جو ، لایه ها و گردش آن

20
آموزشگاه خم ای لبانی مسعود فرجی جو، یه ها و گردش آنAtmospheric layers and circulation مسعود فرجیMasoud Faraji www.ilam-aviation.loxblog.com [email protected] www.facebook.com/iranianfalcon

Upload: iranian-air-force

Post on 27-Jun-2015

267 views

Category:

Education


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

آن گردش و ها الیه ، جو

Atmospheric layers and circulation

مسعود فرجی

Masoud Faraji

www.ilam-aviation.loxblog.com

[email protected]

www.facebook.com/iranianfalcon

Page 2: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

هوای اطراف ما

The air around us

ما در سیاره ای زندگی می کنیم که ترکیبی از گاز های حیات بخش ما را احاطه نموده اند .

ین می گویند.به این ترکیب گاز های هوا که بعنوان گاز اطراف زمین استفاده می شود جو زم

اغلب ما هوا را با شکل ساده آن می بینیم ولی اگر یک جفت بال به ما داده شود دنیای جدیدی را در پیش رو خواهد دید که

دیدگاههایمان را برای همیشه تغییر خواهد داد و هر کداممان تبدیل به خلبانی برای مکاشفه آسمان خواهیم شد.

تصویر کلی

ذبه زمین در اطراف آن نگهداری می شود و نظر به اینکه قابل انقباظ بوده و فشرده می شود نیروی جاذبه زمین هر جو زمین توسط جا

مولکول را به سمت خود جذب می کند.

کیلومتر( تجاوز می کند ولی بیشترین مقدار هوا در نزدیکی زمین جمع شده ۰۵۵مایل ) ۰۵۵هرچند که ضخامت کلی جو از حدود

است .

متر قرار دارد. ۰۰۵یعنی 00111ftتن است درارتفاع زیر ۰۰۵۵۵۵۵۵۵۵۵۵۵۵۵۵حقیقت نصف وزن اتمسفر که بالغ بردر

Page 3: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

جو زمین نسبت به مشخصات ثابت ، به الیه های مختلف تقسیم می شود .

Troposphere ۰۵۵۵۵که تا ارتفاعft .از سطح زامین ادامه دارد

Stratosphere ۰۵۵۵۵از ارتفاعft ۰۰۵۵۵۵ارتفاع تاft .از سطح زمین ادامه دارد

Mesosphere ۰۰۵۵۵۵از ارتفاعft ۰۰۵۵۵۵آغاز و تاft .ادامه دارد

Thermosphere ۰۵۵۵۵۵تقریبا تاft .ادامه می یابد

Atmospheric Level

جوالیه های

Page 4: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

Troposphere

ی تشکیل شده است.تروپسفر پایین ترین الیه اتمسفر است که خود از الیه های کوچک تر

وجه تمایز این الیه با الیه های دیگر تجمع تمام بخار آب جو زمین در آن است بهمین دلیل بسیاری از پدیده های جوی که با رطوبت

ارتباط دارند و عاملی تعیین کننده در وضعیت هوا بشمار می ایند تنها در این الیه رخ می دهند.

تابشی سطح زمین است که بهمین دلیل با افزایش ارتفاع با کاهش دما مواجه می شویم.منبع حرارتی الیه تروپسفر انرژی

روپسفرت که الیه ترین پایین به..( و پاراموتور – کایت – پاراگالیدر –به اقتضائ نوع پرواز که مورد نظر ما است )هواپیمای فوق سبک

.داریم ویژه توجه دارد نام

( Tropo = Changeتغییر ایت )تروپو در فرهنگ التین بمعنی

در این الیه است که تغییرات محسوس جو رخ می دهد واز همینجاست که ما آن را بصورت تغییرات جو شناسایی می کنیم.

۰۱مایل یا ۰۰الی ۰۵پا ) ۰۵۵۵۵تا ۰۵۵۵۵کیلومتر ( در قطب و 9تا 7مایل یا 6الی 5پا ) 01 111تا 01 111ضخامت این الیه

کیلومتر ( در استوا است . ۰۵تا

علت اصلی تفاوت ضخامت در اختالف اثر نیروی گریز از مرکز است که در اثر چرخش زمین بوجود می آید .

اکثر تغییرات آب و هوایی در این الیه اتفاق می افتد چون وقتی خورشید به زمین می تابد زمین گرم شده و گرمای خود را به جو

بازمیگرداند .

ت این الیه می توان به این نکته اشاره کرد که در این الیه با افزایش ارتفاع فشار و دما کاهش می یابد . فقط در این الیه ابر از مشخصا

انجام میشود . Convectionپدید می آید فقط هم در این الیه Inversionوجود دارد و فقط در این الیه وارونگی

به صورت عمودی می تابد به همین دلیل دمای مناطق استوایی افزایش یافته و باعث انبساط یا به علت انحنای زمین خورشید بر استوا

باال رفتن توده هوا در این مناطق می شود .

در اثر باال رفتن این توده منبسط هوای سرد از مدارات باالیی کره زمین به سمت پایین )استوا( آمده و و باعث جریاناتی میشوند که

میباشد که هوای گرم باال رفته و Convectionرد آنها بحث میکنیم در کل علت اصلی این مسئله اصل همرفت یا همان بعدا در مو

هوای سرد جای آن را میگیرد و این چرخش دائما ادامه دارد .

: الیه بین تروپسفر و الیه فوقانی آن )استراتوسفر( تروپوپاز نامیده می شود . مهم

Page 5: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

ا همراه با افزایش ارتفاع مرتبا کاهش می یابد ولی بهنگام ورود به الیه استراتوسفر، در قسمت های اولیه آن دما در الیه تروپسفر دم

تغییر نمی کند و ثابت است.

)سپس به آرامی همراه با ارتفاع افزایش دارد (

فر نمایش دهنده تغییرات انواع ابر و باد می بدین علت استراتوسفر یک الیه پایدار و دارای هوای صاف و بدون ابر است درحالیکه تروپس

باشد.

Stratosphere

است .Troposphereاین الیه باریک مانند درپوشی برای محبوس کردن بخار آب در الیه پایینی خود یعنی

یزوله حرارتیست .از خواص این باند می توان به ثابت ماندن دما نسبت به تغییرات ارتفاع اشاره کرد به تعبیر دیگه این باند ا

کیلومتر بوده و دومین الیه جو می باشد. ۰۲ضخامت آن حدود

کیلومتر( دمای هوای ثابت است ولی در قسمت های باالتر همگام با افزایش ۲همانگونه که گفته شد در اوایل الیه استراتوسفر) تقریبا

ارتفاع با افزایش دما مواجه خواهیم بود.

کیلومتری از 09الی 00تشکیل می شود و تنها در شرایط ویژه ای ممکن است ابرهای کوهستانی در ارتفاع در استراتوسفر بندرت ابر

سطح زمین ظاهر شوند که علت آن حرکات موجی شکل هوا بر فراز موانع می باشد.

ی سطح زمین بر اثر واکنش کیلومتر ۲۵الی ۰۵از دیگر ویژگی های استراتوسفر وجود ازن در این الیه است که بخصوص در ارتفاع

های مختلف فتو شیمیایی بدست می اید .

مقدار ازن در این الیه معموال روند فصلی دارد و حداکثرآن در بهار و حداقل ان در پاییز مشاهده می شود.

Mesosphere

متر ۰۵۵سانتی گراد به ازای هر ۵.۲آهنگ برفراز الیه استراتوسفر الیه مزوسفر قرار دارد که دما درآن متناسب با افزایش ارتفاع با

درجه سانتی گراد می رسد. -۰۵کیلومتری به ۰۵تا ۰۵کاهش می یابد بطوریکه دما در مرز فوقانی آن در ارتفاع

ونتیجه این کاهش دما انجماد بخارآب ناچیز باقیمانده در این الیه است که باعث بوجود آمدن ابرهای شب تاب می شوند.

Page 6: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

ا در تابستان و در عرض های باال دیده می شوند.این ابره

مزوسفر سردترین الیه اتمسفر تلقی می شود.

