Увійти  \/  Зареєструватися  \/ 

Вхід на сайт

Зареєструватися

Введене Вами ім'я недійсне.
Будь-ласка, введіть допустиме ім'я користувача. Без пробілів, у всякому випадку 2 , НЕ повинно бути символів: < > " ' % ; ( ) &
Пароль недійсний.
Ваші паролі не збігаються. Будь-ласка, введіть Ваш пароль в поле пароля та повторно введіть його в полі підтвердження.
Недійсна адреса електронної пошти
Адреси електронної пошти не збігаються. Будь-ласка, введіть Вашу адресу електронної пошти в поле адреси електронної пошти та повторно введіть адресу у полі підтвердження.
* * Обов'язкове поле

Вітер, основні характеристики вітру, причини утворення

Вітром називають сукупність горизонтальних рухів повітря відносно земної поверхні. До основних характеристик, що описують вітер, належать швидкість та напрям вітру.

Вітер характеризується вектором швидкості. На практиці під швидкістю вітру розуміють тільки числове (скалярне) її значення. Напрям вектора швидкості називають напрямком вітру. Швидкість вітру виражається в метрах за секунду, кілометрах за годину та у вузлах (морських милях за годину). Існує також оцінка швидкості вітру в балах, так звана шкала Бофорта, за якою весь інтервал можливих швидкостей вітру ділиться на 12 градацій.

Розрізняють згладжену швидкість вітру за деякий невеликий проміжок часу, під час якого проходить спостереження, і миттєву швидкість вітру, яка сильно коливається і може бути значно вищою або нижчою згладженої швидкості. Прилади для вимірювання швидкості вітру, анемометри, як правило дають значення згладженої швидкості.

Напрям вітру визначається стороною горизонту, звідки дме вітер, або кутом, який утворюється напрямком вітру з меридіаном місця спостереження, тобто його азимут. У першому випадку розрізняють 8 основних румбів горизонту, і 8 проміжних. Так само, як і для швидкості, розрізняють миттєвий і згладжений напрям вітру. Для окремих територій, на базі одержаних осереднених даних, будують так звану розу вітрів, яка показує відносну частоту повторюваності вітру різних напрямів.

Виникнення горизонтальних повітряних течій обумовлене дією 4-х основних сил.

1. Градієнтна сила. Будь-який рух виникає під дією якоїсь сили. Сила, що приводить у рух повітря, виникає при різниці тиску в двох точках простору. Різниця тиску по горизонталі характеризується горизонтальним градієнтом тиску. Тому ця сила називається градієнтною силою. Під дією градієнтної сили повітряні маси починають рухатись за напрямком горизонтального градієнту тиску.

2. Відхиляюча сила обертання Землі (сила Коріоліса). Так як вітер – це рух повітря відносно Землі, то необхідно врахувати, що сама Земля обертається навколо своєї осі з кутовою швидкістю ω. Виражена в радіанах в секунду, вона дорівнює:

ω = 2π/24∙60∙60 = 7,29∙10-5 сек-1

Ще в 1838 році Коріоліс довів, що при будь-якому русі відносно обертальної системи координат тіло зазнає додаткове, так зване поворотне прискорення. Зазнає його і повітря, що рухається відносно Землі, тобто вітер. Повітря, приймаючи участь в обертальному русі Землі, намагається по інерції зберегти напрям руху, наданий йому первинною силою. Але оскільки Земля – це обертальна система, то і повітряний потік відхиляється від свого первинного напрямку. Сила Коріоліса направлена під прямим кутом до руху повітря, в північній півкулі вправо, в південній півкулі – вліво. Тому вона не прискорює і не сповільнює цей рух, а лише змінює його напрям. Для різних широт силу Коріоліса можна розрахувати за формулою:

А = 2Vωsinφ

де V – швидкість вітру, φ – широта місцевості.

3. Сила тертя. Сила тертя гальмує рух повітря. Вона складається з сили зовнішнього тертя R0, пов’язаною з гальмуючою дією земної поверхні, та з сили внутрішнього тертя R1, пов’язаної з молекулярною та турбулентною в’язкістю повітря. Сила зовнішнього тертя лише гальмує рух, але не змінює його напрям. Вона направлена проти руху повітря і пропорційна його швидкості: R0 = -k0V, де k0 – коефіцієнт пропорційності.

Дія сили внутрішнього тертя полягає в тому, що сусідні повітряні шари і об’єми, які мають різну швидкість, впливають на взаємний рух і між ними виникає сила в’язкості. Основна частина внутрішнього тертя обумовлена турбулентним перемішуванням, і тому часто називається турбулентним тертям.

Сила внутрішнього тертя не має завжди визначеного однакового напряму відносно до руху повітря, зокрема не співпадає з силою зовнішнього тертя. Тому загальна сила тертя дорівнює:

R = -kV, де k – коефіцієнт пропорційності, що залежить не лише від шорохуватості підстильної поверхні (як у випадку k0), але й від інтенсивності турбулентності в повітрі, що рухається.

4. Центробіжна сила. Ця сила виникає при криволінійному русі повітря. В розрахунку на одиницю маси вона виражається формулою:

C = V2/r, де V – швидкість руху, r – радіус кривизни траекторії.

Центробіжна сила направлена по радіусу кривизни траекторії руху від центру, тобто в сторону випуклості траекторії.

Останні матеріали розділу "Метеорологія та кліматологія"

2012 рік увійшов до десятки найтепліших в історії спостережень

В десятку найтепліших за більш ніж 130 років інструментальних спостережень увійшов 2012 рік. Він так...

Британські синоптики: Землі не загрожує різке потепління

Метеобюро Великобританії пророкує, що клімат в найближчі чотири роки буде змінюватися повільніше, ні...

У Західній Антарктиці зафіксували аномальне зростання температури

Дані, зібрані американською антарктичною станцією Берд, свідчать про стрімке збільшення середньорічн...

Наступний рік буде тепліше 2012-го, прогнозують британські синоптики

Глобальна температура повітря в 2013-му році трохи більше ніж на півградуса перевищить довгострокови...

Вітер, основні характеристики вітру, причини утворення

Вітром називають сукупність горизонтальних рухів повітря відносно земної поверхні. До основних харак...

Сонячне випромінювання та сонячна стала

Промениста енергія Сонця є основним, а практично – єдиним джерелом тепла для поверхні Землі та її ат...

Географічний розподіл сонячної радіації

Розподіл річних та місячних значень сумарної сонячної радіації по Землі є нерівномірним. На географі...

Довгохвильове випромінювання земної поверхні і атмосфери

Природні поверхні суші, води, снігу або рослинності, а також штучно створені людиною поверхні будіве...

Географічна наука