Kitka

määrittelemätön

kitka

kolmas voima, joka vaikuttaa tuulen nopeuteen ja suuntaan, on kitka. Vaikka ilma on nestettä, ilmamolekyylit hiertävät silti maan pinnalla. Myös rakennukset, puut ja kukkulat kanavoivat ja ohjaavat ilmaa muualle. Kaikki nämä vaikutukset aiheuttavat kitkaa, ilmamolekyylien hankautumista pinnan poikki. Selvästi pinnan yläpuolella oleva ilma kokee vähän kitkaa, kun taas pintaa lähempänä oleva ilma kokee enemmän kitkaa. Rajakerrokseksi kutsutaan sitä kerrosta, jossa ilma vaikuttaa eniten kitkaan ja pintaa.

kitkalla on kaksi vaikutusta tuuleen. Kitka vastustaa liikesuuntaa toimimalla vastakkaisesti ilman virtauksen kanssa. Kitkan voima muuttaa ilman nopeutta.

kitka hidastaa tuulta vetämällä pinnan yli (Kuva. 4.27). Puut, rakennukset jne. hidasta tuulta.

windprof
Kuva. 4.27 profiili Tuulen nopeuksista alailmakehässä. Kitka aiheuttaa hitaampia nopeuksia pinnan lähellä. Ylätuulet kokevat vain vähän kitkaa.

Tutkimuskysymys 4.15

käyttäen Coriolis-yhtälöä edelliseltä sivulta, mitä tapahtuu Coriolis-voimalle, kun kitka hidastaa tuulen nopeutta?

koska Coriolisvoima pienenee kitkan aiheuttaman tuulen nopeuden laskun vuoksi, Coriolisvoima ja painegradienttivoima eivät tasapainota toisiaan. Geostrofisessa virtauksessa vallinneen Painegradienttivoiman ja Coriolis-voiman välinen tasapaino on voitettu (Kuva. 4.28). Epätasapaino aiheuttaa painegradientti voima hallita tuottaa virtaus nähdään pinnalla noin korkea ja matala paine alueilla (jota käsitellään oppitunnilla 8b. tässä tuulet puhaltaa yli isobars kohti matalapaine alueilla ja pois korkeapaine alueilla.

frictthum
Kuva. 4.28 kitkan hidastaessa tuulen nopeutta painegradienttivoima (PGF) ja Coriolisvoima (CF) eivät ole enää tasapainossa. Silloin tuulet puhaltavat isobaarien yli.

tämä voimien yhdistelmä esiintyy vain synoptiseen asteikkoon ja suurempaan liittyvässä liikeasteikossa. Asteikolla tarkoitetaan matala-ja korkeapainejärjestelmien ja suurempien asteikkoja. Coriolis-voima toimii täällä vain suuren mittakaavan liikkeen takia. Pienemmän mittakaavan tuulivirtauksia käsiteltäessä painegradientti on tärkein käyttövoima. Katso kuvaa 4.24 nähdäksesi, päteekö tämä todellisuudessa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.