Как нарисовать схему образования ветра
Чтобы объяснить, как возникает ветер, можно изобразить схематичный рисунок. Для этого лучше воспользоваться пограничной территорией. Условно изображаем сушу, рядом – море.
Над земной поверхностью температура воздуха более высокая, давление ниже. Нагретый воздух лёгкий, он растекается вверх. Над водой воздух нагревается долго. Имея более низкую температуру, воздух весит тяжелее. Устанавливается высокое атмосферное давление. Холодный воздух перемещается с моря в сторону суши.
В зимнее время происходит всё наоборот. Вода охлаждается очень медленно. Воздух будет теплее над морем, устанавливается низкое давление.
Над земной поверхностью воздух холодный, давление высокое. Значит, перемещаться воздух будет на море. Такая схема понятна для детей, помогает разобраться с вопросом: «Почему дует ветер?».
Севастопольская роза ветров: преобладают восточный и северо-восточный ветры
Каждые три часа на протяжении ста лет севастопольские метеорологи определяют скорость и направление ветра. Результат складывается в график с романтичным названием «роза ветров».
Как рассказала директор Севастопольской гидрометобсерватории Валентина Наумова, чаще используется известное всем разделение направлений ветра на восемь румбов: северный, северо-западный, западный, юго-западный, южный, юго-восточный и восточный ветры. Но бывает деление и на 16 румбов, когда названные направления еще раз делятся на половинки, чтобы обозначить более точные направления, к примеру, северо-северо-западное или юго-юго-восточное.
— Применяется роза ветров в проектных работах, — говорит В.Наумова. — Обычно здания проектируют с учетом того, откуда будет дуть ветер. А мы по многолетнему ряду наблюдений рассчитываем повторяемость ветра по направлениям.Теплая зима и комфортное лето
Все ветры зависят от синоптических процессов, преобладающих на определенной территории. Что касается Севастополя, то с апреля по октябрь обычно преобладает бризовая циркуляция воздуха. Это значит, что ночью ветер дует с континента, а днем — с моря. Ночной ветер — северо-восточный, а дневной, бризовый, — северо-западный, западный или юго-западный.
Можно сказать, что ветры влияют на климат местности. Из-за бризовой циркуляции воздуха в Севастополе летом гораздо комфортнее, чем, например, в Симферополе. Там над континентом воздух сильно прогревается. А на побережье летом прохладнее, потому что рядом море — вода не нагревается так сильно, как почва.
Осень в Севастополе, как правило, долгая, в то время как в центральном Крыму она гораздо короче — сразу наступает зима. Море, успевшее прогреться в летние и осенние месяцы, всю зиму медленно отдает свое тепло. Поэтому зима у нас теплая. А вот весна — прохладнее, чем в центре Крыма, из-за ветров, дующих с холодного моря.Измеряют ветер каждые три часа
Ветер — самый предсказуемый элемент в метеорологических прогнозах. То есть его предсказать проще всего. Метеорологи знают о предстоящем ветре заранее — за несколько суток. А суточный прогноз, касающийся ветра, практически всегда сбывается. У синоптиков существуют модели, по которым можно без труда спрогнозировать направление и скорость ветра, зная зоны распределения циклонов и антициклонов.
Очень высока точность прогнозов штормовых ветров. На сегодняшний день во всем мире не могут предсказать только шквалистые усиления ветра, связанные со смерчами и торнадо, потому что эти явления локальные и имеют сложный процесс образования.
В Гидрометеобюро «Севастополь» имеются данные о направлениях ветров почти за вековой период. Этот опыт позволяет сравнивать погоду в разные месяцы и годы.
В Севастополе существуют две морские гидрометеорологические станции: на Павловском мысе и на Херсонесском маяке. На этих станциях ведутся ежедневные круглосуточные наблюдения. Каждые три часа метеорологи прибором анеморумбометром измеряют направление и скорость ветра, а также максимальный порыв за последние три часа.
Отдельно фиксируются данные о штормовых ветрах.Закономерности погоды
Раньше — во времена, когда не было компьютеров, систематизация данных о ветрах и составление розы ветров было очень трудоемким занятием. Сейчас компьютерная программа делает это сама.
Роза ветров, построенная по многолетним данным, — график очень обобщенный. Все-таки погода каждый год бывает разной и ветры дуют разные. Но существуют и общие закономерности. Например, в Севастополе независимо от сезона преобладают восточные и северо-восточные ветры. Безветренная погода, как правило, бывает летними ночами.
Сильные южный и юго-восточный ветры приносят горячий сухой воздух. Если такой ветер подует в Севастополе зимой, то температура воздуха может повыситься до 19-20°С. Северо-восточный ветер зимой — холодный и неприятный, потому что дует с континента. А летом усиление северо-восточного ветра может быть связано с суховеями.