در این الیه هوای گرم باالست و هوای سرد پایین و فقط باد به صورت افقی میوزد .

Thermosphere

خود شامل دو الیه می باشد:

Ionosphere. یونسفر 0

Exosphere. اگزوسفر 0

Ionosphere

کیلومتری زمین بار الکتریکی شدیدی حاکم است که زاییده وجود یون ها و الکترون ۰۵۵۵از بخش فوقانی مزوسفر تا ارتفاع تقریبی

های آزاد است.

درحقیقت پرتو های پرانرزی خورشید که از فضای خارج به طبقات فوقانی اتمسفر وارد می شوند باعث گسستگی پیوند بین مولکول ها

ها ) همان یونیزاسیون( می شوند.و اتم

براثر یونیزاسیون الکترون آزاد می شود و باقی مانده اتم بصورت یون در آمده بهمین علت این الیه یونسفر نامیده می شود.

ور در این اشدت یونیزاسیون در تمام این الیه یکسان نیست بنابراین الیه های متفاوت با تراکم الکترون و یون متفاوت با ارتفاعات مج

الیه دیده می شود.

D,E,Fاین الیه ها در ارتباطات رادیویی اهمیت بسیاری دارند که عبارتند از الیه های

Page 7: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

Exosphere

شرایط موجود در یونسفر در این الیه نیز حاکم است بدین معنی که گاز ها در این الیه همچنان قابلیت هدایت الکتریکی خود را حفظ

می کنند.

کیلومتر در ثانیه میرسد. ۰.۰۰ذرات در این الیه بسیار زیاد و در مواردی به سرعت

کیلومتری سطح زمین ۲۵۵۵اگزوسفر الیه گذار جو زمین به فضای کیهانی بشمار می رود که بخش فوقانی آن را درارتفاع بیش از

برآورد می کنند.

ش ارتفاع رقیق می شود و هیچ مرز مشخصی بین جو و فضای خارج از جو مرز دقیقی بین الیه ها وجود ندارد ولی جو بسرعت با افزای

وجود ندارد.

کیلومتر( ۰۵مایلی ) ۰۵کیلومتری از سطح زمین وجود دارد بهمین دلیل به کسانی که به باالی ارتفاع ۰۰از جو زمین تا ارتفاع 75%

از سطح سفر کنند لقب فضانورد اطالق می شود.

کیلومتر( جایی است که تاثیر قابل توجهی هنگام ورود به ان می گذارد . ۰۰۵مایل و یا ۱۰پا ) ۰۵۵۵۵۵ارتفاع

مایلی( بعنوان مرز اتمسفر و فضا بطور مکرر استفاده می شود. ۰۰کیلومتری ) ۰۵۵همچنین ارتفاع

Page 8: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

دما ی الیه های جو

کاهش می یابد.متری ، دما با افزایش ارتفاع ۱۱۵۵: از سطح زمین تا ارتفاع تروپسفر

متری ، دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. ۰۵۵۵۵الی ۱۱۵۵: از استراتوسفر

کیلومتری ، دما با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. ۰۵کیلومتری الی ۰۵: از مزوسفر

کیلومتری سطح زمین ، دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. ۰۰۵الی ۰۵: از ترموسفر

الیه تروپسفرراتراپاورز می نامند. تراپاورز دارای اهمیت بسیار می باشد قسمت باالی

.شوند می آغاز آنجا از... هاو طوفان – ها توربوالنس – ها استریم جت همانند زیادی هوایی و آب حوادث زیرا

مرز های بین الیه های جو تروپوپاز ، استراتوپاز ، مزوپاز نامیده می شوند.

درجه سانتی گراد است. ۰۰ین دمای جو در سطح زمین نکته: میانگ

Page 9: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

جو استاندارد

ISA

International Standard Atmosphere

.باشد شده تعریف استاندارد حد در ها گاز غلظت و دما –به جوی گویند که فشار

در جو استاندارد دما و ارتفاع بصورت نمودار زیر تعریف می شند.

