Як визначити сильний вітер. Швидкість, сила і напрямок вітру

10 квітня 1996 року в острові Барроу в Австралії була зафіксована найвища швидкість вітру на Землі. Тоді, під час тропічного циклону "Олівія", вітер розігнався до 408 кілометрів на годину. Цю цифру підтвердили вчені з Всесвітньої метеорологічної організації. Як саме вони її вирахували - дізнався Кріптус.

Зазвичай метеорологи дізнаються швидкість вітру за допомогою чашкового анемометра (інша назва - ветромер). Це такий вимірювальний прилад, на вертикальній осі якого закріплені чашки - півкулі, які обертаються від будь-якого, навіть самого легкого, вітру. Чим сильніший вітер, тим швидше відбувається обертання. Від осі приладу йде передача до лічильника обертів. Він і визначає, яка зараз швидкість у вітру - два, три або чотири метри в секунду. Щоб зрозуміти напрямок, поряд з анемометрами встановлюють флюгери.

Зараз кожна людина, яка хоче завжди бути в курсі швидкості вітру, може купити собі цифровий анемометр. Вони недорогі і стоять в межах 25-35 доларів.

До речі, до того, як люди навчилися вимірювати швидкість вітру в метрах в секунду, вони користувалися шкалою Бофорта. Цей англійський адмірал склав таблицю, в якій характеристики різних вітрів зводилися до системи балів - від нуля (повний штиль) до 12 балів (ураганний вітер, який доходить до швидкості 117 км / ч).

Як виміряти швидкість, силу вітру і дальність видимості.

Визначення сили, швидкості і напряму вітру, дальності видимості, напрямку і швидкості течій вкрай важливо при плануванні і виконанні занурень у відкритому морі і прибережній зоні. Боротися з силою природи безглуздо і часом вкрай небезпечно, тому завжди потрібно враховувати вплив природних явищ, Таких як течія і вітер, при планировани занурень. Наведена нижче інформація допоможе Вам оцінити силу деяких явищ природи для того, що б врахувати їх при плануванні занурень.

вітер - це переміщення потоку повітря паралельно земної поверхні, що виникає в результаті нерівномірного розподілу тепла та атмосферного тиску, І спрямоване із зони високого тиску в зону низького тиску.

вітер характеризується швидкістю (силою) і напрямком. Направленіе визначається сторонами горизонту і вимірюється градусами. Швидкість вітру вимірюється в метрах в секудну і кілометрах в годину. Сила вітру вимірюється в балах.

Шкала Бофорта - умовна шкала для візуального визначення і запису швидкості (сили) вітру в балах. Спочатку вона була розроблена англійським адміралом Френсісом Бофортом в 1806 р для визначення сили вітру за характером його прояви на море. З 1874 р прийнята для повсюдного (на суші і на морі) використання в міжнародній синоптичної практиці. У наступні роки змінювалася і уточнювалася. За нуль балів було прийнято стан повного штилю на морі. Спочатку система була трінадцатібальная (0-12). У 1946 р шкалу збільшили до сімнадцяти (0-17). Сила вітру в шкалі визначається по взаємодії вітру з різними предметами. В останні роки силу вітру частіше оцінюють за швидкістю, вимірюваної в метрах в секунду у земної поверхні, на висоті близько 10 метрів над відкритою, рівною поверхнею.

У таблиці 1 наведена шкала Бофорта, прийнята в 1963 році Всесвітньою метеорологічною організацією. Шкала хвилювання на морі - дев'ятибальною (параметри хвилювання дані для великої морської акваторії, на малих акваторіях хвилювання менше). Приладів для вимірювання висоти хвилі не існує, тому і хвилювання моря в балах визначається досить умовно.

Сила вітру в балах за шкалою Бофорта і хвилювання на морі.

Добре розвинені в хвилі. Гребені, склоподібним піну, зрідка утворюються маленькі білі баранці. Середня висота хвиль до 0,6 м., Довжина - 6 м.

Хвилі подовжені, білі баранці видно в багатьох місцях. Висота хвиль 1-1,5 м., Довжина до 15 м.

Добре розвинені в довжину, але не дуже великі хвилі, всюди видно білі баранці (в окремих випадках утворюються бризки). Висота хвиль 1,5-2 м., Довжина - 30 м.

Хвилі подовжені,. Білі пінисті гребені займають значні площі. Утворюється водяний пил. Висота хвиль - 2-3 м., Довжина - 50 м.

Хвилі громадяться, гребені зриваються, піна лягає смугами за вітром. Висота хвиль до 3-5 м., Довжина - 70 м.

Помірно високі, довгі хвилі. По краях гребенів починають злітати бризки. Смуги піни лягають рядами по напряму вітру. Висота хвиль 5-7 м., Довжина - 100 м.

