Давление атмосферы и его измерения

Воздух, окружающий Землю, имеет массу, а потому давит на земную поверхность. 1 л воздуха на уровне моря весит около 1,3 г. Следовательно, на каждый квадратный сантиметр земной поверхности атмосфера давит с силой 1,33 кг. Этот среднее давление воздуха на уровне моря, соответствующей массе ртутного столба высотой 760 мм с сечением 1 см2, принимают за нормальное. Давление воздуха измеряют также в миллибарах: 1 мм давления составляет 1,33 мбар. Итак, чтобы перевести миллиметры в миллибары, надо миллиметра давления умножить на 1,33.

Величина давления изменяется в зависимости от температуры воздуха и высоты над уровнем моря. Поскольку при нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается, то теплый воздух является более легким (вызывает меньшее давление), чем холодное. С поднятием воздуха вверх давление уменьшается в основном потому, что меньше высота его колонки приходится на единицу площади. Поэтому в высоких горах давление значительно меньше, чем на уровне моря. Вертикальный отрезок, через который атмосферное давление уменьшается на единицу, называется барическим степени. В нижних слоях атмосферы у поверхности давление уменьшается примерно на 10 мм на каждые 100 м поднятия.

Для измерения давления используют ртутный Столбиковая барометр, а в полевых условиях - металлический барометр-анероид. Последний представляет собой металлическую коробочку, из которой выкачан воздух. При увеличении атмосферного давления дно коробочки сжимается, а при уменьшении разгибается. Эти изменения передаются на стрелку, перемещается по круговой шкале.

Ветры и их происхождение

В распределении давления на земной поверхности также оказывается зональность. Общая планетарная схема распределения давления такова: вдоль экватора простирается пояс пониженного давления; к северу и югу от него на С-40-х широтах - пояса повышенного давления, далее на 60-70 ° с. и ю. ш. - Пояса пониженного давления, в приполярных районах - области повышенного давления. Реальная картина распределения

давления гораздо сложнее, что отражено на картах июльских и январских изобар).

Неравномерное распределение давления на земном шаре вызывает движение воздуха из области повышенного давления в область пониженного. Такое движение воздуха -в горизонтальном направлении называют ветром. Чем больше разница давлений, тем сильнее дует ветер. Сила ветра оценивается от 0 до 12балив.

Направление ветра определяется по той стороной горизонта, откуда он дует. Ветер меняется в зависимости от изменения давления. Значительное влияние на его направление имеет также вращение Земли вокруг своей оси.

Общая циркуляция атмосферы. Пассаты и другие постоянные ветры

Ветры, наблюдаемых над земной поверхностью, разделяют на три группы: местные ветры, вызванные местными условиями (температурой, особенностями рельефа) ветры циклонов и антициклонов; ветры, является частью общей циркуляции атмосферы. Общую циркуляцию атмосферы образуют крупнейшие воздушные потоки планетарного масштаба, захватывающих всю тропосферу и нижнюю стратосферу (примерно до 20 км) и характеризуются относительной устойчивостью. В тропосфере к ним относятся пассаты, западные ветры умеренных широт и восточные ветры приполярных областей, муссоны. Причиной этих планетарных перемещений воздуха разница давления.

Над экватором формируется пояс пониженного давления из-за того, что здесь воздух теплый в течение года и оно, в основном, поднимается вверх (доминирует восходящее движение воздуха). В верхних слоях тропосферы оно охлаждается и разливается по направлению к высоким широтам. Сила Кориолиса, отклоняя воздушные потоки, идущие в верхней тропосфере от экватора, предоставляет им на 30-х широтах западного направления, заставляя двигаться только вдоль параллелей. Поэтому это охлажденный воздух подвергается здесь нисходящего движения, вызывая высокое давление (хотя у поверхности температуры воздуха даже выше, чем на экваторе). Эти субтропические пояса высокого давления служат основными "витророздиламы на Земле. От них объемы воздуха нижнего слоя тропосферы направляются как к экватору, так и в сторону умеренных широт.

Ветры, характеризуются устойчивостью направления и скорости, в течение всего года дуют от поясов высокого давления (25-35 ° с. И ю. Ш.) До экватора называются пассатами. Вследствие вращения Земли вокруг своей оси они отклоняются от предыдущего направления, в Северном полушарии они дуют с северо-востока на юго-запад, а в Южной - с юго-востока на северо-запад.

Ветры, дующие от субтропических поясов высокого давления по направлению к полюсам, отклоняясь вправо или влево в зависимости от полушария, меняют свое направление на западное. Поэтому в умеренных широтах преобладают западные ветры, хотя они и не такие стали, как пассаты.

