Статья "ВЕТЕР.Причины возникновения ветра.Методы наблюдения ветра (в приземном слое).Характерные свойства ветра".

ВЕТЕР.

Причины возникновения ветра.

Методы наблюдения ветра (в приземном слое).

Характерные свойства ветра.

      ВЕТЕР — перемещение воздуха, или воздушное течение, происходящее почти параллельно земной поверхности.

   Причины возникновения ветра. Непосредственной причиной возникновения В. яв­ляется неравномерное распределение атмосферного давления по земной поверхности, что в свою очередь определяется неравенством температур. Передви­жение масс воздуха происходит в направлении от высокого давления к низкому. Чем больше разность давления в данном районе, тем быстрее движется воздух, тем сильнее В. Движение воздуха должно было бы происходить по направлению барического градиента — величины падения давления на еди­ницу расстояния (обычно на длину дуги одного градуса меридиана, т.е. на 111,1 км). В действитель­ности движение воздуха происходит не по направ­лению градиента, а составляет с ним некоторый, иног­да весьма значительный угол. Это отклонение В. объясняется тем, что на массы движущегося воздуха действуют отклоняющая сила вращения Земли и сила трения. Отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) имеет величину 2«> sin ери, где <0 — угловая скорость вращения Земли, 9 — гео­графическая широта и v — скорость В. Таким обра­зом, отклоняющая сила вращения Земли возра­стает от экватора (где она равна нулю) к полю­су. Под действием этой силы В. отклоняется от градиента в сев. полушарии вправо, в южном —вле­во. Трение возникает прежде всего в приземном слое благодаря шероховатости земной поверхности (внешнее трение), а также между соседними сло­ями воздуха, обладающими разными скоростями (внутреннее турбулентное трение). Величина угла отклонения В. от градиента изменяется как в зави­симости от характера подстилающей поверхности, так и с высотой. Над морем, где внешнее трение воздуха меньше, чем над сушей, угол отклонения больше. По мере возрастания высоты угол отклоне­ния довольно быстро возрастает, и уже на высоте 500—1 ООО м угол отклонения достигает максималь­ного значения 90°, выше обычно он мало изменяется с высотой. Таким образом, в свободной атмосфере В. дует перпендикулярно градиенту и параллельно изобарам (линиям, соединяющим места с одинаковым давлением). Такой В. носит название градиентного ветра .

   Методы наблюдения ветра (в приземном слое). Как и всякое механич. движение, В. характеризуется направлением и скоростью. На­правление В. определяется той стороной горизонта, от которой он дует, и выражается в градусах или рум­бах (в последнем случае окружность горизонта делится на 16 равных частей — румбов). Отсчёт направления В. начинается от сев. точки горизонта (которой соответствует 0) и ведётся но часовой стрел­ке. Для обозначения направления В. в России упо­требляются начальные буквы соответствующих стран света (С — север, ССВ — северо-северо-восток и т. д.). За границей для обозначения направления В. приняты первые буквы соответствующих англ. названий стран света (N — норд, Е — ост, S — зюд, W —вест и т. д.). Для определения направления и скорости В. в нижних слоях атмосферы служит флюгер (гм.), устанавливаемый возможно выше и на открытом месте..

     Сила В. выражается давлением, которое показывает на 1 м² поверхности, поставленной кулярно направлению В., а скорость В. выражается обычно числом метров, которые соответствующая на а воздуха проходит за 1 сек. (м/сск.), или числом километров в час (км/час), иногда в милях в час, или углах . Сила В. и его скорость приблизительно пропорциональны друг другу. Для определения ско­рости В. употребляются также приборы, носящие название ветромеров или анемометров . В тех случаях, когда нельзя провести наблюдений по при­борам, производятся визуальные наблюдения над скоростью В., при этом пользуются шкалой, при­нятой Международной метеорологич. комиссией, В этой шкале объективные признаки для оценки скорости В. сопоставлены со скоростями В., изме­ренными с помощью анемометра, а также со шкалой Бофорта ( Бофорта шкала).

    Для характеристики направления В. в том или ином районе определяют повторяемость В. раз­личного направления. Для простоты нередко поль­зуются только восемью главными румбами (С, СВ, В, 10В, Ю, ЮЗ, 3, СЗ). Распределение В. в том или ином пункте можно изобразить графически т. н. розой ветров .

      Характерные свойства ветра. В. не представляет собой однородного течения, имеющего одинаковые скорость и направление во всей массе; он состоит из последовательной смены коротких порывов или толчков и периодов затишья. Неупо­рядоченное движение, называемое турбулентным, состоит из ряда небольших вихрей, налагающихся на общее течение воздуха и перемещающихся вместе с ним. Вихри особенно легко образуются вблизи земной поверхности вследствие её шероховатости, неодинакового нагревания и охлаждения, Наблю­дения, Производимые точными приборами, обнару­живают множество чрезвычайно быстрых колебаний скорости и направления В. Скорость и направление В. обычно имеют ясно выраженный суточный и го­довой ход. В ночные часы скорость В. у поверх­ности земли бывает наименьшей; после восхода Солнца она начинает увеличиваться и, достигнув максимума в послеполуденные часы, снова убывает. Летом в ясные дни суточный ход скорости В, выра­жен лучше, зимой же и в пасмурные дни — слабее, В очень сухих пустынях и степях суточный ход ско­рости В. очень велик; днём нередко свирепствует буря, а ночью наблюдается почти полный штиль; на океанах суточного хода почти нет. Суточный ход так же как и порывистость В., объясняется вих­ревыми движениями; усиление вихреобразования влечет за собой увеличение скорости В. у земли и уменьшение наверху, и, наоборот, ослабление его уменьшает скорость В. у земли и увеличивает на­верху. На суточный ход скорости В. также оказы­вает влияние характер местности; благодаря неров­ностям земной поверхности скорость В. в нижних слоях значительно уменьшается.

Годовой ход скорости В. различен для различ­ных климатич. областей и в значительной мере за­висит от местных условий. На большей части евро­пейской территории России годовой ход скорости В. имеет одинаковый характер: в зимние месяцы (ян­варь— февраль) скорость доходит до максимума, а в летние месяцы наблюдается минимум. Однако вряде мест Восточной Сибири (Якутск, Верхоянск, Нижне-Колымск и др.) наиболее слабые В. наблюда­ются, наоборот, в январе — феврале, а в летние меся­цы В. усиливается. Годовой ход скорости и направле­ния В. зависит от годовых изменений в распределении давления по земной поверхности (см. Атмосфера). Наиболее сильные В. на земном шаре отмечались на антарктич. континенте в бухте Коммонуэлс (67° ю. ш., 42°41' в. д.); здесь средняя годовая скорость оказалась равной 22,3 м/сек., в некоторые дни средняя суточная скорость была 44 ж/сек., причём в отдель­ные моменты она достигала 90 м/сек.