Kodėl lyja musonai?
Trumpas atsakymas: Musonai susidaro todėl, kad žemė ir vandenynas skirtingai šyla keičiantis metų laikams. Šilta žemė sukuria žemo slėgio lygį, kuris pritraukia drėgną orą iš vandenyno, o tas oras kyla aukštyn ir sukelia smarkų lietų.
Kas iš tikrųjų vyksta?
Saulė per metus šiek tiek juda į šiaurę ir pietus, todėl skirtingose vietose skirtingais metų laikais įkaista daugiau šilumos. Sausuma įkaista ir atvėsta greičiau nei vandenynas. Kai žemė įkaista, oras virš jos sušyla, tampa lengvesnis ir kyla aukštyn.
Kylantis oras virš sausumos sukuria žemo slėgio sritį. Vėsesnis oras iš virš vandenyno pučia link to žemo slėgio. Vandenyno oras neša daug drėgmės.
Drėgnam orui kylant virš sausumos, jis atvėsta, o vandens garai virsta lietumi. Keičiantis metų laikams, šis modelis pasikeičia, todėl vėjo kryptis gali pasikeisti, o lietus sustoja arba pasitraukia. Žemės sukimasis taip pat šiek tiek sulenkia judantį orą.
Šis lenkimas padeda formuoti vėjo kryptis ir lietaus kritimo būdą.
Kaip tai veikia moksliškai
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis/dėsnis: Sezoninis sausumos ir jūros terminis kontrastas sukuria slėgio gradiento jėgą, kuri skatina musonų cirkuliaciją, kurią modifikuoja Koriolio efektas (būdas, kuriuo Žemės sukimasis išlenkia judantį orą).
Kaip tai veikia: Vasarą stipri saulės šviesa šildo žemyninę sausumą greičiau nei netoliese esančius vandenynus. Šiltas oras virš sausumos kyla aukštyn, sukurdamas mažesnį paviršiaus slėgį. Aukštesnio slėgio oras virš vėsesnio vandenyno teka link sausumos.
Šis nuolatinis srautas sausumoje atneša drėgmės. Kai tas drėgnas oras kyla virš sausumos, jis atvėsta ir kondensuojasi į debesis ir smarkų lietų. Žiemą šis modelis dažnai pasikeičia, nes žemė tampa vėsesnė nei vandenynas.
Kaip mes tai žinome: Meteorologijos stotys, vandenyno plūdurai, palydovai ir lietaus matuokliai matuoja vėją, slėgį, temperatūrą ir kritulius bei rodo sezoninius vėjų ir lietaus pokyčius. Kompiuteriniai orų modeliai ir laboratoriniai eksperimentai, naudojant šildomas plokštes ir skysčius, atkuria tą patį oro judėjimą, kuris sukelia musonus, patvirtindami paaiškinimą.
Kur tai pastebėsi
- Pietų Azijos musonas (Indija, Bangladešas, Nepalas) vasarą atneša daugiausia metinių kritulių.
- Rytų Azijos musonas (Kinija, Korėja, Japonija) sukelia drėgnas vasaras ir šaltas, sausas žiemas.
- Vakarų Afrikos musonas atneša vasaros lietų į Sahelio regioną.
- Šiaurės Amerikos musonas paveikia dalį JAV pietvakarių ir šiaurės vakarų Meksikos.
Eksperimentas
Šildymas sausumoje ir šildymas vandeniu
Sauga: laikykite lempą saugiu atstumu ir nelieskite karštų paviršių.
Priemonės
- negilus dubuo su vandeniu
- negilus dubuo su smėliu arba sausa žeme
- du termometrai
- stalinė lempa arba saulės šviesa
- laikmatis arba laikrodis
Žingsniai
- Įdėkite vieną termometrą į vandens dubenį ir vieną į smėlio dubenį su ta pačia pradine temperatūra.
- Švieskite lempa vienodai į abu dubenis arba padėkite abu ryškioje saulės šviesoje.
- Įjunkite laikmatį ir kas 5 minutes 20–30 minučių fiksuokite temperatūrą.
- Stebėkite, kurios dubens temperatūra kyla greičiau. Ką jis rodo: smėlis (žemė) šyla greičiau nei vanduo, todėl paaiškinama, kodėl oras virš sausumos kyla ir pritraukia drėgną vandenyno orą, sukurdamas musonus.
Naudingi terminai
- Musonas: sezoninis vėjo modelis, dažnai lydimas ilgo drėgnojo sezono, po kurio seka sausasis sezonas.
- Slėgio gradientas: oro slėgio pokytis iš vienos vietos į kitą, dėl kurio oras juda (vėjas).
- Konvekcija: šilto oro judėjimas kylant ir vėsaus oro leidžiantis žemyn.
- Koriolio efektas: Žemės sukimosi būdas, dėl kurio vėjai krypsta į dešinę Šiaurės pusrutulyje ir į kairę Pietų pusrutulyje.
Vaikai klausia
Ar musonai yra tas pats, kas uraganai?
Ne. Musonai yra sezoniniai vėjo ir lietaus modeliai; uraganai yra intensyvios, besisukančios audros, susidarančios iš vienos žemo slėgio sistemos.
Ar musonai visada reiškia potvynius?
Ne visada. Musonai atneša smarkų lietų, kuris gali sukelti potvynius, bet jie taip pat atneša vandens pasėliams ir užpildo upes bei rezervuarus.
Ar musonai gali keistis metai iš metų?
Taip. Stiprumas ir laikas skiriasi priklausomai nuo kitų klimato modelių, tokių kaip El Ninjo ir ilgalaikiai klimato pokyčiai.