Studený ostrý vítr. Půjčovna jachet: plachetní a motorové jachty
Vztah mezi člověkem a větrem spolu vždy nesmírně úzce souvisel. Právě na tomto přírodním jevu v prehistorických dobách (a ostatně i nyní) často přímo závisel lidský život. S jeho pomocí mohlo lidstvo rozvinout řemesla a usnadnit si život, což lze pozorovat i na tak banálním příkladu, jakým je větrný mlýn. Není divu, že tak dlouho, co lidstvo existuje, si tolik lidí kladlo a stále klade otázku, proč fouká vítr?
Tato hádanka je stále velmi obtížně pochopitelná nejen pro dítě, ale i pro dospělého. Vědci, kteří studují neživou přírodu, se stále přou o to, proč vítr vane, odkud vítr vane a odkud vítr vane.
Vědeckotechnický encyklopedický slovník definuje vítr jako proudění vzdušných hmot (směs plynů, jejichž částice volně létají vesmírem), které se rychle pohybují rovnoběžně s povrchem Země. Jiná interpretace větru říká, že vítr je přírodní jev, který způsobuje pohyb vzduchových mas v důsledku určitých změn, ke kterým dochází v prostředí.
Vítr vzniká v důsledku nerovnoměrného rozložení tlaku v atmosféře. Jakmile se objeví, okamžitě se začne přesouvat z vysokotlaké zóny do nízkotlaké. Zjednodušeně řečeno, proč fouká vítr, můžeme s jistotou říci, že nebýt Slunce, země a oceánů naší planety, vzduch by měl po poměrně krátké době všude stejnou teplotu a vlhkost. , což je důvod, proč by vítr nefoukal nikdy.
Jak se pohybují vzduchové hmoty?
V průběhu dne se povrch naší planety nerovnoměrně zahřívá. To platí nejen pro objekty, které se nacházejí ve vzdálenosti od sebe, ale také pro ty, které se nacházejí velmi blízko. Například za stejnou dobu se věci tmavší barvy zahřejí (absorbují teplo) mnohem více než ty světlé. Totéž lze říci při srovnání vody s pevninou (ta odráží méně slunečního světla).
Zahřáté předměty zase přenášejí teplo nerovnoměrně do vzduchu, který je obklopuje. Například, protože se Země zahřívá mnohem více než voda, během dne vzduch ze země stoupá vzhůru a na jeho místo přichází chladnější vzduch z moře. V noci dochází k opačnému procesu – zatímco se Země ochladí, vody moře zůstávají teplé. V souladu s tím teplý vzduch nad mořem stoupá a vzduch ze země jde na jeho místo.
Teplejší vzduch stoupá tam, kde se sráží se vzduchem chladnějším. To se děje proto, že ohřátý vzduch se stává lehkým a spěchá nahoru, zatímco studený vzduch naopak ztěžkne a spěchá dolů. Čím větší je rozdíl teplot studeného a teplého proudu, tím silnější vítr obvykle foukal. Vzniká tak nejen lehký vánek, ale i malé vichřice, hurikány a dokonce i tornáda.
Samotný vzduch bývá všude stejný. Když se vytvoří nějaká heterogenita (na jednom místě je tepleji, na jiném chladnější, na třetím je více částic plynu, na čtvrtém méně), pohybuje se horizontálně a snaží se odstranit „nerovnost“.
Podobný proces probíhá po celém světě. Nejteplejším místem na naší planetě je rovník. Zde ohřátý teplý vzduch neustále stoupá a odtud jde buď na severní nebo jižní pól. Poté v určitých zeměpisných šířkách opět klesá k zemi a začíná se pohybovat. Kde přesně vítr vane, záleží na okolnostech. Možná dále k pólům, nebo možná zpátky k rovníku.
Rotace Země
Proudění vzduchových hmot je ovlivněno rotací naší planety. Je to kvůli tomu, že všechny větry, které vanou na severní polokouli, se posouvají doprava a na jižní polokouli doleva.
Atmosférický tlak
Naše tělo, aniž bychom o tom věděli, neustále pociťuje tlak vzduchu – navzdory tomu, že se nám zdá naprosto beztížné. Podle nejnovějších vědeckých údajů váží celá atmosféra naší Země (jinými slovy vrstva plynů), tvořená převážně dusíkem a kyslíkem, pět kvadrilionů tun.
Atmosférický tlak je na různých místech na Zemi různý. Molekuly plynů se to snaží kompenzovat a neustále se pohybují velkou rychlostí v různých směrech (tyto částice jsou k ní vlivem gravitační síly Země zcela připojeny a nemohou žádným způsobem létat do vesmíru).
Tak se ukazuje, že vítr je pohyb obrovského množství molekul atmosférických plynů jedním směrem. Vzduchové hmoty obvykle proudí z oblasti vysokého tlaku (když je vzduch studený - anticyklóna) do oblasti nízkého tlaku (když je teplo - cyklón), čímž vyplňují dutiny vzácného vzduchu.
Klasifikace větru
Silné větry, které mají průměrnou dobu trvání (jedna minuta), jsou bouře. Existují tyto typy větrů:
- Breeze je teplý vítr v blízkosti moře, kde můžete vidět lehký vítr vanoucí na pobřeží. Směr větru se během dne dvakrát změní. Denní (nebo mořský) vítr často foukal z moře na břeh a noční (nebo pobřežní) vítr - naopak. Rychlost větru je obvykle od 1 do 5 m/s;
- Bouře je extrémně silný vítr, jehož rychlost se pohybuje od 16 do 20 m/s.
- Bouře – vyskytuje se při cyklonu, rychlost – od 15 do 32 m/s;
- Hurikán je velmi silná bouře, kterou vyvolaly vzdušné masy pohybující se různými směry obrovskou rychlostí, jejíž rychlost je od 32 m/s;
- Tajfun je hurikán obrovské ničivé síly, který fouká a fouká hlavně v blízkosti východního pobřeží Asie, Dálného východu a západní části Tichého oceánu.
Poryvy větru jsou krátkodobé (několik sekund) a silné (několik hodin i měsíců) pohyby vzdušných mas. Například pro tropické klima se rozlišují následující typy větrů:
- Monzuny jsou větry, charakteristické hlavně pro tropické oblasti, které vanou několik měsíců a někdy mění směr větru. V létě - z oceánu na pevninu, v zimě - naopak. Letní monzuny se přitom vyznačují vysokou vlhkostí.
