Vjetar je struja zraka koja se u pravilu kreće u vodoravnom smjeru iz zone visokog atmosferskog tlaka u zonu niskog. Njegova glavna svojstva su smjer, snaga i trajanje.

Kako nastaje vjetar?

Glavni uzrok stvaranja vjetra je neravnomjerna raspodjela atmosferskog tlaka. Sunčeve zrake, koje dosežu površinu Zemlje, zagrijavaju ocean i kopno. Štoviše, temperatura u različitim dijelovima našeg planeta raste neravnomjerno.

Na primjer, zona ekvatora i odgovarajući pojasevi se najviše zagrijavaju. Temperatura oceanskih voda raste manje intenzivno od temperature kopna, međutim vodena tijela duže zadržavaju toplinu.

Tako se zračne mase također zagrijavaju neravnomjerno. Zone s različitim pritiscima tvore, što rezultira cirkulacijom zraka. Dakle, grijani tokovi (uzlazni) iz zone niskog tlaka žure se prema gore. U međuvremenu, ohlađeni zrak (dolje teče) spušta se i žuri u područje niskog tlaka.

Zemljina atmosfera ne prestaje ni na sekundu. Proces cirkulacije zraka je po prirodi globalni. Kada se sudaraju masivni tokovi toplog i hladnog zraka, nastaju vjetrovi različitog intenziteta.

Klasifikacija brzine vjetra u točkama na Beaufortovoj skali

U svijetu je uobičajeno razlikovati vjetar u brzini i jačini u točkama od 0 do 12. Za to se koristi Beaufortova ljestvica koju je razvio irski mornar, kartograf i vojni admiral Francis Beaufort.

Beaufort je imao brojne zasluge i talente, ali svjetsku je slavu stekao upravo zahvaljujući ovoj ljestvici. Tijekom službe u mornarici, Francis je provodio redovita promatranja vjetra. Podatke je zapisao u dnevnik. U budućnosti mu je promatranje pomoglo u razvoju ljestvice koja je službeno odobrena 1838. godine.

Zanimljiva činjenica: Odati počast uglednim službama Francis Beauforta, dobio je ime po moru, otoku Antarktika i rtu na sjeveru Kanade.

U 20. stoljeću dovršena je Beaufortova ljestvica: sustav od 12 točaka proširio se na 17 tako da je moguće klasificirati posebno jake vjetrove, na primjer tajfone. Ali proširena verzija koristi se samo u onim područjima gdje se takvi tajfuni javljaju prilično često (Kina, Tajvan itd.).

Prema Beaufortovoj skali, snaga vjetra određena je s 2 kriterija:

• uzbuđenje otvorenog mora;
• utjecaj vjetra na kopnene objekte.

U skladu s tim postoje dvije tablice: jedna za kopno, druga za otvoreni ocean. Tablica za zemljište prikazuje snagu i brzinu vjetra u metrima u sekundi. U drugoj opciji, brzina vjetra je dana u čvorovima. Obje ljestvice označavaju zajedničke značajke koje mogu odrediti jačinu strujanja zraka.

Smjer vjetra

Smjer vjetra uglavnom ovisi o razlici atmosferskog tlaka i rotaciji Zemlje. Primijećeno je da na polovima planeta prevladavaju istočni vjetrovi. U umjerenoj zoni obje hemisfere, vjetrovi pušu prema zapadu.

U tropskoj zoni postoje zračne struje prema istoku. Postoje i velika područja u kojima se vjetar kreće okomito, promatrajući pravilo niskog i visokog atmosferskog tlaka. To su suptropska i subpolarna zona.

U klimatologiji i meteorologiji postoji pojam ruže vjetra. Ovo je dijagram tipa vektora koji prikazuje režim vjetra u određenom području, a temelji se na neprekidnom promatranju.

Ruža vjetra je poligon čije zrake se razilaze od središta dijagrama. Po duljini svake grede možete prosuditi koliko često vjetar puše u određenom smjeru. Te se informacije uzimaju u obzir tijekom izgradnje infrastrukturnih objekata (ceste, slijetanja, itd.) I u mnogim drugim industrijama.

Zanimljiva činjenica: prava ruža vjetra nužno ima različite zrake. Ako su sve zrake na slici ravnomjerno raspoređene, to je samo grafički prikaz kardinalnih točaka.