«Роза ветров — это красивое и романтическое название, — говорит В.Наумова. — Но для нас, синоптиков, совсем наоборот — простое и будничное понятие».Справка
Роза ветров — это повторяемость ветра по направлениям. Изображают розу на графике в виде многоконечной звезды. Направления радиусов соответствуют сторонам света, а отложенные от центра отрезки радиусов — повторяемость ветра в процентах. Таким образом, когда рисуют розу ветров, изображают преобладающее направление ветра.
Роза ветров
Преобладающее направление ветров
принимают по диаграмме, показывающей
число ветренных дней в процентах для
данной местности и направление ветра
относительно сторон света. Эту диаграмму
называют розой ветров.
Для построения розы ветров через принятую
за центр точку проводят прямые по
направлению 8 румбов: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ,
З, СЗ. На каждой прямой от центра
откладывают в выбранном масштабе столько
единиц, сколько раз в этом направлении
за данный промежуток времени дул ветер.
Сумма всех отрезков должна равняться
100 %. Полученные точки соединяют.
Наиболее вытянутая сторона розы ветров
показывает преобладающее направление
ветра (к центру диаграммы).
Розу ветров строят для летнего или для
зимнего периода года, а в некоторых
случаях на одном рисунке показывают
две диаграммы (для летнего и зимнего
периодов).
Данные для построения розы ветров можно
найти в приложении 4 СНиП 2.01.01-82
“Строительная климатология и геофизика”
(отменен). Для некоторых городов значения
повторяемости ветра приведены в таблице
Б.1
На рисунке Б.1 изображена роза ветров
для г. Барнаула в летний и зимний периоды
года.
Продолжение приложения Б
Р
Таблица Б.1 — Повторяемость направлений
ветра, (%)
Населенный |
ЯНВАРЬ |
ИЮЛЬ |
||||||||||||||
Пункт |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
Барнаул |
4 |
14 |
3 |
8 |
17 |
37 |
14 |
3 |
10 |
17 |
8 |
12 |
13 |
16 |
14 |
10 |
Алейск |
5 |
20 |
3 |
1 |
4 |
60 |
5 |
2 |
9 |
22 |
10 |
5 |
10 |
26 |
10 |
8 |
Бийск |
3 |
23 |
23 |
10 |
7 |
19 |
12 |
3 |
7 |
18 |
15 |
10 |
8 |
19 |
14 |
9 |
Горно-Алтайск |
9 |
1 |
4 |
24 |
43 |
4 |
2 |
13 |
11 |
3 |
7 |
15 |
28 |
8 |
6 |
22 |
Камень-на-Оби |
2 |
1 |
3 |
28 |
12 |
30 |
15 |
9 |
13 |
7 |
11 |
15 |
7 |
15 |
17 |
15 |
Рубцовск |
4 |
15 |
1 |
1 |
45 |
29 |
3 |
2 |
11 |
27 |
5 |
5 |
17 |
19 |
8 |
8 |
Славгород |
4 |
6 |
15 |
12 |
18 |
27 |
14 |
4 |
14 |
13 |
13 |
8 |
11 |
11 |
14 |
16 |
Астрахань |
9 |
15 |
22 |
14 |
5 |
10 |
15 |
10 |
15 |
10 |
11 |
12 |
10 |
14 |
14 |
14 |
Продолжение таблицы Б.1
Населенный |
ЯНВАРЬ |
ИЮЛЬ |
||||||||||||||
Пункт |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
Белгород |
8 |
14 |
9 |
14 |
11 |
17 |
18 |
9 |
13 |
18 |
10 |
8 |
6 |
10 |
16 |
19 |
Владивосток |
74 |
3 |
1 |
9 |
1 |
2 |
2 |
8 |
8 |
1 |
3 |
63 |
15 |
5 |
2 |
3 |
Волгоград |
6 |
18 |
18 |
14 |
8 |
10 |
15 |
11 |
14 |
16 |
12 |
10 |
