مبانی نظری و پیشینه تحقیق مونسون

عنوان:

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 40

قدیمی ترین عقاید درباره ی گردش عمومی جو بر بادهای تجارتی جنب حاره متمرکز شده است که به وسیله بعضی از فیلسوفان قرنهای شانزدهم وهفدهم به عنوان هوای سمت چپ پشت سر تفسیر گردیده (به دلیل روشنایی اش) بود که در نتیجه به وسیله حرکت غربی – شرقی در سطح زمین ، باد شرقی را تشکیل می دهد. هالی در سال 1686 این گردش حرارتی را به عنوان یک سلول واحد با صعود هوا از منبع گرمایی استوا ترسیم کرد که باعث گرادیان فشار سطح بالا شده وهوا را به عنوان یک باد جنوبی به طرف قطب ها حرکت می داد. در قطب ها هوا بر روی سطوح سرد به عنوان باد شمالی نزول کرده وبه استوا بر می گردد. هالی از اهمیت حرکت وضعی زمین بی اطلاع بود وجهت جریان غربی بادهای تجارتی را همچون دیگر اثرهای حرارتی به طرف منطقه کم فشار تحت تاثیر حرکت خورشید به طرف غرب توضیح داد.(یزدان پناه رستمی، 1385).

تقریباً نیم قرن بعد، هادلی(1735) اثر حرکت وضعی زمین با سلول ساده اصلاح شده ی هالی را به طور موافق پیوند داد. در نتیجه جریان فوقانی قطبی هالی به باد غربیو تبدیل شد واکنون با یک جریان برگشتی سطحی ، شرقی است. اگر چه هادلی نواحی وسیعی را که به عنوان منطقه وزش بادهای غربی شناخته می شوند نادیده گرفت، امروزه سلول های پرفشار هادلی شناخته شده اند ، در حال حاضر این جریان ها به عرض های جغرافیایی پایین (در زمستان) بین استوا(ITCZ) وجنب استوا (تشکیل آنتی سیکلونها (پر فشارها) دینامیکی محدود می گردد. در طی نیمه دوم قرن نوزدهم مفهوم سلول های گردشی کاملا پذیرفته شد ، وفرل (ابتدادر 1856 ولی به طور کامل تر در 1889 آن را مطرح کرد) اولین حامی وطرفدار مدل سه سلولی بود. فرل مفهوم سلول هادلی را حفظ کرد، اما آن را به حاشیه ی پایینی جنب حاره ها محدود نمود ، جایی که (جریان واگرایی سطحی) به علت حفظ حرکت زاویه ای صعود به عنوان یک توده هوای متراکم به سوی قطب (همگرایی) دارای بیشترین نیروی حرکتی غربی است. فرونشینی و واگرایی ، به سطح پایین ، بادهای تجارتی را به سمت استوا بر می گردانند(تا سلول حرارتی هادلی حفظ شود) وبادهای غربی عرضهای میانه ، به طرف قطبها جریان می یابند.

بادهای غربی شاخه ی سطح پایین یک سلول ثانویه (غیر مستقیم) وصعود هوا در عرضهای جنب قطبی را تشکیل می دهند. سرانجام این بادها که شامل فرونشینی هوا در پر فشار قطبی وبادهای شرقی است بر روی قطب ها نزول می کند تا سلول سوم را تشکیل دهد. سلول های عرضهای پایین وبالا هر دو مستقیماً حرارتی هستند، زیرا بر اثر اختلاف دما بین استوا وجنب حاره ها وبین کلاهک های یخی قطبی و مناطق جنب قطبی به ترتیب به وجود آمده اند. علاوه بر این ، جهت جریان هوای سطحی ، با انحراف کوریولیس هماهنگ است. (در شرایط ایده آل).

آخرین توضیح مدل سه سلولی مربوط به رزبای در سال 1941 است، وی از نظریه ی سلول های مشتق شده دمایی (مستقیم) عرض های پایین وبالا حمایت کرد و سلول میانی را به عنوان سلول مشتق شده ی فرعی واصطکاکی تصور نمود. رزبای تشخیص داد که حرکت این سلول میانی ، غربی است واز ناحیه ی سطح زمین به سمت بخش بالاتر صورت می گیرد وچنین استدلال نمود که جریان هوا به صورت اصطکاکی به سمت غرب با جریان هوای غربی مجاور کشانده می شود. جبهه ی قطبی برای نخستین بار در مدل های چرخشی (PF) به عنوان منطقه ی مهم همگرایی وسیکلونزایی (چرخندزایی) مورد توجه قرار گرفت. هر چند رزبای این مدل سه سلولی را علی رغم موفقیت به دست آمده به دلیل مشکلات موجود در تفسیر سلول میانی تا سال 1949 رها کرده بود. در حقیقت علت رها کردن مدل این بود که سلول ها عمدتاً به تنهایی قادر به انتقال گرمای اضافی استوایی به سمت قطب ها نبودند.

