Tuuli – miksi ilma liikkuu?
Tuuli saa energiansa ilmanpaineen eroista. Ilmanpaine-ero aiheuttaa voiman, joka saa ilman liikkumaan maapalloon nähden. Voimakkaimmat tuulet syntyvät yläilmakehän suihkuvirtauksissa.
Tuuli on ilman liikettä suhteessa maapalloon. Tuuli saa energiansa ilmanpaineen eroista, jotka taas syntyvät, kun auringon lämmitys jakautuu maapallolle epätasaisesti. Tuulen voimakkuus on yleensä sitä suurempi, mitä suurempi vaakasuuntainen lämpötilaero on. Voimakkaimmat ilmakehässä havaittavat tuulet, yläilmakehän suihkuvirtaukset, syntyvät kun napa-alueiden kylmä polaari-ilma ja keskileveysasteiden lämmin ilmamassa törmäävät toisiinsa.
Suuren mittakaavan tuuli syntyy, kun paine-erovoima pyrkii tasoittamaan ilmanpaineen eroa matala- ja korkeapaineiden välillä. Tuulen voimakkuus riippuu tästä paine-eron suuruudesta. Suurin paine-erovoima syntyy voimakkaiden matalapaineiden yhteyteen. Pienessä mittakaavassa, kuten vaikkapa tuulenpuuskissa tai trombeissa, tuulen syntyyn vaikuttaa myös muita tekijöitä.
Mikä vaikuttaa tuulen suuntaan?
Tuulen suunta määräytyy korkea- ja matalapaineen keskusten mukaan. Paine-erovoima yksin saisi aikaan ilmavirtauksen suoraan korkeapaineen keskuksesta kohti matalapaineen keskusta. Maapallo on kuitenkin jatkuvassa pyörimisliikkeessä, ja tästä aiheutuva coriolisvoima pyrkii kääntämään ilmavirtausta pohjoisella pallonpuoliskolla sen liikesuuntaan nähden oikealle.
Vapaassa ilmakehässä, kaukana maanpinnan läheisestä kitkakerroksesta, paine-erovoima ja coriolisvoima asettuvat tasapainoon. Tällöin ilma virtaa pohjoisella pallonpuoliskolla matalapaineen keskukseen nähden vastapäivään ja korkeapaineen ympäri myötäpäivään.
Kitkan vaikutus
Maanpinnan läheisessä kerroksessa tuuleen vaikuttaa paine-erovoiman ja coriolisvoiman lisäksi kitkavoima. Kitkavoima syntyy, kun maanpinnan rosoisuus pyrkii hidastamaan tuulen nopeutta. Tällöin paine-erovoima, coriolisvoima sekä kitkavoima asettuvat tasapainoon. Käytännössä tämä näkyy siten, että maanpinnan lähellä tuulen suunta poikkeaa hieman, yleensä enintään parikymmentä astetta, isobaarien suunnasta. Tuuli kääntyy hieman kohti matalapaineen keskusta, tai vastaavasti poispäin korkeapaineen keskuksesta.
Eteläisellä pallonpuoliskolla coriolisvoima vaikuttaa päinvastaiseen suuntaan kuin pohjoisella pallonpuoliskolla, liikesuuntaan nähden vasemmalle. Paine-erovoima ja coriolisvoima asettuvat samanlaiseen tasapainoon kuin pohjoisella pallonpuoliskolla, mutta nyt tuulen suunta on matala- ja korkeapaineiden keskukseen nähden päinvastainen.
Lue lisää tuulesta:
- Tuulen voimakkuus – mistä syystä välillä on tyyntä ja toisinaan myrskyää?
- Tuulen suunta – miten se ilmoitetaan?
- Puuskatuuli – miksi ilma ei virtaa tasaisesti?
- Tuulituhot – missä nopeuksissa tuuli alkaa olla haitallinen ihmisille ja ympäristölle?
- Tuulen suunnan vaikutus säähän
- Tuulen voimakkuuden vaikutus säähän
- Nämä tekijät vaikeuttavat tuulen ennustamista
Päivitetty 24.3.2021 klo 14.29
