Ветром называется перемещение масс воздуха из области высокого атмосферного давления в область с низким давлением.
Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением. Характеристика ветра в зависимости от силы дана в таблице 1. Скорость ветра определяется величиной барического градиента, т.е. разностью атмосфеного давления на установленную единицу расстояния равную 60 милям (1° широты), в сторону падения давления. Поэтому скорость ветра тем больше, чем больше барический градиент.
Из-за вращения Земли, под влиянием силы Кориолиса направление ветра не совпадает с ее вектрором барического градиента, а отклоняется в северном полушарии вправо, в южном влево. В средних широтах отклонение может достигать 60° .
За направление ветра берется точка горизонта, откуда он дует (ветер дует в компас). Также принято определять направление зыби, а “из компаса”, в направлении на горизонт, морские течения и течения рек.
Ветер по своей структуре не однороден. Он может быть струйным (ламинарным), когда слои воздуха движутся не перемешиваясь, т.е. их частицы не переходят из слоя в слой. Такое движение воздуха обычно бывает при слабых ветрах. Если же скорость ветра превышает 4 м/с, то частицы воздуха начинают двигаться беспорядочно, его слои перемешиваются и движение воздуха приобретает турбулентный характер. Чем выше скорость ветра, тем больше турбулентность, тем больше скачки скорости в отдельных точках воздушного потока и тем более порывистым становится ветер, возникают шквалы.
Шквалистый ветер характерен не только частыми и резкими колебаниями скорости, но и сильнейшими отдельными порывами продолжительностью до нескольких минут. Ветер, который резко увеличивает свою скорость в течение очень короткого промежутка времени на фоне слабого ветра или штиля, назвают шквалом. Чаще всего шквалы налетают при прохождении мощных кучево-дождевых облаков и нередко сопровождаютсяя грозой и ливнями. Скорость шквального ветра достигает 20 м/с и более, а в отдельных порывах 30-40м/с. При этом могут наблюдаться неожиданные повороты ветра до нескольких румбов.
Основной причиной шквала являетсяя взаимодействие восходящего потока возуха в передней части кучево-дождевого облака и нисходящего воздуха, охлажденного ливневым дождем, в тыловой его части в результате возникает характерный клубящийся вал с вихрем под ним, усиленный вихрями соседних воздушный слоев.
Вертикальные вихри в грозовом облаке могут образовывать смерчи. Когда скорость такого вихря достигает 100м/с, нижняя часть облака в виде воронки опускается к подстилающей поверхности (земле или воде), навстречу поднимающемуся вверх пылевому или водяному столбу. Встреча со смерчем опасна: обладая большой разрушительной силой и вращаясь по спирали, он может поднять вверх все, что оказыввается на его пути. Высота смерча достигает более 1000 метров, горизонтальная скорость 30-40 км/час. Поэтому при виде смерча нужно определить направление его перемещения и немедленно уходить в сторону.
Иногда смерч может образоваться и без грозовых облаков. В этом случае он зарождается не из тучи, а на поверхности земли или моря, нередко при безоблачном небе. Это смерчи"хорошей погоды". Они быстро разрушаются и практически безопасны. Часто их сушествование можно быстрее заметить по характерному свистящему звуку, который раздается при его движении, чем увидеть.
Воздух, воздушные массы находятся в постоянном движении, которое постоянно меняет и свою скорость и направление. Но в глобальных, планетарных масштабах это движение имеет четко выраженную закономерность, которая определяется общей циркуляцией атмосферы, зависящей от распределения атмосферного давления в общирных районах земного шара - от тропиков до полярных зон.
В экваториальной зоне теплый воздух тропиков поднимается вверх, что приводит к образованию на границе тропосферы ветера, называемого антипассат. Антипассат растекается в направлении к полюсам, соответственно к северу и к югу.
Охлажденные воздушные массы антипассата оседают на поверхность земли, создавая в субтропиках повышенное давление и ветер, называемый пассатом, который устремляется в экваториальную зону.
Под действием силы Кориолиса пассаты северного полушария получают северо-восточное направление, а южного полушария (кроме северной части Индийского океана, где дуют сезонные муссонные ветры) - юго-восточное направление. Скорость пассатных ветров также постоянна и достигает 5-10 м/с.
