Вітер

Рух потік повітря в горизонтальному напрямку називається вітром. Що таке вітер, як він з'являється, які бувають вітри – про це розповідає стаття.

Що таке вітер?

Щоб дати визначення поняттю вітер, досить згадати, як він відчувається. Людське враження від вітру – рух повітря різної інтенсивності. Сформулюємо визначення: вітер є рух повітряних мас у приповерхневому шарі атмосфери.

Мал. 1. Дерева на вітрі.

У земній атмосфері переважає горизонтальне переміщення повітря, але існують і спіралеподібні типи, для яких характерний вертикальний напрямок.

Причини виникнення вітру

Існує кілька причин виникнення вітру. Це різниця у температурі повітряних мас, неоднорідна денна поверхня, різний час доби. Якщо їх проаналізувати, стане зрозуміло, що насправді одна причина – різниця атмосферного тиску на різних ділянках поверхні.

Згадаємо напрямок руху повітря різної температури – важке холодне повітря опускається вниз – тиск зростає, легше тепле повітря піднімається вгору – тиск падає.

Тоді повітря з області високого тиску "розтікатиметься" по поверхні, переміщаючись в область низького тиску.

Можна дати друге визначення вітру: це рух повітря із областей високого тиску у бік районів із низьким тиском.

Класифікація вітрів

Існує кілька класифікацій вітрів. Локальний сильний короткочасний вітер називається шквалом. Глобальні вітри мають різну тривалість: мусони кілька місяців, пасати постійні. Тривалість місцевих вітрів від кількох годин (бриз) до днів (бору, фен, самум).

Існує шкала Бофорта, де вітри поділяються на типи їх швидкості. Найслабший штиль (0-0,2 м/сек), найсильніші – шторм та ураган (більше 32,7 м/сек).

Мал. 2. Наслідки урагану.

У грозових хмарах зароджуються смерчі, що становлять вихори, де сила вітру досягає 500-600 км/год. Смерч опускається до поверхні і діє подібно до пилососу, втягуючи всередину вирви навіть великі предмети (тварини, автомобілі).

Напрям вітру позначається стороною горизонту, звідки дме вітер, для його визначення використовують флюгер; швидкість вітру вимірюється анемометром.

Що ми дізналися?

Ми дізналися, що таке вітер, познайомились із видами вітрів. Ми дізналися, як утворюється вітер, чи можна виміряти його швидкість. Звичайні вітри приносять прохолоду та свіжість, є вітри, небезпечні для людини та природи.

Що таке вітер

Вітер – горизонтальне переміщення повітряних мас уздовж земної поверхні. Повітря постійно переміщається, і через це утворюється вітер, який має різні характеристики, такі як: сила, швидкість, напрямок тощо. Сьогодні поговоримо про основні характеристики вітру.

Причини освіти

Ні для кого не є секретом, що вітер існує. Однак чому в деякі дні вітру немає, в деякі дні він слабкий, в деякі дні сильний, а в деякі дні трапляється справжній буревій? Причина полягає у різному прогріванні різних регіонів суші, внаслідок чого у цих регіонах спостерігається різний атмосферний тиск. Найпростіше це показати на прикладі берегової зони, де суша завжди нагрівається швидше, ніж вода. Як наслідок повітря над земною поверхнею більш гарячий і за законами фізики, стаючи легше, піднімається вгору. Звільнене місце займає холодне повітря з моря.Якщо говорити науковою мовою, то це пов'язано безпосередньо з атмосферним тиском. Повітря завжди рухається з області з більш високим атмосферним тиском до з нижчим атмосферним тиском. Якщо повернутися до прикладу вище, повітря над сушею прогрівається швидше, отже атмосферний тиск падає. Над морем повітря прогрівається негаразд швидко, отже атмосферний тиск падає негаразд сильно. Внаслідок цього утворюється розкид між показниками. Як тільки між двома регіонами утворюється різниця в атмосферному тиску, починає дмухати вітер. Причому, чим сильніша ця різниця, тим сильніший вітер.

