Kodėl kalnai patys sukuria orus?
Trumpas atsakymas: Kalnai patys sukuria savo orus, nes verčia orą kilti aukštyn. Kylantis oras vėsta, o vėsdamas aukštesnėje pusėje susidaro debesys ir lietus, o tolimesnėje pusėje dažnai tampa sausa ir šilta.
Kas iš tikrųjų vyksta?
Oras juda sausuma kaip vanduo upėje. Kai tas oras susiduria su kalnu, jis turi kilti aukštyn. Kylant orui, jis plinta ir vėsta.
Vėsesnis oras gali sulaikyti mažiau drėgmės, todėl vandens garai virsta mažais lašeliais arba ledo kristalais – debesimis. Tie lašeliai gali kristi kaip lietus ar sniegas toje pusėje, kuri nukreipta prieš vėją. Nukritęs virš kalno, oras nusėda ir sušyla.
Šilstantis oras sulaiko daugiau drėgmės, todėl pavėjinė pusė dažnai tampa daug sausesnė. Štai kodėl viena kalnų grandinės pusė gali būti žalia ir drėgna, o kita – panaši į dykumą arba daug šiltesnė. Šis modelis taip pat keičiasi priklausomai nuo vėjo stiprumo, metų laiko ir kalno aukščio.
Mokslinis paaiškinimas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikio/dėsnio pavadinimas: Orografinė keliamoji jėga ir adiabatinis atvėsimas.
Kai judantis oras atsitrenkia į kalną, jis yra verčiamas kilti aukštyn. Kylantis oras plečiasi, nes didesniame aukštyje slėgis yra mažesnis. Plėčiantis oras vėsta neprarasdamas šilumos aplinkai; šis atvėsimas vadinamas adiabatiniu atvėsimu.
Vėsesnis oras sulaiko mažiau vandens garų, todėl drėgmė kondensuojasi į debesų lašelius arba ledo kristalus. Jei drėgmės pakanka, krituliai iškrenta priešvėjinėje (priešvėjinėje) kalno pusėje. Perkopęs viršūnę, oras nusileidžia, suspaudžiamas ir sušyla (adiabatinis atšilimas).
Šiltas oras gali sulaikyti daugiau drėgmės, todėl pavėjinė (pavėjinė) pusė dažnai būna sausesnė; ši sausa sritis vadinama lietaus šešėliu. Kai kuriose vietose krintantis oras greitai sušyla ir sukelia stiprius, šiltus nuokalnės vėjus, vadinamus Föno arba Činuko vėjais.
Kaip mes tai žinome: Meteorologai matuoja oro temperatūrą, drėgmę ir slėgį meteorologijos stotyse priešvėjinėje ir pavėjinėje kalnų pusėje ir naudoja palydovus debesų ir kritulių pobūdžiui stebėti. Orų modeliai ir eksperimentai atkuria tą patį kėlimo ir atvėsimo procesą, patvirtindami teoriją.
Kasdieniai pavyzdžiai
- JAV Kaskados daro vakarinę pusę lietingą, o rytinę – daug sausesnę.
- Himalajai padeda sutelkti musoninius lietus pietiniuose šlaituose.
- Andai sukuria sausą Atakamos regioną vakarinėje pusėje.
- Činuko vėjai Uolinių kalnų rytiniuose šlaituose gali staiga sušildyti ir išdžiovinti orą.
Praktinis bandymas
Debesėlis butelyje
Sauga: Atlikite tai su suaugusiuoju. Degtukai ir suslėgtas oras gali būti pavojingi.
Priemonės
- skaidrus plastikinis gazuoto vandens butelis su dangteliu
- šiltas vanduo
- vienas ar du degtukai
- dviračio pompa su adatos adapteriu
Žingsniai
- Į butelį įpilkite šiek tiek šilto vandens ir pasukiokite, kad sudrėkintumėte vidų, tada išpilkite didžiąją dalį, kad liktų plona plėvelė.
- Uždekite degtuką, leiskite jam akimirką degti, tada įmeskite šviečiantį degtuką į butelį ir greitai jį užsukite.
- Pritvirtinkite pompos adatą prie butelio dangtelio ir kelis kartus papumpuokite, kad padidintumėte slėgį, tada greitai ištraukite adatą ir vieną kartą stipriai paspauskite butelį, kad slėgis staigiai sumažėtų.
- Stebėkite, kaip butelyje susidaro debesis. Pakartokite pumpavimą ir atleidimą, kad susidarytų daugiau debesėlių. Ką tai rodo: Staigus slėgio pokytis atvėsina orą ir priverčia vandens garus kondensuotis į matomą debesį, panašiai kaip oras vėsta kylant virš kalnų.
Svarbūs žodžiai
- Orografinė keliamoji jėga: kai vėjas yra priverstas kilti virš kalnų, todėl jie atvėsta ir susidaro debesys.
- Adiabatinis atvėsimas: atvėsimas, kuris įvyksta, kai oras plečiasi kildamas, neprarasdamas šilumos aplinkai.
- Lietaus šešėlis: sausa sritis pavėjinėje kalno pusėje, kur iškrenta daug mažiau lietaus. Fönas /
- Činukas: šilti, sausi vėjai, kurie kyla, kai oras leidžiasi nuo kalno ir sušyla dėl suspaudimo.
Trumpi klausimai
Ar visuose kalnuose susidaro vienodi orai?
Ne. Aukštis, forma ir drėgno oro kiekis, atvykstantis į kalną, keičia poveikį.
Kodėl kalno viršūnė šaltesnė?
Aukštesnėse vietose oro slėgis mažesnis, todėl oras kylant plečiasi ir vėsta.
Ar kalnai gali sukelti audras?
Taip. Dėl stipraus orografinio pakilimo gali susidaryti dideli debesys ir iškristi stiprus lietus ar sniegas.
Ar sausoji pusė visada yra dykuma?
Ne visada; tai priklauso nuo klimato ir to, kiek drėgmės ore turėjo būti iš pradžių.