|
|
|
| Thermische lagedrukgebieden, of hittelagedrukgebieden, zijn niet-frontale lagedrukgebieden die voorkomen boven de continenten in de subtropen tijdens het warme seizoen, als gevolg van intense verhitting in vergelijking met hun omgeving. |
| |
| Thermische lagedrukgebieden komen voor in de buurt van de Sonorawoestijn, op het Mexicaanse plateau, in de Great Central Valley in Californië, in de Sahara, in de Kalahari, boven noordwest-Argentinië, in Zuid-Amerika, boven de Kimberley-regio in noordwest-Australië, boven het Iberisch Schiereiland en boven het Tibetaanse plateau. |
| |
| Op het land veroorzaakt intense, snelle opwarming van het aardoppervlak door de zon de opwarming van de onderste lagen van de atmosfeer, via opnieuw uitgestraalde energie in het infraroodspectrum. De hetere lucht is minder dicht dan de omringende koelere lucht en stijgt, |
|
|
 |
| Verticale doorsnede van een thermische laag |
|
| |
wat leidt tot de vorming van een lagedrukgebied. Verhoogde gebieden kunnen de kracht van het thermische lagedrukgebied vergroten omdat ze sneller opwarmen dan de atmosfeer die hen op dezelfde hoogte omringt. Boven water ontstaan instabiliteitsdepressies in de winter, wanneer de
lucht boven het land kouder is dan het warmere waterlichaam. |
| |
Thermische depressies kunnen zich uitstrekken tot 3.100 meter hoog en hebben de neiging om zwakke circulaties te hebben.
Thermische depressies boven de westelijke en zuidelijke delen van Noord-Amerika, Noord-Afrika en Zuidoost-Azië zijn sterk genoeg om te leiden
tot zomermoesson condities. Thermische depressies landinwaarts van de kustlijn leiden tot de ontwikkeling van zeebriesjes die, gecombineerd met ruige topografie nabij de kust, kunnen leiden tot slechte luchtkwaliteit. Vanwege de zeer hoge temperaturen in het centrum van hittedepressies zijn
er relatief weinig directe observaties van thermische depressies. |
| |
In woestijnen kan het gebrek aan grond- en plantenvocht, dat normaal gesproken voor verdampingskoeling zou zorgen, leiden tot intense, snelle opwarming van de onderste luchtlagen door de zon. De warme lucht is minder dicht dan de omringende koelere lucht. Dat, gecombineerd met de stijging van de warme lucht, resulteert in een lagedrukgebied dat een thermische lagedruk wordt genoemd. Boven verhoogde oppervlakken overtreft de opwarming van de grond de opwarming van de omringende lucht op dezelfde hoogte boven zeeniveau, wat een bijbehorende warmtelaag boven het terrein creëert en thermische lagedrukgebieden versterkt die anders
zouden hebben bestaan. |
| |
Tijdens het koude seizoen (winter) kunnen warme waterlichamen zoals de Grote Meren een instabiele lagedrukgebied veroorzaken. Thermische lagedrukgebieden die zich nabij zeeniveau ontwikkelen, kunnen in hoogte toenemen tijdens het warme seizoen, of de zomer, tot de hoogte van het 700 hPa-drukoppervlak, dat zich op ongeveer 3.100 meter boven zeeniveau bevindt. Thermische lagedrukgebieden zijn normaal gesproken stationair en hebben een zwakke
cyclonische circulatie.