Дуже високі хвилі з довгими загинаються вниз гребенями. Утвориться піна видувається вітром великими пластівцями у вигляді густих білих смуг. Поверхня моря біла від піни. Сильний гуркіт хвиль подібний ударам. Видимість погана. Висота хвиль - 8-11 м., Довжина - 200 м.

Суду невеликого і середнього розміру часом залишаються прихованими. Море все вкрите довгими білими пластівцями піни, що розташовуються за вітром. Краї хвиль скрізь здуваються в піну. Видимість погана. Висота хвиль до 16 м., Довжина до 250 м.

Повітря наповнене піною і бризками. Море все вкрите смугами піни. Дуже погана видимість. Висота хвиль\u003e 16 м., Довжина - 300 м.

Шкала дальності видимості.

видимість - це гранична відстань, на якому днем \u200b\u200bвиявляються предмети, а вночі навігаційні вогні. Видимість визначається прозорістю атмосфери, залежить від погодних умов і характеризується дальністю видимості. Нижче наведена таблиця визначення дальності видимості в світлий час доби.

Анемометр - прилад, призначений для вимірювання швидкості вітру

Прилад для вимірювання швидкості вітру, його сили, а також визначення напрямку його руху в метеорології називається анемометром. Мало хто на сьогоднішній день знають, що це таке, адже прилад так і не отримав широкого поширення на відміну, наприклад, від барометра, однак, він все ж використовується при вимірюванні параметрів вітру як на метеорологічних станціях, так і в деяких видах спорту, наприклад, у вітрильному спорті.

Також він використовується в інших наукових областях для вимірювання швидкості руху газів або повітря, але найбільш популярним варіантом його використання як і раніше є експлуатація в якості вимірювача швидкості вітру.

Принцип роботи приладу

Принцип роботи більшості таких приладів полягає в наступному: будь-якої обертальний елемент прикріплений до вимірника. При подиху вітру рухома частина приладу приходить в дію і параметри впливу на обертальний елемент передаються на вимірювальний прилад. Так працюють механічні анемометри, що включають в себе два різновиди: чашковий і крильчасті анемометри.

Існують також теплової анемометр, заснований на вимірюванні зрушень температури нагрівального елементу відносно початкового значення під впливом вітру (чим вище швидкість повітряних мас, тим менше температура нагрівального елементу) і ультразвукової, заснований на вимірюванні зрушень в показниках швидкості звуку щодо напряму повітряних мас (якщо швидкість звуку падає щодо його швидкості в нерухомому повітрі, значить, він рухається проти вітру, якщо зростає - за вітром).

види приладів

Принцип роботи полягає в вимірі характеру впливу повітряних мас на спеціальні чашки, закріплені на вертикальній осі. Коли відбувається подих вітру, чашки обертаються навколо осі. вимірювач фіксує кількість обертів навколо осі за часом і визначає швидкість вітру. Дані передаються на шкалу швидкості вітру, іноді використовується електронний вимірювач.

Принцип його роботи полягає в вимірі характеру впливу вітру на мініатюрне колесо (крильчатку), закріплене на вертикальній осі і огороджене металевим кільцем для захисту від механічних пошкоджень. При русі вітру відбувається обертання крильчатки, яке через систему зубчастих коліс передається на вимірювач. Даний прилад також має два різновиди вимірювача: ручний і електронний.

Заснований на зміну числа Нуссельта, тобто збільшення тепловтрат нагрітого тіла паралельно зі збільшенням швидкості руху повітряних мас. Дане явище можна спостерігати в житті - при рівній температурі повітря в вітряну погоду стає холодніше, ніж в спокійну. даний прилад являє собою нагріту до температури, що перевищує температуру середовища, металевий дріт.

Залежно від поточної швидкості, його щільності і вологості вітру дріт виділяє певну кількість енергії, що дозволяє підтримувати ту чи іншу температуру дроту. Вимірювач фіксує тепловтрати і виводить параметри руху вітру на екран. Втім, у приладу існує 2 недоліки:

1. Низька міцність теплового елемента, так як він представлений дуже тонким дротом.
2. Похибка показань з часом збільшується через забруднення і окислення дроту.

З огляду на вищеописаного їх застосовують, як правило, застосовують в аеродинаміці для того, щоб вимірювати параметри руху повітряних мас, тому як теплові анемометри, на відміну від механічних, мають безінерційні, що є необхідною умовою для проведення аеродинамічних експериментів.

Принцип дії полягає в характері зміни швидкості звуку при русі щодо вітру. Так можна вимірювати не тільки поточну силу руху вітру, але і напрямок його руху. Так як швидкість звуку залежить ще і від температури повітря, то даний анемометр забезпечений ще й термометром, за показаннями якого вносяться правки в кінцеві результати параметрів руху повітряних мас, що видаються анемометром.