Из областей высокого давления полярных широт по направлению к умеренных широт со сравнительно низким давлением также дуют постоянные ветры. Испытывая действия силы вращения, в Северном полушарии они северо-восточными, а в Южной - юго-восточными.

В умеренных широтах, где происходит встреча теплых воздушных масс со стороны тропиков и холодных - из полярных областей, постоянно возникают фронтальные циклоны и антициклоны, в которых и осуществляется перенос воздуха с запада на восток.

Движущийся в определенном направлении. На других планетах он представляет собой массу свойственных их поверхности газов. На Земле ветер движется преимущественно горизонтально. Классификация, как правило, осуществляется в соответствии со скоростью, масштабом, типами сил, их вызывающими, местам распространения. Под влиянием потоков находятся различные природные явления и погода. Ветер способствует переносу пыли, семян растений, способствует перемещению летающих животных. Но как появляется направленный воздушный поток? Откуда дует ветер? От чего зависит его продолжительность и сила? И вообще, почему ветры дуют? Об этом и многом другом - далее в статье.

Классификация

В первую очередь ветры характеризуют по силе, направлению и продолжительности. Порывами считаются сильные и кратковременные перемещения (до нескольких секунд) воздушных потоков. Если дует сильный ветер средней продолжительности (примерно минуту), то его называют шквалом. Более продолжительные воздушные потоки называют в соответствии с их силой. Так, к примеру, легкий ветер, дующий на побережье, - это бриз. Есть еще тайфун, Продолжительность ветров может быть также различной. Некоторые длятся несколько минут, например. Бриз, зависящий от перепада температур на поверхности рельефа в течение суток, может продолжаться до нескольких часов. Местная и общая циркуляция атмосферы складываются из пассатов и муссонов. Оба этих типа относятся к категории "глобальных" ветров. Муссоны вызваны сезонными изменениями в температуре и имеют продолжительность до нескольких месяцев. Пассаты - это постоянно перемещающиеся. Они обусловлены разницами температур на различных широтах.

Как объяснить ребенку, почему дует ветер?

Для детей в раннем возрасте это явление представляет отдельный интерес. Ребенок не понимает, где образуется поток воздуха, из-за чего в одном месте он есть, а в другом - нет. Достаточно просто объяснить малышу, что зимой, например, дует холодный ветер из-за низкой температуры. Как же происходит этот процесс? Известно, что воздушный поток представляет собой массу молекул газов атмосферы, совместно перемещающихся в одном направлении. Небольшой по объему воздушный поток, обдувая может свистеть, срывать шапки с прохожих. Но если масса газовых молекул обладает большим объемом и шириной в несколько километров, то она может покрыть достаточно большое расстояние. В закрытых помещениях воздух практически не перемещается. И о его существовании можно даже и забыть. Но если выставить, например, руку из окна движущегося автомобиля, то можно кожей ощутить воздушный поток, его силу и давление. Откуда дует ветер? Движение потока осуществляется вследствие разницы давления в разных участках атмосферы. Рассмотрим этот процесс более подробно.

Разница атмосферного давления

Так почему дует ветер? Для детей лучше привести в пример плотину. С одной стороны высота столба воды, к примеру, три, а с другой - шесть метров. При открытии шлюзов вода перетечет в тот участок, где ее меньше. Примерно то же самое происходит и с воздушными потоками. В разных частях атмосферы давление различно. Это обусловлено разницей в температуре. В теплом воздухе движение молекул осуществляется быстрее. Частицы стремятся разлететься друг от друга в разные стороны. В связи с этим теплый воздух больше разряжен и весит меньше. В результате давление, которое в нем создается, снижается. Если же температура понижена, то молекулы образуют более тесные скопления. Воздух, соответственно, весит больше. Давление при этом повышается. Аналогично воде, воздух обладает свойством перетекать из одной зоны в другую. Так, поток переходит из участка с повышенным давлением в область с пониженным. Вот почему ветры дуют.

Движение потоков около водоемов

Почему ветер дует с моря? Рассмотрим пример. В солнечный день лучи прогревают и берег, и водоем. Но вода нагревается намного медленнее. Это связано с тем, что поверхностные теплые слои незамедлительно начинают смешиваться с более глубокими, и потому холодными слоями. А вот берег нагревается намного быстрее. И воздух над ним более разряжен, а давление, соответственно, ниже. Атмосферные потоки устремляются от водоема к берегу - в более свободную область. Там они, нагреваясь, поднимаются вверх, снова освобождая место. Вместо них появляется снова прохладный поток. Вот так происходит циркуляция воздуха. На пляже отдыхающие могут периодически чувствовать легкий прохладный ветерок.

