Atmosfäär

1. Atmosfäär Tiina Kapten Geograafiaõpetaja

2. Atmosfäär • Atmosfäär ehk õhkkond on ümbritsenud inimest tema igapäevastes tegemistes kogu inimkonna ajaloo jooksul. • Kliimatingimused on kujundanud looduskeskkonna ning mõjutanud inimeste tegevusalasid ja elulaadi. • Kõige enam sõltuvad ilmastikust põllumajandus, lennundus ja merendus. • Ilma jälgimisest väljakasvanud meteoroloogia tekkis juba antiikajal.

3. Baromeetri ja termomeetri leiutamine 17. sajandil võimaldas atmosfääri uuringutes täpsete mõõtmiste tegemist ja nende tulemuste talletamist. • Tänapäeval saadakse andmeid ilma kohta satelliitpiltidelt, ilmaradaritelt, õhupalliga taevasse lastavatelt raadiosondidelt, laevadel ja lennukitel olevatest automaatjaamadest. • Arvutivõrgu kaudujõuab info meteoroloogiakeskustesse, kus koostatakse automaatselt ilmakaarte. • Arvutid koostavad mudelite abil numbrilisi ilmaprognoose. • Kuna atmosfäär on väga keeruline ja muutlik, siis ei suudeta ilma ennustada nädalast pikemaks perioodiks.

4. Atmosfääri koostis • Atmosfääri tänapäevane koostis on kujunenud pika arengu käigus. • Õhk on gaaside segu, mille koostises on: • Lämmastik mis tekib orgaanilise aine lagunemisel ja on vajalik toitaine taimekasvuks.(~78%) • Hapnikku tuleb õhku juurde fotosünteesivate organismide elutegevuse käigus. Seda kasutavad organismid hingamiseks. (~21%) • Argoon (~0,93 %) • Süsihappegaas satub õhku fossiilsete kütuste põletamise, vulkaanipursete ja organismide hingamise tagajärjel. Süsihappegaas neelab pikalainelist soojuskiirgust ja selle koguse suurenemine atmosfääris põhjustab kliima soojenemist (~0,03%)

5. Lisaks eelmainitutele on õhus veel mitmesuguseid teisi gaase (~0,04%) väga väikestes kogustes • Õhus oleva veeauru hulk varieerub väga suurtes piirides (0,5-4%). • Kõige rohkem on veeauru maapinna lähedal ekvatoriaalses kliimavöötmes. Kõrguse kasvades veeauru hulk kahaneb kiiresti. • Veeaur neelab nii päikesekiirgust kui ka maapinna soojuskiirgust, mille tagajärjel õhutemperatuuri kõikumised vähenevad. • Õhus esineb veel pisikesi tolmu-, tahma- ja soolaosakesi, mida kõiki kokku kutsutakse aerosooliks

6. Atmosfääri ehitus Õhutemperatuuri vertikaalsuunalise muutumise alusel on atmosfäär jagatud neljaks sfääriks. Igat sfääri iseloomustab temperatuuri kindlasuunaline muutumine

7. Troposfäär • Kõige alumine atmosfääri kiht, kus paikneb valdav osa (ligi 80%) õhkkonna massist. • Troposfääris toimub temperatuuri järkjärguline langemine keskmiselt 6°C kilomeetri kohta. • Troposfääri kohal on tropopaus - õhukiht, millest kõrgemal temperatuur enamei lange. • Polaaralade kohal asub tropopaus 8-9 km, Eestis 11 km ja Ekvaatoril tõuseb see 15-16 km kõrgusele. • Troposfääri paksuse muutumist põhjustab maakera pöörlemisest tingitud kesktõukejõud, mis kuhjab rohkem õhku kokku troopilistele aladele, kus see jõud on kõige tugevam. • Troposfääris leiavad aset kõik peamised ilmastikunähtused: tekivad pilved ja sademed, õhk liigub ja seguneb pidevalt, kujuneb ilm ja kliima. Tõusvad õhuvoolud võivad kerkida kuni troposfääri ülapiirini.