3 |
10 |
14 |
22 |
Воронеж |
10 |
11 |
12 |
15 |
12 |
14 |
16 |
10 |
19 |
17 |
11 |
7 |
6 |
9 |
17 |
14 |
Екатеринбург |
7 |
5 |
4 |
18 |
11 |
19 |
30 |
6 |
15 |
12 |
6 |
11 |
10 |
11 |
18 |
17 |
Иркутск |
6 |
9 |
14 |
34 |
3 |
1 |
7 |
26 |
4 |
2 |
5 |
32 |
9 |
6 |
18 |
24 |
Казань |
11 |
4 |
5 |
20 |
28 |
12 |
13 |
6 |
16 |
13 |
11 |
10 |
10 |
8 |
14 |
18 |
Калининград |
4 |
9 |
8 |
15 |
17 |
28 |
13 |
6 |
12 |
7 |
7 |
8 |
10 |
20 |
22 |
14 |
Кемерово |
1 |
3 |
29 |
21 |
34 |
6 |
6 |
14 |
9 |
6 |
16 |
14 |
19 |
8 |
14 |
|
Краснодар |
5 |
21 |
24 |
6 |
7 |
14 |
14 |
9 |
8 |
16 |
13 |
4 |
7 |
20 |
18 |
14 |
Красноярск |
1 |
1 |
2 |
1 |
15 |
64 |
15 |
1 |
4 |
9 |
10 |
3 |
11 |
41 |
16 |
6 |
Москва |
9 |
7 |
7 |
15 |
16 |
20 |
13 |
13 |
17 |
10 |
10 |
8 |
6 |
11 |
16 |
22 |
Н.-Новгород |
6 |
6 |
8 |
12 |
18 |
27 |
14 |
9 |
13 |
10 |
16 |
8 |
8 |
14 |
17 |
14 |
Новосибирск |
3 |
5 |
9 |
16 |
27 |
31 |
6 |
3 |
12 |
18 |
11 |
10 |
11 |
15 |
12 |
11 |
Омск |
4 |
6 |
14 |
10 |
20 |
27 |
12 |
7 |
17 |
13 |
10 |
6 |
9 |
11 |
13 |
21 |
Оренбург |
10 |
11 |
29 |
13 |
7 |
17 |
10 |
3 |
20 |
15 |
16 |
5 |
3 |
8 |
16 |
17 |
Самара |
10 |
6 |
20 |
16 |
12 |
16 |
13 |
7 |
18 |
13 |
13 |
6 |
4 |
10 |
18 |
18 |
Саратов |
6 |
2 |
10 |
17 |
21 |
7 |
15 |
21 |
12 |
11 |
9 |
8 |
8 |
6 |
18 |
28 |
С.-Петербург |
5 |
10 |
9 |
13 |
19 |
18 |
15 |
11 |
9 |
19 |
9 |
8 |
8 |
15 |
22 |
10 |
Смоленск |
7 |
9 |
13 |
12 |
16 |
17 |
14 |
12 |
12 |
12 |
12 |
6 |
9 |
11 |
19 |
19 |
Сочи |
12 |
29 |
21 |
21 |
4 |
2 |
4 |
7 |
11 |
29 |
9 |
11 |
5 |
6 |
11 |
18 |
Томск |
6 |
10 |
8 |
5 |
49 |
17 |
2 |
3 |
15 |
17 |
10 |
8 |
28 |
9 |
6 |
7 |
Тюмень |
3 |
3 |
4 |
11 |
22 |
33 |
16 |
8 |
19 |
10 |
7 |
8 |
6 |
12 |
14 |
24 |
Хабаровск |
2 |
7 |
6 |
2 |
2 |
74 |
6 |
1 |
3 |
25 |
17 |
5 |
4 |
35 |
7 |
4 |
Челябинск |
7 |
3 |
2 |
7 |
20 |
38 |
10 |
13 |
20 |
12 |
7 |
5 |
7 |
12 |
12 |
25 |
Чита |
15 |
3 |
1 |
2 |
13 |
38 |
28 |
15 |
4 |
3 |
13 |
14 |
16 |
23 |
12 |
|
Якутск |
33 |
27 |
1 |
2 |
8 |
10 |
10 |
9 |
11 |
17 |
11 |
13 |
10 |
6 |
14 |
18 |
Ярославль |
7 |
6 |
8 |
12 |
20 |
21 |
14 |
12 |
14 |
15 |
9 |
7 |
8 |
11 |
16 |
20 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)
СХЕМЫ ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ ПРЕДПРИЯТИЙ
1 – производственный корпус, 2 – склад
готовой продукции, 3 – площадка
укрупнительной сборки изделий и
складирования готовой продукции, 4 –
склад баллонов, 5 – проходная
Рисунок В.1 — Схема
генплана завода по изготовлению
санитарно-технических и вентиляционных
заготовок
Продолжение приложения В
1 –
производственный корпус, 2 – АБК, 3 –
механизированная мойка, 4 – очистные
сооружения для сточных вод, 5 – площадка
для передвижной АЗС, 6 – открытая стоянка
автобусов, 7 и 8 – склады легковоспламеняющихся
жидкостей и кислородных баллонов
Рисунок
В.2 Схема генплана автотранспортного
предприятия на 200 автобусов.
