Ivan Garns Nekaj novejših razlag planetarne zračne cirkulacije Napredek tehnike in aero logi je t i k pred zadnjo svetov- no vojno, med njo in z l a s t i po n j e j , je bistveno spre- «eni l i n dopolni l staro in ustal jeno shemo planetarne zračne c i r k u l a c i j e , kakršna je v osnovi nastala in se z l a s t i po zaslugi Hadleya u s t a l i l a konec 18. in v 19. s t o l . Zato je zadnja le ta v t u j i h geografskih rev i jah i zš la vrsta člankov o teh spremembah, k i so j i h p r i - nesle z l a s t i meritve v i š je atmosfere. Čeprav bo potreb- no še več časa, predno bo nastala na podlagi novih dog- nanj smiselno tako zaokrožena in lahko umlj iva shema c i ruku lac i j e kot je b i l a Hadleyeva, stare vendar ne ka- že več nekr i t i čno poučevati v šolah. Vkl jub temu, da je o nekaterih utemel j i tvah in v i d i k i h nove c i r k u l a c l j - ske sheme v te j r e v i j i , v prvi š t e v i l k i 1.1959, že p i - sal V.Manohin ( 1 ) , s i nove razlage le počasi u t i r a j o pot v slovenske geografske učbenike i n preko n j i h v šo- l e . Med jugoslovanskimi geografskimi učbeniki je v tem pogledu izjemen učbenik k l imato log i je dr .T . Šegote ( 2 ) . V glavnem so nove meritve ovrgle stare predpostavke, da je v zgornj ih plasteh atmosfera medsebojno povezana s tokovi od ekvator ia ln ih š i r i n p ro t i po lu. Meridionalne Izmenjave zračnih mas je manj in ko l i ko r je j e , se v rš i znotra j tropske in izventropske zračne gmote. Zato bo- •o novosti nakazali v zvezi z naslednjimi pasovi zrač- ne c i r k u l a c i j e . I . TROPSKA ZRAČNA CELICA Zazvzeaa na jveč j i del zemeljskega površja in to p r i b - l i žno med 35° s . in j . g .š . V vsem obsegu vladajo v n j e j , razuml j ivo, v i s t i h nadmorskih v iš inah, dokaj enake temperature. V pasu tropske zračne c i k r u l a c i j e prevladujejo v v iš inah in v nižinah atmosfere vet rov i vzhodne smeri, v nižinah zato, ker pihajo iz pasu sub- tropskega visokega zračnega p r i t i s k a p ro t i ekvator ju in se zaradi odklonske (Cor io l isove) s i l e odklanjajo na severni po lob l i v desno, na južni v levo. To so pasatl (ang. t rades), k i po n j i h nekateri imenujejo cel pas pa- satni sistem. Nove razlage podčr tu je jo , da so pasati usmerjeni predvsem k termičnemu ekvator ju . Ta pa se med letom samo na oceanih malo odmika od ekva to r ja . Na kon- t i nen t i h s led i termični ekvator premikanju sonca. V o- sredju Južne Amerike, v južnem delu Af r ike in v Avstra- l i j i se med tamkajšnjim poletjem premakne p r i b l i žno do južnega povratnika. Tam ima na j t op l e j š i mesec p r i b l i žno 30°C. V našem po le t j u se odmakne daleč na sever v Se- verni Ameriki ( j u l i j s k e temperature 30°), V Sahari še preko povratnika, do oko l i 30° s . g . š . , pa seže v južn i A z i j i , k j e r je temperatura najtoplejšega meseca do 35°C. Ko se na primer v naši zimi termični ekvator v A v s t r a l i j i odda l j i od zemeljskega ekvator ja do 23° j . g . š . , t eče jo p ro t i njemu pasati s severne poloble. Po no- vem nazirari ju se tem pasatom, k i j i » ob p r ib l i ževan ju zemeljskega ekvator ja upade Cor io l isova s i l a i n se z oddaljevanjem od ekvator