Ветер: что это такое

Почему движутся воздушные массы?

В течение дня поверхность Земли нагревается. Учитывая разную структуру и особенности верхнего слоя планеты, прогревается она неравномерно:

темные объекты больше, чем светлые;
вода меньше, чем суша.

Таким образом, поглощенное за день тепло возвращается в атмосферу с разной интенсивностью. К примеру, вода прогревается медленнее суши, и днем тепло с земли поднимается, а холодный воздух с моря перемещается на его место. Ночью происходит наоборот: воздушные массы с остывшей суши передвигаются к более теплой воде. Так происходит потому, что теплый воздух легче и стремится вверх, а холодный — тяжелый и стелется у поверхности Земли. Когда теплый воздух встречается “по дороге” с холодным, образуется перепад температур и возникает ветер. Чем больше разница в температуре, тем он сильнее и порывистее.

Также на движении воздушных масс сказывается вращение планеты вокруг своей оси. Так, на Северной части Земли ветра двигаются в правом направлении. На Южном полушарии ветра предпочитают дуть в левую сторону Рис. 2. Ветроуказатель — простейшее устройство для определения скорости и направления ветра, использующееся на аэродромах

Влияние направления и скорости ветра на погоду

Скорость и направление ветра имеют важное влияние на погоду. Поскольку ветер может переносить воздух, направление ветра будет иметь значение для погоды

Если ветер переносит воздух из источника влажности (например, из океана), это может привести к увеличению количества влажного воздуха в другом месте. Если ветер переносит воздух из сухого источника (например, изнутри континента), это может принести более сухой воздух в определенный район. Скорость ветра помогает определить, насколько быстро воздух из другого места переместится в конкретное место. Таким образом, направление и скорость ветра имеют большое влияние на температуру и влажность. Более высокая скорость ветра приводит к более вертикальному перемешиванию воздуха, что может оказывать сдерживающее влияние на температуру и влажность.

Влияние скорости и направления ветра на погоду

направление помогает влиять на температуру и влажность
скорость влияет на смешивание воздуха; более высокая скорость может умерить температуру и влажность

Ветер — одно из самых важных наблюдений в метеорологии.

Опасность ветра

Урон от этого природного явления напрямую зависит от его скорости и интенсивности. Эти параметры определяют по шкале Бофорта. Так, очень крепкий ветер способен ломать ветки деревьев. Людям сложно перемещаться против такого потока.

Шторм провоцирует незначительные повреждения и разрушает крыши. Сильный шторм вызывает серьезные разрушения зданий и вырывает деревья с корнями. Жестокий шторм провоцирует крупные разрушения, которые поражают значительное пространство.

Ураган приводит к серьезному повреждению зданий, вырывает с корнями деревья, уничтожает растительность. Однако это природное явление встречается очень редко.

Последствия урагана

Значение ветра

Ветер это один из ключевых показателей в формировании климата на нашей планете. Если бы не существовало ветра, то воздушные массы перестали бы осуществлять свое движение, а значит, влажный воздух над океанами не попадал бы на сушу. В результате на нашей планете не было бы дождей. Вернее дожди были бы только над теми местами, где возможно испарение. Также значение ветра, например, можно выразить в его способности очищать воздух над городами. Особенно явно это прослеживается по крупным городам, где в ветреную погоду становится заметно легче дышать.

С давних времен ветер активно используется мореплавателями. В текущей статье мы уже рассматривали пример, почему раньше рыбаки выходили на промысел ночью и возвращались утром. Эти же свойство ветра использовались и мореплавателями, которые совершали географические открытия. Кроме того с давних времен используется ветряная мельница, сегодня же используются ветрогенераторы, которые генерируют из ветра электроэнергию.

Часто ветер являются источником так называемых “шуток”. Этот термин был введён географией в виду не типичных ситуаций, которые можно расценивать не иначе как шутки. Известны случаи, когда над континентальной частью суши выпадали своеобразные дожди. Например, над Данией шёл дождь из рыб в течение 27 минут. Некоторые страны Европы видели дождь из сельди. Однажды был случай, когда в результате урагана в небо поднялись корзины с апельсинами, после чего ветер перенес их на значительное расстояние, и после выпал дождь из апельсинов. Все эти так называемые шутки стали возможными только благодаря наличию ветра.