Vrste vjetrova

Prema glavnoj klasifikaciji vjetrovi se dijele na konstantne (ili pretežne) i sezonske.

Pozvani su stalni vjetrovi koji ne mijenjaju smjer. Nastaju zbog kontakta zona visokog i niskog tlaka. Sezonski vjetrovi, u skladu s tim, mijenjaju svoj smjer ovisno o trenutnoj sezoni.

Posebnu kategoriju čine i lokalni vjetrovi. To su zračne mase koje kruže samo u određenim područjima planete. Štoviše, oni određuju klimatske uvjete ove zone.

Trajan

Sorte s prevladavajućim vjetrovima:

• trgovinski vjetrovi;
• zapadni
• istočni.

Trgovački vjetrovi - vjetrovi koji pušu sa istoka između tropa i žure na ekvator. Odvojeni su trakom bez vjetra. Trgovački vjetrovi usmjeravaju tropske ciklone u zapadnom smjeru.

Umjereni zapadni vjetrovi predstavljaju zračne struje koje prevladavaju na umjerenoj širini - između 35 i 65 stupnjeva sjeverno i južno. Kreću se od zapada prema istoku.

Istočni vjetrovi polarnih područja usmjereni su iz zona visokog tlaka u zone niskog tlaka.

Sezonski

Sezonski vjetrovi predstavljeni su jednom kategorijom - monsuni. U tropima puše već nekoliko mjeseci. U isto vrijeme, dvaput godišnje, monsuni naglo mijenjaju smjer.

Ljeti zrak teče s oceana na kopno, a zimi, obrnuto - s kopna u ocean. Monsuni sa sobom donose veliku količinu kiše u toploj sezoni. Formiranje vjetrova događa se na istoku i jugoistoku Azije.

Lokalne

Lokalni vjetrovi su najraznolikiji. Među njima se mogu razlikovati sljedeće vrste:

1. Povjetarac je topla struja zraka na spoju tijela morskih voda i obale. Dva puta dnevno mijenja smjer. Tijekom dana puše puhao s mora na kopno, noću - s obale prema moru.
2. Samum je suhi vjetar pustinjskog tipa koji nosi ogromne pješčane mase. Nalazi se u afričkim pustinjama i na Arapskom poluotoku.
3. Sirocco - zrak teče preko sjeverne Afrike i Sredozemlja koji imaju smjer jugo-zapad i jug.
4. Bora - vjetrovi nastali na područjima gdje planine graniče s morima. Temperatura potoka ovisi o sezoni. Smjer - od planina do mora.
5. Fönn - vjetar puše puhanje s planina prema dolinama. Karakterizira ga suhoća i nastaje zbog razlike u visini na malom području. Rasprostranjen je u planinskim predjelima Sjeverne Amerike, Euroaziji.
6. Suhi vjetar - javlja se u umjerenom pojasu iznad stepe i pustinja. Zrak je suh i vruć.
7. Norder je vjetar koji se opaža u Meksičkom zaljevu i puše sa sjevera.
8. Zuyd - naziv se odnosi na južni vjetar koji se susreće na sjevernom polu.
9. Marshmallows - struja zraka u istočnom dijelu Sredozemlja koja se javlja u toploj sezoni.

Postoje i neobične vrste vjetra, poput tornada (uragan pronađen u Sjevernoj Americi), habub (afričke pješčane oluje), mećava (kanadska snježna oluja poput sibirske snježne oluje), hamsin (vruća galerija u Saudijskoj Arabiji koja traje oko 50 dana) i drugi ,

Kako se mjeri brzina vjetra?

Za mjerenje brzine vjetra izumljeni su posebni instrumenti koji se nazivaju anemometri. Oni su mehanički, ultrazvučni i toplinski. Mehanički se dijele na čašice i lopatice.

Čajni anemometar smatra se najčešćim. Takav se uređaj sastoji od hemisfernih zdjela i rotora. U ovom slučaju zdjele su montirane na rotor i kad vjetar puše, počinju se okretati.

Osnova ove metode mjerenja je razlika tlaka koju vjetar stvara na izbočenoj i konkavnoj strani zdjela. Brzina rotora odgovara brzini vjetra.

Što određuje brzinu i snagu vjetra?

