Понимание ветров

Ветер может быть связан с некоторыми из самых сложных погодных штормов, но его начало не могло быть проще.

Ветры, определяемые как горизонтальное движение воздуха из одного места в другое, создаются разницей в давлении воздуха. Поскольку неравномерное нагревание поверхности Земли вызывает эти перепады давления, источником энергии, порождающим ветер, в конечном итоге является Солнце.

После появления ветра комбинация из трех за его движение отвечают силы – сила градиента давления, сила Кориолиса и трение.

Сила градиента давления

Это общее правило метеорологии, что воздух течет из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением. По мере того как это происходит, молекулы воздуха в месте более высокого давления накапливаются, поскольку они готовятся подтолкнуть к более низкому давлению. Эта сила, которая толкает воздух из одного места в другое, известна как сила градиента давления. Это сила, которая ускоряет воздушные частицы и, таким образом, запускает ветер.

Сила “толкающей” силы или силы градиента давления зависит от (1) насколько велика разница в давлении воздуха и (2) величина расстояния между областями давления. Сила будет сильнее, если разница в давлении больше или расстояние между ними меньше, и наоборот.

Сила Кориолиса

Если бы Земля не вращалась, воздух шел бы прямо, по прямому пути от высокого давления к низкому. Но поскольку Земля вращается на восток, воздух (и все другие свободно движущиеся объекты) отклоняются вправо от их траектории движения в северном полушарии. (Они отклоняются влево в Южном полушарии). Это отклонение известно как сила Кориолиса.

Сила Кориолиса прямо пропорциональна скорости ветра. Это означает, что чем сильнее дует ветер, тем сильнее Кориолис отклоняет его вправо. Кориолис также зависит от широты. Он сильнее всего на полюсах и ослабевает по мере приближения к 0 ° широты (экватору). Когда достигается экватор, сила Кориолиса перестает существовать.

Трение

Возьмите ногу и переместите ее по покрытому ковром полу . Сопротивление, которое вы чувствуете при перемещении одного объекта по другому, – это трение. То же самое происходит с ветром, когда он дует над поверхностью земли. Трение от него, проходящего по местности – деревьям, горам и даже почве – прерывает движение воздуха и замедляет его. Поскольку трение уменьшает ветер, его можно рассматривать как силу, противодействующую силе градиента давления.

Важно отметить, что трение присутствует только в нескольких километров поверхности Земли. Выше этой высоты его эффекты слишком малы, чтобы их можно было учесть..

Измерение ветра

Ветер – это векторная величина. Это означает, что он состоит из двух компонентов: скорости и направления.

Скорость ветра измеряется с помощью анемометра и выражается в милях в час или узлах. Его направление определяется по флюгеру или ветроуказателю и выражается в направлении , с которого он дует . Например, если ветер дует с севера на юг, он считается северным или северным.

Шкалы ветра

Обычно используются шкалы ветра, чтобы упростить привязку скорости ветра к наблюдаемым условиям на суше и на море, ожидаемой силе шторма и материальному ущербу.

  • Ветровая шкала Бофорта
    Изобретена в 1805 году сэром Фрэнсисом Бофортом (офицером и адмиралом Королевского флота), Шкала Бофорта помогла морякам оценить скорость ветра без использования приборов. Они сделали это, сделав визуальные наблюдения за поведением моря при ветре. Затем эти наблюдения были сопоставлены с диаграммой шкалы Бофорта, и можно было оценить соответствующую скорость ветра. В 1916 году шкала была расширена и теперь включает землю.
    Первоначальная шкала состоит из тринадцати категорий от 0 до 12. В 1940-х годах были добавлены пять дополнительных категорий (от 13 до 17). Их использование было зарезервировано для тропических циклонов и ураганов. (Эти числа Бофорта используются редко, поскольку шкала Саффира-Симпсона служит той же цели.)
  • Шкала ветра урагана Саффира-Симпсона
    Саффир – Шкала Симпсона описывает вероятные последствия и материальный ущерб в результате падения на сушу или проходящего урагана на основе силы максимальной устойчивой скорости ветра урагана. Он разделяет ураганы на пять категорий, от 1 до 5, в зависимости от ветра.
  • Расширенная шкала Фудзита
    Скорости расширенной шкалы Фудзиты (EF) сила торнадо зависит от количества повреждений, которые их ветер может нанести. Он разделяет торнадо на шесть категорий, от 0 до 5, в зависимости от ветра.

Терминология ветра

Эти термины часто используются в прогнозах погоды для обозначения конкретной силы и продолжительности ветра.

Терминология Определено как …
Легкий и переменный Скорость ветра ниже 7 узлов (8 миль в час)
Бриз Слабый ветер 13-22 узлов (15-25 миль/ч)
Порыв Порыв ветра, в результате которого скорость ветра увеличивается на 10+ узлов (12+ миль в час), а затем уменьшается на 10+ узлов (12+ миль в час)
Gale Зона устойчивых приземных ветров силой 34-47 узлов (39-54 миль/ч)
Шквал Сильный ветер, усиливающийся на 16+ узлов (18+ миль в час) и поддерживающий общую скорость 22+ узлов (25+ миль в час) в течение не менее 1 минуты
  • Ветры и Сила градиента давления
  • Справа, справа (эффект Кориолиса)
  • Что такое Эффект Кориолиса?
  • Почему скорость ветра над сушей ниже, чем над океаном?
  • В каком направлении Дует ветер?
  • 7 типов погоды в системе высокого давления
  • Гроза, торнадо и ураган: сравнение штормов
  • Категории ураганов
  • Реактивный поток
  • Климат в северном и южном полушариях
  • Давление воздуха и его влияние Погода
  • 7 самых больших мифов и заблуждений о безопасности торнадо
  • Fujita Масштаб
  • Основы давления воздуха
  • Причины порывов ветра и шквалов
  • Погодные опасности, связанные с ураганами
Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий