Скорость ветера на больших водоёмах

Что такое ветер?

Научное определение данного понятия следующее: ветер – это воздушный поток, который движется параллельно земной поверхности из области высокого в область низкого атмосферного давления. Это явление характерно не только для нашей планеты. Так, самые сильные в Солнечной системе ветра дуют на Нептуне и Сатурне. И земные ветра, по сравнению с ними, могут показаться легким и весьма приятным бризом.

Ветер всегда играл немаловажную роль в жизни человека. Он вдохновлял древних писателей на создание мифических сюжетов, легенд и сказок. Именно благодаря ветру у человека появилась возможность преодолевать значительные расстояния по морю (с помощью парусников) и по воздуху (посредством воздушных шаров). Ветер задействован и в «построении» многих земных ландшафтов. Так, он переносит с места на место миллионы песчинок, формируя тем самым уникальные эоловые формы рельефа: дюны, барханы и песчаные гряды.

В то же время, ветра способны не только созидать, но и разрушать. Их градиентные колебания способны спровоцировать потерю контроля над самолетом. Сильный ветер существенно расширяет масштабы лесных пожаров, а на крупных водоемах рождает огромные волны, которые разрушают дома и уносят жизни людей

Вот почему так важно изучать и измерять ветер

Беззащитные жертвы жестокого бога Хуракана

Сильные ветры на земле существовали во все времена. Но описывать их стали буквально 600 лет назад.

Так многочисленные народы Европы ощутили на себе действие ураганов в 15 веке, когда парусные каравеллы первой географической экспедиции Христофора Колумба возвращались из путешествия в Вест-Индию (так тогда называли острова Карибского моря) и были подвержены жесточайшему испытанию вращающейся бури западнее Азорских островов в феврале 1492 года.

Это грандиозной силы природное явление:

• с вздыбленным морем и ужасными пенными волнами,
• изнуряющим ветром и бушующей водой

срывало с бортов кораблей укрепленные шлюпки и тяжелые якоря, такелажную оснастку снастей и рангоутные брусья для удержания парусов и управления судном. К счастью на тот момент жестокий ураган пощадил знаменитого мореплавателя.

Источником вдохновения Даниэля Дефо, создателя романа о приключениях Робинзона Крузо, послужил сильнейший ураган, пронесшийся над южным побережьем Англии 1703 году.

Когда под воду в одночасье ушло 300 плавучих судов и погибло 30 тысяч отважных моряков, а многие беспомощные жители прибрежных графств настолько пострадали, что там было разрушено пять тысяч жилых домов и погублен весь домашний скот.

Ураганный ветер, дующий с моря, как писал Дефо, с неимоверной силой срывал глиняную черепицу с крыш домов и вонзал ее как смертоносные снаряды в мягкую землю. И даже огромные конструкции несущих балок и тяжелыми обожженными кирпичами со свинцовыми листами железной кровли опасным грузом летали с огромной скоростью над поверхностью земли.

Вахтенные журналы 27 кораблей британского флота зафиксировали подробности смертоносного шквала с бушующего моря, который начался 3 октября 1780 года на островной Ямайке, где первой его хищной добычей стали непрочные дома в городке Сванна-Ла-Мар, построенные англичанами, которые не учли специфических особенностей местного климата.

Многочисленные постройки взмывали высоко в воздух вместе со своими жителями, точно так, как описано в книге Волшебник из страны Оз. Но в отличие от волшебной сказки, следы тех беззащитных людей так и не удалось отыскать, а на суше оказалось множество выброшенных из воды и перевернутых судов, в которых потом некоторое время жили уцелевшие люди.

Затем смертоносный ураган прокатился по острову Куба и умчался далеко на север, а уже после сместился к востоку, поливая проливным дождем побережье США, и устремился через Атлантический океан к континентальной Европе, где окончательно утихомирился у берегов Англии.

Причем в отличие от классических ураганов, следующий с востока на запад, этот ветер разрушитель вел себя необычно, поскольку несколько дней Флора утюжила Кубу и Гаити в разных направлениях. В окончательном итоге Флора уничтожила:

1. четверть всех посевов сахарного тростника и 90% урожая кофе,
2. а с лица земли исчезли десятки деревень и более 6 тысяч погибших людей.

В 1975 году Элоиза оказалась двухударным ураганом. Когда налетевший на восточное побережье США ветер, погубил 45 безвинных человек и лишил крова тысячи жителей, нагулялся вволю и, казалось бы, утих, однако тут же последовал еще один смертельный удар – более мощный, чем при первом натиске. Скорость ветра тогда колебалась от 185 до 210 км в час.