وظیفه ی حیاتی به وسیله ی نوسانها وجریانات افقی در مقیاس وسیع که در عرض های میانه انجام می گیرد، در واقع امواج رزبای اند. عامل جابه جایی کم فشارها وپر فشارها هستند که جریان های عمیق هوای گرم را به سوی قطب ها وهوای سرد را به طرف استوا جابه جا می کنند. چرخش کل عرض میانه به عنوان یک سیستم همرفتی (اریبی) توصیف شده ، که ارائه آن در یک نمودار ساده مشکل است . (تامپسون،1382 ص 167-169).

گردش عمومی هوا که بر اثر اختلاف فشار بین منطقه حاره ونواحی برون حاره به وجود آمده است ودر مقیاس وسیع تبادلات انرژی وماده سیاره زمین را سبب می شود. گردش عمومی هوا از دو رژیم گردشی مرتبط تشکیل شده است. رژیم گردشی هدلی در منطقه حاره ورژیم گردشی رزبای در منطقه برون حاره استیلا دارد. اگر چه گردش عمومی هوا به صورت پدیده ای دایمی در اقلیم سیاره زمین عمل می کند ولی عناصر تشکیل دهنده آن تغییرات فصلی دارند وهمزمان با جابه جایی خورشید تغییر مکان داده ویا اینکه تضعیف وتشدید می شوند. حرکتهای گردش عمومی هوا به گونه ای است که سیستمهای هوایی گوناگون را در مقیاس سیاره ای ویا منطقه ای از سرزمینهای دور ونزدیک به ایران آورده واقلیم آن را تحت تاثیر قرار می دهد. هر کدام از عناصر تشکیل دهنده گردش عمومی هوا اثرات ویژه ای دارد وزمان تاثیر آن علیرغم تغییرات سال به سال دردراز مدت از ثبات نسبی برخوردار می گردد. عناصر عمده گردش عمومی عبارتند از:کمربند همگرایی بین حاره ای ، بادهای بسامان ، رودباد جنب حاره ای ، وپر فشار جنب حاره ای در رژیم هدلی ، بادهای غربی ، موجهای کوتاه وبلند ، جبهه قطبی ، رودباد جبهه قطبی ، سیکلونها وآنتی سیکلونها در رژیم رزبای. کمربند همگرایی حاره ای وبادهای بسامان تاثیری چشمگیر بر اقلیم ایران ندارند. در بعضی شرایط استثنایی ممکن است کمربند همگرایی بین حاره ایاز طرف جنوب شرقی وارد ایران شود وهمراه خودش عامل صعود حاره ای را به ایران بیاورد. (علیجانی ،1384،ص 27)

کم فشار حرارتی که در آن انرژی ورودی مورد نیاز، حرارتی بوده وبه وسیله سطح گرم زمین فراهم می شود،این نوع کم فشار ها در عرض های استوایی وبسهولت در تابستان جزایر وشبه جزایر که یک تضاد قابل توجه حرارتی بین خشکی گرم ودریاهای سرد مجاور دارد، رخ می دهد.انرژی تابشی خورشید وقتی به سطح زمین برسد ، تبدیل به انرژی حرارتی می شود ونیز به صورت انرژی پتانسیل که به حالت شناوری توسعه پیدا کرده وبه صورت جریانات هوایی گسترش یافته، صعود می کند، سپس سبب انرژی جنبشی همراه با حرکت گردش هوا می گردد. به علاوه ، تراکم ذرات هوای صعود کننده نیز گرمای نهان را آزاد کرده واین انرژی عظیم باعث تقویت هر نوع کم فشاری می شود.این مسئله در تقویت کم فشارهای حرارتی وکم فشارهای همراه با رعدوبرق خیلی اهمیت دارد وعلت آن گرما و وجود بخار آب زیاد می باشد.منطقه استوایی یا ناوه(کم فشار) به وسیله کم فشار حرارتی مشخص می گردد وبا همگرایی منطقه درون حاره ای (ITCZ) همراه است.کم فشار استوایی در هر دو نیمکره تا پر فشارهای دینامیکی که کمربند وسیعی از پرفشارها در حدود عرض 30 هستند کشیده می شود.

فهرست مطالب

پیشینه تحقیق

چگونگی گردش عمومی جو و تشکیل سیستم های جوی

اصل چرخندگی

انرژی جنبشی

مفهوم مونسون

بارش مونسونی

ویژگی های بادهای مونسونی

نقش بعضی از سیستمها در مونسونهای تابستانی و زمستانی در مقابل یکدیگر

چهارچوب نظری تشکیل مونسونها

مکانیزم تشکیل مونسون

اختلاف گرمایشی عامل محرک مونسونها

تأثیر کم فشار مونسونی بر آب و هوای ایران

منابع