Значение ветров

Выяснив, почему ветры дуют, следует сказать о том, какое воздействие они оказывают на жизнь на Земле. Ветер имеет большое значение для человеческой цивилизации. Вихревые потоки вдохновляли людей на создание мифологических произведений, расширяли торговый и культурный диапазон, воздействовали на исторические явления. Ветры также выступали в качестве поставщиков энергии для разных механизмов и агрегатов. За счет движения потоков воздуха получили возможность преодолевать значительные расстояния по океанам и морям, а воздушные шары - по небу. Для современных летательных аппаратов ветры имеют большое практическое значение - они позволяют экономить топливо и увеличивать Но следует сказать, что воздушные потоки могут приносить и вред человеку. Так, например, из-за градиентных колебаний ветра может быть потерян контроль над управлением самолета. В небольших водоемах быстрые воздушные потоки и вызванные ими волны могут разрушить постройки. Во многих случаях ветры способствуют увеличению масштаба пожара. В целом, явления, связанные с образованием воздушных потоков, различными способами воздействуют на живую природу.

Глобальные эффекты

Во многих районах планеты преобладают воздушные массы, обладающие определенным направлением движения. В районе полюсов, как правило, преобладают восточные, а в умеренных широтах - западные ветры. При этом в тропиках воздушные потоки принимают снова восточное направление. На границах между данными зонами - субтропическом хребте и полярном фронте - расположены так называемые области затишья. Преобладающие ветры в этих зонах практически отсутствуют. Здесь движение воздуха осуществляется главным образом вертикально. Это объясняет появление зон высокой влажности (близ полярного фронта) и пустынь (около субтропического хребта).

Тропики

В этой части планеты в западном направлении дуют пассаты, приближаясь к экватору. За счет постоянного перемещения этих воздушных потоков происходит перемешивание атмосферных масс на Земле. Это может проявляться в значительных масштабах. Так, к примеру, пассаты, перемещающиеся над Атлантическим океаном, переносят пыль с африканских пустынных территорий в Вест-Индию и некоторые районы Северной Америки.

Локальные эффекты формирования воздушных масс

Выясняя, почему ветры дуют, следует сказать и о влиянии наличия тех или иных географических объектов. Одним из локальных эффектов формирования воздушных масс считается температурный перепад между не слишком удаленными участками. Он может быть спровоцирован разными коэффициентами поглощения света либо различной теплоемкостью поверхности. Сильнее всего последний эффект проявляется между и сушей. В результате возникает бриз. Еще одним локальным фактором, представляющим важность, является присутствие горных систем.

Влияние гор

Эти системы могут представлять собой некий барьер на пути движения воздушных потоков. Кроме этого, горы во многих случаях сами вызывают ветрообразование. Воздух над взгорьями прогревается сильнее, чем атмосферные массы над низменностями на той же высоте. Это способствует формированию зон пониженного давления над горными хребтами и ветрообразованию. Данный эффект часто провоцирует появление горно-долинных атмосферных движущихся масс. Такие ветры преобладают в областях с пересеченной местностью.

Повышение трения у долинной поверхности приводит к отклонению параллельно направленного воздушного потока на высоту расположенных рядом гор. Это способствует формированию струйного высотного течения. Скорость этого потока может превышать силу окружающего ветра до 45%. Как было выше сказано, горы могут выступать в качестве препятствия. При обходе цепи поток меняет свое направление и силу. Перепады в горных хребтах оказывают существенное влияние на движение ветра. Например, если в горной цепи, которую преодолевает атмосферная масса, есть перевал, то поток проходит его с заметным увеличением скорости. В этом случае работает эффект Бернулли. Необходимо отметить, что даже незначительные перепады высот вызывают колебания Из-за существенного градиента скорости воздуха поток становится турбулентным и продолжает таким оставаться даже за горой на равнине на определенном расстоянии. Такие эффекты представляют в некоторых случаях особое значение. Например, они важны для самолетов, осуществляющих взлет и посадку на горных аэродромах.

Образование ветра

Хотя воздух и невидимое для глаза, мы всегда чувствуем его движение - ветер. Главной причиной возникновения ветра является разница в атмосферном давлении над участками земной поверхности. Стоит лишь давления где-нибудь уменьшиться или увеличиться, как воздух направится от места большего давления в сторону меньшего. А равновесие давления нарушается неодинаковым нагревом различных участков земной поверхности, от которых по-разному нагревается и воздух.