Composition of the Atmosphere

پراکندگی گازها در اتمسفر

Page 10: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

70% Nitrogen

00% Oxygen

1010% CO2

1090% Argon

1010% Other Gases

هم بخار آب در این پراکندگی موجود است که همین مقدار عامل اصلی همه تغییرات آب و هوایی است %۰و به اضافه اینکه حداکثر تا

پایی و ۰۲۵۵۵آنها تا ارتفاع %۰۵پایی هستند ۰۰۵۵۵آنها تا ارتفاع %۰۵پراکندگی این گازها از نظر تراکم به این صورت است که

پایی یعنی عمال این ترکیب گازها باال تر از این ارتفاع یافت نمیشوند .۰۰۰۵۵۵آنها تا ارتفاع ۰۰.۰%

Page 11: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

. یابدمی کاهش رویم، فشار هوا و چگالیهرچه از سطح زمین به ارتفاعات می

کیلوگرم است ۰٫۰×۰۰۰۵ زمین جو مجموع جرم

Atmospheric circulation

گردش جوی

شودای هوا ، گردش جوی گفته میهای منطقهطور کلی به گردش زمین و جنبشبه

اندغربی، زمین را احاطه کرده-در چند کمربند شرقی های وزش بادی بزرگ است کهطور متوسط، این گردش مربوط به سیستمبه

Page 12: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

.شودمی زمین سطح در گرما توزیع موجب جوی گردش

ددار وجود عرضی گردش در پایه چرخش سه

Hadley cell

سلول هادلی

تا شمالی درجه ۲۵ادلی لول هس. کندمی تولید بسامان بادهای که است گرمسیر مناطق در جوی گردش الگوی یک هادلی سلول

گیرد.تر از استوا ( را در بر میدرجه باالتر و پایین ۲۵ یعنی) زمین جنوبی درجه ۲۵

.است خورشید توسط استوا نزدیک زمین سطح در هوا کردنگرم هوا، جریان این دادنرخ دلیل

Page 13: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

های باالیی کیلومتر )بخش ۰۰–۰۵هنگامی که هوا به ارتفاع کند.فشار در استوا ایجاد میرود و یک باند کمبه سمت باال می هوا

.یابدمی ادامه جنوب قطب و رسد، جریان آن به سوی قطب شمال تروپوسفر( می

گردانددرجه شمال یا جنوب عرضی بازمی ۲۵ به نزدیک استوایی نواحی در زمین سطح به را هوا هادلی سلول پایان، در

Ferrel Cell

سلول فرل

یابد.در سلول فرل، جریان هوا به سمت قطب و شرق تا نزدیکی سطح زمین و به سمت استوا و غرب تا ارتفاعات باالتر ادامه می

درجه حرکت ۰۵تا ۲۵) جغرافیایی هایعرض اواسط در متوسط طوربه و است هادلی سلول در هوا جریان معکوس حرکت این

کند.می

رماست. اعتقاد بر این است که سلول فرل یک پدیده فحکم زمین باالی نقاط و زمین سطح در فرل سلول بر غربی نجریا کلی، طوربه

۰۵درجه شمالی و حرکت عمودی رو به باال تا ۲۵اجباری ناشی از کنش میان دو سلول دیگر است. حرکت عمودی رو به پایین تا

شود.درجه شمالی موجب گردش سلول فرل می

شود.الگو تا حد زیادی موجب تبادل هوای قطبی در حال حرکت به جنوب و هوای گرمسیری در حال حرکت به شمال میاین

Page 14: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

Polar cells

سلول قطبی

ترین گردش جوی است و موقعیت متوسط آن میان سلول قطبی یک منطقه هوا و جریان قوی غرب به شرق است. این سلول شمالی

یابد. است. در قطب، هوا به سمت جنوب گسترش میدرجه شمالی و قطب شمال ۰۵

شدت به سمت راست جا که اثرنیروی کوریولیس قوی در قطب وجود دارد، هوایی که به سمت جنوب در حال حرکت است، بهاز آن