8. Stratosfäär • ulatub ligi 50 km kõrguseni ja moodustab umbes 20% atmosfääri massist. • Stratosfääris hakkab temperatuur kõrguse kasvades tõusma. • Selle peamiseks põhjustajaks on osoonikiht, mis neelab peaaegu täielikult päikeselt tuleva ultraviolettkiirguse, mille tagajärjel õhk soojeneb. • Osoonikihi olemasolu tagab elu püsimise maakeral, sest liigne ultraviolettkiirgus kahjustab organismide kudesid, mõjudes seega surmavalt. • Viimastel aastakümnetel on avastatud nn osooniaugud pooluste kohal.

9. Mesosfäär ja Termosfäär • Mesosfääris (50-85 km) enam osooni pole ja temperatuur langeb kõrguse kasvades kiiresti. • Õhk on sellisel kõrgusel juba üsna hõre. • Termosfääris on õhumolekule jäänud juba nii vähe, et nende suure kineetilise energia tõttu temperatuur tõuseb. • Termosfäär läheb sujuvalt üle planeetidevaheliseks ruumiks. • Atmosfääri ülemist piir on võimatu määrata. Tinglikult võib õhkkonna paksuseks lugeda 1000 km.

10. Päikesekiirguse spektraalne koostis • Päikesekiirguse moodustavad elektromagnetlained • Päikesekiirguse spekter jaotatakse kolmeks peamiseks lainealaks. • UV (ultraviolettkiirgus) ~ 8% • Nähtav valgus ~ 56% • IP (infrapunakiirgus) ~36% • UV kiirgus põhjustab inimestel päevitust, mis liialdamise korral mõjub tervist kahjustavalt, tekitades isegi nahavähki. Eriti ettevaatlik tuleks päevitamisega olla polaaraladel ja nende läheduses, esmajoones just lõunapoolkeral, kus osoonikiht on õhem. Muidugi on liigpäevitumise oht suur ka kõrgemal mägedes, kus õhk on palju hõredam, puhtam ja läbipaistvam kui madalamal. • Punasest spektriosast pikema lainepikkusega on infrapunane kiirgus, mida inimese silm ei näe, kuid mida keha tunneb soojuskiirgusena. Infrapunase kiirguse abil kandub edasi soojus.

11. Päikesekiirguse muutumine atmosfääris • Atmosfääri läbides päikesekiirguse hulk väheneb. • Osa kiirgust peegeldub pilvedelt tagasi kosmosesse, osa neeldub atmosfääris ja muundub soojusenergiaks. • Neelavateks aineteks on stratosfääris osoon ning troposfääris veeaur, pilved ja aerosool. • Maapinnale jõuab umbes pool atmosfääri sisenenud päikesekiirgusest. • Osa kiirgust jõuab otse maapinnani, teine osa aga hajub pilvedes ja jõuab maapinnani ilma kindla suunata hajuskiirgusena. • Otsekiirguse osakaal on suur päikesepaistelise ilma korral, pilves ilmaga aga jõuab maapinnale üksnes hajuskiirgus. • Otse- ja hajuskiirgus kokku moodustavad kogukiirguse.

12. Albeedo • Suurem osa maapinnale jõudnud päikesekiirgusest neeldub, mille tagajärjel aluspind soojeneb. • Teine osa peegeldub atmosfääri tagasi. • Mida tumedam ja niiskem on aluspind, seda suurem on neeldunud osa ja väiksem peegeldunud osa. • Kõige enam kiirgust - üle 90% peegeldub tagasi värske lume pinnalt. Sel juhul on aluspinna albeedo ehk tagasipeegeldunud kiirguse suhe pinnale langenud kiirgusesse 0,9 või üle selle. • Albeedo iseloomustab aluspinna peegeldumisvõimet. • värske lumi 0,9 • tavalise taimkattega kaetud maapind 0,20-0,25 • värskelt küntud põld 0,10-0,15 • veepind 0,05-0,10

13. Kiirgusbilanss • Iga keha, mis soojeneb, kiirgab omakorda pikalainelist soojuskiirgust. • Kui keha kiirgab, siis sellega annab ta soojust ära ning jahtub. • Mida kõrgem on aluspinna temperatuur ja madalam õhutemperatuur, seda suurem on Maa soojuskiirgus ja seda kiiremini maapind jahtub. • Kui ilm on pilves, õhk soe ja sisaldab palju veeauru, siis esineb märkimisväärne atmosfääri vastukiirgus.

