ʻO ke ʻano kū pololei o ka lewa a me kona hopena i ke aniau
ʻAʻole he papa ea like ka lewa o ka Honua. Ua haku ʻia ia me nā papa kū pololei, kēlā me kēia me kona mau ʻano ponoʻī o ka mahana, ke kaomi, a me ka haku mele. Hoʻoholo kēia mau ʻokoʻa i ke ʻano o ka hana ʻana o nā ao, pehea e neʻe ai nā makani, a no ke aha e loli koke ai ke aniau ma kekahi wahi a noho paʻa ma kekahi. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ke ʻano kū pololei o ka lewa e kōkua iā mākou e wehewehe i nā kaʻina hana o kēlā me kēia lā—mai ka ua a me nā hekili a hiki i ka noe a me nā nalu wela—ma ke ʻano ʻepekema.
ʻO ka lewa ma ke ʻano he ʻōnaehana papa
Ma keʻano laulā, ua māhele ʻia ke ʻano kū pololei o ka lewa ma muli o ka loli o ka mahana me ke kiʻekiʻe (ka wikiwiki o ka emi ʻana a i ʻole ka piʻi ʻana o ka mahana). Hoʻopuka kēia mahele i ʻehā mau papa nui: ka troposphere, stratosphere, mesosphere, a me thermosphere. Ma waena o kēia mau papa he mau palena hoʻololi i kapa ʻia ʻo tropopause, stratopause, a me mesopause. ʻOiai ke ʻano nui o ke aniau ma nā papa haʻahaʻa, hoʻopilikia pū nā papa ma luna o lākou i ke kūpaʻa o ka lewa a me nā ʻano kaʻapuni ea nui.
Ma waho aʻe o ka mahana, loli pū ke kaomi ea me ka ʻōnaehana. I ka piʻi ʻana o ke kiʻekiʻe, emi iho ke kaomi a me ka nui o ka ea. He mea nui kēia no ka mea, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hiki o ka ea lahilahi ma nā kiʻekiʻe kiʻekiʻe e paʻa i ka mahu wai a me ka wela, e hoʻopilikia ana i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ke ao a me ka ikaika o nā ea piʻi (convection).
ʻO Troposphere: ke "kikowaena waena" o ke aniau
ʻO ka troposphere ka papa haʻahaʻa loa, e hoʻolōʻihi ana mai ka ʻili o ka Honua a i ka hohonu o kahi o 8-18 km, ma muli o ka latitu (mānoanoa ma nā tropics a lahilahi ma nā pou). ʻO kēia kahi i loaʻa ai ka hapa nui o ka lewa o ka lewa a me ka aneane o kona mahu wai. No laila, ʻo nā hanana aniau—nā ao, ka ua, nā makani o ka ʻili, nā ʻino—e hana nui ʻia ma ka troposphere.
ʻO kahi ʻano koʻikoʻi o ka troposphere, ʻo ia ka emi ʻana o ka mahana me ke kiʻekiʻe. Hiki mai kēia emi ʻana no ka mea ʻo ke kumu wela mua o ka lewa mai ka ʻili o ka Honua, ka mea e omo i ka kukuna o ka lā a laila hoʻomehana i ka ea ma luna. ʻO ka awelika o ka emi ʻana o ka mahana ma ka troposphere ma kahi o 6,5°C no ka kilomita, ʻoiai hiki ke loli kēia ma muli o nā kūlana haʻahaʻa a me nā dinamika o ka ea.
Pehea ka hopena o ka troposphere i ke aniau?
1. Convection a me ke kūkulu ʻana o ke ao
Ke hoʻomehana ʻia ka ea kokoke i ka ʻilikai, e māmā a piʻi aʻe ia. I kona piʻi ʻana, e hoʻonui a hoʻomaʻalili ka ea. Ke hoʻomaʻalili a hiki i ka pae hau, e hoʻopili ʻia ka mahu wai i loko o nā kulu ao. ʻO kēia kaʻina hana ke kumu no ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā ao cumulus, nā hekili, a me ka ua convective, he mea maʻamau ia ma nā wahi tropical.
