Zašto vjetar duva na zemlji. Odakle dolazi vjetar? Obrazovanje i kretanje vazdušnih masa. Leti bez krila i pjeva

Prije više od tri stotine godina, Galley, poznati zahvaljujući otvorenom kometu, predložio je da objašnjava pojavu vjetra djelovanjem arhimedske moći kada temperaturni pad: topli i lagani zrak izlazi, teška i hladna - spuštena.

Međunarodna grupa istraživača, koja je uključivala zaposlenike Instituta Svetog Peterburga nuklearna fizika, predložio je fundamentalno novi fizički mehanizam za formiranje vjetra u zemaljska atmosfera.

Plinski potoci javljaju se sa kapima (gradijenti) pritiska. Zračni pritisak smanjuje se s visinom, formirajući vertikalni gradijent tlaka, ali ne stvara vjetar. Rad izveden kada se zrak pomiče po ovom gradijentu pritiska, tačno nadoknađuje suprotan rad gravitacije, a zrak je u ravnotežnom stanju.

Vlažni zrak, rastuća, ohlađena i vodena parna strana. Stoga je pritisak vodene pare s visinom kapi brže od stanja ravnoteže. Istovremeno, rad je izveden gradijent pritiska na vlažnom zraku tokom rasta, nekoliko puta veći od ciljeva koji djeluje na vodenu paru. To je ta razlika koja stvara vjetar u Zemljinoj atmosferi. Neudnosnoj vertikalnoj distribuciji vodene pare može se uporediti sa komprimiranim oprugom, koja se ispravlja kada je porast mokri zrak, vodeći ga u pokretu. Stoga je kondenzacijski kapacitet povezan s vertikalnim porastom zraka, u skladu sa zakonom očuvanja energije, preveden je u moć horizontalnih vjetrova.

Kapacitet atmosferske cirkulacije određuje se lokalnom brzinom kondenzacije i, dakle, padavina. Kvantitativna procjena moći globalnog cirkulacije zraka, dobivena na temelju nove teorije, savršeno se poklopila s akumuliranim podacima o promatranju (o snazi \u200b\u200bopterećenja vjetra mogu se samostalno ocjenjivati \u200b\u200bpromatranim vodoravnim pritiskom i brzinama vjetra).

U području kondenzacije nalazi se zona smanjenog pritiska, zatezanjem zraka iz susjednih regija. Na kopnu, takve stabilne zone smanjenog pritiska stvaraju se širokim šumama: vlaga se održava u šumskom tlu, isparava iz površine tla i lišća i kondenzira nad šumom nadstrešnice. Istovremeno dolazi do vjetra koji donosi vlagu iz okeana.

Najvažnija posljedica novog mehanizma za formiranje vjetra je preispitati ulogu šuma u prijenosu vlage iz okeana do zemlje. Ovaj transfer nadoknađuje riječni protok vode natrag do okeana. Uništavanje šuma dovodi do dehidracije i dezertifikacije sušija i mnogo je veća prijetnja klimatima, što podrazumijeva modernu klimatologiju (vidi i "nauku i život" br.).

Nova teorija izazvala je olujnu raspravu u naučnoj zajednici. Članak koji je poslao atmosferskoj hemiji i fizici ("atmosfersku hemiju i fiziku") preispitana je preko dvije i pol godine. Kao rezultat toga, uredništvo časopisa uzeo je članak pružanjem komentara svog urednika. Naglašava da bi objavljivanje "potpuno novog pogleda na pokretačku snagu atmosferske dinamike" treba smatrati "pozivom na daljnji razvoj" propisa koji su prezentirali autori.

Pokretanje zraka iznad površine zemlje u vodoravnom smjeru naziva se Vjetar. Vjetar uvijek puše iz visokotlačnog područja u nisko područje.

Vjetar karakteriziran brzinom, čvrstoćom i smjerom.

Brzina i snaga vjetra

Brzina vjetra Mjeri se u metrima u sekundi ili u bodovima (jedan je rezultat otprilike 2 m / s). Brzina ovisi o baričnom gradijentu: veći je barički gradijent, veća brzina vjetra.

Snaga vjetra ovisi o brzini (tablica 1). Veća je razlika između susjednih mjesta podzemna površina, jači vjetar.