شود. منحرف می

۲۵از گسترش هوا از درجه شمالی، جنوب شرقی هوای در حال حرکت با جریان ضعیف هوای شمال غربی که ناشی ۰۵نزدیک به

کند.درجه شمالی است، برخورد می

درومی باال دوباره هوا برخورد، این با

ترین دستگاه مختصات محور چرخشی زمین باشد حرکت اشیا در سطح زمین باشد.شاید معمول

هب شمالی نیمکره در و است شوند که یکی از مهم ترین اثرات گردش جویحرکت اشیا در سطح زمین نیروی کریولیس را ناشی می

.رسندمی نظر به و شده متمایل چپ سمت به جنوبی نیمکره در و راست سمت

Page 15: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

Coriolis force

نیروی کوریولیس

نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست از دید

ظر درون یک دستگاه چرخشی است.یک نا

در واقع نیروی کوریولیس در اصطالح جغرافیای نیرویی است که باعث می شود بادها در نیمکره شمالی کره زمین در جهت پاد

ساعتگرد بچرخند و به سمت قطب شمال حرکت کنند))البته در نیمکره جنوبی این نیرو برعکس عمل می کند(یعنی بادها در نیمکره

ی در جهت موافق ساعت بچرخند و به سمت قطب شمال حرکت کنند.جنوب

گاسپار گوستاو "تاثیر این نیرو را می توان به وضوح در تعیین جهت جریانات جبهه های آب و هوایی سیارات دید.این اثر توسط

میالدی کشف شد. ۰۰مهندس و ریاضی دان فرانسوی در قرن "کوریولیس

تم های دورانی اثر می کند.نیروی کوریولیس فقط در سیس

Page 16: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

برای مثال:

سمت به زیادی بسیار زمین و اتفاقات روی آن را یک سیستم دورانی در نظر می گیریم.ما بر روی آن ساکن هستیم.جسم از ارتفاع

.کند می سقوط زمین

نیروی جز به سقوط حال در جسم ولی(کنیم می پوشی چشم هوا مقاومت از)کند می اثر جسم این بر از نظر ما تنها نیروی گرانش

متوجه نیروی دیگری نیز می شود که مستقیم به سمت مقصد حرکت نمی کند بلکه مقداری انحراف نیز دارد. جاذبه

برای همین ما فرض می کنیم که نیروی دیگری نیز به این جسم وارد می شود و آنرا از مسیر اصلی منحرف می کند

.هست... و یاب فاصله و حساب ماشین و کاغذ و قلم درآن داز ها یک کیف کوچک نیز همراهشان هست کهبرای مثال تک تیر ان

در این مورد یعنی شلیک به سوی هدف در فاصله زیاد و با دقت باال و خطای کم و همینطور سرعتهای زیاد عوامل زیادی تاثیر دارند.

وله جاذبه هست که آن را به سمت پایین منحرف می کند.پس باید کمی باالی وقتی گلوله شلیک می شود اولین نیروی وارد بر گل

هدف را نشانه گرفت.

.کمتر نیز سرعت دومین نیروی وارد بر گلوله نیروی مقاومت هواست و سرعت گلوله را کاهش می دهد.هر چی سرعت بیشتر کاهش

ن نیرو چه مقدار از سرعت را کاهش می دهد و فاصله برخورد زمانی گلوله پس تیرانداز باید تاثیر این نیرو را مد نظر داشته باشد که ای

را با هدف را چقدر افزایش می دهد و جاذبه در این مقدار افزوده شده چه مقدار اثر می کند

شمالی( سوم نیروی کوریولیس است.این نیرو جسم در حال حرکت را به سمت راست خودش منحرف می کند)البته در نیمکره

در آخر اثر این نیرو به وضوح در خانه ها نیز هست ، آب وقتی درون یک گودال وارد می شود به صورت گردابی وارد گودال می شود و

این از آثار نیروی کوریولیس یا از آثار چرخش زمین است

فر باشد. ها و اتمسهای بزرگ دینامیکی اقیانوسشاید مهمترین نمونه اثر کریولیس در اندازه

