Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Вітер



План:


Введення

Ветроуказатель - простий пристрій для визначення швидкості і напрямки вітру, що використовується на аеродромах.

Вітер - потік повітря в горизонтальному напрямку. На Землі вітер є потоком повітря, який рухається переважно в горизонтальному напрямку; на інших планетах він є потоком властивим цим планетам атмосферних газів. Найсильніші вітри Сонячної системи спостерігаються на Нептуні і Сатурні. Сонячний вітер є потоком розряджених газів від зірки, а планетарний вітер є потоком газів, що відповідають за дегазацію планетарної атмосфери в космічний простір. Вітри як правило класифікують за масштабами, швидкості, видам сил, які їх викликають, місць поширення і впливу на навколишнє середовище.

В метеорології вітри класифікують, в першу чергу, по їх силі, тривалості та напрямку, звідки цей вітер дме. Таким чином, поривами прийнято вважати короткочасні (декілька секунд) і сильні переміщення повітря. Сильні вітри середньої тривалості (приблизно 1 хвилина) називаються шквалами. Назви більш тривалих вітрів залежать від сили, наприклад, такими назвами є бриз, буря, шторм, ураган, тайфун. Тривалість вітру також сильно варіюється: деякі грози можуть тривати кілька хвилин, бриз, який залежить від різниці нагріву особливостей рельєфу протягом доби, триває кілька годин, глобальні вітри, викликані сезонними змінами температури - мусони - мають тривалість декілька місяців, тоді як глобальні вітри, викликані різницею в температурі на різних широтах і силою Коріоліса, дмуть постійно і називаються пасати. Мусони і пасати є вітрами, з яких складається загальна та місцева циркуляція атмосфери.

Вітри завжди впливали на людську цивілізацію, вони надихали на міфологічні розповіді, впливали на історичні дії, розширювали діапазон торгівлі, культурного розвитку та воєн, поставляли енергію для різноманітних механізмів виробництва енергії та відпочинку. Завдяки вітрильним суднам, які пливли за рахунок вітру, вперше з'явилася можливість долати великі відстані по морів і океанам. Повітряні кулі, які теж рухалися за допомогою вітру, вперше дозволили відправлятися в повітряні подорожі, а сучасні літальні апарати використовують вітер для збільшення підйомної сили та економії палива. Однак, вітри можуть бути і небезпечними, так градієнтні коливання вітру можуть викликати втрату контролю над літаком, швидкі вітри, а також викликані ними великі хвилі, на великих водоймах часто призводять до руйнування штучних споруд, а в деяких випадках вітри здатні збільшувати масштаби пожежі.

Панорама еолових стовпів в національному парку Брайс каньйон ( Юта).

Вітри можуть впливати і на формування рельєфу, викликаючи еолові відклади, які формують різні види грунтів (наприклад, лес) або ерозію. Вони можуть переносити піски і пил з пустель на великі відстані. Вітри розносять насіння рослин і допомагають пересуванню літаючих тварин, що призводять до розширення видів на новій території. Пов'язані з вітром явища різноманітними способами впливають на живу природу.

Російський ГОСТ під вітром розуміє потік повітря, що рухається відносно земної поверхні з швидкістю понад 0,6 м / с [1].

Вітер виникає в результаті нерівномірного розподілу атмосферного тиску і направлений від зони високого тиску до зони низького тиску. Внаслідок безперервної зміни тиску в часі і просторі швидкість і напрям вітру постійно змінюються. З висотою швидкість вітру змінюється через зменшення сили тертя.

Для візуальної оцінки швидкості вітру служить шкала Бофорта. Метеорологічне напрям вітру вказується азимутом точки, звідки дме вітер, тоді як аеронавігаційне [2] напрямок вітру - куди дме, таким чином значення розрізняються на 180 . Багаторічні спостереження за напрямком і силою вітру зображують у вигляді графіка - троянди вітрів.

У ряді випадків важливим є не сам напрямок вітру, а положення об'єкта відносно нього. Так, при полюванні на тварину з гострим нюхом до нього підходять з підвітряного боку [3] - щоб уникнути розповсюдження запаху від мисливця в сторону тварини.

Вертикальний рух повітря називається висхідним або низхідним потоком.