Интересные факты

Самый быстрый ветер называют смерч или торнадо. Это разрушительный ветер, который часто можно наблюдать в Северной Америке.
Абсолютный рекордсмен — ветер при циклоне под названием “Оливия”. Он был зафиксирован в 1996 году и его скорость составляла 113 м/с.
15 июня отмечают международный день Ветра.
Самые странные названия ветров: Арбузный — ветер, который дует на дозревающие ягоды Эгейского полуострова, Доктор — легкий летний бриз, Бабий ветер — поток воздуха на Камчатке, с помощью которого женщины сушат белье на улице, Покойник — западный ветер на острове Селигер.
Слабое дуновение ветра, которое сбивает пену с волны, делая поверхность моря блестящей, называют Белый Шквал или Иллюминатор.

Ветер — мощная сила природы, способная, будучи альтернативным источником энергии, как облегчать нам жизнь, так и осложнить ее своей разрушительной силой. Еще больше интересной информации об этом природном явлении смотрите в предложенном видео.

Направление ветра

Направление ветра зависит преимущественно от разницы атмосферного давления и вращения Земли. Замечено, что на полюсах планеты преобладают восточные ветры. В умеренном поясе обоих полушарий ветры дуют в западном направлении.

В области тропического пояса наблюдаются воздушные потоки восточного направления. Также есть большие зоны, в которых ветер движется по вертикали, соблюдая правило низкого и высокого атмосферного давления. Это субтропические и приполярные пояса.

В климатологии и метеорологии существует понятие розы ветров. Это диаграмма векторного типа, которая отображает режим ветра в заданной местности, основанный на продолжительном наблюдении.

Интересный факт: настоящая роза ветров обязательно имеет разные лучи. Если на изображении все лучи распределены равномерно, это просто графическое отображение сторон света.

Графическое отображение сторон света

Значение в природе

Ветер является важнейшим природным фактором, который воздействует на составляющие природы: климатические условия, геологические процессы, растения, животные и др.

Ветровая эрозия почвы

Основные последствия влияния ветров:

Возникновение сильных океанических течений, которые определяют климат прилегающих зон.
Эрозия почвы из-за выдувания мелких частиц.
Образование новых форм рельефа. Например, перенос и откладывание песка ветром приводит к появлению песчаных дюн.
Перенос пыли из пустынь и загрязнение воздуха. Например, летом дуют пассаты в Северном полушарии. При этом они постепенно приближаются к областям субтропических пустынь. В результате пыль из Сахары на протяжении сезона достигает южно-восточной части Северной Америки.
Распространение пожаров. Ветер – один из основных факторов, который влияет на быстрое распространение пожаров, в особенности лесных.
Влияние на растения. Воздушные потоки распространяют семена некоторых растений, ограничивают рост деревьев, а также могут наносить механические повреждения переносимыми твердыми частицами.
Влияние на животных. Ветер усиливает холод в совокупности с низкими температурами – это основной аспект его влияния на животный мир. К влиянию ветра вынуждены приспосабливаться, например, пингвины, птицы, насекомые. Некоторым видам движение воздушных масс приносит пользу – олени распознают издали хищников за счет острого обоняния.

Интересный факт: наиболее известные растения, которые распространяются благодаря ветру – одуванчики, клен, перекати-поле. Опыление многих растений происходит за счет переноса пыльцы.

Виды ветров

Ветер — одно из самых непостоянных явлений в природе. Предугадать силу, направление и характер весьма сложно простому обывателю.Однако специалисты выделили определенную закономерность и классифицировали движения воздушных масс на:

Постоянные
Западные
Переменные
Местной циркуляции

Постоянные

Разновидности преимущественных ветров:

пассаты;
западные;
восточные. Постоянные ветры

Пассаты – ветры, дующие с востока между тропиками и устремляющиеся к экватору. Они разделены безветренной полосой. Именно пассаты направляют тропические циклоны в западном направлении.

Западные ветры умеренного пояса представляют потоки воздуха, которые преобладают на умеренной широте – в зоне между 35 и 65 градусами северной и южной широты. Движутся они с запада на восток.

Восточные ветры полярных районов направляются из зон высокого давления в зоны низкого давления.

Сезонные

Сезонные ветры представлены одной категорией – муссонами. Они дуют в области тропиков на протяжении нескольких месяцев. При этом дважды в год муссоны резко меняют свое направление.

В летний период воздушные потоки движутся с океана на сушу, а зимой, наоборот – с материковой части в сторону океана. Муссоны приносят с собой большое количество осадков в теплое время года. Формирование ветров происходит на востоке и юго-востоке Азии.