14. Teatud ilmastikutingimuste juures, (näiteks kui maapind on külmunud ja selle kohale liigub soe ja niiske mereline õhumass), on atmosfääri vastukiirgus suurem kui Maa soojuskiirgus, mille tagajärjel õhk soojendab maapinda. • Efektiivseks kiirguseks nimetatakse Maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahet. • Tavaliselt on see positiivne, s.t. et maapind annab rohkem soojuskiirgust ära kui atmosfäärilt vastu saab. • Mida selgem on ilm ja puhtam õhk, seda tugevam on efektiivne kiirgus. • Efektiivne kiirgus kujutab enesest seda osa Maa soojuskiirgusest, mis ei neeldu atmosfääris, vaid lahkub sealt, ning mille võrra maapind tegelikult jahtub.

15. Kiirgusbilanss on maapinnas neeldunud ja maapinnalt lahkunud kiirgusvoogude vahe: R = Q(1-A)-E, kus R - kiirgusbilanss, Q - kogukiirgus, A - albeedo ja E - efektiivne kiirgus. • Positiivne kiirgusbilanss tähendab, et maapind saab päikeselt rohkem kiirgusenergiat, kui ise soojuskiirgusena ära annab. • Negatiivse kiirgusbilansi korral annab maapind soojuskiirgust rohkem ära, kui juurde saab. Selline olukord esineb öösel, kui päikesekiirgust üldse juurde ei tule. • Eestis on aastane kiirgusbilanss positiivne. Negatiivne on ta vaid talvisel ajal, eriti siis, kui maapind on lumega kaetud.

16. Tervikuna on maakera kiirgusbilanss tasakaalus, mis tähendab, et kogu juurdetulev ja lahkuv kiirgushulk on võrdsed. • Vööndiliselt on erinevused aga suured. Kui palavvöös on soojenemine ülekaalus, siis polaaraladel toimub jahtumine. • Kui kiirgusbilanss oleks positiivne, siis toimuks pidev soojenemine kuni maakera ülessulamiseni ja ärapõlemiseni, negatiivse bilansi korral aga pidev jahtumine ja lõplik jäätumine. • Viimastel aastakümnetel on täheldatud, et maakera kiirguslik tasakaal on häiritud kasvuhooneefekti tugevnemise tõttu.

17. Fossiilse kütuse põletamise tagajärjel on atmosfääri paisatud süsihappegaasi kontsentratsioon hüppeliselt kasvanud. • Seetõttu on atmosfäär hakanud neelama rohkem Maa soojuskiirgust ja seda on vähem lahkunud maailmaruumi. • Selle tulemusena on efektiivse kiirguse hulk mõnevõrra vähenenud. • Järelikult ei ole tänapäeva kliima soojenemine põhjustatud mitte kiirguse juurdevoolu suurenemisest, vaid maapinda ja atmosfääri jahutava kiirgusvoo nõrgenemisest

18. Kasvuhooneefekt • Kasvuhoones on temperatuur üldjuhul palju kõrgem kui ümbritsevas õhus, sest lühilaineline päikesekiirgus, mis läbib kasvuhoone klaasi või kile, jõuab mullapinnale ja soojendab seda tugevasti. • Maapinnalt lahkuvat pikalainelist soojuskiirgust klaas või kile aga läbi ei lase. • Maa õhkkond talitleb sarnaselt kasvuhoonega. • Lühilaineline päikesekiirgus läbib atmosfääri, kuid pikalainelise soojuskiirguse väljumine on takistatud. • See neeldub õhus, mille tagajärjel atmosfäär soojeneb.

19. Peamiseks soojuskiirguse neelajaks on veeaur, lisaks veel süsihappegaas, metaan, naerugaas, maalähedane osoon jt gaasid, samuti aerosool. • Kokku on selliseid gaase atmosfääris üle 40 ja neid nimetatakse kasvuhoonegaasideks. • Kasvuhooneefekt on looduslik protsess, mis on atmosfääris esinenud kas suuremal või vähemal määral kogu aeg. • Nendel geoloogilistel ajastutel, kui CO2 sisaldus oli suur, valitses maakeral soe kliima, ja kui see oli väike, siis domineeris külm kliima koos mandri- ja mägijäätumisega. • Viimastel aastakümnetel on inimtegevuse tagajärjel eelkõige süsihappegaasi, aga ka metaani ja naerugaasi hulk suurenenud. Arvatakse, et see ongi põhjustanud kliima soojenemise.