В экваториальой зоне пассаты ослабевают и поворачивают на восток. Поэтому между пассатами обоих полушарий возникает штилевая зона (в Атлантике "конские широты") характерная пониженным давленим, грозами и ливнями, штилями. В широтах 40-60° обоих плушарий преобладают ветры западной четветри. Они менее устойчивы (от NW до SW), но значительно сильнее (10-15 м/с или 6-7 баллов). В южном полушарии, где западные ветры огибают весь мировой океан, лежали осноные пути парусных судов для плавания из Европу в Австралию и обратно в Европу вокрус мыса Доброй Надажды и мяса Горн. За свою силу, повторяемость (до 50%) и частые штормы эти ветры получили прозвище "бравые весты", а широты -"гремящие сороковые" и “ревущие шестидесятые”.
В приполярных районах обоих полушарий, где оседают холодные массы воздуха верхних слоев тропосферы, образуя так называемые полярные максимумы, преобладают юго-восточные и восточные ветры.
Пассаты - первые в категории господствующих ветров, т.е. постоянно дующих в определенных районах в течение определенного промежутка времени. Скорость и направление господствующих ветров определяется по многолетним наблюдениям для каждого моря или морского района.
Другая категория ветров - местные, дующие только в данном месте или нескольких местах земного шара, возникают при изменении тепловых условий в течение некоторого времени или под влиянием рельефа местности (характера подстилающей поверхности)
К первому типу относятся следующие ветры:
Бризы образуются под влиянием неодинаково нагревания суши и моря. Область существенная для образования бризов располагается в прибрежной полосе морей (около 30-40 км). Ночью ветер дует от берега к морю (береговой бриз), а днем, наоборот,- с моря на сушу. Морской бриз начинается около 10 часов утра, а береговой - после захода солнца. Бриз относится к ветерам вертикального развития и на высоте нескольких сот метров дует в обратную сторону. Интенсивность бриза зависит от погоды. В жаркие летние дни морской бриз имеет умеренную силу до 4 баллов (4-7 м/с) береговой бриз значительно слабее.
На суше так же можно наблюдать бризы. Ночью у поверхности земли существует тяга воздуха с поля к лесу, а на высоте крон деревьев - из леса к полю.
Фён - горячий сухой ветер, который возникает при обтекании влажного воздуха горных вершин и нагревании его теплой подветренной подстилающей поверхостью горного склона. На Черном море наблюдается у побережья Крыма и Кавказа преимущественно весной.
Бора - очень сильный ветер, направленный вниз по горному склону в местностях, где горный хребет граничит с теплым морем. Холодный воздух с большой скоростью устремляется вниз, к морю, достигая иногда силы урагана. В зимнее время, при низких температурах вызывает обледенение. Наблюдается в районе Новороссийска, у берегов Далмации (Адриатическое море) и на Новой Земле. В некоторых горных районах, например, на Кавказе в районе Ленинакана, или в Андах ежедневно наблюдается такое явление, когда после захода солнца с горных вершин, окружающих долину, вниз устремляются массы холодного воздуха. Порывы ветра достигают такой силы, что срывает палатки, а резкое и сильное понижение температуры, может привести к переохлаждению организма.
Бакинский норд - холодный северный ветер в зоне Баку, дующий летом и зимой, Достигает штормовой, а нередко и ураганной силы (20-40 м/с) приносить с берега тучи песка и пыли.
Сирокко - очень теплый и влажный ветер, зарождающийся в Африке и дующий в Центральной части Средиземного моря, сопровождается облачностью и осадками.
Сезонные ветры – муссоны, которые носят континетальный характер и возникают вследствие разницы в атмосферном давлении при неравномерном нагревании суши и моря в летнее и зимнее время.
Как и другие ветры, муссоны имеют барических градиент, направленный в сторону низкого давления - летом на сушу, зимой на море. Под влиянием силы Кориолиса в северном полушарии летние муссоны Тихого океана у восточного побережья Азии отклоняются к юго-востоку, а в Индийском океане - к юго-западу. Эти муссоны приносят с океана на Дальний Восток пасмурную погоду, с частыми дождями, моросью и туманами. На южное побережье Азии в это время обрушиваются затяжные и обильные дожди, что приводит к частым наводнениям.
Зимние муссоны меняют свое направление на противоположное. Тихом океане они дуют с северо-запада, а в Индийском - с северо-востока в сторону океана.. Скорость ветра в муссонах неравномерна. Зимние северо-восточные муссоны совпадают с пассатами северного полушария, но их скорость не превышает 10 м/с. А вот летние муссоны Индийского океана достигают штормовой силы. Смена муссонов - происходит в апреле-мае и октябре-ноябре.
