Światło słoneczne uderza w ziemię. Powietrze nad nim nagrzewa się. Gorące powietrze rozszerza się i unosi do chłodniejszych otaczających warstw atmosfery. Ta rosnąca masa zwiększa ciśnienie w górnych warstwach atmosfery.
To, co dzieje się dalej, to klasyczny wzór meteorologiczny, który określa wzorce pogodowe na kontynentach.
Jak ciepło wytwarza wysokie ciśnienie
Gdy powietrze nad powierzchnią Ziemi się ociepla, staje się mniej gęste. Nie pozostaje na miejscu. Unosi się w górę i tworzy obszar o podwyższonym ciśnieniu zwany dużą wysokością. Na mapach pogody meteorolodzy śledzą te systemy, rysując linie łączące punkty o jednakowym ciśnieniu. Linie te nazywane są izobarami.
Nigdy się nie przecinają.
Zamiast tego tworzą koncentryczne okręgi wokół środka wysokości. Wygląda niezwykle podobnie do konturów mapy topograficznej gór. Jeśli pomyślisz o tym jak o trójwymiarowej mapie reliefowej, wysokość będzie wyglądać jak szczyt góry lub półka wznosząca się w niebo.
To nie jest tylko abstrakcyjna geometria. Jest to bezpośredni skutek rozszerzalności cieplnej. Ogrzany słup powietrza rozszerza się w górę i wywiera większe ciśnienie na wysokości.
Iluzja nacisku powierzchniowego
W tym miejscu większość ludzi jest zdezorientowana. Czy obecność układu wysokiego ciśnienia na niebie oznacza, że na ziemi istnieje podobny układ?
Nie od razu.
Całkowita masa powietrza w kolumnie rozciągającej się od powierzchni do górnej granicy atmosfery nie uległa zmianie. Proces ogrzewania powoduje rozszerzanie się powietrza, ale cząsteczki nie znikają. Zatem ciśnienie powierzchniowe pozostaje praktycznie niezmienione podczas ogrzewania.
Ale atmosfera nie jest statyczna. Nie toleruje braku równowagi.
Powietrze przepływa z obszarów o wyższym ciśnieniu do obszarów o niskim ciśnieniu. Wysokość działa jako źródło. Powietrze zaczyna przemieszczać się z tego obszaru wysokiego ciśnienia do otaczających obszarów o niższym ciśnieniu. To odejście jest krytyczne. Usuwa masę ze słupa powietrza nad ciepłą powierzchnią Ziemi.
Narodziny niskiego ciśnienia na powierzchni
Gdy powietrze przemieszcza się w górę, kolumna traci ciężar nad ciepłą powierzchnią. Mniejsza masa oznacza mniejszą siłę, z jaką powietrze napiera na dół.
Tworzy się układ niskiego ciśnienia na powierzchni.
To jest lokalny silnik pogodowy. Różnica ciśnień pomiędzy ciepłą ziemią (niższe ciśnienie powierzchniowe) a zimniejszym środowiskiem (wyższe ciśnienie powierzchniowe) wytwarza wiatr. Powietrze napływa do wewnątrz na powierzchnię, aby zastąpić to, co zostało utracone do atmosfery. Ta zbieżność może prowadzić do zwiększonego ruchu, tworzenia się chmur i ostatecznie opadów. Jest to obwód zamknięty, który działa dzięki różnicowemu nagrzewaniu.
Odwrotny obrót
Proces jest odwracalny. Gdy wypływ powietrza znajdzie się wystarczająco daleko od ogrzewanego źródła, następuje jego ochłodzenie. Kurczy się. On schodzi.
Teraz ciśnienie się odwróciło.
Na niebie tworzy się niskie ciśnienie. Poniżej rozwija się wysokie ciśnienie powierzchniowe. Opadające powietrze gromadzi się i zwiększa ciśnienie w pobliżu ziemi. Z tego powodu czyste niebo często następuje po przejściu zimnego frontu lub chłodzącej masy. Powietrze jest stabilne. To jest ciężkie. Zapobiega ruchom pionowym.
Odległość i ruch
Te układy ciśnieniowe nie są zjawiskami lokalnymi, ograniczonymi do jednej doliny lub miasta. Rozciągają się na duże odległości.
Odległość między wysokim i niskim ciśnieniem może przekraczać 1000 kilometrów. Jest to znacząca odległość. Atmosfera reaguje na te kontrasty na dużą skalę. Wiatr
