Понимание ветров: атмосфера в движении

Ветер может быть связан с некоторыми из самых погодных сложные бури, но его начало не может быть проще.

Определяется как горизонтальный движение воздуха из одного места в другое, ветры создаются из различий в давление воздуха. Поскольку неравномерный нагрев поверхности Земли вызывает эти перепады давления, источник энергии, который генерирует ветер, в конечном итоге солнце.

После того, как ветры начались, комбинация трех сил ответственна за управление его движением - сила градиента давления, сила Кориолиса и трение.

Это общее правило метеорологии, что воздух течет из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением. Когда это происходит, молекулы воздуха в месте более высокого давления накапливаются, поскольку они готовятся продвинуться к более низкому давлению. Эта сила, которая выталкивает воздух из одного места в другое, называется сила градиента давления. Это сила, которая ускоряет воздушные посылки и, таким образом, начинает дуть ветер.

Сила «толкающей» силы или силы градиента давления зависит от (1) степени разницы в давлениях воздуха и (2) величины расстояния между областями давления. Сила будет сильнее, если разница в давлении будет больше или расстояние между ними будет меньше, и наоборот.

Если Земля не вращается, воздух будет течь прямо, по прямой траектории от высокого до низкого давления. Но поскольку Земля вращается на восток, воздух (и все другие свободно движущиеся объекты) отклоняются вправо от траектории их движения в Северном полушарии. (Они отклонены влево в южном полушарии). Это отклонение известно как Кориолисова сила.

Сила Кориолиса прямо пропорциональна скорости ветра. Это означает, что чем сильнее дует ветер, тем сильнее Кориолис будет отклонять его вправо. Кориолис также зависит от широты. Он сильнее всего на полюсах и ослабевает, когда он приближается к 0 ° широты (экватора). Как только экватор достигнут, сила Кориолиса уже не существует.

Возьми свою ногу и перемести ее через ковровое покрытие. Сопротивление, которое вы ощущаете, когда делаете это - перемещая один объект через другой, - это трение. То же самое происходит с ветром, как это удары по поверхности земли. Трение от него, проходящего по местности - деревьям, горам и даже почве - прерывает движение воздуха и замедляет его. Поскольку трение уменьшает ветер, его можно рассматривать как силу, противодействующую силе градиента давления.

Важно отметить, что трение присутствует только в нескольких километрах от поверхности Земли. Выше этой высоты его эффекты слишком малы, чтобы принять во внимание.

Ветер это векторное количество. Это означает, что он имеет два компонента: скорость и направление.

Скорость ветра измеряется с помощью анемометра и дается в милях в час или узлы. Его направление определяется из флюгер или вальдшнеп и выражается через направление из которого это дует. Например, если дуют ветры с севера на юг, они, как говорят, северныйили с севера.

В качестве способа более простого соотнесения скорости ветра с наблюдаемыми условиями на суше и на море и ожидаемой силой шторма и повреждением имущества обычно используются шкалы ветра.

• Шкала Бофорта Ветра
  Шкала Бофорта, изобретенная в 1805 году сэром Фрэнсисом Бофортом (офицером Королевского флота и адмиралом), помогла морякам оценить скорость ветра без использования инструментов. Они сделали это путем визуального наблюдения за поведением моря при наличии ветра. Затем эти наблюдения были сопоставлены с диаграммой шкалы Бофорта, и можно было оценить соответствующую скорость ветра. В 1916 году масштаб был расширен, чтобы включить землю.
  Первоначальная шкала состоит из тринадцати категорий от 0 до 12. В 1940-х годах были добавлены пять дополнительных категорий (от 13 до 17). Их использование было зарезервировано для тропических циклонов и ураганов. (Эти числа Бофорта используются редко, поскольку шкала Саффира-Симпсона служит той же цели.)
• Саффир-Симпсон Ураганная шкала ветра
  Шкала Саффира-Симпсона описывает вероятные последствия и ущерб имуществу от урагана или обрушивающегося урагана на основе силы максимальной устойчивой скорости ветра шторма. Он разделяет ураганы на пять категорий, от 1 до 5, в зависимости от ветра.
• Улучшенная шкала Fujita
  Расширенная шкала Fujita (EF) оценивает силу торнадо в зависимости от количества повреждений, которые могут нанести их ветра. Он разделяет торнадо на шесть категорий, от 0 до 5, в зависимости от ветра.

Эти термины часто используются в прогнозах погоды для определения конкретной силы и продолжительности ветра.