Попробуем представить как это происходит на примере ветра, возникающего на побережьях морей и называется бризом . Участки земной поверхности - сушу и вода - нагреваются неодинаково. Суходол нагревается быстрее. Поэтому и воздух над ним нагреется быстрее. Оно поднимется вверх, давление снижается. Над морем в это время воздух холоднее и соответственно выше давление. Поэтому воздух с моря перемещается на сушу на место теплого. Вот и подул ветер -дневной бриз . Ночью все происходит наоборот: сушу охлаждается быстрее, чем вода. Над ним холодный воздух создает большее давление. А над водой, долго сохраняет тепло и охлаждается медленно, давление будет ниже. Холодный воздух с суши с области высокого давления перемещается в сторону моря, где давление меньше. Возникает ночной бриз .

Следовательно, разница в атмосферном давлении действует как сила, вызывает горизонтальное движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления. Так рождается ветер.

Определение направления и скорости ветра

Направление ветра определяют за той стороной горизонта, откуда он дует. Если, например, ветер дует с мероприятия, его называют западным. Это означает, что воздух перемещается с запада на восток.

Скорость ветра зависит от атмосферного давления: чем большая разница в давлении между участками земной поверхности, тем сильнее ветер. Она измеряется в метрах в секунду. У земной поверхности ветры чаще дуют со скоростью 4-8 м / с. В древние времена, когда еще не было приборов, скорость и силу ветра определяли по местным признакам: в море - за действием ветра на воду и паруса судов, на суше - по верхушкам деревьев, отклонением дыма из труб. По многим признакам была разработана 12-балльная шкала. Она позволяет определить силу ветра в баллах, а затем и его скорость. Если ветра нет, есть его сила и скорость равны нулю, то это штиль . Ветер силой в 1 балл, едва колышет листья деревьев, называют тихим . Далее по шкале: 4 балла - умеренный ветер (5 м / с), 6 баллов - сильный ветер (10 м / с), 9 баллов - шторм (18 м / с), 12 баллов - ураган (Свыше 29 м / с). На метеостанциях силу и направление ветра определяют с помощью флюгера , а скорость - анемометра .

Сильнейшие ветры у земной поверхности дуют в Антарктиде: 87 м / с (отдельные порывы достигали 90 м / с). Наибольшая скорость ветра в Украине зафиксирована в Крыму на горе - 50 м / с.

Виды ветров

Муссон - периодический ветер, несущий большое количество влаги, дующий зимой с суши на океан, летом - с океана на сушу. Муссоны наблюдаются главным образом в тропическом поясе. Муссоны являются сезонными ветрами, которые длятся несколько месяцев каждого года в тропических районах. Этот термин возник на территории Британской Индии и близлежащих стран как название сезонных ветров, которые дуют с Индийского океана и Аравийского моря на северо-восток, принося региону значительные количества осадков. Их движение в направлении полюсов вызвано образованием районов низкого давления в результате нагрева тропических районов в летние месяцы, то есть Азии, Африки и Северной Америки с мая по июль и в Австралии в декабре.

Пассаты - постоянные ветры, дующие с довольно постоянной силой трёх-четырёх баллов; направление их практически не меняется, лишь слегка отклоняясь. Пассатами называется приповерхностная часть ячейки Хадли - преимущественные приповерхностные ветры, которые дуют в тропических районах Земли в западном направлении, приближаясь к экватору, то есть северо-восточные ветры в Северном полушарии, а юго-восточные в Южном. Постоянное движение пассатов приводит к перемешиванию воздушных масс Земли, что может проявляться в больших масштабах: например, пассаты, дующие над Атлантическим океаном, способны переносить пыль из африканских пустынь до Вест-Индии и некоторых районов Северной Америки.

Местные ветры:

Бриз - тёплый ветер, дующий с берега на море ночью и с моря на берег днём; в первом случае называется береговым бризом, а во втором - морским. Важными эффектами образования преимущественных ветров в прибрежных районах является морской и континентальный бризы. Море (или меньший водоем) нагревается медленнее суши за счет большей теплоемкости воды. Более теплый (а поэтому и более легкий) воздух над сушей поднимается вверх, создавая зоны пониженного давления. В результате образуется перепад давления между сушей и морем, который обычно составляет 0,002 атм. Благодаря этому перепаду давления прохладный воздух над морем движется к суше, создавая прохладный морской бриз на побережье. Из-за отсутствия более сильных ветров, скорость морского бриза пропорциональна разнице температур. При наличии со стороны суши ветра со скоростью более 4 м/с, морской бриз обычно не образуется.

Ночью, благодаря меньшей теплоемкости, суша охлаждается быстрее моря, и морской бриз останавливается. Когда температура суши падает ниже температуры поверхности водоема, то возникает обратный перепад давления, вызывающий (в случае отсутствия сильного ветра со стороны моря) континентальный бриз, который дует с суши на море.

Бора - холодный резкий ветер, дующий с гор на побережье или долину.

Фён - сильный тёплый и сухой ветер, дующий с гор на побережье или долину.

Сирокко - итальянское название сильного южного или юго-западного ветра, зарождающегося в Сахаре.

Переменные и постоянные ветры

Переменные ветры меняют свое направление. Таковы уже известные вам брызги (с французской "Бриз" - легкий ветер). Они изменяют свое направление дважды в сутки (Днем и ночью). Брызги возникают не только на побережьях морей, но и на берегах крупных озер и рек. Однако они охватывают лишь узкую полоску побережья, проникая в глубь суши или моря на несколько километров.

Муссоны образуются так же, как и бризы. Но они меняют свое направление дважды в год по сезонам (летом и зимой). В переводе с арабского "муссон" означает "Сезон". Летом, когда воздух над океаном нагревается медленно и давление над ним больше, влажный морской воздух проникает на сушу. Это - летний муссон, который несет ежедневные грозовые ливни. А зимой, когда высокое давление воздуха устанавливается над сушей, начинает действовать зимний муссон. Он дует с суши в сторону океана и приносит холодную сухую погоду. Итак, причиной образования муссонов является не суточные, а сезонные колебания температуры воздуха и атмосферного давления над материком и океаном. Муссоны проникают на сушу и океан на сотни и тысячи километров. Они особенно распространены на юго-восточном побережье Евразии.

В отличие от переменных, постоянные ветры дуют в одном направлении в течение года. Их образования связано с поясами высокого и низкого давления на Земле.

Пассаты - Ветры, что в течение всего года дуют от поясов высокого давления вблизи 30-х тропических широт каждого полушария до пояса низкого давления на экваторе. Под влиянием вращения Земли вокруг оси они направлены не прямо к экватору, а отклоняются и дуют с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока - в Южной. Пассаты, отличаются равномерной скоростью и удивительным постоянством, были любимыми ветрами мореплавателей.

От тропических поясов высокого давления ветры дуют не только к экватору, но и в противоположную сторону - к 60-м широт с низким давлением. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли с удалением от тропических широт они постепенно отклоняются на восток. Так возникает перемещения воздуха с запада на восток и эти ветры в умеренных широтах становятся западными .



Правообладатель иллюстрации Robert Mora Alamy Stock Photo Image caption Деревья, сгибаемые ветрами, постоянно дующими на берегу Кэтлинс Южного острова Новой Зеландии

Среди претендентов на звание самой продуваемой точки планеты - штат Оклахома в США, Антарктида, Южный океан и маленький остров у побережья Австралии. Но все зависит от того, по каким параметрам эту продуваемость измерять. В проблеме ветренности разбирался корреспондент .

Остров Барроу, Австралия

Правообладатель иллюстрации Suzanne Long Alamy Stock Photo Image caption 10 апреля 1996 года метеостанция на острове Барроу зарегистрировала порывы ветра до 408 км/час

На этом маленьком острове, расположенном у северо-западного побережья Австралии, временами изрядно сквозит.

10 апреля 1996 года расположенная там автоматическая метеостанция зарегистрировала порывы ветра до 408 километров в час. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), это самые сильные порывы ветра за всю историю наблюдений.

Тайфун Оливия вызвал самый мощный одиночный порыв ветра, но не стал самым мощным тропическим циклоном в истории

Поставлен этот серьезный рекорд был с помощью тропического циклона Оливия.

Тропические циклоны - это вращающиеся области штормовых ветров. Они возникают, когда теплый и влажный воздух поднимается с поверхности океана и образует погодную систему низкого давления.

Тайфун ускоряет пассаты, дующие по направлению к экватору. Столб поднимающегося воздуха закручивается благодаря так называемому эффекту Кориолиса, при котором вращение Земли отклоняет ветры от экватора.

Такие погодные системы способны порождать ветер ураганной силы. Особо мощные циклоны называются на Дальнем Востоке и в Юго-Восточной Азии тайфунами, а в Северной и Южной Америке - ураганами.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Иногда два тайфуна могут формироваться одновременно, как видно на снимке из космоса

Итак, тайфун Оливия вызвал самый мощный одиночный порыв ветра – что, впрочем, не делает его самым мощным тропическим циклоном в истории. Для этого лучше оценивать шторм по параметру устойчивой скорости ветра.