Продолжение приложения В
1 – производственный
корпус №1; 2 – то же, №2; 3 – то же №3; 4 –
корпус №4 (складской); 5 – корпус №5
(лабораторный); 6 – корпус №6 (компрессорная
станция, кузнечное отделение); 7 – корпус
№7 (склад ГСМ); 8 – проходная; 9 –
автомобильные весы; 10 – насосная;
11 –
градирня; 12 – резервуар для воды; 13 –
теплица; 14 – площадка для пиломатериалов;
15 – галерея подземная; 16 – терраса
летняя с навесом; 17 – плескательный
бассейн
Рисунок В.3 — Схема
генерального плана приборостроительного
завода
Продолжение
приложения В
1 – цех по производству
листового стекла, 2 – дозировочно-смесительный
цех, 3 – азотная станция, 4 – водородная
станция,
5 – цех наполнения баллонов,
6 – АБК
Рисунок В.4 — Схема
генплана завода листового стекла
1 – рабочее здание,
2 – силосные корпуса, 3 – устройство для
приема зерна с автотранспорта на 3
проезда, 4 – приемное устройство с
автотранспорта на 2 проезда, 5 –
автомобильные весы, 6 – подсобный корпус,
7 – контора и лаборатория 8 –
электроподстанция,
9 – насосная станция
и резервуар для воды, 10 – сушильно-очистительная
башня, 11 – зерносклады
Типы ветров
Все ветры, которые дуют на Земле, можно разделить на 3 большие категории:
- Переменные (муссоны, бризы).
- Постоянные (пассаты, западные ветры).
- Местные (фён, бора, сирокко, суховей, самум).
Переменные ветры
Бриз — ветер, меняющий направление 2 раза в сутки. Из-за этих свойств, бризы часто называют местными ветрами. Эти ветра возникают в прибрежных зонах и охватывают достаточно узкую полосу. Обычно бриз проникает на сушу не далее, чем на 3 км. Почему же на берегах рек постоянно дует ветер? Причина в прогревании поверхности: суша и вода прогреваются неравномерно; всегда существует разница в атмосферном давлении над водой и сушей.
Днем вода холодная, а суша достаточно быстро прогревается. Это означает, что над водой атмосферное давление выше, а над сушей ниже. Теплый воздух поднимается, и начинает дуть прохладный ветер с моря.
В ночное время ситуация меняется. На этот раз суша более прохладная, поскольку быстро остывает, а море продолжает сохранять тепло. Следовательно, теплый воздух над морем поднимается вверх и с суши дует прохладный ветерок.
Именно с этим свойством бриза связан тот факт, что раньше, когда корабли были в основном парусными, рыбки выходили на промысел ночью (был попутный ветер В море), а возвращались утром (был попутный ветер С моря).
Все, о чем мы говорили выше, характерно и для муссонов, представляющих собой аналог бриза, но со сменой цикла не 2 раза в сутки, а 2 раза в год. Эти ветра наиболее характерны для азиатского побережья Тихого океана. Летний муссон дует с моря и несет с собой сезон дождей. Зимний муссон, напротив, дует в море. В это время года влага минимальная, поскольку воздушные массы движутся в океан.
Постоянные ветры
Постоянными называются ветры, которые в течение года не меняют своего направления. Примерами таких ветром могут служить:
- Пассаты — движутся от тропиков к экватору. В результате вращения земли, пассаты дуют не прямо, а образуют наклон в сторону запада.
- Северо-западные (переходящие в западные) — дуют по направлению от тропиков на север к умеренным широтам. В результате вращения Земли, эти ветры отклоняются к востоку. Поэтому и говорят, что они дуют с запада. Они очень сильные и моряки часто их называют «ревущие сороковые», «лютые пятидесятые» и «визжащие шестидесятые» — по широте.
- Северо-восточные — дуют от северного полюса.
- Юго-восточные — дуют от антарктики.
Местные ветра
Выше уже отмечалось, что во многих источниках бриз называется главным местным ветром. Кроме него к этой категории относятся:
- Бора — формируется в холодное время года (либо в теплое в период выпадения града) и дует с гор в море. Обычно достаточно сильный ветер.
- Суховей — жаркий ветер, который дует в полупустынях.
- Сирокко — ветер Северной Африки, отличающийся жарой и сухостью.
- Самум — ветер Северной Африки и Аравийского полуострова. Знойный.
- Фён — сильный ветер с гор в равнины.
Внетропические муссоны
Там, где распределение давления в течение сезона обладает достаточной устойчивостью и где оно резко меняется от сезона к сезону, сходные изменения должны происходить и в режиме ветра. В одном сезоне ветры определенного направления будут преобладать над ветрами всех других направлений. В противоположном сезоне преобладающее направление сменится на противоположное или близкое к противоположному. Такой режим ветра и называется внетропическими муссонами; в основном они сходны с описанными выше тропическими муссонами.
Внетропические муссоны особенно хорошо выражены на востоке России и северо-востоке Китая и над прилегающими морями. Зимою над Восточной Азией воздушные течения имеют в это время преимущественное направление с севера или северо-запада в соответствии с барическим полем. Это — зимний муссон.
Летом над Азией преобладает пониженное давление, а над прилегающими морями давление повышено; отсюда устанавливается преобладание над Дальним Востоком южных и юго-восточных течений с моря — летнего муссона.