- Pasáty - takový vítr obvykle vane a vane v tropických šířkách po celý rok, na severní polokouli - ze severovýchodního směru, na jižní polokouli - z jihovýchodu. Jsou od sebe odděleny bezvětrným pásem.
Vlivem neustálé změny tlaku se neustále mění směr větru. Ale v každém případě se vítr vždy pohybuje z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkého tlaku.
Po tisíce let lidé pozorují větry, vyvozují určité závěry, předkládají hypotézy a sestavují grafy, aby tento úžasný fenomén neživé přírody při své činnosti co nejlépe využili. Tak se objevila tzv. Wind Rose - kresba, přesněji řečeno schéma, které přesně znázorňuje, jak vítr v určité oblasti fouká.
Větrná růžice je složena tímto způsobem: od středu je nakresleno osm přímých čar ve vzdálenosti 45° od sebe, na kterých jsou aplikovány značky s délkou úměrnou buď frekvenci větrů, nebo jejich rychlosti.
Poté jsou konce značek spojeny a jsou získány dvě polygonální postavy - větrná růžice a růžice rychlosti větru.
Větrná růžice umožňuje určit směr, sílu a trvání převládajícího větru a také frekvenci proudění vzduchu. Kompasová růžice se kreslí jak pro určení průměrných hodnot, tak pro určení maximálních hodnot. Můžete vytvořit komplexní výkres, na kterém budou nakresleny diagramy, skládající se z několika parametrů najednou, které také ukáží, odkud vítr fouká.
Výkresy jsou pro lidi nesmírně potřebné - při stavbě, při řešení různých ekonomických problémů (například nedávno díky větru bylo možné získat elektřinu) atd. Koneckonců, vítr může být přítel i nepřítel - pokud mu nevěnujete pozornost a nezohledňujete jeho dopad na životní prostředí, je docela schopný způsobit nenapravitelné škody a zničit stvoření vytvořené člověkem. . Vítr je sice jev člověkem neovladatelný, jelikož foukal a bude foukat, kam se mu zachce, ale nyní už lidstvo dokáže předpovědět jeho přibližný směr a sílu, což může zachránit mnoho životů. Vítr
- pohyb vzduchu je obvykle ve vodorovném směru vzhledem k zemskému povrchu. Vzduch se pohybuje od . Příčinou větru je nerovnoměrné zahřívání různých částí Země. Na rozsáhlých plochách naší planety se tvoří soustavy stálých a proměnných větrů – proudění vzduchu.
Konstantní vítr (vzdušné proudy): Pasáty
. Vanou z tropů severní a jižní polokoule, kde se tvoří oblasti vysokého tlaku, nacházející se v oblastech nízkého tlaku. V důsledku rotace Země kolem své osy jsou tyto větry vychylovány: na severní polokouli vanou ze severovýchodu na jihozápad, na jižní polokouli od jihovýchodu k severozápadu. Východní pobřeží Afriky je po celý rok ovlivňováno pasáty, které pramení nad oceány a nesou se po celý rok. Severní je ovlivněna pasáty, které pramení na 30° zeměpisné šířky severní polokoule ve středu Asie. Tyto větry nepřinášejí srážky: přicházejí suché a horké. Vliv těchto větrů může vysvětlit umístění v největší na světě -.. Jedná se o větry, které převládají v troposféře a stratosféře středních zeměpisných šířek Země. Vanou z tropů severní a jižní polokoule, kde se tvoří oblast vysokého tlaku, směrem k 60° zeměpisné šířky, kde se tvoří oblasti nízkého tlaku. Vlivem rotace Země se neustále odklánějí na východ (na severní polokouli doprava, na jižní doleva) a vytvářejí proudění vzduchu ze západu na východ.
Existují také místní cirkulační větry:
Vánek(francouzská brise - slabý vítr). Jedná se o místní vítr nízké rychlosti, který dvakrát denně mění svůj směr. Vyskytuje se na březích moří a jezer. Během dne se země ohřívá rychleji než voda. Nad pevninou je zřízena oblast nízkého tlaku a nad vodou vysoký tlak a denní vánek vane od moře nebo jezera k pobřeží. V noci se obraz mění. Země se ochlazuje rychleji než voda a noční vánek vane z ochlazeného pobřeží, nad kterým je zřízena oblast vysokého tlaku, na oteplené.
Během éry plachtění byly k zahájení plavby použity vánek.
Bora(italsky bora; řecky boreas - severní vítr). Jedná se o silný nárazový vítr vanoucí z pobřežních hor směrem k moři, zejména v chladném období. Bora nastává, když je studený vzduch nad pevninou oddělen od teplého vzduchu nad vodou nízkým hřebenem. Před hřebenem se postupně hromadí studený vzduch a pak se velkou rychlostí valí dolů k moři, takže teplota na pobřeží prudce klesá. Pro pobřeží je typická především Bora. Bora vede k námraze pobřežních budov a převrácení lodí.
Typ bóra je větrná sarma, jejíž název pochází z názvu řeky, do které se vlévá. Náhle se vrhne dovnitř a zvedne strmé svahy na jezeře. Vyskytuje se při přechodu horských hřebenů. Když se tento vítr blíží, meteorologové vydávají varování před bouřkami.
Föhn. Jedná se o teplý a suchý nárazový vítr z hor. V zimě a na jaře často fouká a způsobuje rychlé tání sněhu. Föhn je velmi rozšířený v horách střední Asie.
Horký vítr na poušti(arabsky) - dusný vítr v pouštích Arabského poloostrova a severní Afriky, nesoucí horký písek a prach. Tento vítr vzniká, když je Země silně zahřátá
Vítr je proudění vzduchu, které se v přírodě pohybuje horizontálně vzhledem k Zemi. Nevidíme to, ale stojíme-li čelem k větru, cítíme příjemný dotek, nesrovnatelný s ničím jiným. Vítr může být: teplý, studený, nárazový, hurikán, mrazivý, silný, slabý. Může být všude, bez ohledu na to, zda jde o město nebo vesnici, řeky nebo hory, moře nebo oceány.