Чим характеризується вітер

Швидкість

Кожен зауважував, що вітер дме з різною швидкістю. Іноді його зовсім немає, інколи ж він настільки сильний, що навіть “з ніг збиває”. Швидкість вітру може сказати багато про що, а географії вивчення цього параметра використовується спеціальна шкала Бофорта. Вона складається з 12 балів, де 0 - штиль (вітер немає), а 12 - ураган.

Швидкість вітру завжди вимірюється за метри на секунду. Якщо говорити про земну поверхню, то найчастіше вітер тут дме зі швидкістю до 8 м/с. Для вимірювання швидкості вітру використовується анемометр . Цей пристрій встановлюється на висоті 2 метри на відкритій місцевості.

Швидкість вітру безпосередньо залежить від різниці атмосферного тиску: чим більша різниця, тим вітер дме сильніше. Для розуміння того, як у географії ця умова відпрацьовує на практиці, розглянемо ситуацію коли ми не маємо даних про швидкість, але є дані про рівень атмосферного тиску в різних регіонах:

1. НП "1" 770 мм рт ст -> НП "2" 750 мм рт ст
2. НП "1" 770 мм рт ст -> НП "2" 740 мм рт ст

З вище умови ми можемо порахувати різницю, яка для умови №1 становить 20 пунктів, а для умови №2 - 30 пунктів. Тому тільки на основі цих даних можна стверджувати, що при других даних швидкість вітру буде вищою.

Напрям вітру

У географії визначення напряму вітру використовується прилад флюгер . Головна особливість цього приладу полягає в тому, що він встановлюється на відкритій місцевості і може вільно обертатися на своїй осі. В результаті, за позицією, яку займають флюгер, можна визначити панівний напрямок вітру. Зазвичай флюгер встановлюється на висоті від 10 до 13 м, і дуже важливо, щоб місце встановлення було на відкритому просторі.

Якщо говорити про напрям, то воно визначається збоку, звідки бере початок вітер. Наприклад, якщо повітряні маси переміщаються з півдня на північ, можна говорити про південний вітер.Сам напрям вітру може дати безпосереднє знання про погоду, яка може з цим вітром прийти, а також дозволяє метеорологам створювати карту троянди вітрів, щоб розуміти, який напрямок руху вітру і повітряних мас є найбільш ймовірним у конкретну пору року в конкретному регіоні. Троянди вітрів зазвичай будуються за місяць або більший період часу, а карта виглядає приблизно так.

В одному з наступних матеріалів ми поговоримо про те, що являє собою троянда вітрів більш докладно, а зараз можна сказати тільки те, що цей графік показує домінування певного напрямку вітру. В даному випадку ми бачимо переважання північного вітру над південним.

Типи вітрів

Усі вітри, що дмуть на Землі, можна розділити на 3 великі категорії:

1. Змінні (мусони, бризи).
2. Постійні (пасати, західні вітри).
3. Місцеві (фен, бору, сироко, суховей, самум).

Змінні вітри

Бриз – вітер, що змінює напрямок 2 рази на добу. Через ці властивості, бризи часто називають місцевими вітрами. Ці вітри виникають у прибережних зонах та охоплюють досить вузьку смугу. Зазвичай бриз проникає сушу не далі, ніж 3 км. Чому ж на берегах рік постійно дме вітер? Причина у прогріванні поверхні: суша та вода прогріваються нерівномірно; завжди існує різниця в атмосферному тиску над водою та сушею.

Вдень вода холодна, а суша досить швидко прогрівається. Це означає, що над водою атмосферний тиск вищий, а над сушею нижче. Тепле повітря піднімається, і починає дмухати прохолодний вітер з моря.

У нічний час ситуація змінюється. Цього разу суша прохолодніша, оскільки швидко остигає, а море продовжує зберігати тепло.Отже, тепле повітря над морем піднімається вгору і з суші дме прохолодний вітерець.

Саме з цією властивістю бризу пов'язаний той факт, що раніше, коли кораблі були переважно вітрильними, рибки виходили на промисел уночі (був попутний вітер У морі), а поверталися вранці (був попутний вітер З моря).