Tablica 1. Vjetroelektrana na zemljinoj površini na skali Bafor (na standardnoj visini od 10 m iznad površine otvorene razine)

Balves Beaufort

Verbalna definicija vjetroelektrane

Brzina vjetra, m / s

Efekat veša

Miran. Dim se vertikalno diže

Ogledalo glatko more

Smjer vjetra je primjetan, ali sljedeći dim, ali ne i na bjeloru

Valovi, pjena na grebenima

Pokret vjetra osjeća se na licu, ostavljajući lišće, pokreće pokret.

Kratki talasi, grebeni se ne vrte i čini se da su vitrous

Listovi i tanke grane drveća Sve vreme PEGS, Vjetar valovi vrhunske zastave

Kratki, dobro izraženi valovi. Češljevi, naginjanje, formiraju se staklena pjena, povremeno se formiraju male bijele janjetine

Umjeren

Vjetar podiže prašinu i papire, vozi tanke grane drveća

Valovi izduženi, bijeli štandovi vidljivi su na mnogim mjestima

Tanke deblo drveća se ljuljaju, valovi se pojavljuju na vodi sa grebenima

Dobro razvijeni u dužinu, ali ne baš velike valove, bijela janjadi su vidljivi svuda (u nekim slučajevima se formiraju prskanje)

Guste grane drveća se ljuljaju, telegrafske žice zuju

Veliki talasi počinju formirati. Bijeli pjena za zauzimaju značajne pričvršćivače (prskanje vjerovatno)

Drveće se ljuljaju, teško je ići protiv vjetra

Valovi su molitve, grebeni su slomljeni, pjena leži sa trakama na vjetru

Vrlo jak

Vjetar razbija kuju drveća, idi protiv vjetra vrlo je teška

Umjereno visokih talasa. Na rubovima grebena počinju da uzimaju prskanje. Fun trake padaju redove u smjeru vjetra

Manja šteta; Vjetar razbija slovne kape i pločice

Visoki talasi. Pjena su široko guste pruge koje padaju oko vjetra. Čežnja talasa počinje prevrnuti i raspasti se u prskanje koje pogoršavaju vidljivost

Teška oluja

Značajno uništavanje zgrada, drveće se prekida s korijenom. Na kopnu je rijetko

Veoma visoki valovi sa dugim uzgajajućim grmljem. Rezultirajuća pjena puhava vetrom velikim pahuljicama u obliku debelih bijelih pruga. Površina mora je bijela iz pjene. Jaka pad talasa je poput šokova. Vidljivost loša

Okrutna oluja

Veliko uništavanje u značajnom prostoru. Na kopnu je vrlo rijetko

Izuzetno visoki talasi. Sudovi malih i srednjih veličina povremeno su skriveni od pogleda. More je sve prekriveno dugim bijelim pahuljicama pjene smještene na vjetru. Rubovi talasa se izduva u peni. Vidljivost loša

32.7 i više

Zrak je ispunjen pjenom i prskanjem. More je sve prekriveno trakama od pjene. Vrlo loš izgled

Skala beaufort - Uvjetna ljestvica za vizuelnu procjenu snage (brzine) vjetra u bodovima u njenom djelovanju na prizemnim predmetima ili uzbudljivim morem. Razvio ga je Engleski Admiral F. Beaufort 1806. godine i prvi put se prijavio samo na njih. 1874. godine Stalni odbor prvog meteorološkog kongresa prihvatio je Beaufort ljestvicu za upotrebu u međunarodnoj sinoptičkoj praksi. U narednim godinama, vaga se razlikuje i specificirala. Beaufort skala se široko koristi u morskoj navigaciji.

Smjer vjetra

Smjer vjetra Određuje se sa strane horizonta sa kojim puše, na primjer, vjetar koji puše sa juga je jug. Smjer vetra ovisi o raspodjeli tlaka i od odbrambenog efekta rotacije Zemlje.

Na klimatska karta. Dominantni vjetrovi prikazuju se strelicama (Sl. 1). Vjetrovi promatrani na zemljinoj površini vrlo su raznoliki.