Vítr se tvoří v důsledku skutečnosti, že některé oblasti Země se ohřívají nerovnoměrně, čímž vzniká teplý nebo studený vzduch. Vítr vane z oblasti vysokého tlaku do nízkého tlaku, tzn. Póly Země jsou oblastí vysokého tlaku a rovník je pólem nízkého tlaku. Z jižního směru země vítr fouká doleva, ze severu doprava, děje se tak v důsledku rotace země. Anticyklóna vzniká, když se husté vrstvy vzduchu srazí s méně hustými vrstvami a ty se pohybují pomaleji.
Jsou monzunové větry a jsou pasáty, to jsou dva hlavní cirkulující proudy nad naší planetou.
Konstantní vítr (vzdušné proudy): rána z tropů, protože tvoří se v oblasti vysokého tlaku a pohybují se směrem k rovníku, který je v oblasti nízkého tlaku. A když se Země otáčí, tyto výsledné větry začnou foukat jižním směrem. Země, které jsou nejvíce ovlivněny pasáty, jsou Jižní Amerika a Austrálie, větry, které se tam tvoří nad oceány, přinášejí déšť téměř po celý rok. Do severní Afriky vanou větry ze středu Asie, takže je tam vždy horko a sucho. Podle směru větru tedy můžete pochopit, odkud se vzala slavná poušť Sahara. A větry, které odtud vanou, jsou vždy suché a nepřinášejí vlhkost.
Monzuny- to jsou proměnlivé větry. Foukají v určitých obdobích roku, odkud dostaly své jméno (z arabského mavsim - roční období). V létě monzuny foukají z moře na pevninu v zimě, naopak k tomu dochází kvůli skutečnosti, že na pevnině se během teplého období vzduch rychle ohřívá, rozšiřuje a stoupá a tvoří oblast; nízký tlak. A v tuto dobu se vzduch nad oceánem ohřívá pomaleji, což znamená, že na pevninu začíná foukat vítr, který přináší vlhký vzduch a déšť. V zimě se vše děje naopak, oceán se ochlazuje pomaleji, vytváří se na něm oblast nízkého tlaku, která se setkává s oblastí vysokého tlaku přicházející z pevniny, takže monzun, který přichází z oceánu bude chladno a sucho.
Bora je silný, ostrý, bouřlivý vítr, který se pohybuje vysokou rychlostí i při nízkých teplotách. V podstatě tento vítr přichází z vrcholků hor a sestupuje blíže k nádržím, jezerům, mořím a může trvat několik dní. Ve skutečnosti, vzhledem k tomu, že hory oddělují oblasti a vytváří se vítr bóra, rozdíl mezi teplotou větru a teplotou vytvořenou nad nádrží způsobuje, že se vítr pohybuje ještě silněji. Vinou těchto větrů často dochází ke ztroskotání lodí.
Föhn- tento typ větru je trochu podobný větru borovému. Foehn se také pohybuje z hor na pobřeží, když je jeho rychlost dostatečně vysoká, je teplý, lehký vánek. Nejčastěji tento vítr převládá v horských oblastech a díky foukání fénu taje sníh, padají laviny a dochází k vysokému odpařování vlhkosti.
Vánek- to je vítr vanoucí ze směru nádrží, jezer, moří. Jeho směr přímo závisí na změnách teploty, takže může cirkulovat a měnit svůj směr několikrát denně. V podstatě se denní vánek přesouvá ze strany nádrže směrem k pevnině a v noci naopak od ochlazeného pobřeží směrem k vodě.
Tornádo- jinými slovy, je to tornádo. V důsledku silného rozdílu atmosférického tlaku se vytvoří trychtýř. Pod kupovitými dešťovými mraky se tvoří trychtýř a klesá až k zemi. Tornádo se pohybuje obrovskou silou a rychlostí, vtahuje a ničí vše, co mu stojí v cestě. Při pohybu je také slyšet silný hukot a řev. Síla tohoto větru je tak silná, že snadno zvedá auta, domy a těžké předměty do nebe.
Suchovey- jedná se o horký vítr, který vane nejčastěji v rovinatých, stepních a pouštních oblastech. Může trvat i několik dní a kvůli velmi vysoké teplotě a nízké vlhkosti prostoru vysušuje vzduch a vysušuje půdu, což má špatný vliv na úrodnost půdy. A s dlouhotrvajícím suchým větrem dokonce nastává sucho.
Ibišek- příjemný, teplý, lehký vánek, který přináší vláhu a své jméno dostal od starořeckého boha Zefýra, který foukal ve Středomoří. Tento vítr je pozorován nejčastěji v létě a může být buď teplý a lehký, nebo chladný a přináší silné deště.
Jméno větru | Oblasti distribuce | Směr, ze kterého vítr vane |
---|---|---|
Konstantní vítr (vzdušné proudy): | Tropy | N.-E., S.-E. |
Západní větry převod | Mírné zeměpisné šířky | Z., S.-Z. |
Monzuny | Východní pobřeží Eurasie a severu. Amerika | V létě - z oceánu na pevninu, v zimě - z pevniny do oceánu |
Katava větry | Antarktida | Ze středu kontinentu na periferii |
Vánek | Mořské pobřeží | Během dne - z moře na pevninu, v noci - z pevniny na moře |
Föhn | Horské systémy, zejména Alpy, Pamír, Kavkaz | Z hor do údolí |
Vítr, slovo, které tolik implikuje – to je jak jemný vánek, který vidíme a cítíme v teplém letním dni, tak ničivé hurikány, které strhávají a smetou vše, co na své cestě potkají.
Kapitola V. HYDROMETEOROLOGICKÉ A LEDOVÉ JEVY NA VNITROZEMSKÝCH VODNÍCH CESTÁCH
§ 24. PRVKY A TYPY VĚTRU
Vítr je charakterizován dvěma prvky: směrem a rychlostí.
Směr větru se určuje pomocí kompasu podle té části horizontu, ze které vane. Říkají: "Vítr fouká ve směru kompasu." Směr větru tedy může být: sever, severozápad, jihovýchod, západ atd.