Все, про що ми говорили вище, характерно і для мусонів, що є аналогом бризу, але зі зміною циклу не 2 рази на добу, а 2 рази на рік. Ці вітри є найбільш характерними для азіатського узбережжя Тихого океану. Літній мусон дме з моря і несе сезон дощів. Зимовий мусон, навпаки, дме в морі. У цей час року волога мінімальна, оскільки повітряні маси рухаються до океану.

Постійні вітри

Постійними називаються вітри, які протягом року не змінюють свого напряму. Прикладами таких вітром можуть бути:

1. Пасати – рухаються від тропіків до екватора. В результаті обертання землі, пасати дмуть не прямо, а утворюють нахил у бік заходу.
2. Північно-західні (переходять у західні) - дмуть у напрямку від тропіків на північ до помірних широт. В результаті обертання Землі ці вітри відхиляються на схід. Тому й кажуть, що вони дмуть із заходу. Вони дуже сильні і моряки часто їх називають «ревючі сорокові», «люті п'ятдесяті» і «шістдесяті, що верещать» - по широті.
3. Північно-східні – дмуть від північного полюса.
4. Південно-східні – дмуть від антарктики.

Місцеві вітри

Вище зазначалося, що у багатьох джерелах бриз називається головним місцевим вітром. Крім нього до цієї категорії належать:

1. Бора - формується в холодну пору року (або в теплу в період випадання граду) і дме з гір у морі. Зазвичай сильний вітер.
2. Суховий - спекотний вітер, який дме у напівпустелях.
3. Сірокко - вітер Північної Африки, що відрізняється спекою та сухістю.
4. Самум – вітер Північної Африки та Аравійського півострова. Гарячий.
5. Фен - сильний вітер з гір на рівнинах.

Схема розподілу

Значення вітру

Вітер це один із ключових показників у формуванні клімату на нашій планеті. Якби не існувало вітру, то повітряні маси перестали здійснювати свій рух, а значить, вологе повітря над океанами не потрапляло б на сушу. В результаті на планеті не було б дощів. Точніше дощі були б тільки над тими місцями, де можливе випаровування. Також значення вітру, наприклад, можна висловити його здатність очищати повітря над містами. Особливо це простежується по великих містах, де у вітряну погоду стає помітно легше дихати.

З давніх-давен вітер активно використовується мореплавцями. У цій статті ми вже розглядали приклад, чому раніше рибалки виходили на промисел уночі та поверталися вранці. Ці властивості вітру використовувалися і мореплавцями, які здійснювали географічні відкриття. Крім того з давніх-давен використовується вітряк, сьогодні ж використовуються вітрогенератори, які генерують з вітру електроенергію.

Часто вітер є джерелом про “жартів”. Цей термін було введено географією у вигляді не типових ситуацій, які можна розцінювати не інакше як жарти. Відомі випадки коли над континентальною частиною суші випадали своєрідні дощі. Наприклад, над Данією йшов дощ із риб протягом 27 хвилин. Деякі країни Європи бачили дощ із оселедця. Одного разу був випадок, коли в результаті урагану в небо піднялися кошики з апельсинами, після чого вітер переніс їх на значну відстань, а потім випав дощ із апельсинів.Всі ці так звані жарти стали можливими лише завдяки наявності вітру.

Що таке вітер і як він утворюється

Вітром називають рух повітря, що прагне із зони високого атмосферного тиску в нижчу. У деяких частинах планети вітри дме майже завжди, в інших частіше буває повний штиль. Є вітри, які можуть змінювати свій напрямок залежно від сезону чи часу доби. Розповідаємо, як виникає вітер, якої швидкості він може досягати та які вітри вважаються місцевими.

Що таке вітер

У земній екосистемі вітер – це глобальний зрівнювач атмосферного тиску; творець та руйнівник

Вітер — це рух повітря, що виникає щодо земної поверхні, у певному напрямку та з різною швидкістю [1]. Його неможливо побачити, потримати в руках чи зупинити. Але люди, як і все, що є на планеті, відчувають його силу - від легких подихів до руйнівних поривів. З погляду метеорології, вітер — це природне явище, яке виникає завдяки тому, що земля має атмосферу. Деякі вітри вирізняються постійністю, інші виникають сезонно.

• Впливає на клімат та рельєф землі. Вітер переносить тепло, вологу та прохолоду на сотні кілометрів, що прямо відбивається на погоді у конкретному регіоні. Він також впливає на рельєф, видуючи пухкий ґрунт. Так утворюються дюни та бархани.
• Допомагає флорі та фауні. Вітер переносить насіння багатьох рослин. Так різні види флори мігрують планетою і селяться у нових місцях, що сприяє біорізноманіттю. Крім того, багато тварин під час полювання орієнтуються на запахи, які переносить вітер.
• Служить джерелом енергії. З давніх-давен мореплавці використовували силу вітру для подорожей під вітрилом. Завдяки йому працювали зернові млини. У наші дні вітер — одне із джерел чистої відновлюваної енергії. Для перетворення кінетичної сили вітру на електричну використовують спеціальні вітряні турбіни.
• Несе руйнування. Сильний штормовий або ураганний вітер здатний залишити після себе катастрофічну шкоду. У більшості випадків люди навчилися прогнозувати прихід сильних вітрів, але повністю убезпечити себе від них людство не в змозі.
• Роздмухує пожежі. Вітер переносить великі маси повітря, багатого на кисень. Якщо десь виникла пожежа та повіяв вітер, то площа загоряння стрімко зростає. Гасити пожежу при вітрі, що дме, найскладніше.

Чому дме вітер

Вітер дме через те, що поверхня Землі прогрівається нерівномірно. Це визначає різницю атмосферного тиску [2]. Найяскравіший приклад — екватор та полюси, на які сонячні промені падають під різним кутом. Локально на виникнення вітрів впливають особливості рельєфу: гори, великі озера та море, степи.

Гаряче повітря менш щільне, воно завжди прагне вгору, а остигаючи, опускається вниз. Зокрема, розігріті на екваторі повітряні маси мігрують до полюсів, тобто області зниженого тиску. Глобально холодніше і щільніше повітря рухається над поверхнею Землі до екватора. Кордон між цими областями називається фронтом, у ньому зароджуються різні метеоявленія: циклони та антициклони з різною погодою [3].

Ще один приклад – морський бриз [4]. Він виникає від різниці температур суші та води. Нагріте вдень над землею повітря розширюється і рухається вгору. Його місце займає більш прохолодний та щільний з моря.Із сутінками ситуація змінюється: прогріта за день вода довго зберігає тепло, а суша остигає швидше. Це змушує вітер змінювати напрямок: у темний час доби бриз дме у бік моря [5].

Напрями вітру

Напрям вітру вказують по сторонах світла (горизонту), від яких він дме: південний, північний, східний і західний. Окремо використовують деталізацію, наприклад, південно-східну або північно-західну. Таким чином, згадка у прогнозі погоди, що вітер південний, означає, що він дме з півдня. На напрям вітру впливають кілька сил [6]:

• Градієнт тиску - Зрівнює тиск, змушуючи повітря переміщатися із зони високого тиску в область з низькими значеннями.
• Сила Коріоліса — виникає від обертання Землі і змушує об'єкти, що рухаються лінійно, відхилятися вправо або вліво в різних півкулях.
• Тертя - Поверхня Землі неоднорідна, від чого вітер може сповільнюватися, а також сходитися і розходитися в різних шарах.

Визначають напрямок вітру флюгером. Це механізм з рухомих елементів із зазначенням сторін світла. На одному кінці флюгера монтують широку пластину - вітер штовхає її, розгортаючи стрілу флюгера у напрямку руху.

У метеорології також використовують троянди вітрів — векторні діаграми, де показані основні напрями вітру для конкретної місцевості. Складають їх за результатами багаторічних спостережень. У прив'язці до конкретної локації троянда вітрів може бути річною, сезонною або для окремого місяця. Ці дані надалі враховують, наприклад, під час будівництва аеродромів [7].