Brzina vjetra ovisi o tome koliko je velika razlika u atmosferskom tlaku između teritorija. Dakle, što se brži vjetar kreće, to je veći pokazatelj njegove snage, kojom protok djeluje na okolne objekte.

Na primjer, možemo uzeti tri područja: na jednom barometru pokazuje 765 mm žive kolone, na drugom - 760, na trećem - 750. Vjetar koji puše s prvog teritorija bit će jači i brži u trećem nego u drugom zbog veće razlike tlaka ,

Koji vjetrovi uzrokuju stvaranje raznih struja?

Morske struje su snažne vodotoke koji se neprekidno kreću ili povremeno nastaju u morima i oceanima. Struje nastaju iz različitih razloga, od kojih je jedan vjetar.

Uzrokovane vjetrom, struje su podijeljene u dvije vrste:

1. Drift - nastaju samo pod utjecajem vjetra.
2. Vjetar (kombinirani) - nastaju ne samo zbog snage vjetra, već u kombinaciji s različitom gustoćom vode, nagibom razine mora.

Smjer toka ovisi o smjeru kretanja zraka. Vjetrovne struje su uvijek samo površne. Najmoćniji među njima su zapadni vjetrovi čija je dužina oko 30 000 km, kao i struje South Passat.

Zanimljiva činjenica: Tijek zapadnih vjetrova ili cirkumpolarna Antarktika jedini je vodeni tok koji prolazi kroz sve meridijane.

Dakle, morske struje izazivaju monsune, trgovačke vjetrove i zapadne vjetrove.

Zašto je zimski tlak viši nad kopnom nego preko oceana, i obrnuto ljeti?

Zimi se kopno hladi brže od oceanskih voda. Tako se zrak hladi nad kopnom, a razina tlaka raste. Iznad vodenog stupca zrak je topliji, a tlak niži.

Ljeti se primjećuje suprotna situacija. Površina zemlje se zagrijava brže, pa se iznad nje formira područje niskog tlaka. Preko hladnog oceana - visok pritisak.

To također određuje smjer monsuna u različito doba godine. Ljetni monsun puše prema kopnu, a zimski monsun prema oceanu.

Ljudska upotreba vjetra

Vjetar je osnovni izvor energije koji, osim toga, ima okoliš. A očuvanje ekologije jedan je od glavnih trenutačnih zadataka čovječanstva. Zanimljivo je da vjetroelektrana već dugo služi ljudima.

Ranije su to bili najjednostavniji uređaji poput mlinova. Ugrađene su integrirane vjetroelektrane uz pomoć kojih se vjetroelektrana pretvara u električnu energiju.

Energija vjetra može se pretvoriti u sljedeće vrste energije:

• kinetički - za kretanje jedrenjaka (u prošlosti), letove balona;
• mehanički - za instalacije koje pumpaju vodu i mljevenje zrna (zastarjele metode);
• električni - za proizvodnju električne energije.

Po potencijalu, energija vjetra nalazi se na šestom mjestu na listi mogućih izvora nakon sunčevog zračenja, ugljena, urana, nafte i prirodnog plina. Dakle, moguća količina električne energije koja se može dobiti iz vjetroelektrana je oko 25-700 TW godišnje.

Zanimljiva činjenica: Prema proračunima Globalnog vijeća za energiju vjetra, aktivni razvoj energije vjetra smanjit će količinu ugljičnog dioksida ispuštenog u atmosferu za 1,5 milijardi tona godišnje.

Vodeće zemlje u energiji vjetra (2015):

1. Kina - 115.000 MW.
2. SAD - 65.000 MW.
3. Njemačka - 39.000 MW.
4. Španjolska - 22.000 MW.
5. Indija - 22.000 MW.
6. Velika Britanija - 12.000 MW.
7. Kanada - 10 000 MW.
8. Francuska - 9.000 MW.
9. Italija - 8.000 MW.
10. Brazil - 6000 MW.

U Rusiji je energija vjetra slabo razvijena i za to postoji nekoliko razloga. Prvo, prosječna brzina vjetra na cijelom teritoriju iznosi oko 5 m / s (godišnji izračuni). Ovo je nedovoljan pokazatelj za standardne instalacije, tako da se dodaje trošak dodatne opreme.

