Ветар је ваздушни ток који се по правилу креће у водоравном смеру из зоне високог атмосферског притиска у зону ниског. Његова главна својства су правац, снага и трајање.
Како се формира ветар?
Главни узрок стварања ветра је неравномерна расподела атмосферског притиска. Сунчеве зраке, допиру до површине Земље, греју океан и копно. Штавише, температура у различитим деловима наше планете расте неравномерно.
На пример, зона екватора и одговарајући појасеви су најгрејанији. Температура океанских вода расте мање интензивно од температуре копна, међутим водена тела дуже задржавају топлоту.
Тако се ваздушне масе такође загревају неравномерно. Зоне са различитим притисцима формирају, што резултира циркулацијом ваздуха. Дакле, загрејани токови (узлазни) из зоне ниског притиска журе се према горе. У међувремену, охлађени ваздух (спустови) спушта се и жури у подручје ниског притиска.
Атмосфера Земље не престаје ни на секунду. Процес циркулације ваздуха је по природи глобални. Када се сударају масивни токови топлог и хладног ваздуха, настају ветрови различитог интензитета.
Класификација брзине ветра у тачкама на Беауфортовој скали
У свету је уобичајено разликовати ветар по брзини и јачини у тачкама од 0 до 12. За то се користи Беауфортова скала коју је развио ирски морнар, картограф и војни адмирал Францис Беауфорт.
Беауфорт је имао много заслуга и талената, али светску славу стекао је управо захваљујући овој скали. Током своје службе у морнарици, Францис је редовно посматрао ветар. Податке је записао у дневник. У будућности му је проматрање помогло да развије лествицу, која је званично одобрена 1838. године.
Интересантна чињеница: Да ода почаст угледним службама Францис Беауфорта, добио је име по мору, острву Антарктика и рту на северу Канаде.
У 20. веку је Беауфортова скала довршена: систем од 12 тачака проширен је на 17 тако да је могуће класификовати нарочито јаке ветрове, на пример, тајфоне. Али проширена верзија се користи само у оним областима у којима се такви тајфуни јављају прилично често (Кина, Тајван итд.).
Према Беауфортовој скали, јачина ветра је одређена према два критеријума:
- узбуђење отвореног мора;
- ефекат ветра на копнене објекте.
У складу с тим, постоје две табеле: једна за копно, друга за отворени океан. Табела за копно приказује снагу и брзину ветра у метрима у секунди. У другој опцији, брзина ветра је дата у чворовима. Обје скале означавају заједничке особине које могу одредити јачину струјања зрака.
Правац ветра
Правац ветра углавном зависи од разлике атмосферског притиска и ротације Земље. Примећено је да на половима планете преовлађују источни ветрови. У умјереној зони обје хемисфере, вјетрови пушу према западу.
У тропској зони постоје ваздушне струје према истоку. Постоје и велика подручја у којима се ветар креће вертикално, поштујући правило ниског и високог атмосферског притиска. То су суптропска и субполарна зона.
У климатологији и метеорологији постоји концепт руже ветра. Ово је дијаграм типа вектора који приказује режим ветра у датом подручју, заснован на сталном посматрању.
Ружа ветрова је полигон чији се зраци разилазе од средишта дијаграма. По дужини сваке греде можете проценити колико често дува ветар у одређеном правцу. Ове информације се узимају у обзир при изградњи инфраструктурних објеката (путеви, траке за слетање итд.) И у многим другим индустријама.
Интересантна чињеница: права ружа ветра нужно има различите зраке. Ако су сви зраци на слици равномерно распоређени, то је само графички приказ кардиналних тачака.
Врсте ветрова
Према главној класификацији, ветрови се деле на константне (или претежне) и сезонске.
Називају се стални ветрови који не мењају смер. Они настају услед контакта зона високог и ниског притиска. У складу са тим, сезонски ветрови мењају смер у зависности од тренутне сезоне.
Посебну категорију чине и локални ветрови. То су ваздушне масе које круже само у одређеним деловима планете. Штавише, они одређују климатске услове ове зоне.
Трајан
Врсте преовлађујућих ветрова:
- трговачки вјетрови;
- Вестерн
- источни.
Трговински ветрови - ветрови који дувају са истока између тропа и журе ка екватору. Одвојени су траком без ветра. Трговачки ветрови усмеравају тропске циклоне у западном смеру.
Умерени западни ветрови представљају ваздушне струје које преовлађују на умереној ширини - између 35 и 65 степени северно и јужно. Крећу се од запада ка истоку.
Источни вјетрови поларних подручја усмјерени су из зона високог притиска у зоне ниског притиска.
Сезонски
Сезонски вјетрови представљени су једном категоријом - монсуни. Они дувају у тропима већ неколико месеци. Истовремено, двапут годишње, монсуни нагло мењају смер.
Љети зрак тече од океана до копна, а зими обрнуто - с копна у оцеан. Монсуни са собом доносе и велику количину кише у топлој сезони. Формирање ветрова догађа се на истоку и југоистоку Азије.
Локално
Локални ветрови су најразноликији. Међу њима се могу разликовати следеће врсте:
- Повјетарац је топла струја зрака на споју тијела морских вода и обале. Промени смер два пута дневно. Током дана, ветар дува са мора до копна, ноћу - од обале према мору.
- Самум је суви ветар пустињског типа који носи огромне масе песка. Налази се у афричким пустињама и на Арапском полуострву.
- Сироццо - ваздух тече преко Северне Африке и Средоземља, који имају правац југо-запад и југ.
- Бура - вјетрови формирани у подручјима гдје планине граниче са морима. Температура потока зависи од годишњег доба. Правац је од планина до мора.
- Фонн - ветар дува са гура према долинама. Карактерише га сувоћа и настаје због разлике у висини на малом простору. Распрострањен у планинским пределима Северне Америке, Евроазије.
- Суви ветар - јавља се у умереној зони преко степа и пустиња. Ваздух је сув и врућ.
- Нордер је ветар примећен у Мексичком заљеву и дува са севера.
- Зуид - назив се односи на јужни ветар који се среће на северном полу.
- Марсхмалловс - ваздушни ток на истоку Средоземља који се јавља у топлој сезони.
Постоје и необичне врсте ветрова, попут торнада (ураган пронађен у Северној Америци), хабуб (афричке пешчане олује), мећава (канадска снежна олуја попут сибирске снежне олује), хамсин (врућа галерија у Саудијској Арабији која траје око 50 дана) и други .
Како се мери брзина ветра?
За мерење брзине ветра пронађени су посебни инструменти који се називају анемометри. Механички су, ултразвучни и термички. Механички су подељени на чашицу и лопатицу.
Чајни анемометар сматра се најчешћим. Такав уређај састоји се од хемисферних посуда и ротора. У овом случају здјеле су монтиране на ротор, а када дува ветар, почињу да се окрећу.
Основа ове методе мерења је разлика у притисцима које ветар ствара на конвексној и конкавној страни здјела. Брзина ротора одговара брзини ветра.
Шта одређује брзину и снагу ветра?
Брзина ветра зависи од тога колико је велика разлика у атмосферском притиску између територија. Дакле, што се бржи ветар креће, то је већи показатељ његове снаге, са којом проток делује на околне објекте.
На пример, можемо узети три територије: на једном барометру приказује 765 мм живе колоне, на другом - 760, на трећем - 750. Ветар који дува са прве територије биће јачи и бржи у трећем него у другом због веће разлике у притисцима .
Који ветрови узрокују стварање различитих струја?
Морске струје су снажне водотоке који се непрестано крећу или се повремено настају у морима и океанима. Струје настају из различитих разлога, од којих је један ветар.
Узроковане ветром, струје су подељене у две врсте:
- Дрифт - настају само под утицајем ветра.
- Ветар (комбинован) - настаје не само због јачине ветра, већ у вези са различитом густином воде, нагибом нивоа мора.
Смјер тока овиси о смјеру кретања зрака. Ветровне струје су увек само површне. Најмоћнији међу њима су западни ветрови чија је дужина око 30.000 км, као и струје Соутх Пассат.
Интересантна чињеница: Ток западних ветрова или антарктичка циркуларна точка је једини водени ток који пролази кроз све меридијане.
Тако морске струје изазивају монсуне, трговачке вјетрове и западне вјетрове.
Зашто је зимски притисак виши над копном него преко океана и обрнуто љети?
Зими се копно хлади брже од океанских вода. Тако се ваздух хлади над копном, а ниво притиска расте. Изнад воденог стуба ваздух је топлији, а притисак нижи.
У љето се примјећује супротна ситуација. Површина земље се загрева брже, па се изнад ње формира подручје ниског притиска. Преко хладног океана - висок притисак.
Ово такође одређује правац монсуна у различито доба године. Летњи монсун дува према копну, а зимски монсун према океану.
Људска употреба ветра
Ветар је основни извор енергије, који је, осим тога, еколошки прихватљив. А очување екологије је један од главних актуелних задатака човечанства. Занимљиво је да вјетроелектрана већ дуже вријеме служи људима.
Раније су то били најједноставнији уређаји попут млинова. Интегрисане вјетроелектране су у изградњи, уз помоћ којих се енергија вјетра претвара у електричну енергију.
Енергија ветра може се претворити у следеће врсте енергије:
- кинетичка - за кретање једрењака (у прошлости), летове балона;
- механички - за инсталације које пумпају воду и мељеју зрно (застареле методе);
- електрични - за производњу електричне енергије.
Потенцијално се енергија ветра налази на шестом месту на листи могућих извора после сунчевог зрачења, угља, уранијума, нафте и природног гаса. Дакле, могућа количина електричне енергије која се може добити из вјетроелектрана је око 25-700 ТВ годишње.
Интересантна чињеница: Према прорачунима Глобалног савета за енергију ветра, активни развој енергије ветра смањиће количину угљен-диоксида који се емитује у атмосферу за 1,5 милијарди тона годишње.
Водеће земље у области енергије ветра (2015):
- Кина - 115.000 МВ.
- САД - 65.000 МВ.
- Немачка - 39.000 МВ.
- Шпанија - 22.000 МВ.
- Индија - 22.000 МВ.
- Велика Британија - 12.000 МВ.
- Канада - 10.000 МВ.
- Француска - 9.000 МВ.
- Италија - 8.000 МВ.
- Бразил - 6.000 МВ.
У Русији је енергија ветра слабо развијена и за то постоји неколико разлога. Прво, просечна брзина ветра на читавој територији је око 5 м / с (годишње рачунање). Ово је недовољан показатељ за стандардне инсталације, тако да се додају трошкови додатне опреме.
Друго, боље је одабрати стабилне изворе енергије који су неовисни о различитим факторима (посебно природним). Снага ветра у нашој земљи повезана је са многим другим недостацима, посебно када је реч о малим количинама. На пример, велике цене опреме, проблематичан рад, одржавање система итд.
Вредност у природи
Ветар је најважнији природни фактор који утиче на компоненте природе: климатске услове, геолошке процесе, биљке, животиње итд.
Главни ефекти ветрова:
- Појава јаких океанских струја које одређују климу околних подручја.
- Ерозија тла услед пухања ситних честица.
- Формирање нових облика земљишта. На пример, преношење и полагање песка ветром доводи до појаве пешчаних дина.
- Транспорт пустиње и загађење ваздуха. На примјер, љети пушу вјетрови на сјеверној хемисфери. У исто време, они се постепено приближавају подручјима суптропских пустиња. Као резултат тога, прашина из Сахаре током читаве сезоне стиже до југоисточног дела Северне Америке.
- Ширење пожара. Ветар је један од главних фактора који утиче на брзо ширење пожара, посебно шумских пожара.
- Утицај на биљке. Проток ваздуха шири семе неких биљака, ограничава раст дрвећа, а такође може изазвати механичка оштећења превоженим чврстим честицама.
- Утицај на животиње. Ветар појачава хладноћу у комбинацији са ниским температурама - то је главни аспект његовог утицаја на животињски свет. На пример, пингвини, птице, инсекти приморани су да се прилагођавају утицају ветра. Кретање ваздушних маса је корисно за неке врсте - јелени препознају грабљивице из далека због акутног мириса.
Интересантна чињеница: најпознатије биљке које се шире захваљујући ветру су маслачак, јавор, шипак. Загађење многих биљака настаје због преношења полена.
Зашто ветар дува од мора до копна током дана, и обрнуто ноћу?
Основни фактор је температура и одговарајући атмосферски притисак, као што је случај са зимским / летњим монсунима. Али ветар који формира на граници копненог и морског резервоара има своје име - ветар.
Током дана, земља се загрева брже од воде, тако да ветар дува у зону ниског притиска. Ноћу се земаљска површина брже хлади, а вода остаје топла, тако да поветарац мења смер и пуше према мору.
Иза Земље
Изван наше планете разликује се неколико врста ветра:
- соларни;
- планетарни;
- ванземаљац.
Соларни ветар није кретање ваздушних струја, већ плазма коју соларна атмосфера емитује. Ова појава се дешава брзином од око 400 км / с. Хелиосфера је велики део међузвезданог простора који окружује соларни систем и формиран је соларним ветром.
Интересантна чињеница: Земљино магнетно поље спречава да ветар уђе у атмосферу. Али понекад су блицеви на Сунцу толико снажни да се соларни ветар ипак пробија кроз ову заштиту и изазива аурору, магнетне олује.
Планетарни ветар је кретање гасова у горњој атмосфери планете. Због тога планета губи способност интеракције са другим честицама гаса. Ако се такви процеси наставе дуги низ година, планета може изгубити атмосферу, снабдевање водом итд.
На осталим планетима такође постоје различити ветрови. На Венери они пушу брзином од 83 м / с и могу да лете око планете за неколико земаљских дана. На Јупитеру ветар достиже 100 м / с или више. Најјачи потоци на Сатурну су око 375 м / с.
Интересантна чињеница: познато је да на Марсу има неколико врста ветра. На пример, торнада прашине и ветрови који дувају са ступова брзином од око 110 м / с.