Но Элоиза не самое страшное стихийное бедствие 20 века. Так воздушный циклон, разразившийся 20 ноября 1970 года на территории Бангладеш, побил все мыслимые рекорды, поскольку приливная волна высотой до 15 метров обрушилась на побережье Восточного Пакистана, на дельту Ганга, и на далекие острова.

Местность здесь равнинная, и огромная волна в одночасье смыла и рисовые поля и крытые соломой хижины людей, где скорость ветра достигала 540 км в час. Множество трупов прибило, потом к морскому берегу, что стало причиной распространения холеры, брюшного тифа и других инфекционных заболеваний.

В самом конце лета 2005 года мощный ураган Катрина произвел разрушительный налет на побережье США в районе города Новый Орлеан, где затопил 90% территории. Уцелевших людей эвакуировали с помощью винтокрылых вертолетов. Общие хозяйственные потери составили более 25 миллиардов долларов.

Виды ветров

На планете существуют различные типы движения воздушных масс с разной характеристикой. Постоянные потоки круглый год дуют в одном направлении.

Бывают местные перемещения, на определённой территории. Все они оказывают влияние на климат. Местные ветры носят различные названия.

Ниже представлены наиболее известные названия ветров с кратким описанием:

• К постоянным воздушным потокам относят пассаты. Они преобладают в тропических широтах. Воздушные массы перемещается от тропиков к экватору.
• В умеренных широтах воздушные массы перемещаются с запада на восток. Их так и называют – западный перенос. Они относятся к постоянным явлениям.
• Муссон – это сезонный воздушный поток. Зимой воздушные массы перемещаются с суши на море, летом с моря на сушу. Муссоны господствуют на восточных и юго-восточных окраинах Евразии.
• Бриз – тёплый ветер. Он меняет своё направление дважды в сутки. Образуется там, где соседствуют суша и море. Бризы днём приносят прохладу с водной поверхности, ночью дуют в обратном направлении. Морской бриз присутствует на побережье. Могут быть на суше, где есть крупные реки, озёра, водохранилища.
• Калима — северо-восточный ветер, переносящий огромное количество песка и пыли на Канарские острова.
• Фён встречается в горных районах Евразии и Северной Америки. Воздушная масса спускается с гор. Ощущают её в долинах. Фён порывистый, потому что на небольшом расстоянии велик перепад высот.
• Бора образуется в местах, где есть горы, граничащие с морем. Воздушные потоки преодолевают препятствия и устремляются вниз. Зимой воздух холодный, летом тёплый. Имеет высокую скорость. Его можно наблюдать на побережье Чёрного и Средиземного морей.
• Самум чаще всего бывает в пустынях: Аравийской и Сахаре. Это сильный и очень сухой ветер. Воздух нагрет, несёт много песка.
• Торнадо или смерчи господствуют на востоке Северной Америки. Иногда формируются на территории Европы. При образовании появляется рукав или воронка, которая имеет несколько десятков или сотен метров в диаметре. Воздух в воронке крутится с высокой скоростью. Смерчи обладают разрушительной силой.
• Зюйд – так называется южный ветер. На северном полюсе всегда дуют южные ветры в силу того, что это самая северная точка планеты.
• Байамос обрушивается сильными шквалами на острова Куба, Бали. Приносит грозы и ливни.
• Нордер – это северный или северо-западный воздушный поток. Область распространения – Мексиканский залив.
• Бакинский норд бывает в окрестностях города Баку. Порывы обладает большой силой, скоростью (от 20 до 40 м/с), влага отсутствует, приносит похолодание, много пыли.
• Сирокко – южный ветер, может быть юго-западным. Образуется над Сахарой или Средиземноморьем. Такое название он получил в Италии.
• Зефир господствует весной и летом в восточной части Средиземноморья. Он имеет высокую температуру, приносит влагу.
• Суховей чаще зарождается над пустынными и полупустынными территориями. Иногда формируется в степях умеренного пояса. Перемещается воздух, нагретый до 40 градусов. Влаги не содержит.
• Самый холодный воздушный поток зафиксирован в Антарктиде. Температура достигала минус восьмидесяти девяти градусов.

Почему движутся воздушные массы?

В течение дня поверхность Земли нагревается. Учитывая разную структуру и особенности верхнего слоя планеты, прогревается она неравномерно:

• темные объекты больше, чем светлые;
• вода меньше, чем суша.

Таким образом, поглощенное за день тепло возвращается в атмосферу с разной интенсивностью. К примеру, вода прогревается медленнее суши, и днем тепло с земли поднимается, а холодный воздух с моря перемещается на его место. Ночью происходит наоборот: воздушные массы с остывшей суши передвигаются к более теплой воде. Так происходит потому, что теплый воздух легче и стремится вверх, а холодный — тяжелый и стелется у поверхности Земли. Когда теплый воздух встречается “по дороге” с холодным, образуется перепад температур и возникает ветер. Чем больше разница в температуре, тем он сильнее и порывистее.

Также на движении воздушных масс сказывается вращение планеты вокруг своей оси. Так, на Северной части Земли ветра двигаются в правом направлении. На Южном полушарии ветра предпочитают дуть в левую сторону.

Рис. 2. Ветроуказатель — простейшее устройство для определения скорости и направления ветра, использующееся на аэродромах

Полин

Крупная трагедия, причиной которой стал тропический циклон, произошла в 1997 году и стала самой страшнейшей в истории Мексики по силе разрушений и нанесенного ущерба.

Зародившись в открытом океане, ураган сначала двигался на восток, но потом резко повернул на северо-запад и с огромной скоростью, превышающую порой 200 километров в час, пронесся вдоль побережья Мексики. Он спровоцировал обильные дожди, что стало причиной наводнения и мощнейших оползней.

После того как «Полин» утих, число жертв составило 500 человек, а без крыши над головой осталось приблизительно 300 тысяч мексиканцев.

3

Кто такой Фрэнсис Бофорт?

Фрэнсис Бофорт (1774-1857) – ирландский моряк, военный адмирал и картограф. Он родился в небольшом городке Ан-Уавь в Ирландии. Окончив школу, 12-летний мальчик продолжил свое обучение под предводительством известного профессора Ушера. В этот период он впервые проявил незаурядные способности к изучению «морских наук». В подростковом возрасте он поступил на службу в восточно-индийскую компанию и принял активное участие в съемке Яванского моря.

Следует отметить, что Фрэнсис Бофорт рос довольно смелым и отважным парнем. Так, во время крушения судна в 1789 году юноша проявил огромную самоотверженность. Растеряв всю свою еду и личные вещи, он сумел спасти ценные инструменты команды. В 1794 году Бофорт участвовал в морском сражении против французов и героически буксировал подбитое вражеским огнем судно.

Понятие ветра

Что такое ветер? Определение с точки зрения метеорологии следующее: это горизонтальное движение слоев воздуха из зоны с высоким атмосферным давлением в зону низкого, сопровождающееся определенной скоростью. Данное движение происходит, потому что в течение дня солнце пронизывает воздушную прослойку Земли. Некоторые лучи, достигая поверхности, нагревают океаны, моря, реки, горы, почву, скалы и камни, которые отдают в воздух тепло, тем самым нагревая и его. За одинаковое количество времени темные предметы поглощают больше тепла и сильнее прогреваются.

Но какое же значение имеет то, как отдается тепло и насколько быстро? И как это поможет нам выяснить, что такое ветер? Определение заключается в следующем: суша стремительнее нагревается, чем вода, значит, скопленный над ней воздух получает от нее тепло и поднимается вверх, следовательно, атмосферное давление над данным участком падает. С водой же все с точностью до наоборот: над ней воздушные массы холоднее и давление выше. В итоге холодный воздух вымещается из участка высокого давления в участок низкого, образовывая ветер. Чем больше разность между этими давлениями, тем он сильнее.

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.

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 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.

Антарктида

Ветер в Антарктиде необычный — он называется катабатическим, или падающим. Из-за формы континента, плотные воздушные потоки спускаются по ледяным склонам, что делает ветер не только сильным, но и необычайно холодным.

Форма континента очень напоминает купол, ветер дует с вершины по направлению к береговой линии с уклоном влево из-за вращения Земли вокруг своей оси. Сила порывов ветра на самом южном континенте регулярно измеряется с декабря 1913 года. Самый ветреный час в истории Антарктиды был 6 июля 1913 года, когда сила воздушных потоков достигла скорости 153 км в час.

Однако очень сложно измерить силу катабатического ветра, особенно в Антарктиде, где температура никогда не поднимается выше ноля. Во-первых, сильные потоки воздуха из-за их плотности легко ломают оборудование, во-вторых, даже если некоторые измерительные станции и столбы остаются нетронутыми, они часто леденеют.

средней скорости

Для отдельных потребностей используются и другие стандарты составления карт ветра. Так, для нужд ветроэнергетики измерения проводят на высоте превышающим 10 м, обычно 30-100 м, и приводят данные в виде средней удельной мощности ветрового потока.

Максимальная скорость ветра

Наибольшая скорость порыва ветра на Земле (на стандартной высоте 10 м) было зарегистрировано автоматической метеорологической станцией на австралийском острове Барроу во время циклона Оливия 1996 года. Она составляла 113 м / с. Второй по величине значения скорости порыва ветра составляет 103 м / с. Он был получен 12 апреля 1932 в обсерватории на горе Вашингтон в Нью-Гемпшире. Скорости могут быть большими при таких явлений как смерч, но их точное измерение очень тяжелое и надежных данных для них не существует.

Наибольшую скорость порыва ветра в Украине было зарегистрировано в декабре 1947 года на горе. Она составляла 50 м / с.

Градиент скорости ветра

Градиентом ветра называют разницу в скорости ветра на небольшом масштабе, чаще всего в направлении, перпендикулярном его движению. Градиент ветра делят на вертикальную и горизонтальную компоненты, из которых горизнтальна имеет заметно отличны от нуля значение вдоль атмосферных фронтов и у побережья, а вертикальная – у поверхности, хотя зоны значительного градиента ветра разных направлений также встречаются в высоких слоях атмосферы вдоль высотных токовых течений. Градиент ветра является микрометеорологичним явлением, имеющим значение лишь на небольших расстояниях, однако он может быть связан с погодными явлениями мезо-и синоптической метеорологии, такими как линия шквала или атмосферные фронты. Значительные градиенты ветра часто наблюдаются у обусловленных грозами микропоривив, в районах сильных локальных приповерхностных ветров – низкоуровневых струйных потоков, около гор, строений, ветровых турбин и судов.

Градиент ветра имеет значительное влияние на приземление и взлет летательных аппаратов, с одной стороны он может помочь сократить расстояние разбега самолета, а с другой усложняет контроль над аппаратом. Градиент ветра является причиной значительного количества аварий летательных аппаратов.

Градиент ветра также влияет на распространение звуковых волн в воздухе, могут отражаться от атмосферных фронтов и достигать мест, которых иначе они бы не достигли, или наоборот. Сильные градиенты ветра мешают развитию тропических циклонов, но увеличивают продолжительность отдельных Гриз. Особое форму градиента ветра – термальный ветер – приводит к образованию высотных токовых течений.

В результате разницы давлений между двумя разными воздушными областями возникает ветер. Скорость и направление его движения может меняться в зависимости от показателей давления во времени и пространстве. В большинстве областей планеты доминируют определенные направления ветра. Так, у полюсов преобладают восточные ветры, в умеренных широтах — западные. Наряду с такими районами встречаются также зоны затишья и аномальные области, где ветер дует постоянно.

Сильный ветер также может возникать из-за локальных изменений вроде противостояния циклона и антициклона. По действию ветра на наземные предметы и волнения на море силу ветра оценивают в баллах по шкале Бофорта. В зависимости от того, с какой скоростью дует ветер, каждая сила ветра имеет свое словесное определение.

Скорость ветра: 1-5 км/ч

От 0 до 1 балла

Штиль — это безветренная или почти безветренная погода, при которой максимальная скорость ветра составляет не более 0,5 м/с. Когда дует тихий ветер, на море появляется легкая рябь. На суше при таком ветре дым отклоняется от вертикального направления.Читать на Don’t Panic: http://dnpmag.com/2017/09/08/osnovnye-vetra-raznoj-sily/

Как влияет ветер на улов весной — при каком направлении и силе сопутствует успех?

Самая благоприятная пора, когда ветер не имеет особого влияния на клев. Не учитывается сезонный переход, когда резкие перепады АД, метели, сменяющиеся на краткосрочные оттепели. Тут не только рыба, даже рыболовы предпочитают отсидеться дома. С конца марта преобладают южные направления, при этом:

• температура воздуха поднимается;
• атмосферное давление возрастает;
• ледовая корка распадается, особенно у береговой линии;
• идет активное таяние снега;
• повышается мутность воды у берегов.

Паводок несет в водоемы многочисленное питание для рыб. Воздушные потоки способствуют насыщению воды кислородом. Все виды рыб, оголодавшие за зиму, поднимаются к поверхности, хватают все подряд. Весной многие из них готовятся к нересту, поэтому жор увеличивается. Удачная рыбалка ожидает на прибрежных отмелях.