Na řekách se směr větru často určuje vzhledem k toku řeky: vítr může být proti proudu (fouká ve směru proudu) a po větru (fouká proti proudu).
Podle toho, na kterou stranu vítr fouká, má loď návětrnou stranu (strana obrácená k větru) a závětrnou stranu (proti návětrné straně).
Ve vztahu ke směru pohybu plavidla může být vítr protivítr nebo zadní vítr.
Vítr vanoucí ke břehu v pravém nebo mírném úhlu k němu se obvykle nazývá hromadný a vítr vanoucí od břehu směrem k řece nebo jezeru se nazývá nárazový vítr. Na jednom pobřeží tedy bude vítr mírný, na druhém velký. Totéž platí pro loď – podle toho, na jakém pobřeží se nachází.
Pokud je směr větru určen na stojící lodi, pak se nazývá true (obr. 50). Když se loď pohybuje, dochází k proudění vzduchu, kterému se říká směrový vítr . Směr větru má rychlost lodi a je směrován opačným směrem, než je její pohyb. Na jedoucí lodi se bude měřit kvalita
Tabulka 15
Slovní charakteristický | Rychlost vítr, m/s | Síla větru | Slovní charakteristický | Rychlost vítr, m/s | Větrná energie |
Velmi silný | |||||
Silná bouře | |||||
Mírný | Těžká bouře | ||||
kousavý (zdánlivý) vítr Ik. Je nasměrován podél výslednice skutečného a směrového větru.
Rychlost větru se obvykle měří v metrech za sekundu nebo kilometrech za hodinu. Rychlost větru se také měří v bodech Gradace rychlosti větru používané pro předpovědi a varování jsou uvedeny v tabulce. 15.
V praktické práci je často nutné přejít z rychlosti větru na body nebo z bodů na rychlost větru v metrech za sekundu. Celé přepočítání lze provést v hlavě pomocí údajů v tabulce. 16. V tomto případě jsou zlomková čísla zaokrouhlena na celá čísla; hodnoty 0,5 a více jsou zaokrouhleny na jednu; hodnoty menší než 0,5 jsou vyřazeny.
Pro hrubší odhad, než je uvedeno v tabulce, se při přechodu na body rychlost v metrech za sekundu dělí na polovinu (bod = rychlost, m/s: 2) a při přechodu na rychlost se body zdvojnásobí (rychlost, m/s == 2 x bod),
Na pobřežních stanicích zjišťuje směr a sílu větru korouhvička a anemometr (obr. 51).
Na lodi se zdánlivá rychlost větru měří pomocí anemometru a směr se měří pomocí kouře, vlajky nebo praporce. U lodí, které táhnou vlak nebo raft rychlostí 3-4 km/h, je skutečný a zdánlivý vítr téměř stejný.
Anemometr (viz obr. 51) má čtyři polokoule, které rotují vlivem větru. Pomocí číselníku s počítadly můžete určit
Tabulka 1b
Rychlost, m/s | Vzorec pro převod z rychlosti v m/s na body | Vzorec pro převod z bodů na rychlost v m/s |
|
rychlost Skóre = ---- + 1 | Rychlost == (bod-1)X2 |
||
rychlost | Rychlost == bod X2 |
||
rychlost Skóre= ---- -l | Rychlost (bod +1)X2 |
Rýže. 51. Anemometr
Rýže. 52. Růžice kompasu
určit počet otáček. Poté se pomocí převodního faktoru uvedeného v certifikátu anemometru a počtu otáček získá rychlost větru.
Někdy, aby se určil směr větru, jsou na lodích na otevřených místech instalovány malé látkové kužely zvané „čarodějové“.
Sílu větru lze také určit pomocí vizuální hodnotící stupnice, která je uvedena v příloze. l.
S materiály pro pozorování větru je možné určit frekvenci každého směru a různé rychlosti větru. Pro názornost je opakovatelnost znázorněna graficky ve formě „větrné růžice“ (obr. 52). Ten je postaven následovně.
Nejprve nakreslete čáry podél osmi bodů (C, NE, E, SE atd.). Na loxodromech na stupnici jsou segmenty vyneseny úměrně opakovatelnosti směru nebo rychlosti větru, vyjádřené v procentech. Opakovatelnost je vynesena na kružnici uklidnění, jejíž poloměr se rovná počtu procent uklidnění na přijaté stupnici. Spojením konců segmentů získají postavu - větrnou růžici, která dává představu o rozložení větru v daném bodě ve směru a rychlosti. Větrná růžice se staví na měsíc nebo rok.
Větry, které vznikají z místních důvodů a pokrývají malé oblasti, se nazývají místní. Hlavní typy takových větrů jsou následující.
Breeze je vítr, který je směrován během dne z vodní plochy na pevninu (mořský vánek) a v noci - ze země do vodní plochy (břežní vánek). Vánek se obvykle šíří na vzdálenost až 50 km do vnitrozemí a poněkud více do vnitrozemí. Hlavním důvodem výskytu vánku je nerovnoměrné zahřívání a ochlazování půdy a vody během dne, v důsledku čehož dochází k cirkulaci vzduchu.
Bora je „padající“ studený a silný vítr směřující z pobřežních kopců k moři. V Sovětském svazu je takový vítr pozorován v oblasti Novorossijsk a Novaya Zemlya, kde síla větru dosahuje 50-60 m/s.
Sarma je „padající“ severozápadní vítr vanoucí na západním břehu jezera Bajkal rychlostí až 40 m/s. Baku Nord je obvykle silný, suchý a studený severní vítr, dosahující rychlosti 20-40 m/s. V oblasti Středozemního moře se bóra vyskytuje na pobřeží Jaderského moře (Fiume, Terst), ale síla větru je v této oblasti mnohem menší. Vítr typu bóra pozorovaný v Provence se nazývá mistrál. Velmi teplý a vlhký vítr, doprovázený výraznou oblačností a srážkami a pozorovaný v Itálii, Arábii, Palestině a Mezopotámii, se nazývá sirocco, ve Španělsku - levesh, v Alžírsku a Tunisku - samum, v Egyptě - shamsin.
