Air-Sea Interaction Part 1.

งานนำเสนอเรื่อง: "Air-Sea Interaction Part 1."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Air-Sea Interaction Part 1

2 Origin of Currents สาเหตุหลักอย่างหนึ่งที่ทำให้เกิดกระแสน้ำได้แก่ - ลม
ลมเกิดจากการที่อากาศที่มีความหนาแน่นต่ำลอยขึ้นสูง และอากาศที่มีความหนาแน่นสูงไหลเข้ามาแทนที่ ลม โดยทั่วไปแล้วจะหมายถึงการไหลของอากาศในแนวระนาบ การหมุนเวียนของอากาศนี่เองจะก่อตัวเป็นสิ่งที่เรียกว่า convection cells

3

4 อากาศจะมีความหนาแน่นน้อยลง เมื่อ ?
water vapor content increases (humidity) (Water vapor is lighter or less dense than dry air. ) when it is warmed when atmospheric pressure decreases

5 อากาศจะมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น เมื่อ ?
water vapor decreases (dry air) when it is cooled when atmospheric pressure increases

6 พลังงานแสงอาทิตย์ transparency of environment (how many clouds),
อัตราของพลังงานแสงอาทิตย์ที่มากระทบพื้นผิวโลกจะเปลี่ยนแปลงตามปัจจัยต่อไปนี้ transparency of environment (how many clouds), angle of sun above the horizon, local reflectivity of the surface

7 การเปลี่ยนแปลงมุมตกกระทบของดวงอาทิตย์จะเป็นผลจาก ?
latitude and season

8 sunlight striking polar latitudes
spreads over a greater area filters through more atmosphere approaches surface at a low angle favoring reflection (so it solar energy there provides less heat)

9 sunlight striking tropical latitudes
high solar angle in tropics distributes same amount of sunlight over a much smaller area; because it comes at almost a vertical angle passes through less atmosphere and reflection is minimized (happens between 23.5°N and 23.5°S)

10 sunlight striking mid-latitudes
mid-latitude heating is affected by season because earth's rotational axis is tilted (23.5°) -- called an orbital inclination; this affects which hemisphere is leaning towards or away from the sun during any one season

11

12 ลองจินตนาการถึงโลกเราที่ไม่มีแผ่นดินพื้นทวีป และไม่มีการหมุนของโลก แต่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์เหมือนปกติ 

13 wind pattern is very simple:
around the equator, air warmed from below rises and flows toward poles where it is cooled from below; it sinks to flow back towards the equator (forms atmospheric circulation cells)

14 แต่ในความจริงแล้วโลกเราหมุน
so if rotation is added, winds are displaced/deflected because they move over a spinning object surface of the earth rotates from west to east, making the sun appear to rise in the east and set in the west at the equator, earth's surface is far from its axis of rotation, so it moves rapidly (speed is equal to the diameter of the earth) this is because the equator lies on the "fattest" part of the earth, so in order for that larger circumference to go 360° relative to the "thinner" part of the earth (near the poles, where the circumference is smaller), it must go faster

15 but at the poles, earth's surface is much closer to the axis of rotation, so it moves more slowly (~ half the speed of equator) these differences in speed of rotation cause additional atmospheric cells and deflections: get a pair of circulation cells on either side of equator (Hadley cells); at mid-latitudes, air descending at 30° latitude turns poleward and is joined by air returning from the north/south (Ferrel cells); at the poles air at the surface blows towards the equator and by 50°/60° latitude, it has taken up enough heat to rise -- however because of density differences it can't mix with air in Ferrel cells, so it turns poleward, creating a polar cell

16

17 ในซีกโลกเหนือ วัตถุที่เคลื่อนที่จะเบี่ยงเบนไปทางด้านขวามือเสมอ
ถ้าอากาศเคลื่อนที่ไปทางทิศเหนือในซีกโลกเหนือ จะเกิดการเบี่ยงเบนไปในทิศใด ทิศตะวันออก ในทางกลับกัน ถ้าอากาศจากขั้วโลกเหนือเคลื่อนที่ลงใต้ อากาศจะเบี่ยงเบนไปทางทิศใด ทิศตะวันตก

18 ดังนั้นวัตถุที่เคลื่อนที่ในซีกโลกใต้ จะเบี่ยงเบนไปทางด้านซ้ายมือเสมอ เช่นเมื่อวัตถุเคลื่อนไปทางทิศใต้ก็จะมีการเบี่ยงเบนไปในทิศ ? ตะวันออก พายุหมุนเขตร้ายในซีกโลกใต้จะมีการหมุนแบบใด ? ตามเข็มนาฬิกา

19 for air moving parallel to the equator:
air moving to the east is moving more quickly than the earth beneath and is affected by a centrifugal force acting outward from the earth's axis of rotation that is stronger than the centrifugal force at the earth's surface -- this causes a deflection towards lower latitudes air moving to the west is moving more slowly than the earth beneath and is affected by an outward-acting centrifugal force weaker than the centrifugal force on the earth's surface (which generates a force towards the axis of rotation in the direction of gravity) -- this causes a deflection toward higher latitudes

20 this deflection is called the Coriolis effect or Coriolis force;
it is dependent on the rotation rate of the earth on its axis the magnitude of the Coriolis force increases with: increasing latitude -- the poles move more slowly than the equator increasing speed of the moving air it modifies the winds considerably

21

22

23 General Circulation Caused by Coriolis Effect
prior to Coriolis effects, heat in atmosphere is transferred via: greater heating of the atmosphere over equator causes air to expand, become less dense and rise; as it rises it releases its water vapor -- this is a permanent low pressure belt warm equatorial air then travels some distance north and south of equator and descends in subtropical regions around 30° latitude; when it descends, it becomes compressed and denser and creates a high pressure belt in subtropics

24 this descending subtropical air spreads along earth's surface both back towards the equator (these are the trade winds, between 0-30° N or S) and also to higher latitudes (westerly wind belts, 30-60° N or S) the westerlies rise over the dense cold air moving away from the polar high-pressure caps (the polar easterly wind belts) -- they rise at a subpolar low pressure belt located at 60° the air that rises at 60° latitude cools by releasing water vapor and then descends in the polar regions or the subtropics

25

26 where warmer air rises, you get low pressure belts; where colder, denser air descends, you get high pressure belts where the trade winds converge atmospheric upwelling occurs and sea level winds are light and variable; cloud cover is persistent and rainfall is high these are the doldrums or the intertropical convergence zone (hurricanes and typhoons originate just above here)

27 Between a Hadley and Ferrel cell, winds are descending (there's a downwelling), but they descend in opposite directions -- here winds are light, skies are usually cloudless, and rainfall is low -- these are the horse latitudes Coriolis effect causes deflections (to the right in Northern Hemisphere and left in Southern Hemisphere), but magnitude of these deflections depends on latitude because the rotational velocity differs with latitude