Wiatr to strumień powietrza poruszający się w określonym kierunku. Na innych planetach jest to masa gazów charakterystyczna dla ich powierzchni. Na Ziemi wiatr porusza się głównie poziomo. Klasyfikację z reguły przeprowadza się zgodnie z szybkością, skalą, rodzajami sił, ich przyczynami, miejscami rozmieszczenia. Pod wpływem przepływów znajdują się różne zjawiska naturalne i pogoda. Wiatr przyczynia się do przenoszenia kurzu, nasion roślin, wspomaga ruch latających zwierząt. Ale jak powstaje kierunkowy przepływ powietrza? Skąd wieje wiatr? Co decyduje o jego trwałości i sile? A dlaczego wieją wiatry? O tym io wiele więcej - w dalszej części artykułu.
Klasyfikacja
Przede wszystkim wiatry charakteryzują się siłą, kierunkiem i czasem trwania. Porywy to silne i krótkotrwałe ruchy (do kilku sekund) przepływów powietrza. Jeśli wieje silny wiatr o średnim czasie trwania (około minuty), nazywa się to szkwałem. Dłuższe prądy powietrza są nazywane według ich siły. Na przykład lekki wiatr,wieje na wybrzeżu to wiatr. Jest też tajfun, huragan, burza, burza. Czas trwania wiatrów również może być różny. Niektóre trwają na przykład kilka minut. Bryza, która zależy od różnicy temperatur na powierzchni reliefu w ciągu dnia, może trwać nawet kilka godzin. Na lokalną i ogólną cyrkulację atmosfery składają się pasaty i monsuny. Oba te typy są klasyfikowane jako wiatry „globalne”. Monsuny są spowodowane sezonowymi zmianami temperatury i trwają nawet kilka miesięcy. Pasaty to stale poruszające się masy powietrza. Wynikają one z różnic temperatur na różnych szerokościach geograficznych.
Jak wytłumaczyć dziecku, dlaczego wieje wiatr?
Zjawisko to jest szczególnie interesujące dla dzieci w młodym wieku. Dziecko nie rozumie, gdzie powstaje strumień powietrza, dlatego jest w jednym miejscu, a nie w innym. Wystarczy po prostu wytłumaczyć dziecku, że zimą na przykład wieje zimny wiatr z powodu niskich temperatur. Jak przebiega ten proces? Wiadomo, że przepływ powietrza to masa cząsteczek gazu atmosferycznego poruszających się razem w jednym kierunku. Niewielki strumień powietrza, wiejący w wieżowiec, może gwizdać, zrywać kapelusze przechodniom. Ale jeśli masa cząsteczek gazu ma dużą objętość i szerokość kilku kilometrów, może pokonać dość dużą odległość. W zamkniętych pomieszczeniach powietrze praktycznie się nie porusza. I można nawet zapomnieć o jego istnieniu. Ale jeśli wyeksponujesz np. rękę z okna w ruchusamochód, możesz poczuć przepływ powietrza, jego siłę i nacisk na skórę. Skąd wieje wiatr? Ruch przepływu wynika z różnicy ciśnień w różnych częściach atmosfery. Przyjrzyjmy się bliżej temu procesowi.
Różnica ciśnienia atmosferycznego
Więc dlaczego wieje wiatr? W przypadku dzieci lepiej jest podać jako przykład tamę. Z jednej strony na przykład wysokość słupa wody wynosi trzy, az drugiej sześć metrów. Gdy śluzy zostaną otwarte, woda popłynie tam, gdzie jest jej mniej. To samo dzieje się z prądami powietrza. Różne części atmosfery mają różne ciśnienia. Wynika to z różnicy temperatur. Cząsteczki poruszają się szybciej w ciepłym powietrzu. Cząsteczki mają tendencję do rozchodzenia się od siebie w różnych kierunkach. W związku z tym ciepłe powietrze jest bardziej odprowadzane i mniej waży. W rezultacie ciśnienie, które w nim powstaje, maleje. Jeśli temperatura zostanie obniżona, cząsteczki tworzą bliższe skupiska. Dlatego powietrze waży więcej. W rezultacie ciśnienie wzrasta. Podobnie jak woda, powietrze ma zdolność przepływu z jednej strefy do drugiej. Tak więc przepływ przechodzi z obszaru o wysokim ciśnieniu do obszaru o niskim ciśnieniu. Dlatego wieją wiatry.
Ruch strumieni w pobliżu zbiorników wodnych
Dlaczego wiatr wieje od morza? Rozważ przykład. W słoneczny dzień promienie ogrzewają zarówno brzeg, jak i zbiornik. Ale woda nagrzewa się znacznie wolniej. Wynika to z faktu, że ciepłe warstwy powierzchniowe natychmiast zaczynają mieszać się z głębszymi, a więc zimnymi warstwami. ALETutaj wybrzeże nagrzewa się znacznie szybciej. A powietrze nad nim jest bardziej rozładowane, a ciśnienie odpowiednio niższe. Przepływy atmosferyczne pędzą od zbiornika do brzegu - do bardziej swobodnego obszaru. Tam, nagrzewając się, wstają, ponownie uwalniając przestrzeń. Zamiast tego znów pojawia się chłodny strumień. Tak krąży powietrze. Na plaży urlopowicze mogą od czasu do czasu poczuć lekki chłodny powiew.