Ветер для предсказания погоды не менее важен чем облака. Тем более без ветра погода измениться не может. Ветер характеризуется силой и направлением. Силу ветра можно определить по его воздействию на наземные предметы и поверхность моря. В таблице №1 приведены признаки ветра по 12-балльной шкале Бофорта.
Западные ветры обычно приносят смягчение погоды, т.е. летом будет прохладнее, возможно, пройдет дождь. Зимой они сопровождаются обильными снегопадами, оттепелями. Северный ветер обязательно принесет холод, будут ли выпадать осадки неизвестно. Южный ветер приносит тепло, т.е. зимой – оттепель со снегом, летом тепло может быть и без осадков. Восточный ветер менее предсказуем, он может быть и холодным и теплым, одно можно сказать уверенно. Он не принесет большого количества осадков ни летом, ни зимой.
Таблица №1
| Балл |
Название ветра |
Скорость в м/сек | Признаки ветра | Давление Н/м 2 |
|
| На земле | На воде | ||||
| 0 | Штиль | 0-0,5 | Дым поднимается вверх, флаг весит спокойно | Зеркальное море | 0 |
| 1 | Тихий | 0,6-1,7 | Дым слабо отклоняется, листья шелестят, пламя свечи слабо отклоняется | Появляются небольшие чешуеобразные волны без барашков | 0,1 |
| 2 | Легкий | 1,8-3,3 | Движутся тонкие ветки, флаг слабо развевается, пламя быстро тухнет | Короткие, хорошо выраженные волны, гребни их начинают опрокидываться, но пена не белая, а стекловидная: рябит поверхность воды. | 0,5 |
| 3 | Слабый | 3,4-5,2 | Раскачиваются небольшие ветви, флаг развевается | Короткие волны. Гребни образуют стекловидную пену. Изредка образуются маленькие белыые барашки | 2 |
| 4 | Умеренный | 5,3-7,4 | Раскачиваются большие ветви, флаг вытягивается, поднимается пыль | Волны становятся длиннее, местами образуются пенящиеся "барашки" | 4 |
| 5 | Свежий | 7,5-9,8 | Раскачиваются небольшие стволы, свистит в ушах | Все море покрывается "барашками" | 6 |
| 6 | Сильный | 9,9-12,4 | Раскачиваются деревья, сильно рвет палатки | Образовываются гребнибольшой высоты, "барашки" на гребнях воды. | 11 |
| 7 | Крепкий | 12,5-15,2 | Срываются палатки, гнутся небольшие деревья | Волны громоздятся и производят разрушения, ветер срывает с гребней белую пену | 17 |
| 8 | Очень крепкий | 15,3-18,2 | Ломаются тонкие вветки, затрудняется движение, гнутся большие деревья | Заметно увеличивается высота и длина волн | 25 |
| 9 | Шторм | 18,3-21,5 | Ломаются большие деревья, повреждаются крыши | Высокие, гороподобные волны с длинными опрокидывающимися гребнями | 35 |
| 10 | Сильный шторм | 21,6-25,1 | Срываются крыши, вырываются с корнем деревья | Вся поверхность моря становится белой от пены, Раскаты в открытом иоре усиливаются и принимают характер толчков | 45 |
| 11 | Жесткий шторм | 25,2-29 | Происходят большие разрушения | Высота волн настолько велика, что находящиеся в поле зрения корабли временами скрываются за ними | 64 |
| 12 | Ураган | Более 29 | Происходят опустошения | Водяная пыль,срываемая с гребней, значительно уменьшает видимость | Св.74 |
Бриз (фр. brise) ветер, который дует на побережье морей и больших озёр. Направление бриза меняется дважды в сутки: дневной (или морской) бриз дует с мора на разогретое дневными лучами Солнца побережье. Ночной (или береговой) бриз имеет обратное направление. Скорость бриза небольшая, и составляет 15 м/с
Бу́ра (што́рм) очень сильный ветер, а также большое волнение на море. Также в ходе многочисленных наблюдений американскими учёными было установлено, что для районов, расположенных в северных широтах, снежной бурей можно считать зимний ураган, во время которого скорость ветра достигает 56 километров в час.
Тропический циклон циклон, образовавшийся в тропических широтах атмосферный вихрь с пониженным атмосферным давлением в центре. В отличие от внетропических циклонов, часто сопражён со штормовыми скоростями ветра. В мире ежегодно наблюдается около 80 тропических циклонов. Для формирования тропического циклона необходима высокая температура воды, сила тропических циклонов намного больше, чем внетропических.
