science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er als lucht naar beneden gaat?

De manier waarop bergen het klimaat vormgeven, staat bekend als het orografische effect, dat beschrijft hoe luchtmassa's veranderen als ze de zijkanten van bergen beklimmen en afdalen. De lijwaartse kant van een berg wordt vaak geassocieerd met warme, droge lucht. Regenschaduwen ontstaan ​​op de lijze hellingen van bergketens, wat resulteert in woestijnen of andere klimaten die worden gekenmerkt door weinig neerslag.

Temperatuur en luchtvochtigheid

Om te begrijpen wat er gebeurt met lijzijdehellinglucht, is het noodzakelijk om een ​​idee te krijgen van wat er gebeurt met lucht als het afkoelt en opwarmt. Relatieve vochtigheid (RV) meet de hoeveelheid waterdamp of vocht in de lucht in verhouding tot het vochtgehalte dat de lucht bij een bepaalde temperatuur kan bevatten. Een RV van 40 procent betekent dus dat de lucht 40 procent van het vocht bevat dat het bij zijn huidige temperatuur zou kunnen bevatten. Wanneer de RV 100% bereikt, zou de lucht zijn verzadiging hebben bereikt, of dauw, punt en condensatie zal plaatsvinden in de vorm van dauw, mist, regen of andere neerslag. Omdat koele lucht niet zo veel vocht kan vasthouden als warme lucht, wordt het dauwpunt sneller bereikt als de warme lucht afkoelt.

Bovenwind
luwt

Bergen hebben twee zijden, bovenwind en lijzijde. De windzijde is gericht op de wind en ontvangt meestal warme, vochtige lucht, vaak uit een oceaan. Als de wind een berg raakt, wordt deze naar boven geduwd en begint deze af te koelen. Koele lucht bereikt het dauwpunt sneller en het resultaat is regen en sneeuw. Terwijl de lucht de berg opklimt en de luwe helling afdaalt, heeft het echter veel van zijn vocht aan de loefzijde verloren. De lijwaartse zijlucht wordt ook warm als deze naar beneden komt, waardoor de luchtvochtigheid nog meer wordt verlaagd. Een voorbeeld van dit effect is Death Valley National Monument in Californië. Death Valley ligt aan de lijzijde van de bergen van de Sierra Nevada, en het is een van de droogste en warmste plekken op aarde.

Chinook Winds

Het orografische effect zorgt voor koelere lucht die omhoog beweegt de loefzijde van de bergen en de warmere lucht die langs de lijzijde stroomt. Vaak, als de luwe lucht de helling afdaalt, warmt het behoorlijk dramatisch en snel op. Een dergelijk snel opwarmen en drogen van lucht kan zeer hoge winden produceren die bekend staan ​​als Chinook of Foehn wind. Ze komen voor wanneer bergketens haaks staan ​​op heersende winden, zoals in de Sierra Nevadas van Noord-Amerika of de Alpen in Europa. De wind van de lijzijde kan de temperatuur tot wel 1 graad Celsius verhogen voor elke 100 meter daling in hoogte (5,5 graden Fahrenheit per 1.000 voet). In Canada brengen de Chinook, of "sneeuweter" winterwinden snel stijgende temperaturen die snel sneeuw smelten.

Regenschaduwen

Een ander aspect van het orografische effect is het creëren van regenschaduwen op de lijzijde van bergen. Regenschaduwen komen vaker voor als de windwaartse kant van een berg steil is, en dus koelt warme lucht sneller af over een kortere afstand waardoor meer neerslag aan de kant wordt gecreëerd. De lucht aan de lijzijde is dus nog droger, omdat de verzadigde lucht sneller aan de loefzijde zijn vocht verliest. Een voorbeeld van dit effect is te zien in de Appalachen van de oostelijke Verenigde Staten. Vochtige lucht koelt met een normale afvalsnelheid van 6 graden Celsius voor elke 1000 meter stijging in hoogte (3 graden Fahrenheit per 1.000 voet). In de Appalachen is de vochtige snelheid echter 40 procent groter en dus krijgt de westelijke of lijzijde van de bergen veel minder neerslag.