2. Paʻa o ka lewa
Hoʻopilikia nui ʻia ke aniau e ka "paʻa" a "paʻa ʻole" paha o ka lewa. Inā ʻoi aku ka mahana o ka ea ma luna ma mua o ka ea ma lalo (a i ʻole e emi iki ka mahana me ke kiʻekiʻe), paʻakikī ka piʻi ʻana o ka ea, e hopena ana i ke aniau mālamalama a me ka palena o ke kūkulu ʻia ʻana o ke ao. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka anuanu o ka ea ma luna, piʻi maʻalahi ka ea haʻahaʻa, e hoʻoulu ai i ke kūkulu ʻia ʻana o nā ao mānoanoa a me nā ʻino.
3. Nā alo waena-latitude a me nā ʻino
Ma nā ʻāpana subtropical a i waena o ka latitude, ʻo ka hui ʻana o nā ea mehana a me ke anu e hana i nā alo. Hoʻoulu nā alo i nā makani piʻi i luna, e hana ana i nā ao stratiform ākea a me ka ua lōʻihi. Hoʻomohala ʻia nā ʻōnaehana ʻino extratropical he nui mai kēia mau dinamika alo.
Tropopause: ke "uhi" no ka ulu ʻana o ke ao
Ma ke poʻo o ka troposphere ʻo ia ka tropopause, kahi papa hoʻololi e hōʻailona ana i ka hopena o ka hāʻule ʻana o ka mahana. He paʻa iki ka tropopause a hana ia e like me ka pale, e kaupalena ana i ka ulu ʻana o nā ao. Hiki i nā ao ʻino ikaika (cumulonimbus) ke hoʻokuke i luna i ka tropopause a pālahalaha ma ka ʻaoʻao, e hana ana i kahi anvil. ʻO ke kiʻekiʻe o ka tropopause—ʻoi aku ke kiʻekiʻe ma nā tropics—e hoʻopilikia pū i ka hiki ke hana ʻia nā ʻino me nā poʻo ao kiʻekiʻe loa.
Stratosphere: kahi papa paʻa e hoʻohuli i nā ʻano makani
Ma luna o ka tropopause aia ka stratosphere, ma kahi o 10-50 km. ʻAʻole e like me ka troposphere, ma ka stratosphere, piʻi ka mahana me ke kiʻekiʻe. ʻO kēia piʻi ʻana o ka mahana ma muli nui o ka omo ʻana o ka radiation ultraviolet e ka ozone, ʻo ia ke kumu i kapa pinepine ʻia ai ka stratosphere ʻo ia ka "home" o ka papa ozone.
ʻOi aku ka paʻa o ka stratosphere no ka mea aia ka ea mehana ma luna o ka ea anuanu (kahi kūlana e kāohi ana i ka convection). No laila, ʻaʻole nui ka maʻamau o nā ao a me ka haunaele, a ʻoi aku ka maʻalahi o ka neʻe ʻana o ka ea.
Ka hopena o ka stratosphere i ke aniau
ʻOiai ʻaʻole hiki mai ke aniau ma ka stratosphere, hoʻololi kēia papa i ke aniau ma o:
1. Nā kahawai jet a me ke kaʻapuni nui
Kokoke i ka palena o ka troposphere-stratosphere, aia nā au makani ikaika e like me nā kahawai jet e hoʻokani i ke kuleana i ke kuhikuhi ʻana i nā ala ʻino, e hoʻohuli i nā ʻano ua, a me ka hoʻoholo ʻana i ka wikiwiki o ka neʻe ʻana o nā ʻōnaehana kaomi haʻahaʻa/kiʻekiʻe.
2. Nā haunaele Stratospheric (e.g. ka hoʻomehana koke ʻana o ka stratosphere)
Hiki i nā loli nui i ka stratosphere ke "komo" i loko o ka troposphere, e hoʻololi ana i nā ʻano makani a hoʻohuli i ke aniau hoʻoilo ma kekahi mau wahi latitude kiʻekiʻe. Hōʻike kēia e hiki i ka lewa luna ke hoʻololi i nā ʻano aniau ma lalo ma o nā dinamika lewa e pili pū ana.
Mesosphere: ʻāpana o ka hoʻomaʻalili nui
Hoʻolōʻihi ʻia ka mesosphere mai kahi kiʻekiʻe o kahi 50-85 km. Ma kēia papa, emi hou ka mahana me ke kiʻekiʻe a hiki ke lilo i haʻahaʻa loa. He mea nui ka mesosphere no ka puhi ʻana o nā meteors liʻiliʻi, akā he liʻiliʻi kona mana pololei ma luna o ke aniau o ka ʻili. Eia nō naʻe, he ʻāpana koʻikoʻi ia o ka ʻōnaehana lewa, e hoʻohuli ana i ka laha ʻana o nā nalu lewa a me nā dinamika ikehu ma ka pae honua.