Větry Bora, Sarma a Baku Nord se také nazývají padající větry. Jejich trvání může být několik dní. Padající větry se tvoří v důsledku výrazného rozdílu atmosférického tlaku nad pevninou a nad vodní plochou, kde je nižší. Vzduchové hmoty, pohybující se z pevninské strany k nádrži ve směru nižšího tlaku, se hromadí za horskými hřebeny a začínají stoupat vzhůru (obr. 53). Jak stoupáte, teplota vzduchu klesá a vlhkost se postupně zvyšuje. S dalším vzestupem je rychlost poklesu teploty vzduchu menší, protože se zde uvolňuje latentní teplo, které se uvolňuje při kondenzaci vodní páry. Na vrcholu hřebene, kde je vzduch přesycený vodní párou, se objevuje mrakodrap, který pokrývá celé pohoří.
Z výšky hřebene se vzduch žene k nádrži, ohřeje se a k pobřeží dorazí s vyšší teplotou než ve výšce a malá vlhkost. Studený vzduch, procházející horským pásmem, získává vysokou rychlost v důsledku rozdílu tlaku na zemi a vodě a také v důsledku působení gravitace vzdušné hmoty.
I když je vzduch dynamicky ohříván, klesá poměrně studený, protože jeho počáteční teplota je nízká a hory nejsou vysoké. Vertikální síla takového „padajícího“ větru, jako je bóra, nepřesahuje 200-300 m. Bora se rozkládá několik kilometrů od pobřeží.
Rýže. 53. Směrem ke vzniku místních větrných - lesů
Rýže. 54. Vliv pobřeží na směr větru:
a-vítr fouká z vysokého břehu; b-vítr vane od řeky ke břehu; vítr překračuje úzké koryto řeky
Silný pokles studeného vzduchu vytváří silné vlny v pobřežní zóně a způsobuje námrazu lodí a přístavních zařízení.
Po obdržení předpovědi padajících větrů musí navigátoři přijmout opatření k ukrytí lodí v oblasti přístavního kotviště (kde se ve vzdálenosti několika set metrů od břehu vytvoří malá klidová zóna) nebo v přirozených úkrytech na pobřeží uvedených v směry plavby.
Vznikem nádrží dochází k velkým změnám větrného režimu daného území a vznikají lokální větry. To se vysvětluje skutečností, že místo drsného povrchu země se objevuje obrovská vodní plocha. Obvykle se v takových případech síla větru zvyšuje, četnost klidů se snižuje a směr převládajících větrů se mění.
Vítr při kontaktu s povrchem země nebo vody vlivem tření poněkud utichá, takže rychlost větru roste s výškou. Předpokládá se, že při pohybu ze země na vodu se rychlost větru zvyšuje v průměru o 30%. Nárůst rychlosti větru je však také spojen s místními rysy topografie břehů nádrží. U nízkých a otevřených břehů se průměrné rychlosti větru zvyšují téměř 1,5krát a pod zalesněnými a vysokými břehy naopak rychlost větru klesá.
Vliv překážek na proudění vzduchu je různý. Záleží na velikosti a tvaru překážek, na jejich umístění vůči větru, na rychlosti větru a na stavu atmosféry. Například vítr vanoucí z hory si zachovává svůj směr pouze na protějším břehu. Přímo pod horou nabírá vítr opačný směr. V důsledku toho vítr pozorovaný při přiblížení k hoře jako nárazový vítr bude ve skutečnosti velký vítr v její blízkosti. Průlomy ve vysokých březích údolími přítoků a roklí jsou pro lodě nebezpečné. Těmito mezerami vítr „padá“ na řeku nebo nádrž s velkou silou.
Podívejme se na některé typické případy (obr. 54).
Když vítr fouká zpoza samostatné pobřežní překážky, vytvoří se v její blízkosti větrný stín a v určité vzdálenosti se vytvoří vír s vodorovnou osou a opačným směrem.
Když vítr fouká od řeky ke břehu, přistávací ploše atd., vzniká v jejich blízkosti vítr téměř opačného směru. Vliv zpětného větru ovlivňuje vzdálenost přibližně rovnou výšce překážky.
Vítr křižující řeku ze strany vysokého břehu mění směr téměř na opačný. Změna směru nastává ve směru hodinových ručiček a ovlivňuje vzdálenost rovnající se jedné nebo dvou výškách pobřeží.
Vysoké a členité břehy mění rychlost větru vanoucího od pobřeží a dávají větru v pobřežním pásu nestabilní směr a nárazy.
Síla a směr větru nezůstávají po dlouhou dobu konstantní. Za stabilního počasí se může vítr zesílit, přecházet v nárazech a následně slábnout.
§ 25. VĚTRNÁ VLNA
Podle původu se vlny dělí na vlny větrné, přílivové, anemobarické, zemětřesné (tsunami) a vlny lodní. Nejběžnější jsou větrné vlny, tedy vlny způsobené větrem a jím ovlivněné.
Vlny větru jsou procesem vzniku, vývoje a šíření vln vyvolaných větrem ve vodách oceánů, moří a dalších pánví.
Když je vítr slabý a dosahuje rychlosti 0,25-1,0 m/s, objevují se na hladině velmi malé vlny zvané vlnky. Když vítr zesílí, vodní hladina se dostane do nerovnováhy. Do rovnováhy se vrací vlivem gravitační síly, tedy gravitace.
Gravitační větrné vlny jsou vlny způsobené větrem, na jejichž vzniku hraje hlavní roli gravitace.
Rozlišují se následující prvky vzrušení.
Vlnový profil/ (obr. 55) - křivka získaná jako výsledek řezání rozbouřené mořské hladiny svislou rovinou v daném směru.
Průměrná hladina vlny profilu vlny 2 - čára, která protíná vlnový profil, takže celkové plochy nad a pod touto čárou jsou stejné.
vlnový hřeben 3 - část vlny umístěná nad průměrnou hladinou vlny.
Vrchol vlny 4 - nejvyšší bod hřebene vlny.
vlnobití 6 - část vlny nacházející se pod průměrnou hladinou vlny.
Spodní část vlny 5 je nejnižším bodem koryta vlny.
Výška vlny hy- přebytek vrcholu vlny nad přilehlým dnem na vlnovém profilu nakresleném v obecném směru šíření vlny.
Výška hřebene vlny je přebytek vrcholu vlny nad průměrnou hladinou vlny na profilu vlny nakresleném v obecném směru šíření vlny.