1. Причини

Вітер викликається різницею в тиску між двома різними повітряними областями. Якщо існує ненульовий баричний градієнт, то вітер рухається з прискоренням від зони високого тиску в зону з низьким тиском. На планеті, яка обертається, до цього градієнту додається сила Коріоліса. Таким чином, головними факторами, які утворюють циркуляцію атмосфери в глобальному масштабі, є різниця в нагріванні повітря і сонячним вітром між екваторіальними і полярними районами, які викликають різницю в температурі і, відповідно, щільності потоків повітря, а в свою чергу і різницю в тиску (а також сили Коріоліса). В результаті дії цих факторів, рух повітря в середніх широтах в приповерхневій області впритул до вітру призводить до утворення геострофічного вітру і його руху, спрямованого практично паралельно ізобарах [4].

Важливим фактором, який говорить про переміщення повітря, є його тертя об поверхню, яка затримує цей рух і змушує повітря рухатися в сторону зон з низьким тиском [5]. Крім того, локальні бар'єри і локальні градієнти температури поверхні здатні створювати місцеві вітри. Різниця між реальним і геострофічного вітром називається агеострофіческім вітром. Він відповідає за створення хаотичних вихрових процесів, таких як циклони і антициклони [6]. У той час як напрям приповерхневих в тропічних і полярних районах визначається переважно ефектами глобальної циркуляції атмосфери, які в помірних широтах зазвичай слабкі і циклони разом з антициклонами замінюють один одного і змінюють свій напрямок кожні кілька днів.


2. Види вітрів

  • Муссон - періодичний вітер, що несе велику кількість вологи, що дме взимку з суші на океан, влітку - з океану на сушу. Мусони спостерігаються головним чином в тропічному поясі.
  • Пасати - постійні вітри, що дмуть з досить постійною силою трьох-чотирьох балів; спрямування їх практично не змінюється, лише злегка відхиляючись.

Місцеві вітри :

  • Бриз - теплий вітер, що дме з берега на море вночі і з моря на берег днем; в першому випадку називається береговим бризом, а в другому - морським.
  • Бора - холодний різкий вітер, що дме з гір на узбережжі або долину.
  • Фен - сильний теплий і сухий вітер, що дме з гір на узбережжі або долину.
  • Сироко - італійська назва сильного південного або південно-західного вітру, що зароджується в Сахарі.

2.1. Тропічні вітри

Циркуляційні процеси, що призводять до ветрообразованію.

Пасатами називається приповерхнева частина осередку Хадлі - переважні приповерхневі вітри, які дують в тропічних районах Землі в західному напрямку, наближаючись до екватора [7], тобто північно-східні вітри в Північній півкулі, а південно-східні в Південному [8]. Постійний рух пасатів призводить до перемішування повітряних мас Землі, що може проявлятися у великих масштабах: наприклад, пасати, що дмуть над Атлантичним океаном, здатні переносити пил з африканських пустель до Вест-Індії і деяких районів Північної Америки [9].

Мусони є сезонними вітрами, які тривають кілька місяців кожного року в тропічних районах. Цей термін виник на території Британської Індії та прилеглих країн як назва сезонних вітрів, що дують з Індійського океану і Аравійського моря на північний схід, приносячи регіону значні кількості опадів [10]. Їхній рух в напрямку полюсів викликано утворенням районів низького тиску в результаті нагрівання тропічних районів в літні місяці, тобто Азії, Африки та Північної Америки з травня по липень і в Австралії в грудні [11] [12].

Пасати і мусони є головними факторами, що приводять до утворення тропічних циклонів над океанами Землі [13].


2.2. Західні вітри помірного пояса

На помірних широтах, тобто між 30 і 65 градусами північної і південної широти, домінують західні вітри [14] [15], приповерхнева частина осередку Феррела (англ.), точніше південно-західні вітри в Північній півкулі і північно-західні в Південній півкулі [ 8]. Ці вітри найсильніші взимку, коли тиск близько полюсів найменше, і найслабші влітку [16].

Разом з пасатами переважні західні вітри дозволяють повітряним суднам перепливати океани. Також, через посилення цих вітрів поруч із західним узбережжям океанів обох півкуль, вони призводять до утворення сильних морських течій [17] [18] [19], які переносять теплі тропічні води у напрямку до полюсів. Домінуючі західні вітри взагалі найсильніші в Південній півкулі, де менше суші, яка затримує вітер, і особливо сильні в смузі " ревуть сорокових "(між 40 і 50 градусами південної широти) [20].


2.3. Східні вітри полярних районів

Східні вітри полярних районів, приповерхнева частину полярних осередків (англ.), переважно є сухими вітрами, що дують від приполярних зон високого тиску і рухаються до районів з низьким тиском уздовж полярного фронту. Ці вітри зазвичай слабкіше і менш регулярні, ніж західні вітри помірних широт [21]. Через малу кількість сонячного тепла, повітря в полярних районах охолоджується і опускається вниз, створюючи райони високого тиску і виштовхуючи приполярний повітря в напрямку більш високих широт [22]. Це повітря в результаті впливу коріолісовой сили повертається в бік заходу, утворюючи північно-східні вітри в Північній півкулі і південно-східні - в Південному.