По сведениям ВМО, чемпионом в этой категории, похоже, является тайфун Нэнси 1961 года. Он сформировался над Тихим океаном и привел к гибели 170 человек, когда обрушился на побережье Японии.

Сообщалось, что при том тайфуне устойчивая скорость ветра достигала 346 километров в час - хотя сейчас метеорологи подозревают, что эта оценка могла быть несколько завышена.

Однако спиральные вихри-торнадо могут порождать даже более сильные порывы ветра.

А значит, одно из самых продуваемых мест на Земле находится аккурат в середине Соединенных Штатов.

Штат Оклахома, США

Правообладатель иллюстрации Reed Timmer SPL Image caption Больше всего смерчей возникает в юго-восточных штатах США, прозванных "Аллеей торнадо"

Торнадо - это вращающийся вертикальный вихрь, образующийся между нижней кромкой грозовых облаков и поверхностью земли.

Если вместо земли внизу оказалась вода, то такой вихрь называют водяным смерчем.

Торнадо - "самый яростный из всех атмосферных штормов", считают в Национальной лаборатории по изучению бурь, расположенной в городе Норман в американском штате Оклахома.

Торнадо могут разгонять ветер до невиданной силы, но долго они не длятся

Они могут возникать в любой точке мира, но в США их наблюдается гораздо больше, чем где бы то ни было еще - особенно в юго-восточных штатах, прозванных "Аллея торнадо".

В Оклахоме ВМО отметила самую высокую скорость ветра для вихря такого типа: 486 километров в час. Произошло это 3 мая 1999 года в районе Бридж-крик.

Хотя торнадо могут разгонять ветер до невиданной силы, долго они не длятся.

Но в мире есть и места, где мощный ветер дует круглый год.

Южный океан

Правообладатель иллюстрации Gavin Newman Alamy Stock Photo Image caption Вполне обычный день в Южном океане - штормит и качает

В результате неравномерного нагревания Солнцем поверхности нашей планеты над ней образуются гигантские пояса преобладающих ветров.

В 30° градусах к северу и югу от экватора стабильно дуют пассаты. На широте 40° доминируют западные ветры, а в районе 60° господствуют полярные восточные.

Если спросить любого моряка, предпринимавшего кругосветное плавание, тот без запинки ответит, что самые сильные ветры - и самые большие волны - встречаются в Южном океане.

Эти буйные южные широты вошли в морской фольклор под прозвищами "ревущие сороковые", "неистовые пятидесятые" и "пронзительные шестидесятые".

В отличие от Северного полушария, в Южном на пути преобладающих западных ветров почти не встречаются континенты - поэтому ветер может без помех разгоняться до скорости свыше 150 километров в час.

Антарктида

Правообладатель иллюстрации fruchtzwergs world CC by 2.0 Image caption Нисходящие или катабатические ветры в Антарктике - порождение холода и формы земной поверхности

В Антарктиде дуют катабатические, или нисходящие, ветры. Возникают они из-за сочетания холодного климата и своеобразной формы полярного континента.

"Постоянное охлаждение поверхности, особенно во время антарктической зимы, когда солнце едва поднимается или вообще не поднимается из-за горизонта, приводит к формированию тонкого слоя холодного, плотного воздуха прямо над поверхностью", - поясняет Джон Кинг из Британского центра изучения Антарктики, расположенного в Кембридже.

"Антарктика имеет куполовидную форму, и поэтому холодный воздух движется от ее более высоко расположенного центра по направлению к побережьям, - говорит специалист. - В результате вращения Земли этот воздух движется вниз не по прямой линии: по пути он отклоняется влево".

Правообладатель иллюстрации Atomic Alamy Stock Photo Image caption Снежный буран на мысе Денисон - здесь мало что изменилось с 1912 года

С февраля 1912-го по декабрь 1913 года ученые замеряли скорость ветра на мысе Денисон в море Содружества на востоке Антарктиды. И по сей день считается, что из всех находящихся на уровне моря метеостанций, эта расположена в самом продуваемом месте.

6 июля 1913 года на этой станции был зарегистрирован рекорд по средней силе ветра за час: он составил 153 км/ч.

По широко применяемой для оценки скорости ветра шкале Бофорта, в среднем на мысе Денисон погода расценивается как штормовая.

