz herhangi bir gaz kütlesinin gaz kütlesi gibi davranır.