ja na južn i po lu t i spet poveča, vetrovna smer zalomi. Tu je pas nižjega zračnega t laka in povečanih padavin i n ta pas Flohn in drugi imenuje- jo s e v e r n a i n t e r t r o p s k a k o n - v e r g e n c a (v bodoče ITK). Med njo in termičnim ekvatorjem dobi jo vet rov i vedno bo l j smer zahod-vzhod. To je t r o p s k i p a s z a h o d n i h v e - t r o v , k i pa so š i b k i . B l izu termičnega ekvator ja se vet rov i tropskega pasa zahodnih vetrov s t i k a j o z jugovzhodnimi pasati južne polute in tu je j u ž n a i n t e r t r o p s k a k o n v e r g e n c a (kon- v e r g i r a t i - s tekat i se) s podobnimi vremenskimi uč i nk i , to je z znižanim tlakom in povečanimi padavinami ( g l e j karto š t . I ) . Za južno ITK t r d i j o , da ima 3 - 7 k ra t več padavin kot severna. Ovojna in ter t ropska konvergenca je razv i ta na p r i b l i žno Ig dolžine ekvator ja , k j e r se uve l j av l j a tudi t ropski pas zahodnih vet rov . Za o s t a l i del ekvator ja z enotno ITK, k j e r prevladuje ob konvekci j i zračnih mas za t i š j e ( k a k e ) , ve l j a stara oznaka. Prevladuje v glavnem nad oceani. Dokaj š i rok t ropski pas zahodnih vetrov pa je med Az i j o , Novo Gvinejo in A v s t r a l i j o , k j e r j e v celem le precej kopnega. Obe ITK s tropskim pasom zahodnih vetrov vred z gibanjem sonca med letom potujeta na sever in jug od-zemeljskega ekvator ja . Trajno je v tropskem pasu zahodnih vetrov le manjši del t rop ikov , k i pa se od l iku je z na j v i š j im i l e t - nimi padavinami (pov i r j e Amazonke, severno obrobje Gvi- nejskega za l i va , Kongoška k o t l i n a , Indonezijsko o t o č j e ) . Glej karto š t . I ! . Vreme v tropskem pasu zahodnih vetrov smo označevali z 9 z e n i t n i « d e ž e v j e m . Vendar pomena ne kaže jemati dobesedno, saj pas zenitnega deževja v ce- lem niha med letom na sever in jug «nogo manj kot son- ce in tudi časovno zaostaja za soncem za 1 - 2 meseca. Deževje ni samo termično pogojeno, temveč je tudi po- sledica bar ičn ih sprememb. Jav l j a j o se zelo p l i t v e ba- r ične depresi je, k i se premikajo p ro t i zahodu a l i pro- t i severozahodu (ang.easter ly waves). Te tvorbe se za- radi slabe Coriolosove odkloni lne s i l e kmelu zapo ln i jo , so k ra tko t ra jne , neregularnih smeri in j i h je še tež je napovedovati kot depresi je v naših, zmernih š i r i n a h . Kondenzacijski nivo je pr i zenitnem deževju nizek, ce- sto pod 1 km. Stara t r d i t e v , da je ekva to r ia ln i pas pas nizkega zračnega p r i t i s k a , drži le za n i ž j o t ropo- s fe ro . Ze v v iš inah 2 - 3 km v t rop ih t lak ni n i ž j i kot drugod po svetu. V v i š j i t roposfer i v ladajo v t rop - ski zračni c e l i c i vet rov i vzhodne smeri, k i niso po- sebno močni. V iš ina, do koder sega vzhodna c i r k u l a c i j a , p ro t i robu tropov pada, tako da prehaja tam tropska zračna c i k r u l a c i j a pod viš insko zahodno s t r u j a n j e , k i je del pasu zahodne zračne c i r k u l a c i j e zmernih š i r i n . Ker so v robnih t rop ih prv ič mer i l i v iš inske vetrove, k i so tam dokaj nasprotne smeri kot prizemni pasat i , se je rod i l a predstava o ant ipasat ih , k i naj bi dova- j