На сьогоднішній день ультразвукової анемометр є високоточним і сучасним приладом даної категорії. Крім усього іншого, деякі електронні анемометри можуть вимірювати також температуру повітря в момент руху повітряних мас, а також його вологість.

висновок

У Росії також виробляються багатоцільові прилади цієї категорії, які об'єднують в собі функції різних видів анемометрів, такі як вимір температури повітря (Термоанемометр), його вологість (гірометри), а також обчислення об'ємної витрати повітря. Таким анемометром є, наприклад, метеометр МЕС200, діфнамометр ДМЦ01М. Дані прилади застосовуються при обстеженні, ремонті та повірці вентиляції в будівлях.

всі вироблені на території Росії закріплюються в державному реєстрі засобів вимірювання і підлягають обов'язковій повірці. Тому в Росії немає анемометрів без повірки.

Розгляд різних видів приладів під назвою анемометр, призначених для вимірювання швидкості вітру

Опис анемометрів, розкриття даного поняття, а також розгляд різних видів анемометрів, в тому числі, російських

Переміщення повітря над поверхнею Землі в горизонтальному напрямку називається вітром. Вітер завжди дме з області високого тиску в область низького.

вітер характеризується швидкістю, силою і напрямком.

Швидкість і сила вітру

Швидкість вітру вимірюється в метрах в секунду або в балах (один бал приблизно дорівнює 2 м / с). Швидкість залежить від баричного градієнта: чим більше баричний градієнт, тим вище швидкість вітру.

Від швидкості залежить сила вітру (табл. 1). Чим більше різниця між сусідніми ділянками земної поверхні, тим сильніше вітер.

Таблиця 1. Сила вітру в земної поверхні за шкалою Бофорта (на стандартній висоті 10 м над відкритою рівною поверхнею)

бали Бофорта	Словесний визначення сили вітру	Швидкість вітру, м / с	дія вітру
			Штиль. Дим піднімається вертикально	Дзеркально гладке море
			Напрямок вітру помітно але відносяться диму, але не по флюгеру	Брижі, чітко виражені хвилі
			Рух вітру відчувається на обличчі, шелестить листя, приводиться в рух флюгер	Короткі хвилі, гребені не здаються склоподібним

			Листя і тонкі гілки дерев весь час колишуться, вітер розвіває верхні прапори	Добре розвинені в хвилі. Гребені, склоподібним піну, зрідка утворюються маленькі білі баранці
	помірний		Вітер піднімає пил і папірці, приводить в рух тонкі гілки дерев	Хвилі подовжені, білі баранці видно в багатьох місцях
			Гойдаються тонкі стовбури дерев, на воді з'являються хвилі з гребенями	Добре розвинені в довжину, але не дуже великі хвилі, всюди видно білі баранці (в окремих випадках утворюються бризки)
			Гойдаються товсті гілки дерев, гудуть телеграфні дроти	Хвилі подовжені,. Білі пінисті гребені займають значні плошали (вірогідні бризки)
			Гойдаються стовбури дерев, йти проти вітру важко	Хвилі громадяться, гребені зриваються, піна лягає смугами за вітром
	дуже міцний		Вітер ламає гілля дерев, йти проти вітру дуже важко	Помірно високі довгі хвилі. По краях гребенів починають злітати бризки. Смуги піни лягають рядами по напряму вітру
			Невеликі пошкодження; вітер зриває димові ковпаки і черепицю	Високі хвилі. Піна широкими щільними смугами лягає за вітром. Гребені хвиль починають перекидатися і розсипатися в бризки, які погіршують видимість

	Сильний шторм		Значних руйнувань будівель, дерева вириваються з коренем. На суші буває рідко	Дуже високі хвилі з дліннимізагібающіміся вниз гребенями. Утвориться піна видувається вітром великими пластівцями у вигляді густих білих смуг. Поверхня моря біла від піни. Сильний гуркіт хвиль подібний ударам. видимість погана
	жорстокий шторм		Більшість руйнувань на значному просторі. На суші спостерігається дуже рідко	Винятково високі хвилі. Суду невеликого і середнього розміру часом залишаються прихованими. Море все вкрите довгими білими пластівцями піни, що розташовуються за вітром. Краї хвиль скрізь здуваються в піну. видимість погана
		32,7 і більше		Повітря наповнене піною і бризками. Море все вкрите смугами піни. Дуже погана видимість

шкала Бофорта - умовна шкала для візуальної оцінки сили (швидкості) вітру в балах по його дії на наземні предмети або за хвилювання на морі. Була розроблена англійським адміралом Ф. Бофортом в 1806 р і спочатку застосовувалася лише їм самим. У 1874 р Постійний комітет Першого метеорологічного конгресу прийняв шкалу Бофорта для використання в Міжнародній синоптичної практиці. У наступні роки шкала змінювалася і уточнювалася. Шкалою Бофорта широко користуються в морській навігації.