20. Globaalne kliimamuutus on endaga juba kaasa toonud palju ebameeldivaid tagajärgi. • Ilmastik on muutunud ebapüsivamaks ja ilmastikust tingitud materiaalne kahju on viimastel aastakümnetel kasvanud mitmekordselt. • Ulatuslikel aladel on kliima muutunud põuasemaks, mis on endaga kaasa toonud kõrbestumise, näiteks Sahara kõrbest lõuna poole jäävas Saheli piirkonnas. • Teisalt on aga esinenud suuri üleujutusi, näiteks viimastel aastatel Kesk-Euroopas, mida varasemast ajast pole teada.

21. Kliima soojenemise tagajärjel tõuseb maailmamere veetase, mis on juba kaasa toonud negatiivseid tagajärgi ranniku üleujutamise ja purustamise näol, eriti Vaikse ookeani väikesaartel. • Eestis täheldatakse kliima soojenemise mõju eelkõige selles, et talved on pehmemad, sajusemad ja ebapüsiva lumikattega. • Selle tagajärjel on kevad varasem. Põuaoht on suurenenud kevadel ja suve esimesel poolel.

22. Osooniaugud • Osooni on atmosfääris kõigil kõrgustel, kuid valdav osa sellest paikneb stratosfääris. • Osooniaukudeks nimetatakse osoonikihi olulist õhenemist stratosfääris. See ei tähenda osooni täielikku puudumist, sest siis hävitaks ultraviolettkiirgus kõik elava. • Osooniaugud esinevad sesoonselt polaaraladel, eriti Antarktika piirkonnas. • Osooni kontsentratsiooni kõikumised stratosfääris on määratud keeruliste fotokeemiliste protsesside ja õhu tsirkulatsiooni poolt. • Kõige suuremat ohtu kujutab UV-kiirgus kevadel, kui osooni on vähem ja päikesekiirguse intensiivsus suur ning inimese organism pole harjunud kiirgust sellises koguses saama.

23. Kõige tõsisemad probleemid osooni- aukudega seoses jäid 1990. aastate esimesse poolde. • Teadlased tegid kindlaks, et peamisteks osooni lagundavateks aineteks on freoonid, mis lenduvad külmutuskappide, õhujahutus- seadmete ja mitmete pihustuvate ainete balloonide kasutamisel. • Pärast seda hakati rahvusvahelisel tasandil nende tootmist vähendama. • Peale freoonide õhkupaiskamise vähendamist on vähenenud ka osooniaugud. • Osoonikihi looduslikud kõikumised on taastumas ja loodetavasti pole tulevikus põhjust suurenenud ultraviolettkiirgust enam nii väga karta. • Arvatakse et ossooniaugud Antarktika kohal võivad alates 2020. aastast hakata pidevalt väiksemaks muutuma ning kaduda lõplikult aastaks 2050,

24. Tuul ja õhuringlus

25. Tuule kiirust ja suunda mõjutavad tegurid • Õhurõhu territoriaalsed erinevused põhjustavad õhu horisontaalse liikumise - tuule. • Õhu paneb liikuma gradientjõud, mis on suunatud kõrgema rõhuga alalt madalama rõhuga ala suunas. • Mida suurem on õhurõhu muutus pikkusühiku kohta ehk õhurõhu gradient, seda tugevam tuul puhub. • Ilmakaardilt näeme kõige tormisemaid paiku selle järgi, kus on isobaarid joonistatud kõige tihedamalt üksteise kõrvale. • Kui gradientjõud oleks ainsaks tuule liikumist mõjutavaks jõuks, siis õhurõhu erinevused kaoksid kiiresti ja püsivaid tuulte süsteeme ei tekiks.

26. Oluliseks tuule suunda mõjutavaks jõuks on maakera pöörlemisel tekkiv inertsjõud ehk Coriolisi jõud. • Põhjapoolkeral kalduvad selle jõu mõjul liikuvad kehad, sh õhk ja vesi, oma liikumise suunast paremale, lõunapoolkeral vasakule. • Coriolisi jõud on maksimaalne poolusel ja puudub ekvaatoril. • Maapinnalähedases, kuni 1 km kõrguses õhukihis mõjutab tuule liikumist veel aluspinna hõõrdejõud. • Selle tulemusena tuule kiirus maapinna kohal väheneb ja tuule suund muutub. • Mida suurem on hõõrdejõud, seda enam kaldub tuul põhjapoolkeral esialgsest liikumissuunast vasakule, s.t madalama õhurõhuga ala suunas. • Seetõttu võib märgata tuule suuna kuni 30-kraadilist erinevust ehk tuulenihet kõrgemate õhukihtide ja maapinnalähedase tuule vahel. • Näiteks kui kõrgemal liiguvad pilved läänest itta, siis maapinna lähedal võib puhuda hoopis edelatuul.

