وب سایت جامع هوا و اقلیم شناسی ایران

زمان انتشار : چهارشنبه, فروردین 12ام, 1394 | پرینت مطلب |ملیحه سادات حمصی| بازديد: 2,397 بار

باد گرادیان

باد گرادیان (THE GRADIENT WIND)

باد گرادیان،یک توازن نیروی گرادیان فشار(PGF)،گریز از مرکز(CE) و کوریولیس(CO) می باشد.یک باد ژئوستروفیک زمانی به باد گرادیان تبدیل می شود که باد از طریق خطوط میزان ارتفاعی منحنی شکل شروع به جریان می کند.حرکت منحنی شکل ،یک نیروی گریز از مرکز(حرکت به سمت بیرون) را نشان می دهد.اثر گریز از مرکز را می توان موقع چرخش ماشین در یک جاده با پیچ و خم ،حس کرد.شما در ماشین می مانید اما احساس می کنید مثل اینکه به یک سمت هل داده می شود.
باد گرادیان در بالای لایه اصطکاک(aloaft) (نه در بالای لایه اصطکاک) در بین خطوط ارتفاعی منحنی شکل اتفاق می افتد.
باد موازی با خطوط ارتفاع منحنی باقی می ماند.دو مثال زیر نشان می دهد که چگونه جریان موازی با خطوط ارتفاعی باقی می ماند.
در دیاگرام اول در شکل زیر(تراف)،نیروی گریز از مرکز هم جهت با نیروی کوریولیس می باشد(در نیمکره شمالی،جهت CO به سمت راست مسیر حرکت می باشد).
نیروی PGF باید با دو نیروی CE و CO متوازن باشد.جهت وقوع این امر،لازم می باشد که کوریولیس کوچکتر شود تا مجموع دو نیروی CE و CO معادل با اندازه PGF بماند.
زمانی که CO کاهش می یابد،سرعت باد کاهش می یابد و این به باد اجازه می دهد تا موازی با خطوط ارتفاعی باقی بماند.بدون این کاهش در سرعت باد،باد مجبور به پیروی از مسیر خطوط مستقیم می شود که باعث این امر می گردد که از خطوط ارتفاعی پایین تر به سمت خطوط بالاتر حرکت کند.
راه دیگر برای اینکه باد در مسیر منحنی باقی بماند این است که PGF از لحاظ اندازه بزرگتر از CO است.بنابراین باد قصد دارد که بیشتر در جهت PGF خم شود و این موجب می شود که موازی با خطوط ارتفاعی باقی بماند.
در دیاگرام سوم در شکل زیر (پشته) نیروی گریز از مرکز هم جهت با PGF می باشد(در نیمکره شمالی به سمت چپ مسیر حرکت). PGF و CE باید با کوریولیس متوازن باشد(در نیمکره شمالی CO به سمت راست مسیر حرکت منحرف می شود).
برای وقوع این امر،لازم می باشد که CO بزرگتر باشد که در این صورت CO=CE+PGF .
موقعی که CO افزایش می یباد،سرعت باد نیز افزایش می یابد و این اجازه می دهد که باد موازی با خطوط ارتفاعی باقی بماند.بدون این افزایش در سرعت باد،باد باید از مسیر مستقیم خطوط پیروی کند که باعث حرکت آن از خطوط بالاتر به سمت خطوط پایین تر می شود.
راه دیگر برای باقی ماندن در مسیر خطوط ارتفاعی منحنی این است که CO از لحاظ اندازه بزرگتر از PGF است.بنابراین باد قصد دارد که بیشتر در جهت CO خم شود و این باعث باقی ماندن آن در جهت خطوط ارتفاعی منحنی می شود.