Швидкість і напрямок вітру

Вітер являє собою рух повітря, яке відбувається паралельно земній поверхні і має горизонтальний характер. Головною властивістю такого потоку вважається вектор його швидкості. На практиці ця величина являє числове значення. Додатковими характеристиками є напрям і сила вітру. За цими критеріями існує відразу кілька класифікацій.

Загальні поняття

Вітер на планеті Земля – це потік повітря, переважно рухається горизонтально. Подібне явище спостерігається і на інших космічних тілах. Однак у цьому випадку мова вже йде про потік атмосферних газів. Так розрізняють сонячний і планетарний вітру.

Потоки повітря на Землі класифікуються по швидкості, масштабами, силі, впливу на об'єкти і районах поширення. Тим не менш, головною характеристикою залишається напрямок вітру. Також не слід забувати про його тривалості. Саме за цими критеріями вітру класифікують в першу чергу. Наприклад, короткочасні і тривалі, сильні і слабкі і т. д. Потужними нетривалими потоками називаються шквали. Їх тривалість рідко перевищує 1 хвилину. З найбільш тривалих можна виділити бриз, шторм, шквал, тайфун і ураган. Всі вони додатково характеризуються силами виникнення і впливу. У свою чергу, тривалість вітру може бути від декількох секунд до кількох місяців. Залежить це явище від різниці нагріву частинок повітря, особливостей рельєфу, циркуляцією атмосфери.

У рідкісних випадках мають місце вертикальні вітру. Їх рух спрямований знизу вгору або навпаки. Такі потоки називаються спадними або висхідними.

Способи вимірювання характеристик

Щоб дізнатися, яке напрям вітру, необхідно скористатися одним із спеціальних приладів. Кожен з таких інструментів показує азимут точки виходу потоку. Підсумкові значення будуть перебувати в діапазоні 180 градусів.

Швидкість і напрямок вітру можна виміряти анемометром. Цей прилад знайшов застосування в енергетичній промисловості. Потік вдаряється про спеціальну мембрану. Поштовх фіксується датчиком, дані обробляються і видаються на екран.

Для вимірювання суто напрямку вітру можна використати звичайний флюгер. Цей інструмент працює навіть при найменшому подиху. У підсумку стрілка вкаже напрям вітру. Похибка залежить від якості флюгера. У середньому вона коливається в межах 2-3%. Якщо під рукою відсутні необхідні інструменти, можна скористатися вказівним пальцем. Просто змочити його і виставити вгору. Палець швидко відчує прохолоду. Таким чином, можна визначити, з якої сторони рухається потік. З іншого боку, подібна технологія не діє при жарких вологих кліматичних умовах.

Напрямок вітру

Рух потоку повітря визначається горизонтально по тій стороні, з якої воно виходить. Якщо дме на північ, то напрямок вітру південне. Такий рух прямо залежить від сили обертання планети і розподілу атмосферного тиску. Чим ближче потоки до поверхні Землі, тим вони вариативнее.

Як відомо, вода і суша нагріваються з різною швидкістю. В літній час температура поверхні землі підвищується швидко. Внаслідок цього явища повітря нагрівається, розширюється і стає значно легше. У свою чергу, над поверхнею води завжди холодніше. Отже, потоки повітря стають важчими і сжатее. Тому саме з боку води завжди дме прохолодний вітер. В нічний час потоки частіше виходять з берега. Ще одним місцем виникнення вітрів може бути гірська місцевість. Таким разі сухий і теплий потік називається "фен", а сильний і холодний – "бора".

Класифікація за швидкості вітру

Дана характеристика вимірюється в балах або метрах в секунду. Залежить від так званого барического градієнта. Що його величина менша, тим нижче швидкість потоку. Довідково: 1 бал приблизно дорівнює 2 м/с.

Справедливо твердження, що сила вітру залежить від його швидкості. До того ж чим більше різниця тиску між задіяними ділянками поверхні, тим потужніше буде потік. На сьогоднішній день існує шкала Бофорта, за якою визначається сила впливу вітру:

0 балів. Категорія: штиль. Визначає швидкість потоку – до 02 м/с.

1 бал. Категорія: тихий. Швидкість – до 15 м/с.

2 бали. Категорія: легкий. Його швидкість – до 33 м/с.

3 бали. Категорія вітру: слабкий. Швидкість становить від 34 до 54 м/с.

4 бали. Категорія: помірний. Його швидкісні показники – до 79 м/с.

5 балів. Категорія: свіжий. Швидкість – від 8 до 107 м/с.

6 балів. Категорія вітру: сильний. Його швидкість – до 138 м/с. 7 балів. Категорія: міцний. Швидкість варіюється від 139 до 171 м/с.

8 балів. Категорія: дуже міцний. Його швидкість – до 207 м/с.

9 балів. Категорія: шторм. Швидкість потоку – до 244 м/с.

10 балів. Категорія: сильний шторм. Швидкісні показники – до 284 м/с.

11 балів. Категорія: жорсткий шторм. Його швидкість – від 285 до 326 м/с.

12 балів. Категорія потоку: ураган. Швидкість становить від 327 м/с і більше.

Найпотужніші вітру

Кілька років тому шкала Бофорта була розширена американською національною метеорологічною службою. Доповнення відносяться тільки до категорії «ураган»:

- 12.1 бали – сильний ветровал. Його швидкість становить від 35 до 42 м/с. При цьому вітер змінює напрямок постійно. Руйнівний вплив поширюється на телеграфні стовпи і дерев'яні споруди. - 12.2 бали. Такий ураган має швидкість руху до 49 м/с. Відзначаються пошкодження дахів, дверей і вікон кам'яних будівель.

- 12.3 бали. Вітер зі швидкістю до 58 м/с руйнує легені будинку, наганяє хвилі висотою до 35 м. Можлива повінь.

- 12.4 бали. Такий ветровал характеризується швидкістю руху 59-70 м/с. Потік вириває середні дерева з корінням, завдає сильні пошкодження міцним будівель.

- 12.5 бали. Вітер зі швидкістю понад 71 м/с руйнує потужні будівлі, в тому числі кам'яні. В грунті залишаються глибокі вирви. В небо піднімаються важкі предмети. Повінь неминуче.

Локальні вітру

Найчастіше такі потоки формуються на рівнинах континенту або над морем. Одним з найбільш поширених видів є бриз. У цьому випадку переважний напрямок вітру характеризується локальної циркуляцією теплого повітря. Утворюється завдяки перепаду низького тиску при позитивній температурі. Швидкість локальних вітрів рідко перевищує 4 м/с. Більш інтенсивні потоки виходять з гірських хребтів. Формування відбувається на висотах, а подих – переважно в долинах.

Глобальні вітру

Мова йде про муссонах і пассатах. Перший вид глобальних вітрів є сезонним. Він змінює свій напрям всього 2 рази за рік. Тропічні мусони рухаються зі середніх широт. Вони переважно теплі. Внетропические дмуть з полярних та помірних широт, значно знижуючи температуру повітря.

Пасати залежать від атмосферного тиску. Найчастіше дмуть із заходу. У рідкісних випадках можна спостерігати східні і південні пасати. Головною локацією поширення є зона екватора.