27. Globaalne õhuringlus • Globaalne õhuringlus ehk atmosfääri Üldine tsirkulatsioon tähendab suuremõõtmeliste õhuvoolude suhteliselt püsivat süsteemi, mille järgi toimub õhumasside ümberpaiknemine maakeral. • Nende õhuvooludega kantakse suuri soojuse ja niiskuse hulki ühest piirkonnast teise. • Kui Maa pind oleks täiesti ühtlane ja Maa ei pöörleks, siis oleks üldine õhutsirkulatsioon lihtne. • Ekvaatorilähedastelt aladelt tõuseks soe õhk ülespoole ja valguks sealt Pooluste suunas, jahe õhk liiguks aga pooluste poolt otse ekvaatori suunas.

28. Tegelikkuses muudavad kogu maakera hõlmava õhuringluse keerukaks mitu asjaolu: • juba nimetatud Coriolisi ja hõõrdejõud, mis muudavad õhu liikumise suunda. • Ulatuslike mere- ja maismaa-alade erinev soojenemine ja jahtumine, mis mõjutab kõrg- ja madalrõhualade paiknemist ning õhu liikumist. • Märgatavaks takistuseks maapinnalähedaste õhumasside liikumisele on ka kõrged mäestikud.

29. Tänu päikesekiirguse tsonaalsele jaotusele ning mere ja maismaa ebaühtlasele soojenemisele on ka õhurõhk vöönditi erinev. • See määrab valitsevate tuulte tsonaalse jaotuse maakeral. • Mõlemal poolkeral on neli õhurõhu vööndit: • Ekvatoriaalsel alal madalrõhkkond • 30. laiuskraadidel valitseb kõrgrõhuvöönd • 60. laiuskraadidel madalrõhkond • polaaraladel kõrgrõhkkond

30. Ekvaatorilähedased alad saavad palju päikesekiirgust. • Õhk soojeneb ja hakkab tõusma, mille tagajärjel kujuneb püsiv madalrõhuala. • Tõusev õhuvool kerkib kuni tropopausini ja hakkab seal liikuma pooluste suunas. • 30. laiuskraadideni jõudes on õhk jahtunud, ja hakkab laskuma, tekitades alumistes õhukihtides kõrgrõhuala. • Laskuv õhk soojeneb ja muutub kuivemaks, põhjustades nendel laiustel pidevalt kuivad ja päikesepaistelised ilmad.

31. Maapinnalähedases õhukihis liigub osa lasknud kuivast õhust ekvaatori, teine osa suremate laiuste kui madalama õhurõhuga alade suunas. • Püsivalt ekvaatori poole puhuvad tuuled passaadid – kalduvad oma suunast Coriolisi jõu tõttu kõrvale, tekitades põhjapoolkeral kirdepassaadid ja lõunapoolkeral kagupassaadid . • Seega üldiselt domineerivad troopikas idakaartetuuled.

32. Sellise lihtsa tsirkulatsiooniskeemi muudavad keerulisemaks mussoonid - ulatuslikud õhuvoolude süsteemid, mille korral tuule suund muutub sesoonselt vastupidiseks. • Nad tekivad suurte mandrite äärealadel maismaa ja veepinna erinevast soojenemisest ja jahtumisest. Tüüpilisel kujul esinevad mussoonid Lõuna-Aasias. • Suvel, kui päike paistab seniidi lähedalt, puhub tuul ookeanilt mandrile, tuues kaasa niiskust ja sadu - suvemussoon • Talvel, kui päike liigub madalamalt, puhub tuul valdavalt mandri siseosast ookeani suunas. Siis on põuaperiood – talvemussoon. • Mussoone põhjustab ookeani ja mandri ebaühtlane soojenemine ja jahtumine

33. Osa 30. laiustel laskunud võrdlemisi soojast õhust liigub pooluste suunas ja kohtub umbes 60. laiustel pooluste poolt tuleva külma õhuga. • Coriolisi jõu mõjul kaldub õhuvool paremale, tekitades kõrgemates õhukihtides läänetuuled. • Maapinna lähedal on hõõrdumise tõttu ülekaalus edela tuuled. • Vastastikku liikuvad soe ja külm õhumass ei segune omavahel kuigi hästi ja neid jääb eraldama polaarfront. Selles piirkonnas tekivad tõusvad õhuvoolud. • Polaaraladel on domineerivaks õhuvooluks idatuuled, mis maapinna lähedal Arktikas on enam kirdest, Antarktikas aga kagust, eemale pooluse kohal olevast tugevast kõrgrõhkkonnast.