Thermosphere: ka wela ma muli o ka radiation ikehu kiʻekiʻe
Ma luna o ka mesosphere aia ka thermosphere (ma kahi o 85 km i luna), kahi e piʻi nui ai ka mahana ma muli o ka omo ʻana o ka radiation ikehu kiʻekiʻe mai ka lā. ʻOiai ke "kiʻekiʻe" o ka mahana, ua haʻahaʻa loa ka nui o ka ea a ʻaʻole i ʻike ʻia ka wela e like me ia ma ka ʻili o ka Honua. ʻOi aku ka pili o ka thermosphere me nā hanana e like me nā aurora a me nā kamaʻilio lekiō ma mua o ke ʻano o kēlā me kēia lā, akā hiki i ka hana o ka lā ke hoʻoulu i nā loli i ka ionosphere e hoʻopilikia i nā ʻōnaehana kamaʻilio a me ka hoʻokele.
Nā pilina kū pololei: no ke aha he mea nui nā ʻano mahana?
ʻO ke aniau ka hopena o ka pilina ma waena o ka ikehu lā, ka mahu wai, a me ka neʻe ʻana o ka ea. ʻO ke ʻano mahana kū pololei e hoʻoholo ai inā piʻi a emi paha ka ea. Ke piʻi maʻalahi ka ea, mānoanoa nā ao, piʻi ka ikaika o ka ua, a piʻi ka pilikia o ka hekili. Ke hakakā ka ea e piʻi, hana ʻia kahi inversion, a i ʻole ke kūpaʻa kiʻekiʻe, hiki ke hoʻomau i ka noe, hoʻopaʻa i ka haumia, a hoʻomehana i nā lā.
ʻO kahi laʻana maopopo ka hoʻohuli ʻana o ka mahana ma ka troposphere haʻahaʻa, kahi e piʻi ai ka mahana me ke kiʻekiʻe kokoke i ka ʻili. Hoʻomaka pinepine nā hoʻohuli ʻana i nā pō mālamalama a i ʻole ma nā awāwa, e kāohi ana i ka hui ʻana o ka ea. ʻO ka hopena, hiki i ka noe a me ka haumia ke noho lōʻihi. Hiki i nā hoʻohuli ʻana ke hoʻomālamalama i ke ʻano o ka wā akā e hōʻino ana ka maikaʻi o ka ea.
Ka hopena
ʻO ke ʻano kū pololei o ka lewa ke kumu o ka "ʻōnaehana" kahi e kū ai ke aniau. ʻO ka troposphere ke kahua nui no ke ao, ka ua, a me ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka ʻino no ka mea he waiwai ia i ka mahu wai a ʻike i ka emi ʻana o ka mahana me ke kiʻekiʻe. Hana ka tropopause ma ke ʻano he palena paʻa e kaupalena ana i ka ulu ʻana o ke ao, ʻoiai ʻo ka stratosphere paʻa e hoʻohuli pū i nā ala ʻino ma o ke kahawai jet a me nā dynamics nui. ʻO nā papa ma luna—ʻo ka mesosphere a me ka thermosphere—ʻaʻole i loaʻa ka mana pololei i ke aniau o ka ʻili akā he ʻāpana nō ia o ka ʻōnaehana lewa honua e hoʻoponopono ana i ka hoʻolaha ikehu a me nā nalu.
Ma ka hoʻomaopopo ʻana i nā papa o ka lewa a me ko lākou ʻano, hiki iā mākou ke hoʻomaopopo maʻalahi i ke kumu e loli ai ke aniau, no ke aha e kū mai ai nā ʻino ma lalo o kekahi mau kūlana, a pehea e hiki ai i nā loli o ka lewa luna ke hoʻopilikia i ka ʻili o ka Honua. He mea nui kēia ʻike ʻaʻole wale no ka meteorology akā no ka hoʻolālā ʻana i nā hana kanaka—ka mahiʻai, ka mokulele, ka hoʻēmi ʻana i nā pōʻino, a me ka hoʻololi ʻana i ka loli o ke aniau.