D
vlnová délka TO - horizontální vzdálenost mezi vrcholy dvou sousedních hřebenů na vlnovém profilu nakresleném v obecném směru šíření vlny.
Rýže. 55. Prvky vzrušení
Délka hřebene je vodorovná vzdálenost mezi švy dvou sousedních žlabů na profilu vlny nakresleném kolmo k obecnému směru šíření vlny.
Perioda vlny t je časový interval mezi průchodem dvou sousedních vrcholů vlny pevnou vertikálou.
Směr šíření vlnění je směr pohybu vlny, určený v krátkém časovém intervalu - řádově podle periody vlny nebo směru vlnění.
Rychlost vlny proti- rychlost pohybu hřebene vlny ve směru šíření vlny, určená za krátký časový interval řádu vlnové periody.
Návětrný sklon vlny je část vlny od základny k vrcholu, obrácená k větru.
Závětrný sklon vlny je část vlny od shora dolů, která je chráněna před větrem.
Čelo vlny je čára na půdorysu drsného povrchu, procházející podél vrcholů hřebene dané vlny, které jsou určeny sadou vlnových profilů nakreslených rovnoběžně s obecným směrem šíření vlny.
Vlnový paprsek je přímka kolmá k čelu vlny v daném bodě.
Kvůli nerovnoměrnému vlivu větru mají vlny různé druhy a tvary.
Swell - vlny způsobené větrem, šířící se v oblasti tvorby vln poté, co vítr zeslábne a změní svůj směr, nebo vlny způsobené větrem, které přicházejí z oblasti tvorby vln do jiné oblasti, kde vítr vane. jinou rychlostí a jiným směrem.
Dead swell - vlny dříve způsobené větrem, šířící se za nepřítomnosti větru.
Kapilární větrné vlny jsou vlny způsobené větrem, při jejichž vzniku hraje hlavní roli síla povrchového napětí.
Sekundární vlny jsou malé vlny na povrchu velkých vln.
Pravidelné vlny jsou vlny, ve kterých jsou tvar a prvky všech vln stejné.
Nepravidelné vlny jsou vlny, ve kterých se tvar a prvky vln mění z jedné vlny na druhou.
Dvourozměrné vlny jsou souborem vln, jejichž průměrná délka hřebene je mnohonásobně větší než průměrná vlnová délka.
Trojrozměrné vlny jsou souborem vln, jejichž průměrná délka hřebene je několikrát větší než průměrná délka vlny.
Předpokládá se, že při L/X 3-4 jsou vlny trojrozměrné (L- průměrná délka hřebene; X - průměrná vlnová délka).
Rozvíjející se větrné vlny jsou větrné vlny, ve kterých se výška vln v průběhu času zvyšuje.
Ustálené vlny větru jsou vlny větru, ve kterých se statistické charakteristiky vln v čase nemění.
Rozpadající se větrné vlny jsou větrné vlny, při kterých se výška vln v průběhu času snižuje.
Maximální vlnové prvky v některých povodích jsou uvedeny v tabulce. 17.
Jak se vlnový profil pohybuje, hladina vody klesá. Proto se pod návětrným hřebenem částice vody pohybují dolů. Pod základnou vlny se částice pohybují směrem k pohybu vlny, poté stoupají pod návětrným sklonem vlny, načež se pohyb vodních částic opakuje.
Profil vlny větru není symetrický. Jeho závětrný sklon je strmější než ten návětrný. Na vrcholcích větrných vln se tvoří vyvýšeniny, jejichž vrcholy se vlivem větru bortí, tvoří pěnu (beránky) a při silném větru se odtrhávají.
Směr větru a směr větrných vln na otevřeném moři se zpravidla shodují nebo liší o 30-40%.
Vlny větru, jejichž šíření je ovlivněno hloubkou nádrže, se nazývají vlny mělké vody. Tyto vlny se vyskytují tam, kde je hloubka vodní plochy menší než polovina vlnové délky.
Poloměry kružnic, po kterých se částice vody v hloubce pohybují, se zmenšují, takže vzrušení s hloubkou mizí.
Hluboké vlny se vyznačují tím, že jejich hřebeny a prohlubně v hloubce se nacházejí pod hřebeny a koryty vln na hladině vody; vlnová délka, rychlost a perioda se v hloubce nemění;
orbitální průměr a výška vlny klesají s hloubkou v geometrickém postupu. Například když hloubka h je rovna vlnové délce X, pak mají vlny výšku 500x menší než na povrchu, t.j. prakticky nedochází k žádnému rušení. V hloubce rovné 0,5X výška vlny je 0,04h, v hloubce 0,3-0,15h, v hloubce 0,1X-0,53h.
Tabulka 17
Vlnové prvky |
|||
Výška, m | Období, s |
||
Barentsovo moře | |||
Japonské moře a Okhotské moře | |||
Baltské moře | |||
Černé moře | |||
Finský záliv |
Vítr, vytvářející vlny, jim předává určitou energii. Energie vln se skládá z kinetické energie pohybu vodních částic na oběžné dráze a potenciální energie, kterou má částice při přechodu z klidné hladiny na hladinu během vln. Energie vlny je přímo úměrná druhé mocnině její výšky, délky a vzdálenosti podél hřebene. Vzhledem k tomu, že výška vlny s hloubkou klesá, mají vlny horních vrstev vody největší energii.
Když vlna narazí na překážku, energie v ní obsažená se změní na energii nárazu. To vysvětluje důvod, proč vlny způsobují velké ničení.
Kromě výše uvedených existují také následující typy vln.
Dav je chaotická porucha, která vzniká v důsledku interakce vln putujících různými směry. Při tlačení se zvyšuje výška a strmost vlny a zvyšuje se síla jejího dopadu. Pokud je loď zachycena v davu, může ztratit kontrolu.
Burun - zpěněné masy vody vzniklé na hřebeni vlny při jejím ničení. Na mělčinách bez přímého dopadu vlny na břeh vzniká příboj, kdy hřeben vlivem tření o dno předběhne koryto vlny a propadne se dopředu.
O
lámavá vlna - vlna, jejíž hřeben se v důsledku poklesu hloubky deformuje a zhroutí.