Već znate da se površina suši i vode zagrijava na različite načine. Na ljetnom danu površina sušija je jača. Od grijaćeg zraka preko kopna širi se i postaje lakši. Preko akumulacije u ovom trenutku zrak je hladniji i, samim tim teže. Ako je rezervoar relativno velik, u mirnom vrućem ljetnom danu na obali, možete osjetiti svijetlo povjetarac iz vode, iznad koje je veće nego iznad zemlje. Takav svjetlosni povjetarac se zove svakodnevno Povjetarac (iz Franza. Brise je lagani vjetar) (Sl. 2, a). Noćni povjetarac (Sl. 2, b), naprotiv, udara iz sušija, jer se voda hladi mnogo sporija i zrak preko nje je toplije. Brist se može pojaviti i na rubu šume. BRIZ Shema prikazana je na slici. 3.

Sl. 1. Shema distribucije dominantni vjetrovi Na globusu

Lokalni vjetrovi mogu se pojaviti ne samo na obali, već i u planinama.

Foney - Topli i suhi vjetar koji puše iz planina u dolini.

Bora - Gusty, hladan i jak vjetar koji se pojavljuje kada se hladan zrak pretvara kroz niske grebene do toplog mora.

Monsoon

Ako povjetarac mijenja smjer dva puta dnevno - dan i noć, zatim sezonski vjetrovi - Musssons - Promijenite smjer dva puta godišnje (Sl. 4). Ljeto, sušilica se brzo zagrijava, a tlak zraka iznad njegove površine. U ovom trenutku, hladni zrak počinje prelaziti u zemlju. Zimi je sve suprotno, tako da monsun duva iz suši do mora. S promjenom zimskog monsuna ljeti, promjena suhog nemoćnog vremena na kišnu.

Radnja monsuna snažno se manifestuje u istočnim dijelovima kontinenta, gdje su im ogromni prostori okeana pored njih, tako da takvi vjetrovi često donose obilne padavine na kopnu.

Nejednaka priroda cirkulacije atmosfere u različitim oblastima globus Određuje razlike u uzrocima i prirodom monsuna. Kao rezultat, zamagljeni i tropski monziji razlikuju.

Sl. 2. povjetarac: A - dnevno; B - noć

Sl. 3. Briz shema: dnevno; B - noć

Sl. 4. MONSPI: A - ljeti; B - Zima

Vneoip Monsons - monzoni umjerenih i polarnih širina. Oni se formiraju kao rezultat sezonskih fluktuacija pritiska preko mora i zemljišta. Najfiskajnija zona njihove distribucije - Daleki istok, Sjeveroistočna Kina, Koreja, u manjoj mjeri - Japan i sjeveroistočna obala Euroazije.

Tropski Monsuns - tropskih prah monzija. Zbog sezonskih razlika u grijanju i hlađenjem sjeverne i južne hemisfere. Kao rezultat toga, zona pritiska prelazi se na sezone u odnosu na ekvator do hemisfere u kojoj ovaj put Ljeto. Tropski monzija su najnižiji i stabilni u sjevernom dijelu Indijskog bazena okeana. To dosljedno doprinosi sezonskoj promjeni režima. atmosferski pritisak Iznad azijskog kopna. Autohtone karakteristike klime ove regije povezane su sa južnoazijskim monscons.

Formiranje tropskog monsuna u drugim dijelovima svijeta javlja se manje karakteristične kada je jedna od njih jasnije izražena - zimski ili ljetni monsun. Takvi se monsuni slave u Tropskoj Africi, u sjevernoj Australiji i u halevatornim regijama Južne Amerike.

Stojeći vjetrovi zemlje - Passat i zapadni vjetrovi - Zavisi od položaja atmosferskih pojaseva. Budući da dominira niski pritisak u ekvatorijalnom pojasu, a blizu 30 ° C. Sh. i yu. Sh. - Visok, u blizini površine zemlje, tokom cijele godine, vjetrovi puše iz trideset širina do ekvatora. Ovo su trgovinski vjetrovi. Pod utjecajem rotacije zemlje oko osi trgovinskih vjetrova, oni odstupaju na sjevernoj hemisferi na zapadu i puše sa sjeveroistoka na jugozapad, a na jugu su usmjereni s jugoistoka na sjeveru -Zana.

Iz remena visokog pritiska (25-30 ° C. Sh. I yu. SH.) Vjetrovi pušu ne samo u ekvatoru, već i u stranu stupova, od 65 ° C. Sh. i yu. Sh. Prevladava niski pritisak. Međutim, zbog rotacije zemlje postepeno odstupaju na istoku i stvaraju zračni protoci koji se kreću s zapada na istok. Stoga zapadni vjetrovi prevladavaju u umjerenim širinama.