در علوم جو و اقیانوس، استفاده از یک مختصات چرخان که در آن زمین ثابت فرض شود معمول و مناسب است. نیروهای موهوم

شود. بایست معرفی شوند. ارتباط آنها به وسیله عدد روسبی تعیین میکریولیس و گریز از مرکز در این زمان می

گیرند. در مبحث بعدی باشند، بنابراین نیروی کریولیس ناچیزی دارند و مورد بحث قرار نمیگردبادها دارای عدد روسبی باالیی می

باشد.فشاری هستند که نیروی کریولیس در آنجا بسیار مهم میمناطق کم

Page 17: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

رفشا کم منطقه حول جریان

ارد، اما به صورت عمودی با سرعت و به وسیله گیرد، هوا تمایل به باال رفتن از آن دهنگامی که یک منطقه کم فشار در جو شکل می

تواند خودش را با جابجایی چرخشی، یا یک هوای چرخشی پایدار سازد.شود. یک سیستم متعادل مینیروی کریولیس منحرف می

روی ند و نیکباشد، تعادل نیرو قویاً نیروی گرادیان فشاری که سرعت باالی ناحیه کم فشار فعالیت میزیرا عدد روسبی کوچک می

کند. کریولیس که در فاصله دورتر از مرکز کم فشار فعالیت می

باشد. اینبه جای جریان پایین گرادیان، مقیاس بزرگ حرکتی در اتمسفر و اقیانوس متمایل به عمود بودن با گرادیان فشاری می

باشد. مبحث به جریان ژئوستروفیک معروف می

در است در جهت مستقیم، سریعاً از گرادیان فشاری خارج شود. قابل ذکر است که تعال در یک سیاره غیر چرخشی، جریان قا

های میانه یک مرتبه های باد( در عرضها )چرخهدهد که سیکلونژئوستروفیکی، با حرکت اینرسی بسیار متفاوت بوده که نشان می

باشد.بزرگتر از منحنی اینرسی جریان می

شود.باشد. در اتمسفر، شکل جریان سیکلون نامیده میمعروف می Buys-Ballotجایی به قانون ابج جهت و انحراف،این شیوه

باشدگرد و در نیمکره جنوبی، جهت حرکت ساعتگرد میدر نیمکره شمالی جهت حرکت حول منطقه کم فشار به صورت پاد ساعت

کند. های مخالف چرخش میکندگی هوا به سمت خارج و در جهتباشد. در ارتفاع باال، پرازیرا دینامیک چرخشی یک تصویر وارونه می

شوند.گیرند و منجر به نیروی کریولیس ضعیفی در منطقه مورد نظر میهای به ندرت در طول استوا شکل میسیکلون

Page 18: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

یم در یک مسیر کنها، هنگامی که مسیر حرکت آنها را بر روی نقشه رسم میهای بالستیک و ماهوارهرسد که موشکبه نظر می

ترین فاصله بین دو نقطه بر روی سطح زمین، به صورت یک خط مستقیم کنند، زیرا زمین کروی بوده و کوتاهمنحنی حرکت می

باشد. )سه بعدی( معموالً در نقشه برجسته باشد. هر نقشه دو بعدی )تخت( نیازمند خم کردن برای انحنای سطح زمین مینمی

یابد. برای مثال در نیمکره شمالی، موشک بالستیک که به ها افزایش میمتوازی( این انحنا در مجاورت قطب النهاراتنما)دارای نصف

کند )یک دایره بزرگ( بر روی نقشه به ترین مسیر ممکن استفاده میشود، که از کوتاهسمت هدف دور دستی در سمت باال پرتاب می

گردد.رسد و سپس منحنی به سمت باالی استوا بر میظر میسوی مسیر شمال در خط مستقیم به سمت هدف به ن

ر واقع باشند، دهای دنیا تحت پوشش خطوط افقی مستقیم میهای جغرافیایی، که در بیشتر نقشهافتد، زیرا عرضاین حالت اتفاق می