Штиль (от нем. Stille тишина) затишье, безветренная или тихая погода со слабым ветром, скорость которого по шкале Бофорта не более 0,5 м/с. Обычно штили наблюдаются в экваториальной зоне затишья, в области Азиатского антициклона зимой, чаще в котловинах, чем на открытой местности.
Задание Определите по шкале Бофорта название ветра. Ветер в море бушевал, Превращая волны в вал. Что за слабый ветерок, Паруса надуть не смог? Ветер по морю гуляет И кораблик подгоняет, Он бежит себе в волнах На раздутых парусах… Пыль с дороги захватил, А потом набравшись сил, Завертелся, закружился И столбом до неба взвился. Шторм Штиль Свежий ветер Смерч
Ветром принято называть крупномасштабные потоки атмосферных газов, движущиеся в одном направлении и, как правило, с одинаковой скоростью. В метеорологии виды ветров прежде всего классифицируются по направлению движения, скорости, пространственным масштабам, силам, их вызывающим, региональной принадлежности и воздействию на окружающую среду. Эти воздушные потоки играют весьма существенную роль в жизни человечества, так как на протяжении многих столетий и тысячелетий служили источником чистой энергии (парусный флот, воздушные шары, и т.д.).
Виды ветров также различаются по продолжительности. Так, короткие потоки длительностью до нескольких секунд, имеющие большую скорость, принято называть порывами, а еще более сильные и продолжительные - шквалами. Длительные ветры могут отличаться в зависимости от силы, направления, масштаба и некоторых других параметров, по которым различают бриз (прибрежный ветер), бури, штормы, ураганы, тайфуны и прочие.
Все виды ветров имеют свои сугубо индивидуальные особенности, по которым их и идентифицируют метеорологи. Например, характерной чертой бриза является смена направления дважды в сутки. Ветры бывают не только кратковременными, они могут быть сезонными, то есть проявлять устойчивость в течение нескольких месяцев. К таким атмосферным явлениям относятся муссоны. А пассаты вообще имеют постоянный и стабильный характер.
Практически все виды ветров являются важнейшей и неотъемлемой частью экосистемы планеты, ключевым рельефообразующим фактором ее геологической эволюции. Они принимают деятельное участие в процессах почвообразования, вызывают эрозию горных пород, что существенно меняет облик поверхности планеты. Воздушные потоки также переносят семена различных растений, тем самым способствуя их более широкому распространению.
Ветер, являясь одной из могущественнейших стихий нашей планеты, оказал огромное влияние на все аспекты развития человеческой цивилизации. У многих народов ветры были культовыми или божественными персонажами мифологии и эпоса, главными вдохновителями поэтов и писателей. Еще в древности, когда от проявлений этой стихии слишком многое зависело в жизни людей, был изобретен указатель направления ветра - флюгер, современный вариант которого называется анемометром.
Часто эти атмосферные явления предопределяли исторические события, расширяли диапазон торговых отношений и культурного обмена между древними странами. Они были различных механизмов и неиссякаемыми источниками энергии. Воздушные потоки позволили человеку впервые подняться в небо, без них изобретение парашюта не имело бы смысла. По силе своего влияния ветры сравнимы только с энергией Солнца и водной стихией.
Но, как любое природное явление, ветры несут не только прогресс и развитие, но также разрушения и смерть. Они способствуют распространению лесных пожаров, вызываемые ими волнения на водоемах приводят к разрушению различных гидротехнических и прочих сооружений. Буйствующие смерчи и торнадо всегда сопровождаются не только грандиозными разрушениями, но и человеческими жертвами. С воздействием этого климатического эффекта связано такое опасное как песчаные бури.
Но ветер не является сугубо земным атмосферным эффектом. Крупнейшие ветры в Солнечной системе, по силе тысячекратно превосходящие свои самые разрушительные земные аналоги, зафиксированы на поверхности газовых гигантов Сатурна и Юпитера. В открытом космосе также свирепствует свой вариант этой мощной и чрезвычайно разрушительной стихии - солнечный ветер, который представляет собой гигантский и смертоносный поток ионизированных радиоактивных частиц. Именно ему мы обязаны таким фантасмагорическим явлением как Сталкиваясь с земной магнитосферой в районе полюсов, этот необычайно мощный поток заставляет ее светиться.