Znaczenie wiatrów
Po ustaleniu, dlaczego wieją wiatry, należy powiedzieć o wpływie, jaki wywierają na życie na Ziemi. Wiatr ma ogromne znaczenie dla cywilizacji ludzkiej. Wirujące prądy inspirowały do tworzenia dzieł mitologicznych, poszerzały zakres handlu i kultury, wpływały na zjawiska historyczne. Wiatry działały również jako dostawcy energii dla różnych mechanizmów i jednostek. Ze względu na ruch prądów powietrznych żaglowce były w stanie pokonywać znaczne odległości po oceanach i morzach, a balony po niebie. W nowoczesnych samolotach wiatry mają ogromne znaczenie praktyczne – pozwalają zaoszczędzić paliwo i zwiększyć siłę nośną. Należy jednak powiedzieć, że prądy powietrzne mogą również zaszkodzić człowiekowi. Tak więc, na przykład, z powodu gradientowych wahań wiatru, kontrola nad sterowaniem samolotem może zostać utracona. W małych zbiornikach wodnych szybkie prądy powietrza i wywoływane przez nie fale mogą niszczyć budynki. W wielu przypadkach do rozprzestrzeniania się ognia przyczyniają się wiatry. Ogólnie rzecz biorąc, zjawiska związane z powstawaniem prądów powietrznych wpływają na żywe organizmy na różne sposoby.natura.
Globalne efekty
W wielu częściach świata zdominowane są przez masy powietrza o określonym kierunku ruchu. W rejonie biegunów z reguły przeważają wiatry wschodnie, aw umiarkowanych szerokościach geograficznych - zachodnie. Jednocześnie w tropikach prądy powietrzne znów obierają kierunek wschodni. Na granicach między tymi strefami - grzbietem podzwrotnikowym i frontem polarnym - znajdują się tak zwane obszary spokojne. W tych strefach praktycznie nie ma wiatrów przeważających. Tutaj ruch powietrza odbywa się głównie pionowo. To wyjaśnia pojawienie się stref wysokiej wilgotności (w pobliżu frontu polarnego) i pustyń (w pobliżu grzbietu podzwrotnikowego).
Tropikalne
W tej części planety pasaty wieją w kierunku zachodnim, zbliżając się do równika. Ze względu na ciągły ruch tych prądów powietrza masy atmosferyczne na Ziemi są mieszane. Może się to objawiać na znaczną skalę. Na przykład pasaty nad Oceanem Atlantyckim przenoszą pył z pustynnych terytoriów Afryki do Indii Zachodnich i części Ameryki Północnej.
Lokalne skutki formowania się masy powietrza
Aby dowiedzieć się, dlaczego wieją wiatry, należy również wspomnieć o wpływie obecności niektórych obiektów geograficznych. Jednym z lokalnych skutków powstawania mas powietrza jest różnica temperatur pomiędzy niezbyt odległymi obszarami. Może to być spowodowane różnymi współczynnikami pochłaniania światła lub różnymipojemność cieplna powierzchni. Ostatni efekt jest najbardziej widoczny między powierzchnią wody a lądem. Rezultat jest bardzo prosty. Kolejnym ważnym czynnikiem lokalnym jest obecność systemów górskich.
Wpływ gór
Te systemy mogą stanowić rodzaj bariery dla ruchu strumieni powietrza. Ponadto góry w wielu przypadkach same powodują powstawanie wiatru. Powietrze nad wzgórzami nagrzewa się bardziej niż masy atmosferyczne nad nizinami na tej samej wysokości. Przyczynia się to do powstawania stref niskiego ciśnienia nad pasmami górskimi i powstawania wiatru. Efekt ten często prowokuje pojawienie się poruszających się mas atmosferycznych górskich dolin. Takie wiatry przeważają na terenach o trudnym terenie.
Wzmożone tarcie na powierzchni doliny prowadzi do odchylenia równoległego, skierowanego przepływu powietrza na wysokość pobliskich gór. Przyczynia się to do powstawania prądu odrzutowego na dużej wysokości. Prędkość tego przepływu może przekraczać siłę otaczającego wiatru nawet o 45%. Jak wspomniano powyżej, góry mogą stanowić przeszkodę. Podczas omijania obwodu przepływ zmienia swój kierunek i siłę. Zmiany w pasmach górskich mają istotny wpływ na ruch wiatru. Na przykład, jeśli w paśmie górskim znajduje się przełęcz, którą pokonuje masa atmosfery, wówczas przepływ mija ją z zauważalnym wzrostem prędkości. W tym przypadku działa efekt Bernoulliego. Należy zauważyć, że nawet niewielkie różnice wysokości powodują wahania prędkości wiatru. Ze względu na znaczny gradient prędkości powietrza przepływstaje się turbulentny i nadal pozostaje taki nawet za górą na równinie w pewnej odległości. Takie efekty mają w niektórych przypadkach szczególne znaczenie. Na przykład są ważne dla samolotów startujących i lądujących na lotniskach górskich.