Vjetar. Takav poznati i svakodnevni fenomen. Svaka osoba osjeća ovaj element do stotina puta dnevno. Ali svi razumiju i mogu objasniti suštinu ove pojave?

Prema općenito prihvaćenim definicijama, vjetar je kretanje zračnih masa u vodoravnom smjeru. Sve je jednostavno i razumljivo. Više interes pitajte: Zašto se ove zračne mase kreću i ono što ih čini, jednostavno govoreći,

Na globalnoj razini, 3 usko povezana faktora utječu na formiranje vjetra:

  1. Razlika na temperaturi Između različitih dijelova atmosfere i sušija.
  2. Razlika u pritisku Između različitih točaka atmosfere.
  3. Corioomios Snaga - Moć proizvedena rotacijom zemlje oko svoje osi.

Drugi faktor (razlika u tlaku) je direktna posljedica prvog faktora - pritisak na različitim točkama atmosfere nije isti, jer Ove tačke imaju različite temperature.

U toplim dijelovima atmosfere, zrak ima manju težinu, jer su njegovi molekuli sa sve većom temperaturom dodatno i daljnje odbijaju, pritisak ovdje je nizak. Na hladnim mjestima se pojavljuju obrnuti procesi - molekuli zraka imaju tendenciju da se međusobno okupljaju što više jer zrak postane teži i pritisak koji imamo na atmosferi.

Dakle, pojavljuje se vjetar - zračne mase iz zona visokog pritiska prelazi u zona niske tlake, kao da puni praznine u atmosferi. Da biste shvatili kako i zašto se to dogodi tako da se takva slika: neki rezervoar podijeljen je branom, a vodostaj na jednoj strani je 40 metara, a na drugom - 60 m. Ako otvorite vrata brane, voda će Odmah izlazi iz dijela gdje se iznad (I.e. odatle nalazi razinu vode (tko je pritisak iznad) na drugi, i sve dok voda u oba dijela ne uspoređuje.

formiranje uragana

Kao što je već spomenuto, svi 3 faktora utječu na formiranje vjetra samo na skali cijele planete. Dakle, koriološka snaga uključena je u formiranje globalnih planetarnih vjetrova - monsuna i trgovinskih vjetrova, koji puše tokom cijelog do 6 mjeseci. Ali za lokalne (lokalne) vjetrove, postoji dovoljno prisutnosti samo jednog faktora formiranja - temperaturne razlike (kasnije - razlike u tlaku).

Vjetrovi igraju izuzetnu ulogu i za cijelu planetu i za ljudsku civilizaciju. Bio je to vjetar koji je jednom razbio sjeme prvih biljaka u cijelom svjetlu. Vjetrovi su formirali reljefne, od nekih zemljišta napravili su pustinje, a od drugih - plodna "oaza". Bilo je zahvaljujući vjetru koji je čovjek mogao brzo prevladati velike udaljenosti u moru, što je doprinijelo razvoju trgovine i nauka, kao i porijekla međunarodnih odnosa. I sutra, ogromna i neograničena snaga vjetra mogu biti glavni izvor energije za ljude.

Kretanje u određenom smjeru. Na drugim planetima predstavlja masu njihovih površina gasova. Na zemlji se vjetar kreće uglavnom vodoravno. Klasifikacija se obično vrši u skladu s brzinom, razmjera, vrstama sila, što ih uzrokuje, distributivna mjesta. Pod utjecajem tokova ima raznih prirodne pojave I vrijeme. Vjetar doprinosi prijenosu prašine, biljnim sjemenkama, doprinosi kretanju letećih životinja. Ali kako se pojavljuje protok usmjerenog zraka? Gdje puše vjetar? O čemu ovise njegovo trajanje i sila? I uopšte, zašto vjetrovi pušu? O ovome i mnogim drugim stvarima - dalje u članku.