Rozběh je vratné proudění způsobené zhroucením vln, které běží na mělký břeh.
Reverzní zlomy jsou sloupce vody vznikající při vybíhání do strmých břehů.
Surf - vlny narážející v pobřežní zóně. Vlna vstupující do mělké vody dosáhne kritické hloubky, která má hodnotu rovnou 2-3h. V tomto případě se vlna zhroutí, zlomí a vytvoří se lámače. V lámavé vlně mají částice vody orbitální i translační pohyb, takže plovoucí předměty tlačí ke břehu a jsou na něj vrženy. Po dně se zároveň vytváří zpětný pohyb směrem k moři. Zlomená vlna má silný dopad na struktury a je pro ně nebezpečná.
Prvky vlnění a směr jejich pohybu se mohou vlivem interference, lomu a difrakce výrazně měnit.
Rýže. 56. Lom (a) a difrakce (b) vln větru
K interferenci větrných vln dochází, když jsou na sebe superponovány, v důsledku čehož se původní vlny mohou buď zvětšovat, nebo zmenšovat. Rušení je pozorováno, když se mění směr větru nebo když se vlny odrážejí od strmých břehů. Při interferenci může vzniknout stojaté vlnění, jehož profil se neposouvá a uzlové body zůstávají na svém místě. Stojaté vlny jsou pro rafty nebezpečné, protože je ničí.
Lom větrných vln - transformace větrných vln při šikmém přiblížení hřebenů vln k izobátám (obr. 56, Obr. A). Při přiblížení ke břehu se vlivem tření vodních částic o dno rychlost vlny snižuje. Když se vlna přiblíží k pobřeží šikmo, část vlny nejblíže břehu se nachází v mělčích hloubkách, takže rychlost jejího dopředného pohybu klesá a části vlny umístěné ve větších hloubkách se pohybují stále stejnou rychlostí. V důsledku toho se zdá, že se vlna otáčí a snaží se být rovnoběžná s břehem. Proto se bez ohledu na směr vlny v otevřené části nádrže vždy přibližuje ke břehu pod mírným úhlem.
Difrakce větrných vln je změna ve struktuře větrných vln, když se ohýbají kolem překážek (obr. 56, b). Difrakce je pozorována v blízkosti ostrovů a ochranných struktur, za zákrutami hlubokých břehů a v oblastech rozšiřujících se nádrží.
Vlny na nádržích mají mnoho společného s vlnami na moři. Zde mají vlny zpravidla nižší výšku než mořské vlny, ale jsou strmější. Převládající poměr vlnových délek k výšce u mořských vln je v rozmezí 15-40 a u nádrží 10-20. Výška vln na nádržích a jezerech se liší:
na přehradě Kama - do 1,8 m, Gorky - do 1,7 m, Rybinsk - do 2,5, Kuibyshevsky - do 3,2, Tsimlyansk - do 3,0, na jezeře Onega - do 3,0, na jezeře Bajkal - do 3,5 m, čím menší vodní plocha, tím nižší a strmější vlny na ní. Na malých jezerech výška vlny nepřesahuje 0,5 m.
Vzrušení u nádrže není stejné v různých oblastech. Záleží na zrychlení vlny, topografii pobřeží a dna, vegetaci atd.
Keře zaplavené ve velkých hloubkách v dolní zóně neruší vývoj vln; ve středním pásmu, v hloubce 2-3 m, má brzdný účinek na vlny. Les, zaplavený na dně nádrže, snižuje velikost vln v malých hloubkách, vytváří lom vln a někdy se drtí.
Na malých jezerech a nádržích kvůli malé hloubce také vlny vytvářejí dav. Často se vyskytuje, když se vlny odrážejí od břehu. Když vítr utichne, vlny na nádržích rychle zmizí a vlnění obvykle není pozorováno.
Vlnový režim protiproudového výjezdu závisí na orientaci a velikosti vstupu do výběhu, velikosti vln přicházejících z nádrže a vytvořených ve výtokové vodní ploše, typu stěn atd. Obvykle se vlna ve výběžku nepřesahuje 0,5-1,0 m.
Vlny ve vodní oblasti výjezdu vznikají v důsledku interference místních vln a vln přicházejících z nádrže. Vlny pronikající do výstupu se mění v dlouhé a jemné vlny typu bobtnání a na vzdálených místech výstupu se vlny stávají bezvýznamnými. Místní vlny výstupu jsou zpravidla strmé a krátké, jejich výška je 0,5-1 m.
Na dolních tocích řek, zejména při větrech vanoucích proti proudu, se vyvíjí strmá vlna o výšce 1,5-2 m.
Mořská ústí mají vlny charakteristické pro pobřežní mořské oblasti. U ústí řek Amur, Jenisej a Ob jsou pozorovány vlny o výšce až 3 m nebo více.
V závislosti na podmínkách větrného a vlnového režimu jsou vodní cesty podle Pravidel říčního registru RSFSR rozděleny do následujících čtyř kategorií:
"M" (moře) ve výšce a vlnové délce 3,0 X 40 m;
„O“ (lakustrinní), v tomto pořadí, na 2,0 x 20 m;
"R" (řeka) - 1,2 x 12 m;
„L“ (světlo) s výškou a vlnovou délkou menší než 1,2 x 12 m,
Určité úseky vodní cesty jsou klasifikovány do jedné nebo druhé kategorie na základě pozorovacích údajů a výpočtů velikosti vln.
Z celkové délky vnitrozemských vodních cest se rozlišují tzv. malé řeky. Klasifikace řek jako malých je podmíněná a je stanovena na základě seznamu schváleného ministerstvem říční flotily RSFSR.
Vítr je jedním z nejunikátnějších přírodních jevů. Nemůžeme ho vidět ani se ho dotknout, ale jsme schopni pozorovat výsledky jeho projevu, například jak pomalu či rychle žene mraky po obloze, svou silou ohýbá stromy k zemi nebo mírně čechrá listí.