a l i iz ekvator ia ln ih š i r i n razgret i zrak, da bi se za- radi povečanega zajezevanja grezal i i n s tem nadoknadi- l i izgubo zraka, k i nastaja z odtokom mas v pasat ih. Nove meritve antipasatov v starem smislu niso p o t r d i l e . Ker pa je nujno treba z a m i š l j a t i , da zračni dotok i z - ravnava t lak zaradi pasatov, s i nove razlage po Flohnu (3) zamišl ja jo meridional no izmenjavo v o b l i k i sp i ra le : zračne gmote, k i se ob ekvator ju zaradi segret ja dvig- nejo, preidejo v v iš insKi vzhodnik, ta pa se med mean- driranjem greza in prehaja v pasate. (karta I c . ) . Ta- ko izravnalno s t ru jan je nekateri imenujejo prapasat, k i pa ga drugi i zpodb i ja jo . V iš insk i vet rov i dosegajo največje h i t r o s t i v tako ime- novanih vetrovnih s t ržen ih , za katere se je uve l j av i l a tu jka jet-stream a l i kratko j e t ( i z g . d ž e t ) . Nekateri so s t a l n i , drugi obdobni in ker je s is temat ičnih merjenj v i š insk ih vetrov še malo, je š tev i l o vetrovnih strženov v v i š j i t roposfer i in s t r a t o s f e r i sporno. Vedno na novo odkr ivajo nove. Po Bluthgenu (odn.Richter ju in Flohnu 4, s t r . 340) se v t rop ih j a v l j a j o : 1. s t ra tos fe rsk i vzhodni j e t med 10 in 20° s . i n j . g .š . v i v i š i n i 14 - 17 km in s icer v poletn i dobi t i s t e poloble, 2. je tu podobni v isokot ropsk i , t . im . Bersonov zahodnik v v i š i n i 20 km. Jav l ja se domnevne v Dveletnih pe r i - odah, 3. Krakatavski vzhodni veter v v iš inah 25 - 30 km, k i je svoj čas raznašal pepel po izbruhu vulkana Kraka- tau. Tudi pojem grezanje zračnih mas nekatere nove razlage omejujejo na gotove nadmorske v iš ine in s icer na p las t med s ta ln imi pasati i n v i š j i m i ve t rov i nasprotne sme- r i . V območju subtropskega visokega p r i t i s k a odn. konjskih š i r i n poraste na te j meji temperatura pov- prečno za 1,15°/100m, kar imenujejo pasatno i n v e r z i j o . Je v v i š i n i 1 - 2,5 km in se p ro t i ekvator ju zv i šu je . Manjka nad Zahodno Ind i jo do v i š i n 7 000 a. K jer p i - ha pasat s toplega kopnega na hladno morje(Jz. A f r i k a ) , se zniža in omogoča nastajanje megle. Celotna tropska c i r k u l a c i j a potuje za soncem, vendar p r i tem časovno in krajevno zaosta ja. i I . PAS ZAHODNE ZRAČNE CIKRULACIJE Od tu so proučitve zgorn j ih delov atmosfere na j s t a re j - še in novejši čas je pr inesel manj novosti v razlago c i r k u l a c i j o kot p r i t r o p i h . To je edini pas, k j e r ima- jo vet rov i v glavnem i s t o smer v vsej v i š i n i , le da so v v iš inah, k j e r ni r e l i e f n i h o v i r , mnogo h i t r e j š i . Ker vladajo zahodni v i š insk i vet rov i vse do polov, mnogi l o č i j o le dva c i r ku lac i j ska sistema, tropsko c i r k u l a c i j o i n izventropsko c i r k u l a c i j o . Tu bo govora o polarni c i r k u l a c i j i posebej. St ik zahodne c i r k u l a c i j e in tropske ce l ice je področje posebne pažnje moderne k l i n a t o l o g i j e in meteoro logi je . Ta s t i k je v v i š i n i 500 mb ploskvo med 30 in 40° s . g . š , i n je nagnjen, tako da se pas zahodnih vetrov nalega nad tropsko c i r k u l a c i j o . Pozimi