Drugo, bolje je odabrati stabilne izvore energije koji su neovisni o različitim čimbenicima (posebno, prirodnim). Vjetroelektrana u našoj zemlji povezana je s mnogim drugim nedostacima, posebno kada je riječ o malim količinama. Na primjer, visoki troškovi opreme, problematičan rad, održavanje sustava itd.

Vrijednost u prirodi

Vjetar je najvažniji prirodni faktor koji utječe na sastavnice prirode: klimatske uvjete, geološke procese, biljke, životinje itd.

Glavni učinci vjetra:

1. Pojava jakih oceanskih struja koje određuju klimu okolnih područja.
2. Erozija tla uslijed puhanja sitnih čestica.
3. Formiranje novih oblika zemljišta. Na primjer, prijenos i polaganje pijeska vjetrom dovodi do pojave pješčanih dina.
4. Pustinjski prijevoz prašine i zagađenje zraka. Na primjer, ljeti pušu trgovinski vjetrovi na sjevernoj hemisferi. Istodobno se postupno približavaju područjima suptropskih pustinja. Kao rezultat toga, prašina iz Sahare tijekom cijele sezone dopire do jugoistočnog dijela Sjeverne Amerike.
5. Širenje požara. Vjetar je jedan od glavnih čimbenika koji utječe na brzo širenje požara, posebno šumskih požara.
6. Učinak na biljke. Protok zraka širi sjeme nekih biljaka, ograničava rast stabala, a također može uzrokovati mehanička oštećenja prevoženim čvrstim česticama.
7. Učinak na životinje. Vjetar pojačava hladnoću u kombinaciji s niskim temperaturama - to je glavni aspekt njegovog utjecaja na životinjski svijet. Na primjer, pingvini, ptice, insekti prisiljeni su da se prilagode utjecaju vjetra. Kretanje zračnih masa povoljno je za neke vrste - jeleni prepoznaju grabljivice iz daleka zbog akutnog mirisa.

Zanimljiva činjenica: najpoznatije biljke koje se šire zahvaljujući vjetru su maslačak, javor, šipak. Zagađenje mnogih biljaka događa se zbog prenošenja peludi.

Zašto vjetar puše iz mora na kopno tijekom dana, i obrnuto noću?

Osnovni faktor je temperatura i odgovarajući atmosferski tlak, kao što je slučaj sa zimskim / ljetnim monsunima. Ali vjetar koji nastaje na granici kopnenog i morskog rezervoara ima svoje ime - povjetarac.

Tokom dana, zemlja se zagrijava brže od vode, pa vjetar puše u zonu niskog tlaka. Noću se zemaljska površina brže hladi, a voda ostaje topla, pa povjetarac mijenja smjer i puše prema moru.

Iza Zemlje

Izvan našeg planeta razlikuje se nekoliko vrsta vjetra:

• solarni;
• planetarni;
• stranac.

Solarni vjetar nije kretanje zračnih struja, već plazma koju solarna atmosfera odašilje. Taj se fenomen događa brzinom od oko 400 km / s. Heliosfera je veliki dio međuzvjezdanog prostora koji okružuje Sunčev sustav i formiran je solarnim vjetrom.

Zanimljiva činjenica: Zemljino magnetsko polje sprečava vjetar da uđe u atmosferu. Ali ponekad su bljeskovi na Suncu toliko snažni da se solarni vjetar ipak probija kroz ovu zaštitu i uzrokuje auroru, magnetske oluje.

Planetarni vjetar je kretanje plinova u gornjoj atmosferi planete. Zbog toga planeta gubi sposobnost interakcije s drugim česticama plina. Ako se takvi procesi nastave dugi niz godina, planeta može izgubiti atmosferu, zalihe vode itd.

Na ostalim planetima također su različiti vjetrovi. Na Veneri pušu brzinom od 83 m / s i mogu leteti oko planete za nekoliko zemaljskih dana. Na Jupiteru vjetar doseže 100 m / s ili više. Najjači potoci na Saturnu su oko 375 m / s.

Zanimljiva činjenica: poznato je da na Marsu ima nekoliko vrsta vjetra. Primjerice, tornada prašine i vjetrovi koji pušu s stupova brzinom od oko 110 m / s.

Gledaj video: Suspense: 'Til the Day I Die Statement of Employee Henry Wilson Three Times Murder (Studeni 2024).