Местные

Наибольшим разнообразием отличаются местные ветры. Среди них можно выделить следующие виды:

Бриз – теплый поток воздуха на стыке морских водоемов и береговой линии. Меняет направление два раза в сутки. Днем бриз дует с моря на сушу, ночью – с побережья в сторону моря.
Самум – сухой ветер пустынного типа, который переносит огромные песчаные массы. Встречается в африканских пустынях и на Аравийском полуострове.
Сирокко – воздушные потоки над Северной Африкой и Средиземноморьем, которые имеют юго-западное и южное направление.
Бора – ветры, формируемые на территориях, где горы граничат с морями. Температура потоков зависит от времени года. Направление – с гор к морю.
Фён – ветер, дующий порывами с гор в направлении долин. Отличается сухостью и возникает из-за перепада высоты на небольшой территории. Распространен в горных районах Северной Америки, Евразии.
Суховей – возникает в умеренном поясе над степями и пустынями. Воздух сухой и горячий.
Нордер – ветер, наблюдаемый в Мексиканском заливе и дующий с севера.
Зюйд – название обозначает южный ветер, встречающийся на северном полюсе.
Зефир – воздушный поток в восточной части Средиземноморья, возникающий в теплое время года.

Также бывают необычные виды ветров, такие как торнадо (ураган, встречающийся в Северной Америке), хабуб (африканские песчаные бури), близзард (канадский буран наподобие сибирской пурги), хамсин (горячий штормовой ветер в Саудовской Аравии, длящийся около 50 дней) и другие.

Западные

Средние широты планеты полны воздушными массами такого характера. Они берут свое начало в тропиках и движутся к 60-градусной широте.Из-за вращения планеты, западные ветра тяготеют к восточной стороне света и устремляют свой поток в эту сторону с запада.

Переменные ветра

Самый известный представитель этих ветров — муссон. Он два раза в год меняет направление движения: с моря на сушу, и наоборот. Происходит это потому, что в межсезонье над разным типом поверхности возникает давление неоднородного типа.Летом суша прогревается больше и теплый воздух, устремляясь в верхние слои атмосферы, образует зону пониженного давления. Океан, прогреваясь медленнее, способствует образованию области высокого давления. Так ветер начинает свой путь с воды на материк. Он приносит теплую и влажную погоду с дождями и грозами Зимой над материком образуется зона высокого давления, так как она остывает намного быстрее океана, и муссон уносит в море сухой и прохладный воздух с материка.Наблюдать действие истинного муссона можно на территориях дальнего востока России.

Как движутся воздушные массы

На протяжении дня поверхность нашей планеты неравномерно нагревается. Это касается не только предметов, которые находятся на расстоянии друг от друга, но и тех, которые расположены совсем рядом. Например, за один и тот же период времени вещи более тёмного цвета нагреваются (впитывают тепло) намного больше, чем светлые. То же самое можно сказать, сравнивая воду с сушей (последняя отражает меньшее количество солнечных лучей).

В свою очередь, нагретые предметы неравномерно передают тепло воздуху, который их окружает. Например, поскольку земля нагревается намного больше, чем вода, то днём воздух с земли поднимается вверх, а более холодный – с моря, идёт на его место. Ночью происходит обратный процесс – тогда как земля остыла, воды моря остаются тёплыми. Соответственно, тёплый воздух над морем, уходит вверх, а воздух с суши идёт на его место.

Более тёплый воздух поднимается вверх, где сталкивается с холодным. Это происходит потому, что нагретый воздух становится лёгким – и стремится вверх, а холодный наоборот, тяжелеет, и устремляется вниз. Чем большую разницу имеют температуры холодного и тёплого потока, тем сильнее обычно дул ветер. Таким образом, возникает не только лёгкий ветерок, но и небольшие вихри, ураганы и даже смерчи.

https://youtube.com/watch?v=sTw4eljz-TA

Подобный процесс происходит по всей территории земного шара. Наиболее тёплое место на нашей планете – это экватор. Именно здесь нагретый тёплый воздух всё время уходит вверх, а оттуда направляется или к Северному, или Южному полюсам. После этого он на определённых широтах спускается снова на землю и начинает двигаться. Куда именно ветер дует – смотря по обстоятельствам. Может, дальше к полюсам, а может – возвращаться к экватору.

Вращение Земли

На потоки движения воздушных масс действует вращение нашей планеты. Именно из-за него все ветры, которые дуют в Северном полушарии, сдвигаются в правую, а в Южном – в левую стороны.