34. Paljuaastase keskmise õhurõhu kaardilt on näha kõrgema ja madalama õhurõhuga piirkonnad ehk maksimumid ja miinimumid. • Neid kokku nimetatakse atmosfääri mõjukeskmeteks, sest nad kujundavad õhuringlust palju suuremal alal, kui on nende endi pindala. • Näiteks Eesti ilma kujundavad: • Islandi miinimum, mis põhjustab meil pehme ja sajuse talveilmastiku • Assoori maksimum, mille mõjul esineb meil suvel eriti palavaid ja päikesepaistelisi ilmu.

35. Õhuringluse mõju Eesti kliimale • Euroopa kliima kujunemisel on tähtis roll Atlandi ookeanilt läänetuultega maismaale kanduval niiskel õhul, mis toob sademeid ja muudab talved pehmeks. • Jaanuari isotermid kulgevad põhja-lõunasuunaliselt nii, et lääne pool on soojem ja ida poole läheb järjest külmemaks. • Eesti paikneb üleminekuvööndis, kus mereline kliima läheb üle mandriliseks. • Siin on ilmastik väga vahelduv, eriti talvel, kui ilm sõltub peamiste õhuvoolude suunast.

36. Soojemat õhku saabub meile ainult läänest, Atlandi ookeanilt • Kui läänevool on väga tugev, on talved Eestis pehmed, sagedaste suladega ja püsivat lumikatet ei teki. • Kui läänevool nõrgeneb ja tuuled puhuvad maismaa kohalt - põhjast, idast või isegi lõunast, kujuneb meil külmem talveilm ja moodustub püsiv lumikate. • Seega määrab meie talveilma suuresti läänevoolu intensiivsus. • Viimastel aastakümnetel on aasta keskmine õhutemperatuur Eestis tõusnud, mis on kooskõlas globaalse kliimamuutusega. • Kliima soojenemine on toimunud talve ja kevade arvelt. • Talvede soojenemine on tingitud läänevoolu tugevnemisest ja suurema hulga atlantilise õhu jõudmisest meie piirkonda.

37. El Nino • El Nino kujutab endast kõrvalekallet ookeani ja Atmosfääri tsirkulatsioonisüsteemi tavapärasest funktsioneerimisest. • Tekkides Vaikse ookeani troopilistel laiustel, põhjustab El Nino tõsiseid ilmastiku kõrvalekaldumisi kogu maakeral. • El Nino hoovuseks nimetatakse ebaharilikkult sooja merevee tungimist Ecuadori ja Peruu ranniku lähedale Lõuna-Ameerikas.

38. Sellega kaasneb kuuma ja niiske ekvatoriaalse õhumassi sissetung, mille tagajärjeks on paduvihmad, suured üleujutused ja jahedama veega kohastunud mereelustiku hävimine. • Kuna nähtus kulmineerub lõunapoolkeral jõulude ajal, siis tuleneb sellest ka nimetus El Nino (hisp. k poiss, antud kontekstis jõululapsuke). • El Nino esineb ebaregulaarselt 2-7, keskmiselt aga 3-4 aasta tagant ja kestab 12-18 kuud. • Ta on seotud lõunaostsillatsioonidega, s.o õhurõhu vastasmärgiliste kõikumistega Vaikse ookeani kaguosa ja Põhja-Austraalia vahel. • Tavaliste tsirkulatsiooni korral paikneb Vaikse ookeani kaguosas kõrgema õhurõhuga ala ning Austraalia lähistel madalama rõhuga ala.