Сэр Дуглас Моусон, возглавлявший экспедицию на мыс Денисон, писал: "Климат по сути представляет собой круглогодичную пургу и метель: ураганный ветер ревет неделями, прерываясь лишь изредка на пару часов".

Сочетание сильнейших ветров и минусовых температур значительно затрудняет измерение силы катабатических ветров.

Правообладатель иллюстрации Design Pics Inc Alamy Stock Photo Image caption Катабатические ветры Антарктиды - родная стихия для капских голубков

Во-первых, если шторм разыгрался не на шутку, он может снести измерительное оборудование и мачты, на которых оно закреплено.

Но даже когда буря стихает, обычные типы чашечных или крыльчатых анемометров (приборов для измерения ветра) часто замерзают и покрываются льдом.

"Можно применять ультразвуковые анемометры, в которых нет движущихся частей, и которые можно оснастить подогревом, чтобы избежать обледенения, - говорит Кинг. - Но они не очень хорошо работают в условиях сильного ветра, сопровождающегося снегом".

В общем, замерять скорость ветра в Антарктиде совсем не просто.

Воздух непрерывно движется, он все время опускается и поднимается, а также двигается горизонтально. Мы называем ветром именно горизонтальные движения воздуха. Ветер характеризуется такими величинами, как скорость, сила, направление. Средняя скорость ветра рядом с поверхностью земли составляет 4-9 метров в секунду. Максимальная скорость ветра –22 м/с – зафиксирована у побережья Антарктиды, с порывами до 100 м/с.

Ветер возникает ввиду разницы в давлении, перемещаясь из области высокого давления к району низкого по самому короткому пути, отклоняясь, согласно направлению движения потока, в Южном полушарии влево, а в Северном – вправо (сила Кориолиса). На экваторе это отклонение отсутствует, а в районе полюсов оно, наоборот, максимально.

Постоянные ветры

Основные направления ветров на разной широте определяет распределение атмосферного давления. В каждом из полушарий воздух движется в две стороны: от областей тропического климата, в которых царит повышенное давление, к умеренным широтам и к экватору. При этом он отклоняется в Северном полушарии вправо, и влево в Южном, по направлению движения потока.

В регионе между экватором и тропиками дуют пассаты – восточные ветры, которые постоянно направлены к экватору.

В районах умеренных широт, наоборот, преобладают западные ветры, которые именуют западным переносом.

Эти ветры определяют основное постоянное движение воздушных масс, которое взаимодействует с антициклонами и циклонами, и на которое потом накладываются региональные ветры.

Региональные ветры

На границе суши и океанской воды из-за смещения зон высокого и низкого давления возникают муссоны, в результате чего появляются промежуточные пояса, изменяющие направления ветров по сезонам. В Южном полушарии нет огромных массивов суши, поэтому муссоны господствуют в Северном. В летнее время они дуют в сторону материка, а в зимнее – в сторону океана. Чаще всего этот ветер встречается на тихоокеанском побережье Евразии (северо-восточный Китай, Корея, Дальний Восток), в Северной Америке (штат Флорида). Именно эти ветры дуют также во Вьетнаме, поэтому здесь такой устойчивый режим ветров.

Тропические муссоны – это нечто среднее между пассатами и муссонами. Они возникли, как пассаты, из-за разницы в давлении в разных климатических зонах, но, как муссоны, они изменяют свое направление зависимо от сезона. С этим ветром можно встретиться на берегах Индийского океана и Гвинейского залива.

К региональным ветрам относится также сирокко – ветер, рождающийся в Средиземноморье. Он является западным переносом, который, пройдя через вершины гор, нагревается и становится сухим, поскольку всю свою влагу он отдал наветренным склонам. Сирокко приносит в регионы Южной Европы много пыли с пустынь Северной Африки, а также Аравийского полуострова.

Локальные ветры

Это ветры на побережьях, возникающие из-за разницы в скорости нагревания и остывания моря и суши, и действующие в районе первых десятков километров берега.

Бриз – ветер, возникающий на границе берега и акватории и изменяющий свое направление два раза за сутки: днем он дует с акватории на сушу, ночью - наоборот. Бризы дуют по берегам крупных озер и рек. Смена направления этого ветра возникает из-за изменения в температуре и, соответственно, в давлении. Днем на суше гораздо теплее, давление ниже, чем над водой, тогда как ночью – наоборот.

Бора (мистраль, бизе, норд-ост) – это холодный ветер ураганной силы. Он образуется на узких участках берегов теплых морей в холодное время года. Бора направлен от подветренных склонов гор в сторону моря. Эти ветры дуют, к примеру, в горных районах Швейцарии и Франции.