Напрямок вітру

Напрямок вітру визначається по тому боці горизонту, з якої він дме, наприклад, вітер, що дме з півдня, - південний. Напрямок вітру залежить від розподілу тиску і від відхиляє дії обертання Землі.

на кліматичної карті панівні вітри показані стрілками (рис. 1). Вітри, які спостерігаються у земної поверхні, дуже різноманітні.

Ви вже знаєте, що поверхня суші і води нагрівається по-різному. У літній день поверхню суші нагрівається сильніше. Від нагрівання повітря над сушею розширюється і стає легше. Над водоймою в цей час повітря холодніше і, отже, важче. Якщо водойма порівняно великий, в тихий спекотний літній день на березі можна відчути легкий вітерець, що дме з води, над якою вище, ніж над сушею. Такий легкий вітерець називають денним бризом (Від франц. Brise - легкий вітер) (рис. 2, а). Нічний бриз (рис. 2, б), навпаки, дме з суші, так як вода охолоджується набагато повільніше і повітря над нею тепліше. Брізи можуть виникати і на узліссі. Схема бризів представлена \u200b\u200bна рис. 3.

Мал. 1. Схема розподілу панівних вітрів на земній кулі

Місцеві вітри можуть виникати не тільки на узбережжі, а й в горах.

Фён - теплий і сухий вітер, що дме з гір в долину.

Бора - поривчастий, холодний і сильний вітер, Що з'являється, коли холодне повітря перевалює через невисокі хребти до теплого моря.

Муссон

Якщо бриз змінює напрямок два рази на добу - вдень і вночі, то сезонні вітри - мусони - змінюють свій напрямок два рази на рік (рис. 4). Влітку суша швидко прогрівається, і тиск повітря над її поверхнею падає. У цей час більш прохолодне повітря починає переміщатися на сушу. Взимку - все навпаки, тому мусон дме з суші на море. Зі зміною зимового мусону на літній відбувається зміна сухої малохмарною погоди на дощову.

Дія мусонів сильно проявляється в східних частинах материків, де з ними сусідять величезні простори океанів, тому такі вітри часто приносять на материки рясні опади.

Неоднаковий характер циркуляції атмосфери в різних районах земної кулі визначає відмінності в причинах і характері мусонів. В результаті розрізняють внетропические і тропічні мусони.

Мал. 2. Бриз: а - денний; б - нічний

Мал. 3. Схема бризів: а - днем; б - вночі

Мал. 4. Мусони: а - влітку; б - взимку

позатропічні мусони - мусони помірних і полярних широт. Вони утворюються в результаті сезонних коливань тиску над морем і сушею. Найбільш типова зона їх поширення - далекий Схід, Північно-Східний Китай, Корея, в меншій мірі - Японія і північно-східне узбережжя Євразії.

Тропічні мусони - мусони тропічних широт. Вони обумовлені сезонними відмінностями в нагріванні і охолодженні Північної і Південної півкуль. В результаті зони тиску зміщуються по сезонах щодо екватора в ту півкулю, в якому в даний час літо. Тропічні мусони найбільш типові і стійкі в північній частині басейну індійського океану. Цьому значною мірою сприяє сезонна зміна режиму атмосферного тиску над Азіатським материком. З південноазіатського мусонами пов'язані корінні особливості клімату цього регіону.

Освіта тропічних мусонів в інших районах земної кулі відбувається менш характерно, коли чіткіше виражається один з них - зимовий або літній мусон. Такі мусони відзначаються в тропічній Африці, В північній Австралії і в приекваторіальних районах Південної Америки.

Постійні вітри Землі - пасати і західні вітри - залежать від положення поясів атмосферного тиску. Так як в екваторіальному поясі переважає низький тиск, а біля 30 ° с. ш. і ю. ш. - висока, у поверхні Землі протягом усього року вітри дмуть від тридцятих широт до екватора. Це пасати. Під впливом обертання Землі навколо осі пасати відхиляються в Північній півкулі на захід і дмуть з північного сходу на південний захід, а в Південному вони спрямовані з південного сходу на північний захід.

Від поясів високого тиску (25-30 ° с. Ш. І ю. Ш.) Вітри дмуть не тільки до екватора, але і в сторону полюсів, так як у 65 ° с. ш. і ю. ш. переважає низький тиск. Однак внаслідок обертання Землі вони поступово відхиляються на схід і створюють повітряні потоки, що переміщаються із заходу на схід. Тому в помірних широтах переважають західні вітри.

Шкала Бофорта, хвилювання моря, дальності видимості

ІА сайт.

шкала Бофорта

0 балів - штиль
Дзеркально гладке море, практично нерухоме. Хвилі практично не набігають на берег. Вода більше схожа на тиху заводь озера ніж на морське узбережжя. Над поверхнею води може спостерігатися серпанок. Край моря зливається з небом так, що кордони не видно. Швидкість вітру 0-0,2 км / год.

1 бал - тихий
На море легка брижі. Висота хвиль досягає до 0,1 метра. Море, як і раніше може зливатися з небом. Відчувається легкий, майже непомітний вітерець.

2 бали - легкий
Невеликі хвилі, висотою не більше 0,3 метра. Швидкість вітру 1,6-3,3 м / с, його можна відчути особою. При такому вітрі флюгер починає рухатися.

3 бали - слабкий
Швидкість вітру 3,4-5,4 м / с. Легке хвилювання на воді, зрідка з'являються баранці. Середня висота хвиль до 0,6 метрів. Добре помітний слабкий прибій. Флюгер крутиться без частих зупинок, колишатся листя на деревах, прапори та ін.

4 бали - помірний
Вітер - 5,5 - 7,9 м / с - піднімає пил і дрібні папірці. Флюгер крутиться безперервно, гнуться тонкі гілки дерев. Море неспокійний, у багатьох місцях видно баранці. Висота хвиль до 1,5 метра.

5 балів - свіжий
Майже всі море вкрите білими баранчиками. Швидкість вітру 8 - 10,7 м / с, висота хвилі 2 метри. Гойдаються гілки і тонкі стовбури дерев.

6 балів - сильний
Море в багатьох місцях вкрите білими гребенями. Висота хвиль досягає 4 х метрів, середня висота 3 метри. Швидкість вітру 10,8 - 13,8 м / с. Гнутися тонкі стовбури дерев, і товсті гілки дерев, гудуть телефонні дроти.

7 балів - міцний
Море покрито білими пінистими гребенями, які час від часу зриваються вітром з поверхні води. Висота хвиль досягає 5,5 метрів, середня висота 4,7 метрів. Швидкість вітру 13,9 - 17,1 м / с. Гойдаються середні стовбури дерев, гнуться сучки.

8 балів - дуже міцний
Сильні хвилі, на кожному гребені піна. Висота хвиль досягає 7,5 метрів, середня висота 5,5 метрів. Швидкість вітру 17,2 - 20 м / с. Йти проти вітру важко, розмовляти практично неможливо. Ламаються тонкі сучки дерев.

9 балів - шторм
Високі хвилі на морі, що досягають 10 метрів; середня висота 7 метрів. Швидкість вітру 20,8 - 24,4 м / с. гнуться великі дерева, Ламаються середні гілки. Вітер зриває погано укріплене покриття з дахів.

10 балів - сильний шторм
море білого кольору. Хвилі обрушуються на берег або об скелі з гуркотом. Максимальна висота хвиль 12 метрів, середня висота 9 метрів. Вітер, зі швидкістю 24,5 - 28,4 м / с, зриває дахи, значні пошкодження будівель.

11 балів - жорстокий шторм
Високі хвилі досягають 16 метрів, при середній висоті 11,5 метрів. Швидкість вітру 28,5 - 32,6 м / с. Супроводжується великими руйнуваннями на суші.

12 балів - ураган
Швидкість вітру 32,6 м / с. Серйозні пошкодження капітальних будівель. Висота хвиль понад 16 метрів.

Шкала хвилювання моря

На відміну від загальноприйнятої дванадцяти бальної системи оцінки вітру, оцінок хвилювання на морі кілька.

Загальноприйнятими є британська, американська і російська системи оцінювання.

Всі шкали базуються на параметрі, який визначає середню висоту значних хвиль.

Цей параметр називається Significance Wave Height (SWH).

В американській шкалі беруться 30% значних хвиль, в британській 10%, в російській 3%.

Висота хвилі вважається від гребеня (верхня точка хвилі) до підошви (підстава западини).

Нижче представлено опис висоти хвиль:

• 0 балів - штиль,
• 1 бал - брижі (SWH< 0,1 м),
• 2 бали - слабке хвилювання (SWH 0,1 - 0,5 м),
• 3 бали - легке хвилювання (SWH 0,5 - 1,25 м),
• 4 бали - помірне хвилювання (SWH 1,25 - 2,5 м),
• 5 балів - бурхливе хвилювання (SWH 2,5 - 4,0 м),
• 6 балів - дуже бурхливе хвилювання (SWH 4,0 - 6,0 м),
• 7 балів - сильне хвилювання (SWH 6,0 - 9,0 м),
• 8 балів - дуже сильне хвилювання (SWH 9,0 - 14,0 м),
• 9 балів - феноменальне хвилювання (SWH\u003e 14,0 м).

У цій шкалі не застосовується слово «шторм».

Так як по ній визначається не сила шторму, а висота хвилі.

Шторм визначається по Бофорту.

Для WH параметра для всіх шкал береться саме частина хвиль (30%, 10%, 3%) тому, що величина хвиль неоднакова.

На певному часовому відрізку присутні хвилі, наприклад, 9 метрів, а так же 5, 4 і т.д.

Тому і була прийнята для кожної шкали своя величина SWH, де береться певний відсоток найвищих хвиль.

Приладів для вимірювання висоти хвилі не існує.

Тому і немає точного визначення бала.

Визначення умовно.

На морях, як правило, висота хвилі сягає 5-6 метрів у висоту, і до 80 метрів в довжину.

Шкала дальності видимості

Видимість - це граничне відстань, з яким днем \u200b\u200bвиявляються предмети, а вночі навігаційні вогні.

Видимість залежить від погодних умов.

В метрології вплив погодних умов на видимість визначається умовної шкалою балів.

Це шкала є способом вказівки прозорості атмосфери.

Розрізняють денну і нічну дальність видимості.

Нижче приведена денна шкала визначення дальності видимості:

До 1/4 кабельтова
Близько 46 метрів. Дуже погана видимість. Густий туман або завірюха.

До 1 кабельтова
Близько 185 метрів. Погана видимість. Густий туман або мокрий сніг.

2-3 кабельтова
370 - 550 метрів. Погана видимість. Туман, мокрий сніг.

1/2 милі
Близько 1 км. Димка, густа імла, сніг.

1/2 - 1 миля
1 - 1,85 км. Середня видимість. Сніг, дощ

1 - 2 милі
1,85 - 3,7 км. Димка, імла, дощ.

2 - 5 миль
3,7 - 9,5 км. Легкий серпанок, імла, слабкий дощ.

5 - 11 миль
9,3 - 20 км. Хороша видимість. Видно горизонт.

11 - 27 миль
20 - 50 км. Дуже хороша видимість. Горизонт видно різко.

27 миль
Понад 50 км. Виняткова видимість. Горизонт видно чітко, повітря прозорий.

Вітер являє собою рух повітря в горизонтальному напрямку вздовж земної поверхні. В який бік він дме, залежить від розподілу зон тиску в атмосфері планети. У статті розглядаються питання, пов'язані зі швидкістю і напрямком вітру.

Мабуть, рідкісним явищем в природі буде абсолютно тиха погода, оскільки завжди можна відчувати, що дме легкий вітерець. З давніх часів людство цікавило напрямку руху повітря, тому був винайдений так званий флюгер або вітрогон. Прилад являє собою стрілку, вільно обертається на вертикальній осі під впливом сили вітру. Вона вказує його напрямок. Якщо визначити точку на горизонті, звідки дме вітер, тоді лінія, проведена між цією точкою і спостерігачем, покаже напрямок руху повітря.

Щоб спостерігач міг передати іншим людям інформацію про вітер, використовують такі поняття, як північ, південь, схід, захід і різні їх комбінації. Оскільки сукупність всіх напрямків утворює коло, то словесна формулювання також дублюється відповідним значенням в градусах. Наприклад, північний вітер означає 0 o (синя стрілка компаса показує точно на північ).

Поняття про розі вітрів

Говорячи про напрямок і швидкість руху повітряних мас, слід сказати кілька слів про розі вітрів. Вона являє собою коло, на якому зображені лінії, що показують, як рухаються потоки повітря. Перші згадки про цей символ виявлені в книгах латинського філософа Плінія Старшого.

Весь коло, що відображає можливі горизонтальні напрямки поступального руху повітря, на розі вітрів розділений на 32 частини. Основними з них є північ (0 o або 360 o), південь (180 o), схід (90 o) і захід (270 o). Отримані чотири частки кола поділяються далі, утворюючи північний захід (315 o), північний схід (45 o), південний захід (225 o) і південний схід (135 o). Отримані 8 частин кола знову діляться кожна навпіл, що утворює додаткові лінії на розі вітрів. Оскільки в результаті виходить 32 лінії, то кутова відстань між ними виявляється рівним 11,25 o (360 o / 32).

Відзначимо, що відмінною рисою рози вітрів є зображення геральдичної лілії, розташованої над значком півночі (N).

Звідки дме вітер?

Горизонтальні переміщення великих повітряних мас завжди здійснюються з областей високого тиску в зони з меншою щільністю повітря. При цьому відповісти на питання, яка швидкість вітру, можна, вивчивши розташування на географічній карті ізобар, тобто широких ліній, в межах яких тиск повітря є незмінним. Швидкість і напрямок переміщення повітряних мас визначається двома основними факторами:

• Вітер завжди дме з областей, де стоїть антициклон, в області, які покриває циклон. Зрозуміти це можна, якщо згадати, що в першому випадку йдеться про зонах підвищеного тиску, а в другому випадку - зниженого.
• Швидкість вітру знаходиться в прямій пропорційності від відстані, яке розділяє дві сусідні ізобари. Дійсно, чим більша ця відстань, тим слабкіше буде відчуватися перепад тиску (в математиці кажуть градієнт), а значить, поступальний рух повітря буде більш повільним, ніж в разі малих відстаней між изобарами і великих градієнтів тиску.

Фактори, що впливають на швидкість вітру

Один з них і найголовніший вже був озвучений вище - це градієнт тиску між сусідніми повітряними масами.

Крім цього середня швидкість вітру залежить від рельєфу поверхні, над якою він дме. Будь-які нерівності цієї поверхні значно стримують поступальний рух мас повітря. Наприклад, кожен, хто хоча б один раз був в горах, повинен був помітити, що біля підніжжя вітру слабкі. Чим вище забиратися по схилу гори, тим сильніше відчувається вітер.

З тієї ж причини вітру сильніше дмуть над морською гладдю, ніж над сушею. Вона часто поїдена ярами, вкрита лісами, пагорбами і гірськими ланцюгами. Всі ці неоднорідності, яких немає над морями і океанами, уповільнюють будь пориви вітру.

Високо над поверхнею землі (порядку декількох кілометрів) немає ніяких перешкод для горизонтального переміщення повітря, тому швидкість вітру у верхніх шарах тропосфери є великий.

Ще один фактор, який важливо враховувати при розмові про швидкостях переміщення мас повітря, це сила Коріоліса. Породжується вона за рахунок обертання нашої планети, а оскільки атмосфера має інерційними властивостями, то будь-які переміщення в ній повітря відчувають відхилення. З огляду на те, що Земля обертається із заходу на схід навколо власної осі, то дія коріолісову сили призводить до відхилення вітру вправо в північній півкулі, і вліво в південному.

Цікаво, але зазначений ефект коріолісову сили, який є незначним в низьких широтах (тропіки), робить сильний вплив на клімат цих зон. Справа в тому, що уповільнення швидкості вітру в тропіках і на екваторі, компенсується посиленням висхідних потоків. Останні ж, у свою чергу, призводять до інтенсивного утворення купчастих хмар, що є джерелами сильних тропічних злив.

Прилад для вимірювання швидкості вітру

Їм є анемометр, який представляє собою три чашечки, розташовані під кутом 120 o відносно один одного, і закріплені на вертикальній осі. Принцип дії анемометра досить простий. Коли вітер дме, то чашечки відчувають на собі його тиск і починають обертатися на осі. Чим сильніше тиск повітря, тим швидше вони обертаються. Вимірявши швидкість цього обертання, можна точно визначити швидкість вітру в м / c (метрах в секунду). Сучасні анемометри забезпечені спеціальними електричними системами, які самостійно обчислюють вимірювану величину.

Прилад швидкості вітру на основі обертання чашок не є єдиним. Існує ще один простий інструмент, який називається трубкою Піто. Цей прилад вимірює динамічний і статичний тиск вітру, по різниці яких можна точно обчислити його швидкість.

шкала Бофорта

Інформація про швидкість вітру, виражена в метрах в секунду або кілометрах в годину, для більшості людей - і особливо для моряків - мало про що говорить. Тому в XIX столітті англійський адмірал Френсіс Бофорт запропонував для оцінки використовувати деяку емпіричну шкалу, яка складається з 12-бальної системи.

Чим вище бал за шкалою Бофорта, тим сильніше дме вітер. наприклад:

• Цифра 0 відповідає абсолютному штилю. При ньому вітер дме зі швидкістю, що не перевищує 1 милі в годину, тобто менше 2 км / год (менше 1 м / с).
• Середина шкали (цифра 6) відповідає сильному бризу, швидкість якого досягає 40-50 км / ч (11-14 м / с). Такий вітер здатний піднімати великі хвилі на морі.
• Максимум за шкалою Бофорта (12) - це ураган, швидкість якого перевищує 120 км / год (понад 30 м / с).

Основні вітру на планеті Земля

Їх в атмосфері нашої планети прийнято відносити до одного з чотирьох типів:

• Глобальні. Утворюються в результаті різної здатності континентів і океанів нагріватися від сонячних променів.
• Сезонні. Ці вітру змінюються в залежності сезону року, який визначає, яка кількість сонячної енергії отримує певна зона планети.
• Локальні. Вони пов'язані з особливостями географічного положення і рельєфу даної місцевості.
• Обертові. Це найсильніші руху повітряних мас, які призводять до утворення ураганів.

Чому важливо вивчати вітру?

Крім того, що інформація про швидкість вітру включена в прогноз погоди, який враховує кожен житель планети в своєму житті, рух повітря відіграє велику роль в ряді природних процесів.

Так, він є носієм пилку рослин і бере участь в поширенні їх насіння. Крім того, вітер - це один з основних джерел ерозії. Його руйнівної шкоди найсильніше проявляється в пустелях, коли протягом доби рельєф місцевості змінюється кардинальним чином.

Не слід також забувати, що вітер - це енергія, яку люди використовують в господарської діяльності. за загальними оцінками, Вітрова енергія складає близько 2% від всієї сонячної енергії, що падає на нашу планету.

вітер (Горизонтальна складова руху повітря відносно земної по-поверхні) характеризується напрямком і швидкістю.
Швидкість вітру вимірюється в метрах в секунду (м / с), кілометрах в годину (км / год), вузлах або балах Бофорта (сила вітру). Вузол - морська міра швидкості, 1 морська миля на годину, приблизно 1 вузол дорівнює 0.5 м / с. Шкала Бофорта (Francis Beaufort, 1774-1875) була створена в 1805 році.

Напрямок вітру (Звідки дме) вказується або в румбах (по 16-румбовой шкалою, наприклад, північний вітер - С, північно-східний - СВ, та ін.), Або в кутах (щодо меридіана, північ - 360 ° або 0 °, схід - 90 °, південь - 180 °, захід - 270 °), рис. 1.

Назва вітру	Швидкість, м / с	Швидкість, км / год	вузли	Сила вітру, бали	дія вітру
штиль	0	0	0	0	Дим піднімається вертикально, але листя дерев нерухомі. Дзеркально гладке море
тихий	1	4	1-2	1	Дим відхиляється від вертикального напрямку, на Видно короткі, чітко виражені хвилі. Висота хвиль до 0,1 м
легкий	2-3	7-10	3-6	2	Вітер відчувається обличчям, листя пил і невеликі шматочки рухатися, на море короткі хвилі максимальною висотою до 0,3 м
слабкий	4-5	14-18	7-10	3	Листя і тонкі гілки дерев колишуться, флюгер починає повертатися, легке хвилювання на воді, зрідка утворюються маленькі "баранці". Середня висота хвиль 0,6 м
помірний	6-7	22-25	11-14	4	Вітер піднімає пил і невеликі шматочки паперу; гойдаються тонкі гілки дерев, білі "баранці" на море видно в багатьох місцях. Максимальна висота хвиль до 1,5 м
Свіжий	8-9	29-32	15-18	5	Гойдаються гілки і тонкі стовбури дерев, вітер відчувається рукою, на воді видно білі "баранці". Максимальна висота хвиль 2,5 м, середня - 2 м
сильний	10-12	36-43	19-24	6	Гойдаються товсті сучки дерев, тонкі дерева гнуться, гудуть телефонні дроти, парасольки використовуються з працею; білі пінисті гребені займають значні площі, утворюється водяний пил. Максимальна висота хвиль - до 4 м, середня - 3 м
міцний	13-15	47-54	25-30	7	Гойдаються стовбури дерев, гнуться великі гілки, важко йти проти вітру, гребені хвиль зриваються вітром. Максимальна висота хвиль до 5,5 м
дуже міцний	16-18	58-61	31-36	8	Ламаються тонкі і сухе гілля дерев, говорити на вітрі не можна, йти проти вітру дуже важко. Сильне хвилювання на морі. Максимальна висота хвиль до 7,5 м, середня - 5,5 м
шторм	19-21	68-76	37-42	9	Гнуться великі дерева, вітер зриває черепицю з дахів, дуже сильне хвилювання на морі, високі хвилі ( максимальна висота - 10 м, середня - 7 м)
Сильний шторм	22-25	79-90	43-49	10	На суші буває рідко. Значних руйнувань будівель, вітер валить дерева і вириває їх з корінням, поверхня моря біла від піни, сильний гуркіт хвиль подібний ударам, дуже високі хвилі (максимальна висота - 12,5 м, середня - 9 м)
жорстокий шторм	26-29	94-104	50-56	11	Спостерігається дуже рідко. Супроводжується руйнуваннями на великих просторах. На море виключно високі хвилі (максимальна висота - до 16 м, середня - 11,5 м), суду невеликих розмірів часом ховаються з уваги
ураган	понад 29	більш 104	більше 56	12	Серйозні руйнування капітальних будов