39. Sel juhul kannab Peruu hoovus külma veemassi välja ekvaatorini, kust see passaathoovuse mõjul edasi lääne poole kantakse. • Kõige soojem vesi koguneb Vaikse ookeani lääneossa. Peruu rannikumeri on hapniku-, toitainete- ja kalarikas, lmastik aga täiesti kuiv. • Seda seisundit nimetatakse La Nina (hisp. k tüdruk) nähtuseks. • El Nino ehk sooja faasi korral paikneb madalama õhurõhuga piirkond ümber Vaikse ookeani kesk- ja idaossa. • Passaathoovus nõrgeneb, ekvatoriaalne läänetuulte hoovus tugevneb ja veepinna temperatuur tõuseb alal kuni 5 °C võrra. • Viimaste aastakümnete kõige laastavam El Nino esines 1982-1983. aastal. Hiljem on ta tugeval kujul esinenud 1986-1987, 1991- 1995 ja 1997-1998.

40. El Nino tekkepõhjused on tänapäeval täpselt välja selgitamata. • El Ninoga kaasnevad maakera erinevates piirkondades kindlasuunalised ilmastiku kõrvalekalded, mis võivad omandada katastroofi mõõtmed. • Erakordne põud ja sellest tingitud tulekahjud esinevad Austraalias, Indoneesias, Indo-Hiinas, Indias, Lõuna-Aafrikas ja Lõuna-Ameerika kirdeosas. • Lisaks Lõuna-Ameerika läänerannikule on suuri sademeid veel Californias, USA kaguosariikides, Ida-Aafrika kiltmaal, Lõuna-Brasiilias, Uruguays ja Argentiinas. • Keskmisest pehmem talv esineb Kanada lääneosas ja USA põhjaosas. • El Nino korral esineb troopilisi tsükloneid Vaiksel ookeanil sagedasti, Atlandi ookeanil aga peaaegu ei esinegi.

41. Õhumassid, frondid, tsüklonid

42. Peamised õhumassid maakeral • Õhumassiks nimetatakse tohutu suurt õhu hulka, mis on kujunenud ühesuguse aluspinna kohal ja millel on sarnased omadused (temperatuur, niiskus). • Kui õhumass liigub teistsuguse aluspinna kohale, hakkavad tema omadused muutuma. • Soojema aluspinna kohale liikunud õhk hakkab soojenema ja külmema pinna kohal õhk jahtub. • Soojenedes õhu suhteline niiskus väheneb, jahtudes aga suureneb kastepunktini. • Seejärel veeaur kondenseerub, tekivad pilved, maapinna kohal udu. • Maakeral tuntakse järgmisi peamisi õhumasse:

43. Polaarsed õhumassid • Arktiline õhk on külm ja kuiv. See on kujunenud Põhja-Jäämere jääväljade kohal. • Liikudes kaugemale lõunasse õhk soojeneb vähehaaval ja muutub järjest kuivemaks. • Eestis esineb arktilise õhu sissetunge kõige sagedamini talvel, põhjustades tugevat pakast, ja kevadel, kui ilm on väga jahe ja selge • Antarktiline õhk on iseäranis külm ja kuiv, sest on kujunenud mandrit katva jääkilbi kohal. • See on maakera kõige külmem piirkond.

44. Parasvöötme õhumassid • Parasvöötme mereline õhk on niiske, talvel suhteliselt soe, suvel jahe. • Ta kujuneb parasvöötmes ookeanide kohal. Valitseb pilves ja sajune ilm. • Eestis esineb seda sageli, umbes võrdselt parasvöötme kontinentaalse õhuga. • Ta kandub meie alale läänevooluga. Talvel on selle mõjul sulailmad, suvisel ajal aga vihmased ja tuulised ilmad. • Parasvöötme kontinentaalne õhk on kuiv, suvel üsna soe, talvel väga külm. • Ta kujuneb välja mandri kohal keskmistel laiustel. • Ilm on valdavalt selge. Temperatuur on määratud kiirgusrežiimi sesoonse kõikumise poolt. • Eestis esineb sellist õhku sageli. Suvel toob ta kaasa palava ja talvel pakaselise ilma.