Атмосферное давление

Наш организм, даже не зная этого, всё время ощущает на себе давление воздуха – несмотря на то, что он кажется нам абсолютно невесомым. Согласно последним научным данным, вся атмосфера нашей Земли (иначе говоря, слой газов), состоящая преимущественно из азота и кислорода, весит пять квадриллионов тонн.

Атмосферное давление в разных местах Земли – разное. Молекулы газов стремятся возместить это, и постоянно на огромной скорости двигаются в разных направлениях (эти частицы из-за силы притяжения Земли полностью к ней привязаны, и улететь в космос никак не могут).

Вот так и получается, что ветер – это перемещение огромного количества молекул атмосферных газов в одном направлении. Воздушные массы обычно перетекают из зоны повышенного давления (когда воздух холодный – антициклон) в район пониженного (когда он тёплый – циклон), заполняя тем самым пустоты разреженного воздуха.

Глобальное распределение ветра

Карта на этой странице показывает глобальные ресурсы ветра. Видно, что регионы с высоким потенциалом (около 9 м/с) находятся в средних и высоких широтах (Антарктида, южная Латинская Америка, Гренландия, Северная и Западная Европа), а также в районе огромных равнин и пустынь центральной части Северной Америки, России, Центральной Азии и Северной Африки (примерно 6 м/с).

Скорость ветра необходимая для выработки электроэнергии должна быть, по крайней мере, 2,5–3 м/с и не более 10–15м/с. Многие районы Земли не пригодны для размещения ветровых установок, и почти такое же количество районов характеризуется средней скоростью ветра в диапазоне (3–4,5м/с), что может быть привлекательным вариантом для производства электроэнергии. Однако значительная часть поверхности Земли характеризуется среднегодовой скоростью ветра, превышающей 4,5 м/с, когда энергия ветра наверняка может быть экономически конкурентоспособной.

Оценка ветровых ресурсов конкретной территории является сложной задачей, которая требует многообъемлющих данных. В целом, доступность и надежность данных о скорости ветра крайне низка во многих регионах мира. В общих чертах, потенциал производства ветровой электроэнергии зависит от следующих четырех факторов:

широта и преобладающие режимы ветра
рельеф и высота
водоемы
растительность и застройка территории

Скорость ветра, преобладающую в регионе, можно определить исходя из глобальной модели (низко- и высокоширотные восточные, среднеширотные западные, и маловетреные тропические зоны конвергенции). Кроме того, в прибрежных районах часто наблюдаются морские и наземные бризы, а высотные районы могут усиливать воздушные возмущения, вызванные тепловыми циклонами.

На рисунке приведена карта ветровых ресурсов мира (высота — 80 м, разрешение — 15 км) с указанием установленной мощностью и данными о производстве ветровой электроэнергии ведущими странами мира

Сила и скорость ветра

Ветер нельзя увидеть, но его можно почувствовать, например его силу или скорость, с которой ветер сдувает с головы шапку или треплет листочки на деревьях. Не зря же иногда используется словесное выражение «ветер сбил с ног», означающее, что ветер был очень сильный.

Скорость ветра выражается в показателях «метр в секунду», «километр в час», а также его скорость может быть выражена по бальной шкале.

Существует так называемая шкала Бофорта — шкала с двенадцатью измерениями, разработанная Всемирной метеорологической организацией для измерения скорости ветра по создаваемому им волнению в открытых водных пространствах (чаще всего на море) и силе воздействия на наземные предметы.

При показателе шкалы Бофорта «0» скорость ветра достигает около 0—0,2 м/с и характеризуется безветрием. Листья деревьев не шевелятся.

При показателе шкалы Бофорта «4» ветер считается умеренным со скоростью 5,5—7,5 м/с. На земле сила такого ветра видна следующим образом: сильный воздушный поток поднимает пыль и мусор и катит их по дороге, а также приводит в движение ветви деревьев.

Шторм со скоростью ветра по шкале Бофорта наступает при цифре «9»: на земле начинают вырываться с корнем деревья и разрушаться покрытия крыш домов.

Виды ветров

По основной классификации ветры делятся на постоянные (или преимущественные) и сезонные.

Интересно: Атмосфера – что такое, состав, из каких слоев состоит, образование, значение, фото и видео

Постоянными называются ветры, которые не меняют своего направления. Они образуются благодаря соприкосновению зон высокого и низкого давления. Сезонные ветры, соответственно, меняют свое направление в зависимости от текущего времени года.

Также отдельную категорию составляют местные ветры. Это воздушные массы, которые циркулируют только на определенных территориях планеты. При этом они определяют климатические условия данной зоны.