شوند. باشند، که با نزدیک شدن به قطب کوچکتر میدر روی سطح کره به صورت منحنی می

ود شچرخد، نیروی کریولیس، مطمئناً نشان داده میقیقت، یک نتیجه حالت کروی زمین، اگر هم این درست باشد که زمین نمیدر ح

باشد. اما اثرش بر روی مسیر رسم شده بسیار کوچک می

باشد. نیروی کریولیس در شناسایی خصوصیات مسیر گلوله برای محاسبه منحنی مسیر طوالنی گلوله توپ بسیار مهم می

Page 19: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

۰۰۵ها در بمباران پاریس در فاصله ژرمن توسط اول جهانی جنگ در که بود پاریس بمباران مسئله این تاریخیمهمترین نمونه

مایل( مورد استفاده قرار گرفت. ۱۰کیلومتری )

کند. گفته شده است در ی میدهد و گلوله مسیری خمیده را طهای در فواصل بسیار زیاد نیز خود را نشان میاین اثر در تیراندازی

فرود های آلمانیها متر فاصله از کشتیهای نیروی دریایی بریتانیا با دهنبردی از جنگ جهانی اول در نزدیکی جزایر فالکلند، شلیک

.است شمالی نیمکره عکس جنوبی،ها فراموش کرده بودند اثر کوریولیس در نیمکره آمد که علت این بود که بریتانیاییمی

گیرند.های در فواصل بسیار دور این اثر را در نظر میای نیز برای هدفاسنایپرهای حرفه

اصل چرخندگی

Page 20: جو ، لایه ها و گردش آن

لبانی ایالمآموزشگاه خ

مسعود فرجی

این اصل که چگونگی تشکیل امواج کوتاه و بلند را تبیین می کند عبارت است از:

چرخش بردار سرعت؛

ور گردش عمل می کند برابر است با برآیند سرعت زاویه یعنی،گردش یک سطح به دور یک محور،مقدار چرخندگی که در جهت مح

به عبارت دیگر چرخندگی یک توده هوا عبارت است از چرخش آن توده ی هوا به دور محوری عمود بر سطح زمین.ای.

، محور گردش توده محور زمین زاویه می سازد و باالخره در قطب با استوا از باالتر مدارهای در هوا توده یک که است معنی بدین این

هوای مفروض، درست در امتداد محور زمین قرار گرفته و محور گرش توده هوا بر محور گردش زمین منطبق می شود.

د(.چرخ می شده یاد محور دور به که )منظور توده هوای مفروض.ولی در استوا هیچ چرخشی به دور زمین نخواهد داشت

چرخندگی نسبی،

راست طرف به که باد مسیر که خود از دو نوع چرخندگی انحنایی و برشی)افزایش سرعت در جهت عمود بر چرخندگی توده هوا است

دو این مجموع و است کوریولیس عامل همان زمبن چرخندگی و شده تشکیل (است منفی چپ طرف به و مثبت

را تشکیل می دهد که مقدار آن ثابت است. هوا توده مطلق چرخندگی،چرخندگی

.برعکس و است کمتر کوریولیس نیروی باشد زیاد( هوا توده چرخندگی)نسبی چرخندگی هرجا

مثالدر استوا نیروی کوریولیس برابر صفر است

)توده هوا مستقل از محور چرخش زمین می چرخد(

و چرخندگی مطلق برابر چرخندگی نسبی )چرخندگی توده هوا( است

. است صفر برابر نسبی چرخندگی و است مطلق چرخندگی برابر و کند می اپید افزایش کوریولیس نیروی قطب در اما

متس به نسبی چرخندگی مقدار مقدار چرخندگی مطلق در حرکت مستقیم ،صفر است و اگر توده هوا از مسیر مستقیم منحرف شود

.شود می زیاد استوا

چرخندگی مطلق

اندازه مساحت توده هوا کم شود مقدار چرخندگی مطلق افزایش پیدا می کند به مساحت توده هوا نیز بستگی دارد بدین صورت که هر

با توجه به اینکه در روی یک مدار مقدار نیروی کوریولیس تغییری نمی کند تغییرات در مساحت توده هوا فقط چرخندگی نسبی )توده

هوا( را تغییر می دهد.