Den kalde luftsluse er en meteorologisk fenomen som innebærer blokkering og kjøling av en luftmasse ved foten av en fjell. Å skape blokkering av kald luft innebærer vanligvis et høytrykkssystem mellom stangen og et fjellkjede . Høytrykkssystemet bringer inn kald luft fra nord og fanger den i et tynt lag med luft ved foten av fjellet.
Den termiske kontrasten mellom polene og ekvator fører til at temperaturen faller mot polene. Denne kontrasten er mer markert om vinteren, og det er vanligvis i løpet av denne sesongen at det oppstår blokkeringer av kald luft. Vi har da veldig kald arktisk (eller antarktisk ) luft transportert til varme regioner. Denne kalde luften er veldig tett. Når en lav bringer mildere luft over området, trekker den kalde luften seg sakte, og hvis et hinder, for eksempel et fjellkjede eller en bratt dal, forhindrer at den trekker seg tilbake, vil den myke luften løftes opp. Høyde og skape en kuppel med kald luft . Opprettelsen av en kuppel av kald luft nær bakken vil fremmes ved å kanalisere vindene langs fjellkjeden eller dalen.
I tillegg følger luft som beveger seg nær bakken konturene i terrenget. Når den møter et hinder, må den gå oppover skråningen og temperaturen synker i henhold til den ideelle gassloven , som vil redusere temperaturen enda mer. Luftlaget over det første er varmere enn luften løftet, det forhindrer at det når toppen av hindringen. Dette begrenser høyden som overflateluften kan nå i hellingens helling. Overflateluft som er bremset opp på vei opp er utsatt for trykkforskjeller langs aksen parallelt med hindringen. Dens bevegelse vil da gå i en akse fra høyt til lavt trykk og vil generere en lavstrålestrøm langs denne aksen, kalt barrierestrømstrømmen.
Tenk på et område med høyt trykk nord for et fjellkjede og et område med lavtrykk i sør (se figur 1). Anta at isobarene er rettet øst-vest. I følge Buys-Ballots lov vil vinden blåse fra øst til vest over fjellkjeden. Når Coriolis-kraften ( C ) avbøyer luftstrømmen til høyre, vil C orienteres nordover. Trykkgradienten er orientert mot sør ( P ).
Når luftpartiklene øst for fjellene nærmer seg barrieren, reduseres deres hastighet vestover. Denne reduksjonen i hastighet er forårsaket av adiabatisk kjøling og en konvergens av luftmassen oppstrøms for vinden (ved foten av fjellet).
Når vinden avtar, avtar også komponenten av Coriolis-styrken rettet mot nord. De luft Partiklene blir derfor avbøyd syd, noe som resulterer i ageostrophic komponenten av vinden gjør et større bidrag. Vest for fjellkjeden er det også en oppbremsing av den vestlige vindkomponenten, men forårsaket av trykknedgangen på vestsiden av fjellet ( orografisk cyklogenese ), og et avvik i samme retning finner sted (figur 2).
Når den ageostrofiske vinden som kommer fra nord øker på hver side av fjellkjeden, avleder den algebraiske summen av Coriolis-komponenten (svakere) og trykkgradienten denne vinden til venstre for bevegelsen. Øst for fjellkjeden leder denne styrken luftpartikler mot barrieren, og øker trykket. Vest for fjellkjeden avvises den ageostrofiske vinden også til venstre, bortsett fra at denne retningsendringen har den effekten at det reduserer trykket i regionen ved siden av barrieren og skaper et omvendt trau (lavt trykk i sør og høyt trykk i Norden).
I motsetning til det idealiserte tilfellet i figur 2, er ryggen øst for fjellkjeden mer uttalt enn trauet i vest. Når et stabilt og kaldt høytrykk er lokalisert nord i regionen, favoriseres den kalde fremrykkingen av den nedre troposfæren av den nordlige ageostrofiske vinden, noe som øker stabiliteten og fremhever den hydrostatiske økningen i trykk. Dette veiledningsmønsteret har en tendens til å styrke ryggen i øst for å redusere trau vest for fjellkjeden. Den uttalte ryggen som følger med en kald, stabil luftmasse blir referert til som kaldluftblokkering .
Kald luftblokkering forekommer vanligvis på midtbredder på den nordlige halvkule , og denne regionen er den sørlige grensen for jetstrømmen til den halvkule. Blokkering av kald luft observeres ikke ofte på den sørlige halvkule på grunn av mangel på en fjellformasjon som er posisjonert for å blokkere sirkulasjonen mot et høytrykkssystem mot klokken .
Kald luftblokkering er veldig vanlig på kystsletten i Nord-Amerika , mellom Appalachians og Atlanterhavet, så vel som i dalen til St. Lawrence River mellom Lake Ontario og Gulf of St. Lawrence . På disse stedene trekker et høytrykkssystem som ligger enten over Quebec eller Nord- New England kald luft fra regionen rundt Hudson's Bay og skyver den sørover. Når en depresjon stiger langs Atlanterhavskysten, blir kald luft fanget ved foten av appalacherne. På den annen side, når depresjonen beveger seg oppover Mississippi , er det i St. Lawrence Valley den kalde luften danner en kuppel, noe som skaper en situasjon med kald luftdrenering .
Et annet område med blokkering av kald luft er det vestlige Nord-Amerika. Når arktisk luft fra de kanadiske prairiene stoppes av Rockies , dannes det en blokkering som er vanskelig å bevege seg gjennom fordypninger som bringer inn mild luft fra Mexicogolfen . Den samme kalde luften suser også inn i dalene og når kaskadene . Dette skaper en kuppel av kald luft som stiger i den østlige skråningen av disse fjellene.
I Europa er alperegionen utsatt for blokkering av kald luft. I den sørvestlige delen av massivet kan den sibiriske luften infiltrere ved de nord-sørlige dalene og forbli fanget i sletten til Po når sirkulasjonen blir øst-vest med en depresjon i Genova-bukten . Under disse forholdene vil Nord- Italia bli utsatt for en sterk temperaturinversjon og sta tåke . Været vil være mye mildere i de sørlige franske Alpene .
Kald luftblokkering kan utløses og opprettholdes av to forskjellige fenomener: kald luftinntak og diabetisk kjøling forårsaket av nedbør . Avhengig av bidraget fra hver årsak, klassifiseres blokkering av kald luft vanligvis i tre typer.
KlassiskDet klassiske tilfellet er det som er beskrevet ovenfor. Et høytrykkssystem fører kald luft som er blokkert øst for et fjellkjede (på den nordlige halvkule).
In situAvkjølingen av luften nær fjellet skyldes hovedsakelig diabetisk avkjøling forårsaket av nedbør som faller ned i kaldluftlaget.
HybridEn kombinasjon av det klassiske tilfellet og In Situ , det vil si av en svak anticyklon som tilsettes en diabetisk avkjøling.
En kald luftblokkering forhindrer en normal vertikal temperaturstruktur i luftmassen og skaper ekstra løft av det øvre luftlaget. Dette har effekten:
Til slutt, hvis kaldlufttilførselen er veldig stor, kan kaldluftskuppelen tykne så mye at den nordlige utviklingen av det lave vil bli forsinket eller avbøyd.