Памперо – это холодный штормовой, южный или юго-западный ветер Аргентины и Уругвая, иногда с дождем. Его образование связано с вторжением масс холодного воздуха с Антарктики.

Термальный ветер – это общее название для ветров, связанных с перепадом температур, который возникает между горячей пустыней и относительно холодным морем, Красным, например. В этом заключается отличие условий Дахаба и Хургады в Египте, которая находится недалеко, но ветер дует там не с такой силой. Дело в том факте, что город Дахаб рапсолагается на выходе из каньона, сформированного Синайским и Аравийским полуостровами. Ветер разгоняется в самом каньоне, возникает эффект аэродинамической трубы, но, выходя на открытое пространство, сила ветра постепенно уменьшается. С удалением от берега скорость таких ветров угасает. С продвижением к открытому океану, большее влияние оказывают глобальные атмосферные ветры.

Трамонтана – это ураганный северный ветер Средиземноморья, порождающийся столкновением атмосферных течений Атлантики с воздухом Лионского залива. После их встречи образуется неистовый шквал, который может превысить скорость 55 м/с и сопровождаться громким свистом и воем.

Другая группа локальных ветров зависит от местного рельефа.

Фен – теплый сухой ветер, направленный с подветренных склонов гор к равнине. Воздух отдает влагу, поднимаясь по наветренным склонам, и именно здесь выпадают осадки. Когда воздух спускается с гор, то он уже очень сухой. Разновидность фена – ветер гармсиль – дует преимущественно в летнее время с юга или юго-востока в районе предгорий Западного Тянь-Шаня.

Горно-долинные ветры, изменяют свое направление дважды: днем они нарправлены вверх по долине, ночью же, наоборот, дуют вниз. Происходит это потому, что днем прогревается интенсивнее нижняя часть долины.

Бывают также ветры, возникающие на больших территориях пустынь и степей.

Самум – это жаркий сухой ветер тропических пустынь, обладающий штормовым, шквальным характером. Порывы сопровождают пыльные и песчаные бури. Встретиться с ним можно в пустынях Аравийского полуострова и Северной Африки.

Суховей – это теплый сухой ветер в степных районах, образующийся в теплый сезон в условиях антициклона и способствующий появлению засух. Эти ветры встречаются в Прикаспии и Казахстане.

Хамсин – это сухой жаркий и пыльный ветер, обычно южный, дующий на северо-восточной части Африки и на восточном Средиземноморье. Хасмин дует весной около 50 суток, несет с собой много пыли и песка. Самой большой силы он достигает в послеполуденное время, сходя на нет к заходу солнца. Часто встречается в Египте.

Таким образом, каждая точка на Земле имеет свои разные особенности, влияющие на ветровые условия, для примера приведем некоторые из них.

Анапа – это одно из немногочисленных мест в России, где климат – субтропический средиземноморский и весьма приятный для занятий водным парусным спортом. Зимой тут влажно, но не холодно, а в летний период сильную жару смягчает прохладный морской бриз. Самый благоприятный период для катания – сезон с июля по ноябрь. Сила ветра летом в среднем достигает 11-15 узлов. После середины октября и в ноябре ветер усиливается и может достигать 24 узла.

Канарский архипелаг обладает тропическим пассатным климатом, умеренно сухим и жарким. С побережья Африки на острова Фуэртевентура и Лансароте доходит «харматтан», приносящий зной и песок пустыни Caxapы. Главным ветром, господствующим на этих островах, остается пассат, который дует на протяжении полугода и практически постоянно в летний период. Сила ветра составляе 10-20 узлов, в октябре и ноябре она увеличивается до 25−35.

Филиппины – острова с тропическим муссонным климатом. Температуры на побережье около 24-28 градусов. Сезон дождей здесь начинается с ноября и длится до апреля, тогда дует северо-восточный муссон, а с мая до октября дует юго-западные муссоны. В северных районах страны часто бывают цунами и тайфуны. Средняя сила ветра составляет 10-15 узлов.

Итак, на конкретной территории одновременно проявляется воздействие различных видов ветров: глобальных, зависящих от областей повышенного или пониженного давления, и локальных, дующих только на данной территории, ввиду ее физико-географических особенностей. Это значит, что для определенного места система ветров может быть предсказуема в какой-то мере. Уже давно учеными созданы особые карты, с помощью которых стало возможно узнать и проследить ветровые режимы разных областей.

Пользователи интернета часто узнают особенности ветров на той или иной территории с помощью ресурсов и , где довольно точно можно проверить, есть ли ветер в конкретной точке мира или нет.