Если зимний муссон имеет составляющую с суши на море, он связан с холодной сухой погодой в полосе, охваченной муссонной циркуляцией. Если летний муссон направлен с моря на сушу, он связан с понижением температуры и значительными осадками в муссонном районе.
Роза ветров
Определение 3
Векторная диаграмма, которая в метеорологии и климатологии характеризует по многолетним наблюдениям режим ветра в данном месте, получила название роза ветров.
Роза ветров показывает, ветер какого направления преобладал в данной местности.
Знать, какой ветер является господствующим в той или иной местности необходимо для того, чтобы:
- предсказать изменение погоды, т.е. выяснить, как она может измениться в ближайшие дни;
- правильно планировать развитие населенных пунктов, учитывая движение загрязненного воздуха;
- правильно ориентировать стены домов, входных проемов для максимального сохранения тепла и др.
Строится роза ветров в соответствии с основными и промежуточными сторонами горизонта, которые вычерчиваются на бумаге – это оси розы ветров.
На осях откладывается направление и сила ветра за определенный период какой-либо конкретной местности, например, за месяц.
Источников информации множество – метеорологический календарь, интернет, учебник и др.
Важно правильно выбрать масштаб для будущей диаграммы и на каждой оси откладывать деления, соответствующие количеству дней рассматриваемого периода. Далее подсчитывается, сколько дней дул ветер для каждого направления
Далее подсчитывается, сколько дней дул ветер для каждого направления.
Допустим, южный ветер дул 12 дней за месяц, а северный – только 6 дней, северо-восточный дул 3 дня, юго-западный – 8 дней и т.д.
После того, как для каждого направления определено количество дней, можно приступить к построению розы ветров.
На каждой оси отмечается то количество дней, в течение которых дул ветер этого направления.
В заключении все точки, отмеченные на осях, соединяются последовательно между собой и дают неправильный многоугольник. Внутреннюю часть многоугольника обычно заштриховывают, а преобладающий ветер местности показывает самый длинный луч розы ветров.
Рисунок 2. Роза ветров. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Что такое роза ветров и зачем она нужна
Главная цель розы ветров – дать информацию о частоте и интенсивности ветровых направлений в конкретном месте за определенный период времени. Зная, как часто и с какой силой ветер дует с определенного направления, возможно предсказать его поведение и применить эту информацию в практике.
Розы ветров активно используются в морской навигации для планирования маршрутов и оценки возможных погодных условий. Они помогают морякам определить наименее опасные пути, исключить противодействие ветрам и учесть наличие штормовых или муссонных зон. Благодаря розе ветров плавание становится более безопасным и эффективным.
Строители и архитекторы используют розы ветров во время проектирования зданий и сооружений. Используя эти данные, можно определить направление действия наиболее интенсивных ветров и разработать меры для минимизации негативного воздействия на здание.
Метеорологические службы также активно применяют розы ветров. С их помощью можно исследовать климатические особенности конкретных регионов, контролировать распространение воздушных масс и атмосферных явлений, а также прогнозировать смену погоды.
Кроме того, розы ветров используются в народном прогнозе погоды, охотничьем деле, экологии и других сферах деятельности человека. Они помогают ориентироваться в пространстве и принимать верные решения на основе предоставленной информации о ветре.
Советы по определению направления ветра по розе ветров
Узнайте, где находится север. Если у вас есть компас, это будет легко. В противном случае вам придется искать другие признаки, такие как расположение знаков дорог, рек или горизонтальные марки на карте.
Изучите розу ветров на карте или компасе. Розы ветров обычно разделены на 8 или 16 направлений, обозначаемых градусами. Например, север может быть равен 360 градусам, юг — 180 градусам и т.д. Некоторые розы ветров также могут иметь указатели на основные направления (север, юг, восток, запад).
Ориентируйтесь по реальным объектам вокруг вас. Например, если вы находитесь на пляже и ветер дует с моря, это будет означать западное направление
Обратите внимание на деревья, флаги или другие объекты, которые могут указывать на наличие ветра, и определите направление относительно них.
Используйте интуицию. Некоторые люди могут чувствовать направление ветра, например, по ощущениям на лице или звуку, который они слышат
Доверьтесь своим чувствам и попробуйте их интерпретировать с учетом розы ветров.
Применяйте свои наблюдения на практике. Чем больше вы обращаете внимание на направление ветра, тем лучше вы научитесь его определять. Постепенно развивайте свои навыки и становитесь более уверенными в определении направления ветра.
Зная направление ветра, вы сможете принимать более информированные решения в отношении своей деятельности на открытом воздухе, такие как выбор одежды, планирование маршрута путешествия или определение места для кемпинга. Используйте эти советы, чтобы научиться определять направление ветра по розе ветров и будьте готовы к любым условиям на природе.
Квазигеострофичность течений общей циркуляции
Течения общей циркуляции в большей части атмосферы являются квазигеострофическими. Это значит, что они достаточно приближаются к геострофическому ветру, т. е. малокриволинейны, мало подвержены трению и связаны с распределением давления таким образом, что направлены почти по изобарам. Только в слое трения течения существенно отличаются от геострофического ветра и значительно отклоняются от изобар.
