Что такое ветер
Ни для кого не секрет, что ветер существует. Однако почему в некоторые дни ветра нет, в некоторые дни он слабый, в некоторые дни сильный, а в некоторые дни случаются настоящий ураган? Причина заключается в разном прогревании различных регионов суши, вследствие чего в этих регионах наблюдается различное атмосферное давление. Проще всего это показать на примере береговой зоны, где суша всегда нагревается быстрее, чем вода. Как итог воздух над земной поверхностью более горячий и по законам физики, становясь легче, поднимается вверх. Освободившееся место занимает холодный воздух с моря. Если говорить научным языком, то всё это связано напрямую с атмосферным давлением. Воздух всегда движется из области с более высоким атмосферным давлением к области с более низким атмосферным давлением. Если вернуться к примеру выше, то воздух над сушей прогревается быстрее, а значит атмосферное давление падает. Над морем воздух прогревается не так быстро, а значит атмосферное давление падает не так сильно. В результате образуется разброс между показателями. Как только между двумя регионами образуется разница в атмосферном давлении, начинает дуть ветер. Причем, чем сильнее эта разница, тем сильнее ветер.
Скорость
Каждый замечал, что ветер дует с различной скоростью. Иногда его нет вовсе, а иногда он настолько сильный, что даже “с ног сбивает”. Скорость ветра может сказать о многом, а в географии для изучения этого параметра используется специальная шкала Бофорта. Она состоит из 12 баллов, где 0 — штиль (ветра нет), а 12 — ураган.
| Баллы | Название | Скорость (м/с) | Характеристика |
|---|---|---|---|
| Штиль | до 0,2 | Дым из труб поднимается прямо вверх | |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | Дым из труб имеет легкий наклон в сторону ветра |
| 2 | Легкий | 1,6-3,3 | Листья на деревьях слабо шевелятся |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | Листья на деревьях достаточно сильно шевелятся |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | С земли поднимаются листья, пыль и другие легкие предметы. |
| 5 | Свежий | 8-10,7 | Тонкие деревья начинают качаться |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | Толстые деревья начинают качаться |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | Сгибает стволы деревьев |
| 8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | На деревьях начинают ломаться ветки |
| 9 | Шторм | 20,824,4 | У домов отлетают трубы и черепица |
| 10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | Даже достаточно крупные деревья вырываются с корнем |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5-32,6 | Массовые повреждения |
| 12 | Ураган | более 32,7 | Массовые разрушения |
Скорость ветра всегда измеряется в метрах в секунду. Если говорить о земной поверхности, то чаще всего ветер здесь дует со скоростью до 8 м/с. Для измерения скорости используется анемометр. Этот прибор устанавливается на высоте 2 метра на открытой местности.
Скорость ветра напрямую зависит от разницы атмосферного давления: чем больше разница, тем ветер дует сильнее. Для понимания того, как в географии это условие отрабатывает на практике, рассмотрим ситуацию когда у нас нет данных о скорости, но есть данные об уровне атмосферного давления в разных регионах:
- НП “1” 770 мм рт ст -> НП ”2” 750 ммрт ст
- НП “1” 770 мм рт ст -> НП ”2” 740 ммрт ст
Из условия выше мы можем посчитать разницу, которая для условия №1 составляет 20 пунктов, а для условия №2 — 30 пунктов. Поэтому только на основе этих данных можно утверждать, что при вторых данных скорость ветра будет выше.
Направление ветра
В географии для определения направления ветра используется прибор флюгер. Главная особенность этого прибора заключается в том, что он устанавливается на открытой местности, и может свободно вращаться на своей оси. В результате, по позиции, которую занимают флюгер можно определить господствующее направление ветра. Обычно флюгер устанавливаются на высоте от 10 до 13 м, и очень важно, чтобы место установки было на открытом пространстве.
Если говорить о направлении, то оно определяется по стороне откуда берет начало ветер. Например, если воздушные массы перемещаются с юга на север, можно говорить о южном ветре. Само по себе направление ветра может дать непосредственное знание о погоде, которая может с этим ветром прийти, а также позволяет метеорологом создавать карту розы ветров, чтобы понимать, какое направление движения ветра и воздушных масс является наиболее вероятным в конкретное время года в конкретном регионе. Роза ветров обычно строятся за месяц или больший период времени, а карта выглядит примерно следующим образом.
В одном из следующих материалов мы поговорим о том, что собой представляет роза ветров более подробно, а сейчас можно сказать только то, что этот график показывает доминирование определенного направления ветра. В данном случае мы видим доминирование северного ветра надо южном.
Как образуется ветер
Ветер формируется вследствие разницы в давлении воздуха. Однако главной причиной образования этого природного явления считается Солнце.
Земля отличается неоднородной поверхностью – она обладает разной формой и структурой. К тому же вследствие вращения планеты все регионы получают разное количество солнечного освещения. Это провоцирует возникновение разницы температур.
При нагревании определенной части планеты температура воздуха тоже увеличивается. Как и любой другой газ он расширяется. По мере увеличения площади нагретый воздух становится легче. Потому он поднимается в атмосферу. При этом давление снижается. Высвободившееся место занимает холодный воздух из окружающей среды. С этим и связано происхождение ветра.
Более того, подъем горячего воздуха в атмосферу провоцирует его остывание. При сближении молекул воздуха газ сжимается и оседает. Как следствие, происходит вытеснение горячего потока внизу. Такой цикл называют конвекционным потоком. Он может повторяться до бесконечности, приводя к появлению ветра.
Схема образования явления
Существует много разновидностей ветров, каждая из которых отличается определенными особенностями:
- Бриз – представляет собой теплый ветерок около моря. Он отличается невысокой интенсивностью и дует на берег. В течение суток ветерок способен дважды изменить направление. Скорость бриза в среднем составляет 1-5 м/с.
- Буря – очень сильный поток воздуха. Его скорость достигает 16-20 м/с.
- Шторм – появляется во время циклона. Его скорость составляет 15-32 м/с.
- Ураган – под этим термином понимают очень сильную бурю, появление которой обусловлено движением воздушных масс в разные стороны. Их скорость превышает 32 м/с.
- Тайфун – представляет собой разрушительный ураган. Он часто встречается около восточных берегов Азии, на западе Тихого океана, на Дальнем Востоке.
К тропическому климату могут относиться следующие разновидности воздушных потоков:
- Муссоны – дуют в течение нескольких месяцев, периодически меняя свое направление. В летнее время они направлены с океана к берегу, а зимой – дуют в противоположном направлении. Причем летом для муссонов характерна высокая степень влажности.
- Пассаты – встречаются в тропических широтах целый год. В Северном полушарии они дуют с северо-востока, в Южном – соответственно юго-востока. Эти потоки разделяет безветренная полоса.
Необычным региональным ветром считается сирокко. Он появляется в Средиземноморье и представляет собой западный перенос. Он переходит через вершины гор, разогревается и становится сухим. Это обусловлено тем, что всю свою влагу поток отдает наветренным склонам. В сезон сирокко в Южную Европу попадает много пыли из африканских пустынь.
Постоянные колебания давления провоцируют частые изменения направления воздушного потока. Однако в любом случае ветер перемещается из зоны повышенного давления к области пониженного.