45. Troopilised õhumassid • Troopiline mereline õhk on soe ja niiske. See on kujunenud välja ookeanide kohal kõrgrõhuvööndis ja passaattuulte vööndis. • Kuna selles piirkonnas valitsevad laskuvad õhuvoolud, siis pilvi ei teki ja sademeid pole. Palju sajab ainult mägede tuulepealsetel nõlvadel ja rannikualal. • Troopilist merelist õhku võib Eestisse jõuda erandjuhul suvisel ajal Lõuna-Euroopast. • Troopiline kontinentaalne õhk on palav ja äärmiselt kuiv. Ta kujuneb troopiliste kõrbete, näiteks Sahara kohal. • Valdavad laskuvad õhuvoolud ei lase pilvedel tekkida, mistõttu taevas on pilvitu. Selle tagajärjeks on õhutemperatuuri suur ööpäevane kõikumine. • Troopilist kontinentaalset õhku Eestisse tavaliselt ei jõua, aga ta on valitsevaks suvel Vahemere ääres.

46. Ekvatoriaalne õhumass • Ekvatoriaalne õhk on kuum ja niiske. • Ta on kujunenud ekvaatori lähedases madalrõhuvööndis nii ookeanide kui ka mandrite kohal. • Seal esinevad võimsad tõusvad õhuvoolud (konvektsioonivoolud), iga päev sajab paduvihma ja maapind on püsivalt niiske. • Sajab rohkem, kui jõuab aurata. Sellist õhku Eestisse ei jõua.

47. Atmosfäärifrondid • Frondid on kitsad eraldusvööndid kahe erinevate omadustega õhumassi vahel. • Soojemat ja külmemat õhumassi eraldav front kujutab endast läbi - lõikes pigem frontaalpinda, kus ülevalpool on soojem ja allpool külmem õhk. Frontaalpind lõikub maapinnaga väikese nurga all. • Sõltuvalt frondi liikumisest on võimalik eristada järgmisi frondi tüüpe: • Statsionaarne ehk püsiv front esineb siis, kui front on mitu päeva seisnud paigal ja pole võimalik määrata selle liikumise suunda. • Soe front tekib, kui soojem õhumass liigub külmale peale. • Külm front esineb siis, kui külmem õhumass liigub soojale alla. • Frontide puhul on oluline meelde jätta, et sooja frondi puhul on sajuala frondi ees, külma frondi korral aga taga

48. Soe front • Sooja frondi üleminekul muutub ilmastik seaduspäraselt. • Frondi lähenedes tõmbub taevas pilve, sest soe õhk liigub külmale peale ja sunnib seda taganema. • Mööda frontaalpinda ülespoole liikudes soe õhk jahtub, selles sisalduv veeaur kondenseerub ja tekivad pilved. • Alguses ilmuvad taevasse kiudpilved. Järkjärgult pilved tihenevad ja laskuvad madalamale, moodustades paksu lauspilvkatte. • Hakkab tibutama lausvihma, talvisel ajal hakkab sadama lund ja tuiskab. Talvine soe front põhjustab sageli jäidet, mis tekib siis, kui alajahtunud veepiisad langevad külmunud maapinnale ja kohe jäätuvad. • Kui soe õhk jõuab pärale ka maapinnal, siis temperatuur tõuseb märgatavalt, sadu lakkab, lumi hakkab sulama

49. Külm front • Külma frondi puhul on ilma muutumine hoopis teistsugune. • Edasiliikuv külm õhk on raske ja liigub maapinna lähedal, lükates sooja õhu enda ees üles. • Soojal ajal tekivad külma frondi korral võimsad rünksajupilved, sajab paduvihma ja esineb äikest. Õhutemperatuur langeb järsult. • Hoovihma võib sadada ka peale frondi üleminekut külmas õhumassis. • Talvisel ajal esineb külma frondiga äikest väga harva. Kui külm front on üle läinud, pöördub tuul loodesse ja põhja. Algab külma õhu sissevool.

50. Jugavoolud • Jugavoolud kujutavad endast kõrgemates õhukihtides olevaid pikki ja kitsaid vööndeid, millega kaasnevad väga tugevad tuuled. • Nad on põhjustatud suurtest temperatuuri erinevustest ja esinevad näiteks polaarfrondi kohal tropopausis. • Jugavoolu pikkus on mitu tuhat kilomeetrit, laius paarsada kilomeetrit ja läbimõõt paar kilomeetrit. • Tuule kiirus jugavoolus võib olla üle 100 m/s. • Jugavoolu asend muutub pidevalt, mõjutades ilma maapinnal. • Tuul jugavoolus puhub läänest itta, tehes suuri lookeid. • Jugavool soodustab suurte õhukeeriste – tsüklonite ja antitsüklonite teket.