2.4. Морські і континентальні бризи

А: морський бриз (виникає в денний час) і B: континентальний бриз (виникає вночі).

Важливими ефектами освіти переважних вітрів у прибережних районах є морський і континентальний бризи. Море (або менший водойму) нагрівається повільніше суші за рахунок більшої теплоємності води [23]. Більш теплий (а тому і більш легкий) повітря над сушею піднімається вгору, створюючи зони зниженого тиску. В результаті утворюється перепад тиску між сушею і морем, який зазвичай становить 0,002 атм. Завдяки цьому перепаду тиску прохолодне повітря над морем рухається до суші, створюючи прохолодний морський бриз на узбережжі. Через відсутність більш сильних вітрів, швидкість морського бризу пропорційна різниці температур. При наявності з боку суші вітру зі швидкістю більше 4 м / с, морський бриз зазвичай не утворюється.

Вночі, завдяки меншій теплоємності, суша охолоджується швидше моря, і морський бриз зупиняється. Коли температура суші падає нижче температури поверхні водойми, то виникає зворотний перепад тиску, що викликає (у разі відсутності сильного вітру з боку моря) континентальний бриз, який дме з суші на море [24].


3. Глобальні ефекти ветрообразованія

Карта пасатів і західних вітрів помірного пояса.

У більшості районів Землі переважають вітри, які дують в певному напрямку. Близько полюсів зазвичай домінують східні вітри, а в помірних широтах - західні, в той час як в тропіках превалюють знову східні вітри. На кордонах між цими поясами (полярний фронт і субтропічний хребет) знаходяться зони спокою, де домінуючі вітри практично відсутні. У цих зонах рух вітру переважно вертикально, через що виникають зони підвищеної вологості (поруч з полярним фронтом) або пустелі (поблизу субтропічного хребта) [25].


4. Локальні ефекти ветрообразованія

Найважливіші місцеві вітри на Землі.

Локальні ефекти ветрообразованія створюються в залежності від локальних географічних об'єктів. Одним з таких ефектів є перепад температур між не дуже віддаленими один від одного площами, що могло бути викликано різними коефіцієнтами поглинання сонячного світла або різної теплоємністю поверхні. Останній ефект найсильніше проявляє себе між сушею і водою і викликає бриз. Інший локальної причиною є наявність гір, які виступають в ролі бар'єру для повітря.


5. Використання енергії вітру

Кінетична енергія вітру використовується для вироблення електричної енергії за допомогою апаратів, званих вітрогенераторами.