se na naši po lob l i ta s t i k odmakne n3 20 - 35° s . g . š . Imenujejo ga f r o n - t a l n a c o n a p l a n e t a r n e c i r k u - l a c i j e in ne poteka premočrtno, tercveč je v stalnem v i juganju p ro t i polu in ekva to r ju . Ob t e j coni so v i š insk i vet rov i - j e t i - n a j h i t r e j š i . Srednje h i - t r o s t i so okol i 122 km/h, večje so pozimi in na vzhod- ni s t ran i kontinentov je nj ihova h i t r o s t znatno več ja . Največje izmerjene h i t r o s t i so nad 600 km/h in zato mora z n j imi računati medkontinentalni l e t a l s k i pro- met. Višinske vetrove ob fronta 1 ni coni so prve odk r i - l i in zato j i h še danes često označujejo kar z j e t i . V i s t i h nadmorskih v iš inah ozračja v t e j f r o n t a l n i co- n i , £e gremo od ekvator ja p ro t i polu, h i t r o pada tem- peratura in se zvišuje zračni p r i t i s k . Izobarske p lo- skve ob f ron ta ln i coni h i t r o i zgub l ja jo na v i š i n i . Do- gajanje v te j f r o n t a l n i coni je po mnenju moderne me- teoro log i je odloč i lno za vremensko dogajanje po svetu. Ta cona ima to re j vlogo, k i so jo nekoč p r i p i sova l i pasu ekvatorialne konvekci je. V iš insk i vet rov i va lov i - jo v periodah in valovnih dolžinah, k i j i » skušajo dog- nat i zakoni tost . Če je valovanje zares tako r i tm ično , kot to povzema Segota ( 2 ) , je še sporno. Ob manjši h i - t r o s t i je valovanje in tenz ivnejše. Včasih pa pride v t roposfer i tudi do blokade zahodne višinske c i r k u l a c i j e . 10 To je t e d a j , kadar se od severa v v iš inah r a z š i r i pro- t i jugu greben a l i k l i n a l i tud i samo kap l ja hladnega zraka, k i more povz roč i t i tud i p r i nas, z l a s t i spom- l a d i , nepr i j e tno do lgot ra jno nestalno i n hladno vreme, ko se zadn j ič s p u s t i j o nočne temperature pod 0°C še v drugi dekadi maja ( ledeni možje). Viš inske zahodnike proučuje moderna meteorologi ja t u - di zaradi razvoja p o l j v i sok ih in n i zk i h zračnih p r i - t i s k o v , k i po tu je jo p r o t i vzhodu i n k i spreml ja jo de- p res i j e in a t i c i k l o n e nizke t ropos fe re . Po zakonih g i - banja se odvajajo po l ja visokega zračnega p r i t i s k a na severni po lob l i navzdol v smeri p r o t i jugovzhodu, po- l j a nizkega p r i t i s k a pa v smeri p r o t i severovzhodu. V novejšem času l o č i j o : 1 . j e t polarne f ron te med 35 i n 55° s.g.š. v sDodnji i n srednji t r opos fe r i do 9 k® v i š i n e , 2 . subtropski j e t v zgorn j i t r o p o s f e r i , oko l i 12 km v isoko, med 25 i n 40° s . g . š . Stržena se na vzhodni s t ran i kont inentov često združu je ta . Tu je tud i poglab- l j a n j e obsto ječ ih i n nasta janje novih depres i j ( c i k l o - geneza) na j i n tenz i vne j še . Kako je pod vetrovnimi s t ržen i f ron ta lna cona,k je r so strmo nagnjene izoterme in izobarske ploskve, nagnjena p r o t i ekva to r j u , pr ikazu je prerez atmosfere za dne 25. I . 1959 v mer id ionaln i smeri ob vzhodni oba l i ZDA na k a r t i š t . I I I . Karta je povzeta po Hare Kennethu ( 6 ) . Tudi sistem zahodne zračne c i r k u l a c i j e je podvržen n i - hanju, k i ga povzroča potovanje sonca med letom. Podob- no kot v t r op ih tud i v pasu zahodne c i r k u l a c i j e nova merjenja niso p o t r d i l a s t a r i h h ipo tez , da bi b i l i v ve- l i k i h v iš inah usmerjeni ve t rov i p r o t i polom. Tudi v tem pasu izenačuje jo p r i t i s k e , k i nas ta ja jo z mer id io - nalnisi i ve t rov i p r i t l e h , v i š i n s k i ve t rov i s svoj im v i juganjem. Nekateri dopuščajo večje vdore hladnejše- ga zraka i z pasu zahodne c i r k u l a c i j e v tropske š i r i n e , k j e r naj bi povzročal i hurr icane a l i t a j f u n e . Drugi se s tem ne s t r i n j a j o in navajajo meritve onesnaženja z ra - ka z rad ioak t ivn imi snovi po eksp loz i jah neuklearnih bomb. Še dolga l e ta po n j i h je b i l o onesnaženje omeje- no v glavnem na i s t i pas zračne c i r k u l a c i j e . Ta ugoto- v i t ev ni razvese l j i va za pr imer , če b i p r i š l o v naših geografskih š i r i nah do nuklearne svetovne vo jne. V tem pasu je namreč stacioniranega največ nuklearnega o r o ž j a . I I I . POLARNA ZRAČNA CIRKULACIJA V n j e j prev ladu je jo v n iž inah hladni a r k t i č n i v e t r o v i , k i j i h Cor io l lsova s i l a odklanja v vzhodno smer (na se- verni p o l o b l i . Tudi v prejšnjem poglavju o pasu zahod- ne c i r k u l a c i j e smo g o v o r i l i v glavnem o severni p o l o b l i , k i j e na j bo l j preučena, čeprav je pas prav tako, od- nosno še b o l j znač i l no , r a z v i t na južn i p o l u t i , k j e r je manj kopnega). Hladni zrat se razteka i z mrzlega zraka-klobuka na polih. V njem pa je področje visokega zračnega p r i t i s k a p l i t - vo . Že v v i š inah oko l i 2 k® zračni p r i t i s k n1 v i š j i kot drugod po svetu. Center mraza je v S i b i r i j i , oko- l i Ojmekona, toda samo v n i z k i t r o p o s f e r i , v glavnem v do l inah, V v iš inah j e najh ladneja navadno nad B a f f i - no zem l j o . Po novih uqotov i tvah tud i tu ne gre za s ta - b i l no področje visokega zračnega p r i t i s k a , temveč t u - di tu jedra nizkega in visokega p r i t i s k a po tu je jo pro- t i vzhodu. Zaradi hladnega zraka in malenkostne abso- lu tne vlage v njem pa pr inaša jo depres i je seveda mno- go manj padavin kot v zmernih š i r i n a h . Antark t ično ob- močje se nekol iko r a z l i k u j e od a rk t i čnega , k j e r j a več ledu . Na A n t a r k t i k i so močni vzhodni ve t rov i predvsem na robu ledenega pokrova. Zaradi kompenzacij t laka se zračne mase sredi ledenega kont inenta grezajo i n zato je tam manj padavin. V v iš inah vlada tud i na po l i h zahodnik, k i ima večje h i t r o s t i v zimi t i s t e po lu te . Tako imenovani po larn i nočni s t r a t o s f e r s k i j e t pa se j a v l j a samo v času po la r - ne noč i . Deloma je označen tud i na k a r t i š t . IV za 25. I . 1956. Dogajanje na s t i k u h ladn ih vzhodnih vetrov z zahodno c i r k u l a c i j o , to je ob a r k t i č n i f r o n t i a l i ob po larn i f r o n t i ( p r i tem je polarna b o l j oddaljena od pola kot a rk t i čna) odnosno v pasu nizkega zračnega p r i t i s k a , j e znano že d a l j časa in v moderni k l i m a t o l c g i j i n i dož i - velo b i s t v e n i h , za geoora f i j o važnih sprememb. Če upo- števamo te in obravnavane pasove zračne c i r k u l a c i j e , dobimo naslednjo tabelo o de lež ih zemeljskega pov rš ja , k i ga zavzemaio (po Bluthgenu odn. G e n t i l l i j u te r F lohnu) : C i r k u l a c l j s k i pas Zemeljska š i r i n a Površina zemlje v f sever- na južna poluta sever- na južna poluta Polarni vzhodni ve t rov i 90-70 70-90 4 ,9 5,6 Subpolarna konver- genca-pas n izke- ga t laka 70:55 55-70 7,9 15,9 Zahodni ve t rovn i sistem 55-45 35-55 7,9 15,9 Subtropska d i v e r - genca 35-25 20-35 1 , 2 12,3 Tropski vzhodnik 25-10 5-20 13,2 22,4 In ter t ropska kon- vergenca 10 s .g .š .do 5 j . g . š . 10,5 - 1 1 - 25° p o l e t j e z i m a O C E A N / / //77 * s < 25e , V W - X N N \ \ \ \\N\W div. »-j—konv. padavine t lak Intertropska konvergenca je omejena na severno po lu to , ker je ta zaradi obsežnejšega kopnega top le j ša . Sedanje intenzivno proučevanje zgorn j ih delov atmosfe- re prinaša vedno nova dopolni la k razumevanju zračne c i r k u l a c i j e in vremensko dogajanje, k i išče vzroke v vedno več j i h v i š inah . V končni konsekvenci se razlaga tako vedno b o l j odmika ki imageografi j i in prehaja v domeno f i z i k e atmosfere ae ro loq i j e . Toda njen razvoj moramo geografi s svojega zornega kota sp rem l j a t i , če hočemo znanstveno pojasnjevat i ki imatološke pojave p r i t l e h . 2 5 ° po le t j e 0° z i m a 25° KONTINENT í í n k \ \ v \ \ v \ div. padavine t lak Opomba: Ta članek nudi skrajšano in z mnogo manj i l u - s t rac i jami podano snov, o kater i je pisec predaval na seminarju slovenskih geografov januar ja 1969 v L j u b l j a - n i . Vprašanje monsunov bo načeto v pr ihodn j i š t e v i l k i GO. P o g l a v i t n a l i t e r a t u r a 1 . Manohin V . , Nova shema svetovne c i r k u l a c i j e zraka. Geoqrafski obzornik, I I I , 1956, š t . 1 2. Segota T . , Fiz ička geograf i ja I - K l imato log i ja . Zagreb 1963 3. Flohn, H. , Zur Didakt ik der a l lgemeinen Z i r ku la t i on der Atmopshare. I . Geoqraphische Rundschau, 12. Jg . , No 4 , a p r i l 1960. I I . - NO.5, maj 1960. Braunschweig. 4 . Bluthgen, J . , Allgemeine Klimageographie. Lehrbuch der Allgemeinen Geographie. Ber l in 1964 5. Hromov.S.P., K d idakt ike voprosov obščej c i r l u l a c i « j i a tmosfer i . Vestnik Moksovskogo univer- s i t e t a . Geoqraf i ja , 6, 1968 6. Hare Kenneth F . , The wes te r l i es . Geographical Review. July 1960. New York. 12 A * - ¿23ys°- 4 so s \ V «so j , • - V - V s i - pod 6m/s 6 - 9 9-12 " —• nad 12 - - • s p r e m e n l j i v — • stabilen n " * i " h / p - ; v t / T o " v * : , ••«. i * * » --» -«•«. * > --*• / c c n Q spremenljivih tropi / . . ¿ ^ \2a zahodnih vetrov v juliju 0' 60° 1Z0° ra vse leto prevladujejo zahodni vetrovi ' " P O L A R N O N O Č N I 2 A H O D N I K <> / ,r~/v/; / MRZLA ARKT IČNA / I ! f \ . ! STRATOSFERA- viširo , Km. liootalne O cone 'IU-. biti — F E R R E S O V ! ZAHODNIKI S i l l ? t I I 5 o ? i . 25. JANUAR 1959 [GfO-.it R!v . JIH r, r>v) I S 3 g 3 o a M izoterme v C so. izotehe vozli zoh. komp. -tropopauza in front sistemi * —- —o—-0 izotaha deli Z od V komp. J vetrovni stržen PNJ polarni nočni jet E max hitrost vzhodnikaW max. hitrost zahodnika 13