Конечно, строго геострофическими течения не будут и над слоем трения; как правило, они и там имеют ускорения и направлены не строго по изобарам, отчего зависят изменения барического поля. Но все же в свободной атмосфере отклонения течений общей циркуляции от геострофического ветра невелики, почему и можно называть эти течения квазигеострофическими.
Условие квазигеострофичности не выполняется также на экваторе и вблизи него как у земной поверхности, так и в свободной атмосфере; отклоняющая сила вращения Земли здесь равна нулю или ничтожно мала и не может уравновешивать силу барического градиента.
Постоянные ветры (пассаты, западные ветры умеренных широт; северо-восточные и юго-восточные ветры)
Если есть области постоянно высокого и низкого давления, между ними образуются постоянные ветры. Это пассаты, западные ветры умеренных широт и северо-восточные и юго-восточные ветры (рис. 63).
Пассаты (от голландского — постоянные) — ветры, дующие от областей высокого давления (30° с. ш. и ю. ш.) до области низкого давления (т.е. экватора). Под влиянием вращения Земли вокруг своей оси они отклоняются и создают северо-восточный пассат в Северном полушарии и юго-восточный — в Южном (рис. 64). Над океаном их скорость составляет 10-12 м/с, над сушей — 5-7 м/с. Издавна ветры помогают мореплавателям на парусниках преодолевать просторы океанов.
Западные ветры умеренных широт дуют от поясов высокого давления в 30-х широтах до 60-х широт обоих полушарий. Западное полушарие связано с вращением Земли вокруг своей оси
Обрати внимание: в Северном полушарии западные ветры отклоняются вправо, в Южном — влево. На суше они служат причиной ухудшения погоды, облачности и осадков
Северо-восточные и юго-восточные ветры дуют от полюсов (областей высокого давления) до 60-х широт обоих полушарий. Северо-восточные — в Северном полушарии, юго-восточные — в Южном. Они обусловливают снижение температуры и уменьшают количество осадков.
Также существуют местные и сезонные ветра — бризы и муссоны. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Рис. 64. Перемещение постоянных ветров |
Постоянные ветры формируются между областями высокого и низкого давления, это пассаты (от 30-х широт обоих полушарий до экватора), западные ветры умеренных широт и северо-восточные и юго-восточные (от полюсов до 60-х широт обоих полушарий).
Зональное распределение давления и ветра у земной поверхности и в нижней тропосфере
У земной поверхности и в нижней тропосфере зональное распределение давления и ветра сложнее, чем в вышележащих слоях.
Имеется зона с пониженным давлением по обе стороны экватора. Параллель с самым низким давлением приходится в январе на 5-10° ю. ш., а в июле — на 15° с. ш. Это — зона экваториальной депрессии, распространяющаяся больше на то полушарие, в котором в данном месяце лето. В направлении к высоким широтам от этой зоны давление в каждом полушарии растет, и максимальные значения давления мы находим в январе под 30-32° северной и южной широты, а в июле — под 33-37° с. ш. и 26-30° ю. ш. Это — две субтропические зоны повышенного давления.
От субтропиков к еще более высоким широтам давление падает, особенно сильно в южном полушарии. Под 75-65° с. ш. и под 60-65° ю. ш. наблюдается минимальное давление в двух субполярных зонах низкого давления, а еще дальше в направлении к полюсам давление снова растет.
Итак, зональность в распределении давления в нижней тропосфере сложнее, чем в распределении температуры. Температура у земной поверхности непрерывно падает от низких широт к высоким. Давление же от экваториальной зоны сначала растет к субтропикам, затем падает к субполярным широтам и снова растет к полюсам.
При этом меридиональный барический градиент направлен от субтропиков к экватору, от субтропиков же к субполярным широтам и от полюса к субполярным широтам; направление барического градиента, таким образом, несколько раз меняется вдоль меридиана (рис. 91). С этим согласуется и зональное распределение ветра, о чем будет сказано ниже.
Рис. 91. Зональное распределение давления и переносов воздуха у земной поверхности и в нижней тропосфере (схема).
Справа — направление барических градиентов вдоль меридиана в соответ-ствующих зонах.
Чем характеризуется ветер
Скорость
Каждый замечал, что ветер дует с различной скоростью. Иногда его нет вовсе, а иногда он настолько сильный, что даже “с ног сбивает”. Скорость ветра может сказать о многом, а в географии для изучения этого параметра используется специальная шкала Бофорта. Она состоит из 12 баллов, где 0 — штиль (ветра нет), а 12 — ураган.