Klasifikacija

Prije svega, vjetrovi su karakteristični snagom, smjerom i trajanjem. Gusti se smatraju snažnim i kratkoročnim pokretima (do nekoliko sekundi) protoka zraka. Ako jak vjetar puše srednje trajanje (otprilike minutu), tada se naziva škak. Više produženih protoka zraka nazivaju se prema njihovoj snazi. Dakle, na primjer, lagani vjetar koji puše na obali je povjetarac. Još uvijek postoji tajfun, trajanje vjetra mogu biti i različiti. Neki zadnjih nekoliko minuta, na primjer. Povjetarac, ovisno o temperaturnoj razlici na površini reljefa tokom dana može trajati i do nekoliko sati. Lokalna i opća cirkulacija atmosfere sakupljaju se iz trgovinskih vjetrova i monsuna. Obje ove vrste pripadaju kategoriji "globalnih" vjetra. Monsuoni su uzrokovani sezonskim promjenama temperature i traje trajanje do nekoliko mjeseci. Pass se stalno kreću. Oni su zbog temperaturnih razlika na različitim širinama.

Kako objasniti detetu zašto vetar duva?

Za djecu u ranoj dobi, ovaj fenomen predstavlja odvojeni interes. Dijete ne razumije gdje se formira protok zraka, zbog čega je to na jednom mjestu, a u drugom - br. Dovoljno je samo objasniti bebu koja je zimi, na primjer, hladni vjetar duva zbog niskih temperatura. Kako se događa ovaj proces? Poznato je da je protok zraka masa atmosferskih molekula plina, zajednički se kreću u jednom smjeru. Mali preko volumena protoka zraka, puhanje može zviždati, sušiti kape s prolaznicima. Ali ako masa molekula plina ima veliku količinu i nekoliko kilometara širine, može pokriti dovoljno veliku udaljenost. U zatvorenim sobama zrak se praktično ne pomera. A vi možete i zaboraviti na njegovo postojanje. Ali ako stavite, na primjer, rukom iz prozora morskog automobila, onda možete osjetiti kožu protoka zraka, snage i pritiska. Gdje puše vjetar? Pokret protoka vrši se zbog razlike tlaka u različitim dijelovima atmosfere. Razmislite o ovom procesu detaljnije.

Razlika atmosferskog pritiska

Pa zašto vjetar puše? Za djecu je bolje donijeti branu u primjeru. S jedne strane, visina pola vode, na primjer, tri, a na drugom - šest metara. Pri otvaranju gatewaya voda teče u taj dio gdje je manje. Otprilike ista stvar se događa sa zračnim tokovima. U različiti dijelovi Tlak atmosfere je različit. To je zbog razlike temperature. U toplom zraku kretanje molekula vrši brže. Čestice se trude da se odvoje jedan od drugog u različitim smjerovima. U vezi topli zrak Više ispušteno i teži manje. Kao rezultat toga, pritisak koji se kreira u njemu je smanjen. Ako se temperatura spušta, molekuli formiraju bliže nakupljanja. Zrak, respektivno teži više. Pritisak se povećava. Slično vodom, zrak ima svojstvo za protok iz jedne zone u drugu. Dakle, protok se kreće sa parcele s visokim pritiskom na područje sa smanjenim. Zbog toga vjetrovi puše.

Pokret protoka u blizini rezervoara

Zašto vjetar puše iz mora? Razmotrite primjer. Sunčani dan, zrake topla i obala i rezervoar. Ali voda se zagrijava mnogo sporije. To je zbog činjenice da se površinski topli slojevi odmah počinju miješati sa dubljim, pa hladnim slojevima. Ali obala se zagreva mnogo brže. A zrak iznad nje ispuštaju se, a tlak, respektivno, niži je. Atmosferski potoci pojurili su iz rezervoara do obale - do više slobodnijeg područja. Tamo su grijanje, popnite se, ponovo oslobađajte mjesto. Umjesto toga, ponovo se pojavljuje hladan potok. Ovako se događa cirkulacija zraka. Na plaži, odmori za odmor mogu povremeno osjetiti svijetlo hladan povjetarac.

