Luftmasser

Luftmasse

En luftmasse er en forekomst af luft med generelt ensartet temperatur og fugtighed.
De største luftmasser er de 2 Haddley-celler. Blandt de små (og endda kun periodisk) er luften direkte over "hullet" ved Faxe Kalkbrud.

Opvarmning af luft

x

Afkøling af luft

x

Globale luftmasser

Rundt om jorden ligger der på den nordlige halvkugle 3 primære konvektionsbælter (Hadley-, Ferrell- og Polar-cellerne). De 3 celler spejles på den sydlige halvkugle. Cellerne ligger fra jordoverfladen op til troposfæren i ca. 13 til 10 kilometers højde ()højst ved ækvator.
Mens Hadley- og Polarcellerne hver især drives af deres egen motor (kraftig solopvarmning med opstigende luftmasser ved ækvator og kraftig afkøling med nedfaldende luftmasser ved polerne er "drivmidlet" for Ferrell-cellen alene at blive trukket rundt af de 2 andre celler.
Hadley- og og Polarcellerne betragtes ofte som primære celler mens Ferrell-cellen betragtes som sekundær.

I Hadley- og Polarcellerne roterer luftmasserne rundt i samme retning og i Ferrell-cellen roterer luftmasserne den anden vej. Umiddelbart ligner det en perfekt "tandhjulsløsning". Det er teknisk set også korrekt indtil Coreolis-effekten begynder at blande sig: Når jorden drejer rundt om sin egen akse en gang i døgnet fra vest mod øst og en luftmasse bevæger sig nordpå (på den nordlige halvkugle og sydpå på den sydlige halvkugle) vil den undervejs blive bøjet af mod øst fordi en "jordomgang" ikke er så lang mod nord/syd som den er tættere på ækvator. Selvom de enkelte luftmolekuler ved jordoverfladen ufortrødent bevæger sig mod sydd/nord vil de fremstå som om de i stigende grad bevæger sig mod vest (= østenvinde) des længere de kommer syd- / nordpå.
Da luftmasserne i Ferrellcellen drejer den anden vej rundt vil dens vinde ved jordoverfladen blive drejet mere mod øst (= vestenvinde).

Konsekvensen af Coreoliseffekten er derfor at den perfekte tandhjulsløsning (at vindene i snitfladerne mellem cellerne går i samme retning) erstattes af det stik modsatte (at vindene i snitfladerne mellem cellerne går i næsten modsatte retninger). På den nordlige halvkugle er resultatet ved jordoverfladen at passatvindene (hovedretning mod sydvest) er fremherskende under Hadleycellen, at vestenvinde (hovedretning mod nordøst) er fremherskende under Ferrellcellen og at polarvindene (hovedretning mod sydvest)er fremherskende under Polarcellen.
Ved snitfladen mellem Hadley- og Ferrellcellerne går de 2 luftstrømme ved jordoverfladen hver til sit. Området er næsten vindstille og der er stort set ingen "tandhjulsknas".
Ved snitfladen mellem Ferrell- og Polarcellerne er situationen en ganske anden. Ved jordoverfladen støder de 2 luftstrømme sammen, og det giver anledning til turbulens ("tandhjulsknas").
En yderligere komplikation er luften i den nordlige del af Ferrellcellen er varmere end luften i den sydlige del af Polarcellen.

Mens skillelinien mellem de 2 Hadleyceller stort set følger Zenit hen over året er forskydningen for Polarcellen meget mindre. Den udvider sig dog lidt om vinteren og trækker sig tilbage om sommeren.

Kilderegioner

Mens de 2*3 globale luftmasser (celler) forklarer grundprincipperne i den globale flytning af varme fra troperne mod polerne og flytning af kulde den anden vej er opdelingen på næste niveau noget mere differentieret og begynder at blive mere regionalt præget. Det hænger bl.a. sammen med at forholdene for / inde i en luftmasse varierer alt efter om den primært bevæger sig over hav- eller landområder. Dette har også ledt frem til at man har kunnet afdække at nogle områder bidrager med mere kold / varm luft end andre: de såkaldte kilderegioner (source regions).

Der findes flere måder at klassificere kilderegioner på. En af de mere anvendte er udviklet af svenskeren Bergeron. Efter at en kilderegion er fundet defineres den iflg. Bergeron ved hjælp af 3 karakteristika termiske parametre:

• cT
  continental-tropical
• mT
  maritime-tropical
• cP
  continental-polar
• mP
  maritime-polar
• cA
  continental-arctic
• mA
  maritime-arctic

Højtryk

Højtryk

Lavtryk

Koldfront

Varmfront