Примітки

  1. ГОСТ 26883-86 - protect.gost.ru / v.aspx? control = 8 & baseC = 6 & page = 26 & month = 4 & year = 2008 & search = терміни та визначення & RegNum = 1 & DocOnPageCount = 15 & id = 134195
  2. Авіаційна метеорологія: метеорологічні елементи та явища погоди, що визначають умови польоту - fsdm.ru/text/meteo/meteo01.doc
  3. Підвітряного сторона - сторона, протилежна тій, на яку дме вітер
  4. Geostrophic wind - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? id = geostrophic-wind1 (Англ.) . Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009). Статичний - www.webcitation.org/618K7bR0P з першоджерела 22 серпня 2011.
  5. Origin of Wind - www.srh.noaa.gov/jetstream//synoptic/wind.htm (Англ.) . National Weather Service (5 January 2010). Статичний - www.webcitation.org/618K86Fux з першоджерела 22 серпня 2011.
  6. Ageostrophic wind - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? p = 1 & query = geostrophic wind & submit = Search (Англ.) . American Meteorological Society (2009). Статичний - www.webcitation.org/618K8YiCP з першоджерела 22 серпня 2011.
  7. Trade winds - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? id = trade-winds1 (Англ.) . Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2000). Статичний - www.webcitation.org/618K90ekr з першоджерела 22 серпня 2011.
  8. 1 2 Ralph S. Tarr, Frank M. McMurry Advanced Geography - books.google.com / books? id = OLMXAAAAIAAJ. - WW Shannon & State Printing, 1909. - 649 с.
  9. Called A Major Factor Affecting Southeast US Air Quality - www.sciencedaily.com/releases/1999/07/990714073433.htm (Англ.) . Science News. Science daily (1999). Статичний - www.webcitation.org/618K9Sp5y з першоджерела 22 серпня 2011.
  10. Monsoon - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? p = 1 & query = monsoon & submit = Search (Англ.) . Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009). Статичний - www.webcitation.org/618KA4Ccs з першоджерела 22 серпня 2011.
  11. Chapter II: Monsoon-2004: Onset, Advancement and Circulation Features - www.ncmrwf.gov.in / Chapter-II.pdf (Англ.) (Pdf). National Centre for Medium Range Forecasting (23 жовтня 2004). Статичний - www.webcitation.org/618KAWjqO з першоджерела 22 серпня 2011.
  12. Monsoon - www.abc.net.au / storm / monsoon / print.htm (Англ.) . Australian Broadcasting Corporation (2000). Статичний - www.webcitation.org/618KC7ExX з першоджерела 22 серпня 2011.
  13. JTWC Forecasting Philosophies - www.nrlmry.navy.mil/forecaster_handbooks/Philippines2/Forecasters Handbook for the Philippine Islands and Surrounding Waters Typhoon Forecasting.3.pdf (Англ.) (Pdf). Joint Typhoon Warning Center. United States Navy (2006). Статичний - www.webcitation.org/618KCnVdy з першоджерела 22 серпня 2011.
  14. Westerlies - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? id = westerlies1 (Англ.) . Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009). Статичний - www.webcitation.org/618KDWkuK з першоджерела 22 серпня 2011.
  15. Sue Ferguson Climatology Of The Interior Columbia River Basin - www.icbemp.gov/science/ferguson_42.pdf (Англ.) . Interior Columbia Basin Ecosystem Management Project (2001). Статичний - www.webcitation.org/618KDyfuS з першоджерела 22 серпня 2011.
  16. Halldr Bjrnsson Global Circulation - andvari.vedur.is / ~ halldor/HB/Met210old/GlobCirc.html (Англ.) . Veurstofu slands (2005). Статичний - www.webcitation.org/618KETzUz з першоджерела 22 серпня 2011.
  17. National Environmental Satellite, Data, AND Information Service Investigating The Gulf Stream - www.science-house.org/nesdis/gulf/background.html (Англ.) . North Carolina State University (2009). Статичний - www.webcitation.org/618KEzqcx з першоджерела 22 серпня 2011.
  18. The North Atlantic Drift Current - oceancurrents.rsmas.miami.edu / atlantic / north-atlantic-drift.html (Англ.) . The National Oceanographic Partnership Program (2003). Статичний - www.webcitation.org/618KFcIiP з першоджерела 22 серпня 2011.
  19. Polar Lows / Erik A. Rasmussen, John Turner. - Cambridge University Press, 2003. - С. 68.
  20. Stuart H. Walker The sailor's wind. - WW Norton, 1998. - 362 с. - ISBN 0393045552, 9780393045550
  21. Polar easterlies - amsglossary.allenpress.com / glossary / search? p = 1 & query = polar easterlies & submit = Search (Англ.) . Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009). Статичний - www.webcitation.org/618KG6zpN з першоджерела 22 серпня 2011.
  22. Michael Ritter Global Scale Circulation - www.uwsp.edu/geO/faculty/ritter/geog101/textbook/circulation/global_scale_circulation.html (Англ.) . University of Wisconsin-Stevens Point (2008). Статичний - www.webcitation.org/618KGYSEF з першоджерела 22 серпня 2011.
  23. Dr. Steve Ackerman Sea AND Land Breezes - cimss.ssec.wisc.edu / wxwise / seabrz.html (Англ.) . University of Wisconsin (1995). Статичний - www.webcitation.org/618KGyk5v з першоджерела 22 серпня 2011.
  24. The Sea Breeze - www.srh.weather.gov / srh / jetstream / ocean / seabreezes.htm (Англ.) . JetStream: An Online School For Weather. National Weather Service (2008). Статичний - www.webcitation.org/618KHRgn8 з першоджерела 22 серпня 2011.
  25. Michael A. Mares Encyclopedia Of Deserts - books.google.com / books? id = g3CbqZtaF4oC & pg = PA121 & lpg = PA121 & dq = desert formation high pressure & hl = ru # v = onepage & q = desert formation high pressure & f = false. - Oklahoma Museum of Natural History, 1999. - 654 с. - ISBN 9780806131467

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Сонячний вітер
Вітер Води
Вітер у вербах
Геострофіческій вітер
Катабатіческій вітер
Зоряний вітер
Льодовиковий вітер
Операція Поривчастий вітер
Вільний вітер (оперета)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru