Ветер

Ветер. Погода и ее предсказание

Ветер. Погода. Служба погоды

Связь между ветром и изменениями погоды была установлена еще Аристотелем (384—322 гг. до нашей эры), который написал первую книгу о метеорологических явлениях.

Ветер

Ветром называют такое движение воздуха относительно зем­ной поверхности, в котором преобладает горизонтальная составля­ющая. Характеризуют ветер направлением, скоростью и порыви­стостью. Непосредственной причиной возникновения ветра являет­ся различие атмосферного давления в разных точках земной поверхности, создающее горизонтальный барический градиент (см. раздел 1.2.3). Движение воздуха, возникшее под действием силы барического градиента, происходит не точно по направлению этого градиента, т. е. не по примой линии от высокого давления к низ­кому, а по более сложной траектории, обусловленной взаимодей­ствием силы градиента с отклоняющей силой вращения Земли, центробежной.силой и силой трения.

Под влиянием вращения Земли движущийся воздух отклоняет­ся от направления барического градиента в северном полушарии вправо, в южном — влево. Центробежная сила возникает при дви­жении воздуха по криволинейной траектории. Сила трения возни­кает в результате соприкосновения движущегося воздуха с под­стилающей поверхностью, а также внутри самой воздушной мас­сы из-за разной скорости движения отдельных ее слоев. Вслед­ствие трения воздух у поверхности движется медленнее, чем в вы­шележащих слоях. Сила трения уменьшает как скорость ветра, так и отклонение ветра от направления барического градиента.

Под совокупным действием перечисленных сил ветер в нижнем слое атмосферы над сушей отклоняется от барического градиента на 50—60°, над морем —на 60—70°. Угол отклонения ветра от градиента возрастает с высотой и примерно на 1000—1500 м прибли­жается к 90°.

Порывистость ветра возрастает с увеличением его скорости. Порывы, т. е. скачкообразные усиления и ослабления ветра, при средней его скорости 5—10 м/с в среднем составляют ±3 м/с, а при скорости 11—15 м/с возрастают до ±5—7м/с.

Скорость ветра измеряют в метрах в секунду (м/с), реже в ки­лометрах в час (км/ч) и баллах. За направление ветра принимают то, откуда дует ветер. Направление определяют в румбах (их 16) или угловых градусах.

Рекомендуемые материалы

На метеорологических станциях для определения направления и скорости ветра у поверхности земли служит флюгер; он уста­навливается на высоте 10—12 м над земной поверхностью.

Для определения скорости ветра в поле, в лесополосе, на опытных посевах и т. д. служит ручной анемометр. Это удобный походный прибор, предназначенный для измерения сред­ней скорости ветра за небольшой интервал времени (обычно 100 с).

На метеостанциях широко используются также электрические анемометры и анеморумбометры (М-63-1М), а также самопишу­щие приборы для непрерывной регистрации направления и скоро­сти ветра — анеморумбографы (М-64 и др.).

Для изучения повторяемости ветров различных направлений строят график, называемый розой ветров, на котором выявляется также и преобладающее направление ветра в данном месте за определенный период (месяц, сезон, год).

Суточный и годовой ход скорости ветра. Влияние подстилающей поверхности на скорость ветра

Суточный ход скорости ветра над поверхностью океанов почти не выражен, но над сушей проявляется четко. В конце ночи скорость ветра бывает наименьшей, а после полудня достигает максимума. Особенно четко выражен суточный ход скорости ветра летом в ясные дни, что объясняется усилением конвекции и тур­булентного перемешивания вследствие сильного, но неодинаково­го нагревания участков подстилающей поверхности в такие дни.

Суточный ход скорости ветра летом наблюдается до высоты 200—300 м. В более высоких слоях ветер не испытывает тормо­зящего влияния подстилающей поверхности и не ослабевает даже ночью. Вторжения воздушных масс иногда нарушают нормальный суточный ход скорости ветра.

Годовой ход скорости ветра определяется закономерностя­ми общей циркуляции атмосферы. Поэтому он неодинаков в раз­личных районах земного шара. На Европейской части СССР ле­том средние скорости ветра наименьшие, а в январе и феврале — наибольшие. В Восточной Сибири, наоборот, в январе и феврале

средние месячные скорости ветра наименьшие, а летом — наи­большие. Наибольшая скорость ветра на Земле наблюдается в некоторых пунктах Антарктики, где средняя суточная скорость достигает 45 м/с, а максимальная — 90 м/с.

[~ На скорость ветра большое влияние оказывает подстилающая поверхность. Над океанами скорость ветра наибольшая. Над неровной поверхностью суши она уменьшается под действием си­лы трения. В котловинах и долинах скорость ветра меньше, чем над холмами, в городе она меньше, чем в сельской местности, на полях, защищенных лесополосами, меньше, чем в открытой степи, и т. д. Ослабление скорости ветра непосредственно у земной по­верхности особенно заметно. Так, над травяным покровом на вы­соте 10 см скорость ветра уменьшается на 65—80% при скорости ветра 3—5 м/с на высоте 2 м. ^

Местные ветры

Воздушные течения в нижнем слое атмосферы, характерные для определенных ограниченных географических районов, называ­ются местными ветрами.

Бризы — это ветры, возникающие на берегах морей и круп­ных озер в ясную погоду. Днем вследствие более сильного нагре­ва суши по сравнению с водоемом давление над ней понижается и в слое атмосферы до высоты около 100 м возникает перенос воздуха с водоема на сушу, проникающий на расстояние 30—40 км от берега. Дневной (морской) бриз смягчает жару на берегу и по­вышает влажность воздуха, что благотворно действует на расте­ния. Ночью поверхность водоема теплее соседней суши и ветер' меняет направление на противоположное: происходит перенос воздуха с суши на водоем — береговой бриз.

Морской бриз начинается с 8—10 ч, после полудня достигает максимальной скорости (5—6 м/с), а перед заходом солнца зату­хает. Берегозой бриз дует ночью, скорость его меньше морского и не превышает 3—4 м/с. Бризы представляют собой замкнутую местную циркуляцию воздуха.

Бризы особенно хорошо выражены в тропических пустынях, расположенных на побережьях. В Советском Союзе бризы наблю­даются в теплое время года на побережьях Черного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей. На побережьях больших озер бризы выражены слабо и распространяются на сушу лишь на небольшое расстояние от побережья.

Горно-долинные ветры возникают в результате силь­ного нагревания склонов гор при ясной погоде. Нагретый днем воздух поднимается по склонам, образуя слабый долинный ветер. Ночью склоны гор остывают и холодный воздух стекает вниз, вы­тесняя более теплый воздух из долины. Возникает горный ветер. 150

Глава 7

Весной такой ветер может вызвать понижение температуры воз­духа, опасное для цветущих садов.

Фен — теплый сухой ветер, дующий с гор в долину и нередко действующий на растения так же, как суховей. Фен образуется при перетекании воздуха через горные хребты. Поднимаясь по на­ветренной стороне горы, воздух охлаждается, пар в нем конден­сируется и выпадает в виде осадков. Перевалив через хребет и опу­скаясь по склону, воздух адиабатически нагревается. Оставшийся в нем водяной пар быстро удаляется от состояния насыщения, и воздух, опустившись в долину, приобретает более высокую тем­пературу и меньшую относительную влажность, чем он имел пе­ред поднятием на горный хребет (рис. 28).

Ветер. Погода и ее предсказание 151

е=Ц7гПа; 1=92 С

Рис. 28. Схема образования фена. ^

Например, если до подъема воздуха его температура была 20° С, а относительная влажность 50%, то, перевалив через хре­бет на высоте 3000 м и опустившись до прежнего уровня, воздух будет иметь температуру 29,5° С, а относительную влажность 14%. Чем больше высота, с которой опустился воздух, тем выше в до­лине температура фена, тем ниже его относительная влажность и сильнее губительное действие на растения.

Информация в лекции "Этапы проектирования баз данных" поможет Вам.

Следует отметить особый тип ветров — муссоны, которые относятся к общей циркуляции атмосферы (см. раздел 2.2) и охва­тывают огромные территории. Муссоны — устойчивые воздушные течения, дважды в год меняющие свое направление. Поэтому раз­личают летний и зимний муссон. Зимой вследствие повышенного атмосферного давления над сушей ветры, направленные с суши на море, несут континентальный воздух, что обусловливает мало­облачную зиму на побережье. Летом муссон приносит влажный морской воздух и сопровождается большим количеством осадков.

В СССР муссоны хорошо выражены на Дальнем Востоке. По­этому зимы здесь суровые, малоснежные. Например, во Владиво­стоке, который находится на широте Сочи, зима холоднее, чем в Архангельске, осадков выпадает мало, а лето влажное — коли­чество осадков в 3—4 раза больше, чем зимой. В Южной Азии летний тропический муссон обусловливает огромное количество осадков, вследствие чего он является здесь основным фактором, обеспечивающим функционирование сельского хозяйства в Индии, Пакистане и других странах этого региона.

Значение ветра

Ветер способствует перемешиванию воздуха, поддерживая по­стоянство газового состава атмосферы. Он переносит влажный воз­дух с океанов и морей в глубь материков, обеспечивая растения влагой. Ветер является источником энергии, что особенно важно для отдаленных районов. Он может приводить в движение^ раз­личные ветродвигатели, используемые часто в сельском хозяйстве. Ветер способствует опылению растений, переносу семян дикорас­тущих деревьев и трав.

Отрицательное действие ветра состоит в усилении непродук­тивного испарения с поверхности почвы, обусловливающего поч­венную засуху, а также в ветровой эрозии и в усилении повреж­дения растений при атмосферной и почвенной засухах. Сильные ветры (ураганы) разрушают постройки, мосты, линии связи и электропередачи, вызывают метели, пыльные бури, наводнения, полегание посевов и т. д.

Скорость ветра и его направление необходимо учитывать при подкормке полей удобрениями и при опылении ядохимикатами са­дов с самолетов и вертолетов. Направление господствующих вет­ров (по розе ветров) невбходимо знать при закладке лесополос и посеве кулис, при снегозадержании и борьбе с ветровой эрозией, при выпасе скота на пастбищах и т. д. Для сельского хозяйства имеют значение также местные ветры —бризы, горно-долинные, фены. На территориях, имеющих муссонный климат, решающее значение для сельского хозяйства имеют муссоны, определяющие годовой режим осадков.