Omdat ze het sterkst zijn aan het oppervlak en warm zijn nabij hun centrum, en zwakker zijn op grote hoogte waar de lucht stabieler is, wordt het thermische lagedrukgebied beschouwd als een warme kern. |
|
|
 |
| Een geïsoleerde onweersbui rolt door Wah Wah Valley, Utah. Dit type moessonpatroon komt veel voor in het zuidwesten van de VS. |
|
| |
| De sterkste versies van deze kenmerken wereldwijd zijn te vinden boven Arabië, het noordelijke deel van het Indiase subcontinent, Arizona, het Mexicaanse plateau, noordwestelijk Argentinië, zuidwestelijk Spanje, Australië, en noordelijk Afrika. De vorming van het thermische lagedrukgebied boven noordelijk Afrika leidt tot een westelijke straalstroom op lage hoogte van juni tot oktober. |
| |
| De rol in het moessonregime |
Moessons worden veroorzaakt door de grotere amplitude van de seizoenscyclus van landtemperatuur vergeleken met die van nabijgelegen oceanen. Die differentiële opwarming
gebeurt omdat warmte in de oceaan verticaal wordt gemengd door een gemengde laag die vijftig meter diep kan zijn, als gevolg van de werking van wind en door drijfvermogen gegenereerde turbulentie, terwijl het landoppervlak warmte langzaam geleidt, waarbij het seizoenssignaal misschien wel een meter of zo doordringt. |
| |
| Bovendien is de specifieke warmtecapaciteit van vloeibaar water aanzienlijk hoger dan die van de meeste materialen waaruit land bestaat. Samen betekenen die factoren dat de warmtecapaciteit van de laag die betrokken is bij de seizoenscyclus veel groter is boven de oceanen dan boven land, wat betekent dat de lucht boven het land sneller opwarmt en een hogere temperatuur bereikt dan de lucht boven de oceaan. |
| |
De hete lucht boven het land heeft de neiging om op te stijgen, waardoor een gebied met lage druk ontstaat. Dat zorgt voor een constante wind die naar het land waait en de vochtige zeelucht vlak onder het aardoppervlak met zich meebrengt. Soortgelijke regenval wordt veroorzaakt doordat
de vochtige zeelucht door bergen omhoog wordt getild, door opwarming van het aardoppervlak, door convergentie aan het aardoppervlak, door divergentie in de hoogte, of door door stormen veroorzaakte uitstromingen aan het aardoppervlak. Hoe de opheffing ook plaatsvindt, de lucht koelt af door uitzetting bij lagere druk, wat op zijn beurt condensatie veroorzaakt. |
| |
| In de winter koelt het land snel af, maar de oceaan houdt zijn warmte langer vast vanwege zijn hogere soortelijke warmte. De warme lucht boven de oceaan stijgt op, waardoor een lagedrukgebied ontstaat en een bries van land naar oceaan, terwijl er een groot gebied van drogende hoge druk wordt gevormd boven het land, dat wordt versterkt door de winterse afkoeling. |
|
|
 |
Aanvangsdata en heersende windstromen
van de zuidwestelijke zomermoesson |
|
| |
| Moessons lijken op zee- en landbriesjes, een term die gewoonlijk verwijst naar de gelokaliseerde, dagelijkse cyclus van circulatie in de buurt van kustlijnen overal, maar ze zijn veel groter van omvang, veel sterker en seizoensgebonden. |
| |
| De rol in vorming van een zeebries |
De zee wordt door de zon tot een grotere diepte verwarmd dan het land vanwege zijn grotere soortelijke warmte. De zee heeft daarom een groter vermogen om warmte te absorberen dan
het land, dus het oppervlak van de zee warmt langzamer op dan het oppervlak van het land. Naarmate de temperatuur van het oppervlak van het land stijgt, verwarmt het land de lucht erboven. De minder dichte warme lucht stijgt, wat de luchtdruk op zeeniveau met ongeveer
0,2% verlaagt. De koelere lucht boven de zee, met een hogere luchtdruk op zeeniveau, stroomt naar het land in het gebied met lagere druk, waardoor een koelere bries ontstaat nabij de kust.
De sterkte van de zeebries is recht evenredig met het temperatuurverschil tussen het land en de zee. Als het omgevingswindveld groter is dan 15 km/u en tegengesteld aan de richting van een mogelijke zeebries, is het onwaarschijnlijk dat de zeebries zich ontwikkelt. |
| |
| Langs de kust van Californië creëert het koelere water een oppervlaktelaag die in de zomer veel koeler is dan in het binnenland. Tegelijkertijd genereert de intense opwarming in het binnenland een uitgesproken thermische trog die is uitgelijnd met de Central Valley en die doorgaans is gekoppeld aan de bredere thermische laag in de Noord-Amerikaanse woestijnen. Als gevolg hiervan ontstaat er een sterke drukgradiënt die koele zeelucht landinwaarts trekt. |
|
|
 |
Doorsnede door een zeewindfront. Als de
lucht landinwaarts vochtig is, markeert
cumulus vaak de locatie van het front. |
|
| |
Naarmate de temperaturen dalen, stromen mist en stratus in en door de openingen van de Coast Ranges, en vooral door de Golden Gate bij San Francisco (zie San Francisco-mist). Dezelfde thermische trog wordt soms naar de kust geduwd, vooral in de late herfst, wanneer er een hogere
druk ontstaat in het oosten door afkoeling nog verder naar het oosten. Die situatie brengt vaak de warmste temperaturen van het jaar naar de normaal gesproken koele kustlijn, omdat de zeebries stopt of zelfs wordt vervangen door een gevaarlijk droge landbries (zie ook Diablo-wind en Santa Ana-wind). |
| |
| Rol in luchtvervuiling |
| |
| In heuvelachtige of bergachtige gebieden nabij de kustlijn kunnen thermisch geforceerde zeebriesjes, gecombineerd met windcirculaties langs de zijkanten van de bergen, de productie van chemicaliën aanmoedigen die kunnen leiden tot de ontwikkeling van smog. Vervuiling is in de middenlagen van de troposfeer getraceerd in de vorm van ozon, dat geconcentreerd is boven de circulatie van de thermische lage en aangrenzende oceanische gebieden. |
| |
|
|
|
|
|
|
