Сонячне світло попадає на землю. Повітря над нею нагрівається. Гаряче повітря розширюється і піднімається вгору, більш холодні навколишні шари атмосфери. Ця висхідна маса підвищує тиск на верхніх рівнях атмосфери.
Те, що відбувається далі, є класичною метеорологічною схемою, що визначає погодні патерни на різних континентах.
Як тепло створює високий тиск
У міру нагрівання повітря над поверхнею Землі він стає менш щільним. Він залишається на місці. Він піднімається вгору і створює область підвищеного тиску, відому як високий тиск на висоті. На синоптичних картах метеорологи відстежують ці системи, проводячи лінії, що з’єднують точки з однаковим тиском. Ці лінії називаються ізобарами.
Вони ніколи не перетинаються.
Натомість вони утворюють концентричні кола навколо центру висоти. Це дивно схоже на контури топографічної карти гірського рельєфу. Якщо уявити це як тривимірну карту рельєфу, то висота буде виглядати як вершина гори або виступ, що піднімається в небо.
Це не просто абстрактна геометрія. Це прямий результат теплового розширення. Нагрітий стовп повітря розширюється вгору і більший тиск на висоті.
Ілюзія поверхневого тиску
Тут більшість людей впадають в оману. Хіба наявність системи високого тиску в небі означає, що така система є на землі?
Не одразу.
Загальна маса повітря в стовпі, що тягнеться від поверхні до верхньої межі атмосфери, не змінилася. Процес нагрівання викликає розширення повітря, але молекули не зникають. Таким чином, поверхневий тиск залишається практично незмінним у момент нагрівання.
Але атмосфера не статична. Вона не терпить дисбалансу.
Повітря тече з високого тиску в області низького тиску. Висота діє як джерело. Повітря починає переміщатися з цієї області високого тиску в навколишні з нижчим тиском. Цей відтік має вирішальне значення. Він видаляє масу зі стовпа повітря над теплою поверхнею Землі.
Народження низького тиску біля поверхні
У міру того, як повітря йде вгору, стовп втрачає вагу над теплою поверхнею. Найменша маса означає меншу силу, з якою повітря тисне вниз.
Формується система низького тиску біля поверхні.
Це місцевий кліматичний двигун. Різниця тисків між теплою землею (нижчий тиск біля поверхні) і холоднішим навколишнім середовищем (вищий тиск біля поверхні) створює вітер. Повітря тече на поверхню, щоб заповнити те, що було втрачено в атмосферу. Це сходження може призвести до посилення руху, утворення хмар і, зрештою, дощу. Це замкнутий контур, що працює за рахунок диференціального нагріву.
Зворотне обертання
Процес звернемо. Коли відтік повітря йде досить далеко від нагрітого джерела, воно охолоджується. Він стискається. Він спускається вниз.
Тепер тиск змінюється на протилежний.
У небі формується низький тиск. Нижче розвивається високий тиск біля поверхні. Повітря, що опускається, накопичується і збільшує тиск біля землі. З цієї причини ясне небо часто слідує за проходженням холодного фронту або охолоджувальної маси. Повітря стабільне. Він важкий. Він перешкоджає вертикальним рухам.
Відстань та рух
Ці системи тиску є локальними явищами, обмежуються однією долиною чи містом. Вони простягаються великі відстані.
Відстань між високим та низьким тиском може перевищувати 1000 кілометрів. Це значна відстань. Атмосфера реагує на ці контрасти у великих масштабах. Вітер