Koncept větru
co je vítr? Definice z meteorologického hlediska je následující: jedná se o horizontální pohyb vrstev vzduchu z oblasti s vysokým atmosférickým tlakem do oblasti nízkého, doprovázený určitou rychlostí. K tomuto pohybu dochází, protože během dne slunce proniká vzduchovou vrstvou Země. Některé paprsky, dopadající na povrch, ohřívají oceány, moře, řeky, hory, půdu, skály a kameny, které uvolňují teplo do vzduchu, čímž jej ohřívají. Za stejnou dobu tmavé předměty absorbují více tepla a více se zahřívají.
Ale co záleží na tom, jak se teplo odevzdává a jak rychle? A jak nám to pomůže zjistit, co je to vítr? Definice je následující: země se ohřívá rychleji než voda, což znamená, že vzduch nahromaděný nad ní od ní přijímá teplo a stoupá, proto atmosférický tlak nad touto oblastí klesá. U vody je vše přesně naopak: nad ní jsou vzduchové hmoty chladnější a tlak vyšší. Výsledkem je, že studený vzduch je přemístěn z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkého tlaku a vytváří vítr. Čím větší je rozdíl mezi těmito tlaky, tím je silnější.
Druhy větrů
Poté, co jste zjistili, co je vítr, musíte zjistit, kolik typů existuje a jak se od sebe liší. Existují tři hlavní skupiny větrů:
- místní;
- trvalý;
- regionální.
Místní větry dostojí svému jménu a vanou pouze v určitých oblastech naší planety. Jejich vzhled je spojen se specifiky místních reliéfů a teplotních změn v relativně krátkých časových úsecích. Tyto větry se vyznačují krátkou dobou trvání a denní periodicitou.
Co je vítr místního původu, je nyní jasné, ale také se dělí na své poddruhy:
- Vánek je lehký vítr, který dvakrát denně mění směr. Přes den fouká od moře na pevninu a v noci naopak.
- Bora je vysokorychlostní proud studeného vzduchu vanoucí z vrcholků hor do údolí nebo na pobřeží. Je nestálý.
- Foehn je teplý a lehký jarní vítr.
- Suchý vítr je suchý vítr, který převládá ve stepních oblastech během teplého období za anticyklonálních podmínek. Předpovídá sucho.
- Sirocco – rychlé jižní, jihozápadní vzdušné proudy, které se tvoří na Sahaře.
- Co je to khamsinský vítr? Jedná se o prašné, suché a horké vzdušné masy, které převládají v severovýchodní Africe a východním Středomoří.
Mezi stálé větry patří ty, které jsou závislé na celkové cirkulaci vzduchu. Jsou stabilní, jednotné, stálé a silné. Patří sem:
- pasáty - větry z východu, vyznačující se stálostí, neměnným směrem a silou 3-4 bodů;
- protiobchodní větry jsou větry ze západu, které přenášejí obrovské vzdušné masy.
Regionální vítr se objevuje jako výsledek tlakových rozdílů, trochu podobný místnímu větru, ale stabilnější a silnější. Výrazným představitelem tohoto druhu je monzun, který pochází z tropů, na hranici s oceánem. Fouká pravidelně, ale ve velkých tocích, mění svůj směr několikrát do roka: během letní sezóny - z vody na pevninu, v zimě - naopak. Monzun přináší hodně vláhy v podobě deště.
Silný vítr je...
Co je to silný vítr a jak se liší od ostatních proudů? Jeho nejdůležitější vlastností je vysoká rychlost, která se pohybuje v rozmezí 14-32 m/s. Vyvolává devastující účinky nebo způsobuje poškození a zničení. Kromě rychlosti záleží také na teplotě, směru, umístění a trvání.
Druhy silných větrů
- Tajfun (hurikán) je doprovázen intenzivními srážkami a poklesem teploty, velká síla, rychlost (177 km/h i více), fouká ve vzdálenosti 20-200 m po dobu několika dní.
- Jak se říká větru bouře? Jedná se o prudké, náhlé proudění o rychlosti 72-108 km/h, vzniklé v horkém období v důsledku mohutného pronikání studeného vzduchu do teplých oblastí. Fouká několik sekund nebo desítek minut, mění směr a přináší pokles teploty.
- Bouře: její rychlost je 103-120 km/h. Vyznačuje se vysokou životností a pevností. Je zdrojem silných mořských vibrací a ničení na souši.
- Tornádo (tornádo) je vzdušný vír, vizuálně podobný tmavému sloupu, podél kterého probíhá zakřivená osa. Ve spodní a horní části pilíře jsou nástavce podobné trychtýři. Vzduch ve víru se točí proti směru hodinových ručiček rychlostí 300 km/h a vtahuje všechny blízké předměty a předměty do svého trychtýře. Tlak uvnitř tornáda se sníží. Výška pilíře dosahuje 1500 m a jeho průměr se pohybuje od desítek (nad vodou) do stovek metrů (nad zemí). Tornádo se může pohybovat od několika set metrů až po desítky kilometrů rychlostí 60 km/h.
- Bouře je vzduchová hmota, jejíž rychlost se pohybuje v rozmezí 62-100 km/h. Bouře hojně pokrývají oblasti pískem, prachem, sněhem a zemí a způsobují škody lidem a domácnostem.
Popis síly větru
Při odpovědi na otázku, co je síla větru, by bylo vhodné poznamenat, že zde je pojem síly propojen s rychlostí: čím vyšší je, tím silnější je vítr. Tento ukazatel se měří na 13bodové Beaufortově stupnici. Nulová hodnota charakterizuje klid, 3 body - slabý, slabý vítr, 7 - silný, 9 - vzhled bouře, více než devět - nemilosrdné bouře, hurikány. Nad mořem a oceánem často vanou silné větry, protože jim zde nic nepřekáží, na rozdíl od skalnatých hor, kopců a lesů.
Definice slunečního větru
Co je sluneční vítr? To je úžasný fenomén. Ionizované částice plazmatu proudí ze sluneční koróny (vnější vrstvy) do vesmíru rychlostí 300-1200 km/s, což závisí na aktivitě Slunce.
Existují pomalé (400 km/s), rychlé (700 km/s) a vysokorychlostní (až 1200 km/s) sluneční větry. Tvoří oblast prostoru kolem centrálního nebeského tělesa, která chrání sluneční soustavu před vstupem mezihvězdného plynu. Navíc díky nim na naší planetě dochází k jevům jako radiační pás a polární záře. Toto je sluneční vítr.