Баллы | Название | Скорость (м/с) | Характеристика |
---|---|---|---|
Штиль | до 0,2 | Дым из труб поднимается прямо вверх | |
1 | Тихий | 0,3-1,5 | Дым из труб имеет легкий наклон в сторону ветра |
2 | Легкий | 1,6-3,3 | Листья на деревьях слабо шевелятся |
3 | Слабый | 3,4-5,4 | Листья на деревьях достаточно сильно шевелятся |
4 | Умеренный | 5,5-7,9 | С земли поднимаются листья, пыль и другие легкие предметы. |
5 | Свежий | 8-10,7 | Тонкие деревья начинают качаться |
6 | Сильный | 10,8-13,8 | Толстые деревья начинают качаться |
7 | Крепкий | 13,9-17,1 | Сгибает стволы деревьев |
8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | На деревьях начинают ломаться ветки |
9 | Шторм | 20,824,4 | У домов отлетают трубы и черепица |
10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | Даже достаточно крупные деревья вырываются с корнем |
11 | Жестокий шторм | 28,5-32,6 | Массовые повреждения |
12 | Ураган | более 32,7 | Массовые разрушения |
Скорость ветра всегда измеряется в метрах в секунду. Если говорить о земной поверхности, то чаще всего ветер здесь дует со скоростью до 8 м/с. Для измерения скорости ветра используется анемометр. Этот прибор устанавливается на высоте 2 метра на открытой местности.
Скорость ветра напрямую зависит от разницы атмосферного давления: чем больше разница, тем ветер дует сильнее. Для понимания того, как в географии это условие отрабатывает на практике, рассмотрим ситуацию когда у нас нет данных о скорости, но есть данные об уровне атмосферного давления в разных регионах:
- НП “1” 770 мм рт ст -> НП ”2” 750 ммрт ст
- НП “1” 770 мм рт ст -> НП ”2” 740 ммрт ст
Из условия выше мы можем посчитать разницу, которая для условия №1 составляет 20 пунктов, а для условия №2 — 30 пунктов. Поэтому только на основе этих данных можно утверждать, что при вторых данных скорость ветра будет выше.
Направление ветра
В географии для определения направления ветра используется прибор флюгер. Главная особенность этого прибора заключается в том, что он устанавливается на открытой местности, и может свободно вращаться на своей оси. В результате, по позиции, которую занимают флюгер можно определить господствующее направление ветра
Обычно флюгер устанавливаются на высоте от 10 до 13 м, и очень важно, чтобы место установки было на открытом пространстве
Если говорить о направлении, то оно определяется по стороне откуда берет начало ветер. Например, если воздушные массы перемещаются с юга на север, можно говорить о южном ветре. Само по себе направление ветра может дать непосредственное знание о погоде, которая может с этим ветром прийти, а также позволяет метеорологом создавать карту розы ветров, чтобы понимать, какое направление движения ветра и воздушных масс является наиболее вероятным в конкретное время года в конкретном регионе. Роза ветров обычно строятся за месяц или больший период времени, а карта выглядит примерно следующим образом.
В одном из следующих материалов мы поговорим о том, что собой представляет роза ветров более подробно, а сейчас можно сказать только то, что этот график показывает доминирование определенного направления ветра. В данном случае мы видим доминирование северного ветра надо южном.
Общее понятие
Под определением розы ветров понимается построение схемы векторной диаграммы с целью установления направления и силы перемещения воздуха. Составляется она для определенной точки планеты. Выглядит в виде расходящихся от центра лучей. Картинка напоминает форму розы. С некоторых языков она переводится как роза компаса, потому что рисунок напоминает этот прибор.
Внешне построенная диаграмма выглядит как неправильный многоугольник, разбитый на румбы в соответствии со сторонами света. Длины лучей между собой могут сильно отличаться. По их величине ведется определение господствующего направления ветра. Также диаграмма показывает его параметры:
- силу;
- продолжительность.
Возникновение внетропических циклонов
Атмосферные возмущения внетропических широт возникают преимущественно на главных фронтах тропосферы, т. е. на фронтах между полярным (умеренным) и тропическим воздухом или между арктическим и полярным воздухом.
Этот процесс можно рассматривать как возникновение на поверхности главного фронта огромных волн, с длинами порядка 1000 км и более. На главном фронте, протяжением в несколько тысяч километров, возникает обычно несколько волн, перемещающихся по фронту чаще всего с запада на восток.
При этом в долинах фронтальных волн развивается циклоническое движение и давление падает: образуются циклоны. Центр каждого циклона лежит на фронте; фронт, таким образом, проходит через внутреннюю часть циклона (рис. 105). В передней части циклона фронт продвигается к высоким широтам и имеет здесь характер теплого фронта. В тыловой части циклона фронт продвигается к низким широтам и имеет здесь характер холодного фронта. Тот и другой являются участками единого главного фронта. Соответственно возникают в циклоне и системы облаков и осадков, свойственные фронтам.