Vrijednost vrijednosti

Otkrivanje zašto vjetrovi pušu, treba reći o tome koji su uticaj na život na zemlji. Vjetar ima velika važnost Za ljudsku civilizaciju. Vortex potoci inspirirali su ljude da stvaraju mitološke radove, proširile trgovinski i kulturni asortiman utjecali su na istorijske pojave. Vjetrovi su se nastupali i kao dobavljači energije za različite mehanizme i agregate. Zbog kretanja zračnih tokova uspjeli su savladati znatne udaljenosti preko okeana i mora, i baloni - na nebu. Za moderno avion Vjetrovi su od velike praktične važnosti - omogućavaju uštedu goriva i povećavaju, ali treba reći da zračni tokovi mogu biti štetni za čovjeka. Dakle, na primjer, zbog gradijentnih vibracija vjetra, kontrola nad kontrolom zrakoplova može se izgubiti. U malim vodenim tijelima, brzi zrak teče i valovi uzrokovani njima mogu uništiti izgradnju. U mnogim slučajevima vjetrovi doprinose povećanju razmjera vatre. Generalno, pojave povezane sa formiranjem zračnih tokova, na različite načine utječu na životnu prirodu.

Globalni efekti

U mnogim područjima planete, zračne mase prevladavaju određenim smjerom kretanja. Na području pola, u pravilu, istočnjaka i u umjerenim širinama - zapadnim vjetrovima. Istovremeno, u tropima, zračni teče ponovo uzimaju istočni smjer. Na granicama između ovih zona - suptropski greben i polarnu frontu - postoje takozvani regioni kvačila. Prevladavajući vjetrovi u tim zonama praktično su odsutni. Ovdje je kretanje zraka uglavnom okomito. Ovo objašnjava pojavu zona visoke vlage (u blizini polarne fronte) i pustinja (u blizini suptropskog grebena).

Tropics

U ovom dijelu planete u zapadnom smjeru, trgovinski vjetrovi pušu, prilaze ekvatoru. Zbog stalnog kretanja ovih zračnih tokova, javljaju se atmosferske mase na Zemlji. To se može manifestirati u značajnoj skali. Dakle, na primjer, trgovinski vjetrovi koji se kreću Atlantik, Prašina pati od afričkih napuštenih teritorija u zapadnoj Indiji i nekim područjima Sjeverne Amerike.

Lokalni efekti formacije zračnog mase

Otkrivanje zašto vjetrovi pušu, treba reći o učinku prisutnosti određenih geografskih objekata. Jedan od lokalnih efekata formiranja zračnih masa je temperatura temperatura između ne previše udaljenih područja. To se može pokrenuti različitim koeficijentima apsorpcije svjetla ili različitim površinskim toplinskim kapacitetom. Najjači od posljednjeg efekta očituje se između i zemljišta. Kao rezultat toga, poveže se povjetarac. Drugi lokalni faktor koji predstavlja važnost je prisustvo rudarskih sistema.

Uticaj planina

Ovi sustavi mogu biti neka vrsta barijere na putu kretanja zračnih tokova. Pored toga, planine u mnogim slučajevima sami uzrokuju formiranje vjetra. Zrak preko oteklina zagrijava se jači od atmosferskih masa iznad nizine na istoj visini. To doprinosi formiranju zona niskog pritiska preko planinskih raspona i formiranja vjetra. Ovaj efekat često izaziva pojavu rudarske i ventila za atmosferu kretanja. Takvi vjetrovi prevladavaju u područjima sa neravnim terenima.

Povećanje trenja na površini doline dovodi do odstupanja paralelnog smjernog protoka zraka do visine planina koje se nalazi u blizini. To doprinosi formiranju toka visine mlaznice. Brzina ovog toka može premašiti snagu ambijentalne vjetroelektrane na 45%. Kao što je gore navedeno, planine mogu djelovati kao prepreka. Kada pređete krug, protok mijenja svoj smjer i snagu. Razlikuje se u planinskim rasponima imaju značajan utjecaj na kretanje vjetra. Na primjer, ako je u planinskom dometu, koje prolazi atmosferska masovna prevladava, onda to protok prolazi s uočljivim povećanjem brzine. U ovom slučaju, Bernoulli efekt djeluje. Treba napomenuti da čak i beznačajne razlike u visini uzrokuju oscilacije zbog značajnog gradijenta za brzinu zraka, protok postaje burbulentan i nastavlja ostati čak i iza planine na ravnici na određenoj udaljenosti. Takvi efekti predstavljaju u nekim slučajevima posebno značenje. Na primjer, važni su za zrakoplov koji obavljaju skidanje i slijetanje na planinskim aerodromima.

Podijelite: