Veter je tok zraka, ki se praviloma giblje v vodoravni smeri od območja visokega atmosferskega tlaka do območja nizkega. Njegove glavne lastnosti so smer, moč in trajanje.
Kako nastane veter?
Glavni vzrok za nastanek vetra je neenakomerna porazdelitev atmosferskega tlaka. Sončni žarki, ki dosežejo površino Zemlje, segrevajo ocean in kopno. Poleg tega se temperatura v različnih delih našega planeta neenakomerno poveča.
Na primer, območje ekvatorja in ustrezni pasovi so najbolj ogreti. Temperatura oceanskih voda se dviguje manj intenzivno kot temperatura kopnega, vendar vodna telesa dalj časa zadržujejo toploto.
Tako se zračne mase tudi segrejejo neenakomerno. Območja z različnimi tlaki tvorijo kroženje zraka. Torej, ogrevani tokovi (naraščajoči) iz območja z nizkim tlakom hitijo navzgor. Medtem se ohlajeni zrak (tok navzdol) spusti in se odpravi na območje z nizkim tlakom.
Atmosfera Zemlje se ne ustavi niti za sekundo. Proces kroženja zraka je globalne narave. Ko se trčijo masivni tokovi toplega in hladnega zraka, se pojavijo vetrovi različnih intenzitet.
Razvrstitev hitrosti vetra v točke po Beaufortovi lestvici
V svetu je običajno razlikovati veter po hitrosti in jakosti v točkah od 0 do 12. Za to se uporablja Beaufortova lestvica, ki jo je razvil irski mornar, kartograf in vojaški admiral Francis Beaufort.
Beaufort je imel veliko zaslug in talentov, a svetovno slavo je pridobil prav po tej lestvici. Frančišek je med službovanjem v mornarici redno spremljal veter. Podatke je zapisal v dnevnik. V prihodnosti mu je opazovanje pomagalo razviti lestvico, ki je bila leta 1838 uradno odobrena.
Zanimivo dejstvo: Za poklon priznanim službam Francis Beauforta so ga poimenovali po morju, otoku Antarktiki in rtu na severu Kanade.
V 20. stoletju je bila dokončana Beaufortova lestvica: sistem 12 točk je bil razširjen na 17, tako da je mogoče razvrstiti zlasti močne vetrove, na primer tajfuse. Toda razširjena različica se uporablja samo na tistih območjih, kjer se takšni tajfuji pojavljajo precej pogosto (Kitajska, Tajvan itd.).
Po Beaufortovi lestvici moč vetra določata dva merila:
- navdušenje nad odprtim morjem;
- vpliv vetra na kopenske predmete.
V skladu s tem obstajata dve tabeli: ena za kopno, druga za odprti ocean. Tabela za kopno prikazuje moč vetra in hitrost v metrih na sekundo. V drugi možnosti je hitrost vetra navedena v vozlih. Obe lestvici označujeta skupne lastnosti, ki lahko določijo moč pretoka zraka.
Smer vetra
Smer vetra je odvisna predvsem od razlike atmosferskega tlaka in vrtenja Zemlje. Opaženo je bilo, da na polovicah planeta prevladujejo vzhodni vetrovi. V zmernem pasu obeh polobli pihajo vetrovi proti zahodu.
V tropskem območju obstajajo zračni tokovi proti vzhodu. Obstajajo tudi velika območja, kjer se veter premika navpično, pri čemer upošteva pravilo nizkega in visokega atmosferskega tlaka. Gre za subtropske in subpolarne cone.
V klimatologiji in meteorologiji obstaja koncept vrtnice vetra. To je vektorski diagram, ki prikazuje režim vetra na določenem območju, ki temelji na stalnem opazovanju.
Vrtnica vetra je poligon, katerega žarki se odmikajo od središča diagrama. Po dolžini vsakega žarka lahko presodite, kako pogosto veter piha v določeni smeri. Te informacije se upoštevajo pri gradnji infrastrukturnih objektov (ceste, pristajalne letve itd.) In v številnih drugih panogah.
Zanimivo dejstvo: resnična vrtnica vetra nujno ima različne žarke. Če so vsi žarki na sliki enakomerno razporejeni, je to le grafični prikaz kardinalnih točk.
Vrste vetrov
Po glavni razvrstitvi se vetrovi delijo na konstantne (ali prevladujoče) in sezonske.
Imenujejo se stalni vetrovi, ki ne spreminjajo smeri. Nastanejo zaradi stika con visokega in nizkega tlaka. Sezonski vetrovi v skladu s tem spreminjajo svojo smer glede na trenutno sezono.
Ločeno kategorijo tvorijo tudi lokalni vetrovi. To so zračne mase, ki krožijo le na določenih območjih planeta. Poleg tega določajo podnebne razmere na tem območju.
Stalni
Vrste prevladujočega vetra:
- trgovinski vetrovi;
- Zahodni
- vzhodni.
Trgovski vetrovi - vetrovi, ki pihajo z vzhoda med tropi in hitijo proti ekvatorju. Ločeni so s trakom brez vetra. Trgovski vetrovi usmerjajo tropske ciklone v zahodni smeri.
Zmerni zahodni vetrovi predstavljajo zračne tokove, ki prevladujejo na zmerni širini - med 35 in 65 stopinj severno in južno. Premikajo se od zahoda proti vzhodu.
Vzhodni vetrovi polarnih regij so usmerjeni iz območij visokega tlaka v območja z nizkim tlakom.
Sezonsko
Sezonski vetrovi so predstavljeni z eno kategorijo - mosoni. V tropih pihajo že več mesecev. Hkrati dvakrat letno monsuni močno spremenijo svojo smer.
Poleti zrak teče iz oceana na kopno, pozimi pa obratno - s celine v ocean. Monsuni s seboj v topli sezoni prinesejo veliko količino padavin. Tvorba vetrov se pojavlja na vzhodu in jugovzhodu Azije.
Lokalno
Lokalni vetrovi so najbolj raznoliki. Med njimi lahko ločimo naslednje vrste:
- Vetrič je topel tok zraka na stičišču vodnih teles morske vode in obale. Dvakrat na dan spremeni smer. Čez dan vetrič piha iz morja na kopno, ponoči - od obale proti morju.
- Samum je suhi veter puščavskega tipa, ki nosi ogromne peščene mase. Najdemo ga v afriških puščavah in na Arabskem polotoku.
- Sirocco - zrak teče čez severno Afriko in Sredozemlje, ki imata smer jugo-zahod in jug.
- Bora - vetrovi, ki so nastali na območjih, kjer gore mejijo na morja. Temperatura potokov je odvisna od letnega časa. Smer je od gora do morja.
- Fönn - sunki vetra pihajo z gora proti dolinam. Zanj je značilna suhost in nastane zaradi razlike v višini na majhnem območju. Razširjena v gorskih regijah Severne Amerike, Evrazije.
- Suh veter - pojavlja se v zmernem pasu nad stepami in puščavami. Zrak je suh in vroč.
- Norder je veter, ki ga opazimo v Mehiškem zalivu in piha s severa.
- Zuyd - ime se nanaša na južni veter, ki se srečuje na severnem polu.
- Marshmallows - zračni tok v vzhodnem delu Sredozemlja, ki se pojavi v topli sezoni.
Obstajajo tudi nenavadne vrste vetrov, kot so tornado (orkan, ki ga najdemo v Severni Ameriki), habub (afriške peščene nevihte), vihar (kanadska snežna nevihta kot sibirska snežna nevihta), hamsin (vroča galerija v Savdski Arabiji, ki traja približno 50 dni) in drugi .
Kako se meri hitrost vetra?
Za merjenje hitrosti vetra so izumili posebne instrumente, imenovane anemometri. So mehanski, ultrazvočni in toplotni. Mehanske delimo na skodelice in lopatice.
Skodelski anemometer velja za najpogostejšega. Takšno napravo sestavljajo polkrožne sklede in rotor. V tem primeru so sklede nameščene na rotorju in ko piha veter, se začnejo vrteti.
Ta metoda merjenja temelji na razliki v tlaku, ki jo veter ustvari na izbočeni in konkavni strani sklede. Hitrost rotorja ustreza hitrosti vetra.
Kaj določa hitrost in moč vetra?
Hitrost vetra je odvisna od tega, kako velika je razlika v atmosferskem tlaku med ozemlji. Tako se hitreje premika veter, večji je pokazatelj njegove moči, s katerim tok deluje na okoliške predmete.
Za primer lahko vzamemo tri ozemlja: na enem barometru je prikazano 765 mm živega srebra, na drugem - 760, na tretjem - 750. Veter, ki piha s prvega ozemlja, bo v tretjem močnejši in hitrejši kot na drugem zaradi večje razlike tlakov .
Kateri vetrovi povzročajo nastanek različnih tokov?
Morski tokovi so močni vodotoki, ki se neprestano premikajo ali nastajajo občasno v morjih in oceanih. Tokovi nastajajo iz različnih razlogov, eden od njih je veter.
Vetrni tokovi so razdeljeni na dve vrsti:
- Drift - nastanejo le pod vplivom vetra.
- Veter (kombiniran) - nastane ne le zaradi moči vetra, ampak v povezavi z različno gostoto vode, naklonom gladine morja.
Smer toka je odvisna od smeri toka zraka. Vetrni tokovi so vedno le površinski. Najmočnejši med njimi so zahodni vetrovi, katerih dolžina je približno 30.000 km, pa tudi tokovi South Passat.
Zanimivo dejstvo: Potek zahodnih vetrov ali antarktična krožnica je edini vodni tok, ki poteka skozi vse meridiane.
Tako morski tokovi povzročajo mosone, trgovske vetrove in zahodne vetrove.
Zakaj je zimski pritisk nad kopnim kot nad oceanom in poleti?
Pozimi se celina hitreje ohladi kot oceanske vode. Tako se zrak hladi nad celino in raven tlaka narašča. Nad vodnim stolpcem je zrak toplejši, tlak pa nižji.
Poleti opazimo nasprotno situacijo. Površina zemlje se hitreje segreva, zato se nad njo tvori območje nizkega tlaka. Čez hladni ocean - visok pritisk.
To določa tudi smer monsunov v različnih obdobjih leta. Poletni monsun piha proti celini, zimski pa monsun proti oceanu.
Človeška uporaba vetra
Veter je osnovni vir energije, ki je poleg tega okolju prijazen. Ohranjanje ekologije je ena glavnih aktualnih nalog človeštva. Zanimivo je, da vetrna energija že dolgo služi ljudem.
Prej so bile to najpreprostejše naprave, kot so mlini. Vgrajene so vgrajene vetrne elektrarne, s pomočjo katerih se vetrna energija pretvori v električno energijo.
Energija vetra se lahko pretvori v naslednje vrste energije:
- kinetično - za gibanje jadrnic (v preteklosti), lete balonov;
- mehanski - za naprave, ki črpajo vodo in mletjo zrn (zastarele metode);
- električni - za proizvodnjo električne energije.
Potencialno se vetrna energija nahaja na šestem mestu na seznamu možnih virov po sončnem sevanju, premogu, uranu, nafti in zemeljskem plinu. Torej je možna količina električne energije, ki jo lahko dobimo iz vetrnih elektrarn, približno 25-700 TW na leto.
Zanimivo dejstvo: Po izračunih Svetovnega sveta za vetrno energijo bo aktivni razvoj vetrne energije zmanjšal količino izpuščenega ogljikovega dioksida v ozračje za 1,5 milijarde ton na leto.
Vodilne države na področju vetrne energije (2015):
- Kitajska - 115.000 MW.
- ZDA - 65.000 MW.
- Nemčija - 39.000 MW.
- Španija - 22.000 MW.
- Indija - 22.000 MW.
- Velika Britanija - 12.000 MW.
- Kanada - 10.000 MW.
- Francija - 9.000 MW.
- Italija - 8.000 MW.
- Brazilija - 6000 MW.
V Rusiji je vetrna energija slabo razvita in za to obstaja več razlogov. Prvič, povprečna hitrost vetra na celotnem ozemlju je približno 5 m / s (letni izračuni). To je nezadostni kazalnik za standardne inštalacije, zato so dodani stroški dodatne opreme.
Drugič, bolje je izbrati stabilne vire energije, ki niso odvisni od različnih dejavnikov (zlasti naravnih). Vetrna energija pri nas je povezana s številnimi drugimi pomanjkljivostmi, zlasti ko gre za majhne količine. Na primer, visoki stroški opreme, problematično delovanje, vzdrževanje sistemov itd.
Vrednost v naravi
Veter je najpomembnejši naravni dejavnik, ki vpliva na sestavine narave: podnebne razmere, geološki procesi, rastline, živali itd.
Glavni učinki vetrov:
- Pojav močnih oceanskih tokov, ki določajo podnebje okoliških območij.
- Erozija tal zaradi pihanja majhnih delcev.
- Oblikovanje novih oblik zemlje. Na primer, prenos in polaganje peska z vetrom vodi do pojava peščenih sipin.
- Prevoz puščav in onesnaževanje zraka. Na primer poleti pihajo trgovski vetrovi na Severni polobli. Hkrati se postopoma približujejo območjem subtropskih puščav. Zaradi tega prah iz Sahare skozi celo sezono sega v jugovzhodni del Severne Amerike.
- Širjenje požarov. Veter je eden glavnih dejavnikov, ki vpliva na hitro širjenje požarov, zlasti gozdnih požarov.
- Vpliv na rastline. Zračni tokovi širijo seme nekaterih rastlin, omejujejo rast dreves in lahko povzročijo tudi mehanske poškodbe s prevozom trdnih delcev.
- Vpliv na živali. Veter krepi mraz v kombinaciji z nizkimi temperaturami - to je glavni vidik njegovega vpliva na živalski svet. Na primer, pingvini, ptice, žuželke so prisiljeni, da se prilagajajo vplivu vetra. Gibanje zračnih mas je koristno za nekatere vrste - jeleni plenilce prepoznajo že od daleč zaradi akutnega vonja.
Zanimivo dejstvo: najbolj znane rastline, ki se širijo zahvaljujoč vetru, so maslački, javor, palica. Opraševanje številnih rastlin se pojavi zaradi prenosa cvetnega prahu.
Zakaj veter podnevi piha z morja na kopno in ponoči obratno?
Osnovni dejavnik je temperatura in ustrezen atmosferski tlak, kot je to primer z zimskimi / poletnimi monsuni. Toda veter, ki tvori na meji kopnega in morskega rezervoarja, ima svoje ime - vetrič.
Podnevi se zemlja segreje hitreje kot voda, zato veter piha v območje z nizkim tlakom. Ponoči se zemeljska površina hitreje ohladi in voda ostane topla, zato vetrič spremeni smer in piha proti morju.
Onkraj Zemlje
Zunaj našega planeta se loči več vrst vetrov:
- sončna;
- planetarno;
- tujec.
Sončni veter ni gibanje zračnih tokov, temveč plazma, ki jo sončna atmosfera oddaja. Ta pojav se pojavi pri hitrosti približno 400 km / s. Heliosfera je velik del medzvezdnega prostora, ki obdaja osončje in ga tvori sončni veter.
Zanimivo dejstvo: Zemljino magnetno polje preprečuje vdor vetra v ozračje. Toda včasih so utripi na Soncu tako močni, da sončni veter kljub temu prebije to zaščito in povzroči auroro, magnetne nevihte.
Planetarni veter je gibanje plinov v zgornji atmosferi planeta. Zaradi tega planet izgublja sposobnost interakcije z drugimi delci plina. Če se takšni procesi nadaljujejo več let, lahko planet izgubi ozračje, zaloge vode itd.
Na drugih planetih so tudi različni vetrovi. Na Veneri pihajo s hitrostjo 83 m / s in lahko v nekaj zemeljskih dneh letijo okoli planeta. Na Jupiterju veter doseže 100 m / s ali več. Najmočnejši potoki na Saturnu so približno 375 m / s.
Zanimivo dejstvo: znano je, da je na Marsu več vrst vetrov. Na primer prašni tornadi in vetrovi, ki pihajo s polov s hitrostjo približno 110 m / s.