Сами фронты в циклоне обостряются вследствие существующей там сходимости воздушных течений. Язык теплого воздуха в циклоне, между теплым и холодным фронтом, носит название теплого сектора циклона. В нем наблюдаются в циклоне самые высокие температуры у земной поверхности. Циклон в этой стадии развития — с теплым сектором — называется молодым циклоном; с течением времени он углубляется, т. е. давление в его центре падает. Сам циклон перемещается по фронту обычно в восточном направлении. При этом холодный фронт в области циклона постепенно нагоняет медленнее перемещающийся теплый фронт и, наконец, смыкается с ним. Происходит так называемая окклюзия циклона. В окклюдированном циклоне теплого сектора у земной поверхности уже нет — теплый воздух теперь оттеснен холодным воздухом в верхнюю часть тропосферы, где он охлаждается путем излучения, а сам циклон становится холодным и высоким. Скорость его перемещения убывает, а давление в центре начинает повышаться — начинается затухание циклона.
Рис. 105. Схема развития фронтального циклона а, б — начальные стадии, в — молодой циклон, г, д — окклюдированный циклон
На каждом полярном фронте возникает обычно не единичный циклон, а серия циклонов из нескольких членов, перемещающихся вдоль фронта один за другим. Вследствие уменьшения скорости перемещения после окклюзии циклоны серии обычно нагоняют друг друга и могут, в конце концов, объединиться в одну обширную высокую и малоподвижную депрессию — центральный циклон. Так как циклоны движутся с составляющими, направленными к высоким широтам, центральный циклон образуется в довольно высоких широтах, субполярных или близких к субполярным. Обычная продолжительность существования серии циклонов около недели, но центральный циклон может существовать и дольше.
Понятие «ветровой режим» и его характеристики
Определение 1
Под ветровым режимом понимаются ветровые условия конкретной местности.
Ветровой режим или режим ветра относится к важному климатическому ресурсу. Он отражает характер барического поля, но зависит в большей степени от местных условий
Рисунок 1. Ветровой режим. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Районы страны, показанные на карте, с темной окраской, являются районами с самыми сильными ветрами.
Режим ветра зависит от общей циркуляции атмосферы и определяется исландским минимумом в течение всего года, сибирским максимумом зимой и азорским максимумом в летний период.
Ветровой режим имеет свои характеристики: скорость ветра, измеряемая в метрах в секунду, направление ветра, повторяемость ветра в течение года.
Скорость и направление ветра имеют хорошо выраженный суточный и годовой ход. Наименьшая скорость ветра бывает у поверхности земли в ночные часы. С восходом Солнца скорость начинает увеличиваться и после полдня достигает максимума.
Лучше всего суточный ход скорости ветра выражен в ясные летние дни, а в пасмурные зимние дни выражен слабее.
Велик суточный ход скорости ветра в степях и сухих пустынях, где днем часто свирепствует буря, а в ночное время может быть полный штиль.
Не наблюдается суточный ход скорости ветра на поверхности океанов.
Большое влияние на суточный ход скорости ветра оказывает рельеф местности, благодаря которому скорость ветра в нижних слоях уменьшается.
Кроме суточного хода скорости ветра существует ещё годовой ход скорости ветра, который в значительной степени зависит от местных условий и имеет отличия в разных климатических областях.
Годовой ход скорости ветра на европейской части России имеет одинаковый характер – с января по февраль его скорость максимальная и минимальная в летние месяцы.
Что касается Восточной Сибири, то в ряде её мест – Якутск, Верхоянск, Нижне-Колымск – в январе-феврале отмечаются наиболее слабые ветры, а в летний период скорость, наоборот, усиливается.
Замечание 1
Таким образом, годовой ход скорости и направления ветра находится в большой зависимости от распределения атмосферного давления по поверхности земли и его годовых изменений.
Оптимальная скорость ветра с экологической точки зрения не должна быть больше 2-3 м/с.
Комфортная скорость ветра для разных районов страны будет различна:
- на севере России, где столбик термометра опускается до -15…-30 градусов комфортная скорость ветра будет в пределах 0,5-2 м/с;
- средняя полоса страны с температурой +10…-15 градусов, скорость ветра в пределах 0,6-2,5 м/с;
- юг России с температурой +10…+25 градусов, комфортная скорость ветра находится в пределах 1-3 м/с;
- комфортная скорость ветра для южных городов, расположенных в котловинах с температурой воздуха от -4…+30 градусов, на летний период находится в пределах 1-3,5 м/с.
Замечание 2
Человек будет неудовлетворительно воспринимать скорость ветра больше 5 м/с.
Изменчивость скорости ветра связана со степенью континентальности климата. Для регионов с резко континентальным климатом характерна самая низкая средняя годовая скорость ветра, отвечающая оптимальному критерию, т.е. 3 м/с.
В районах с активной циклонической деятельностью, а это в основном приокеанические районы, средняя годовая скорость ветра самая высокая.