Войти
Вишневое дерево движется при скорости ветра 22 м / сек (49 миль в час) Ветер - это поток газов в масштабах большого. На поверхности Земли ветер состоит из основного движения воздуха. В космическое пространство, солнечный ветер - это движение газов или заряженных частиц от Солнца через пространство, а планетарный ветер - это дегазация легких химических элементов из атмосферы планеты в космос. Ветры обычно классифицируются по их пространственному масштабу, их скорости, типам, которые их вызывают, регионам, в которых они создают, и их вызывают. Самые сильные наблюдаемые ветры на планете в Солнечной системе состояние на Нептуне и Сатурне. Ветры имеют различные аспекты: скорость (скорость ветра ); плотность вовлеченного газа; энергосодержание или энергия ветра. Ветер также является важным средством транспортировки семян и мелких птиц; со временем вещи могут преодолевать тысячи миль на ветру.
В метеорологии ветры часто встречаются в зависимости от их силы и направления, с которым дует ветер. Короткие порывы ветра с высокой скоростью называются порывами. Сильный ветер средней продолжительности (около одной минуты) называется шквалом. У длительных ветров есть различные названия, связанные с их средней силой, такие как бриз, шторм, шторм и ураган. Существующих в результате процесса разницы в поглощении солнечной энергии между климатические зоны на Земле. Двумя полю причинами крупномасштабной атмосферной циркуляции разный нагреватель экватором и вращением планеты (эффект Кориолиса ). В тропиках низкие температуры циркуляции над местностью и высокие плато могут вызывать муссонные циркуляции. В прибрежных районах цикл морской бриз может определять местные ветры; в регионах с переменным рельефом местный ветер может преобладать над горным и долинным бризом.
Влияние цивилизации ветра было исследовано в мифологии, оказало влияние на исторические события, расширило диапазон транспорта и ведения войны и предоставило источник энергии для механических работ, электричества и обеспечения отдыха. Ветер поддерживает плавание парусных кораблей через океаны Земли. Воздушные шары используют ветер для коротких перелетов, а полет с двигателем использует его для увеличения подъемной силы и снижения расхода топлива. Области сдвига ветра, вызванные различными погодными явлениями, создают опасные ситуации для самолетов. Когда ветер становится сильным, деревья и искусственные сооружения повреждаются или разрушаются.
Ветры могут формировать формы рельефа посредством различных эоловых, таких как лёсс, и эрозии. преобладающие ветры могут переносить пыль из больших пустынь на большие расстояния от области ее источника; ветрам, которые усиливаются из-за пересеченной местности и связаны со вспышками пыли, в различных частях мира были присвоены региональные названия из-за их значительного воздействия на эти регионы. Ветер также влияет на распространение лесных пожаров. Ветер может разносить семена различных видов растений, а также популяций летающих насекомых. Вательно с низкими температурами ветер отрицательно сказывается на животноводстве. Ветер на запасы пищи животных, а также на их стратегии охоты и защиты.
Анализ поверхности Великой метели 1888 г.. Области с большей изобарической упаковкой на более сильные ветры. Ветер вызывается перепадами атмосферного давления. Когда существует разница в атмосферном давлении, воздух перемещается из области с более высоким давлением в области с более высоким давлением, в результате чего возникают ветры с разной скоростью. На вращающейся планете воздух также будет отклоняться эффектом Кориолиса, за исключением точно на экваторе. В глобальном масштабе двух используемых движущими факторами крупномасштабных ветров (атмосферная циркуляция ) является разный нагрев между экватором и полюсами (разница в поглощении солнечной энергии, приводящая к силы плавучести ) и вращение планеты. За пределами тропиков и на высоте из-за фрикционного воздействия на поверхность крупномасштабные ветры имеют тенденцию приближаться к геострофическому балансу. У поверхности Земли трение заставляет ветер быть медленнее. Поверхностное трение также заставляет ветер дуть больше внутрь в области с низким давлением.
Ветры, определяемые равновесием физических сил, используются при разложении и анализ профилей ветра. Они полезны для упрощения атмосферных движения и для получения качественных аргументов о горизонтальном и вертикальном распределении ветров. Составляющая геострофического ветра обеспечивает баланс между силой Кориолиса и силой градиента давления. Он течет из слообарам и аппроксимирует поток пограничным слоем атмосферы в средних широтах. термический ветер - это разница в геострофическом ветре между двумя уровнями атмосферы. Он существует только в атмосфере с горизонтальным градиентом температуры. Компонент агеострофического ветра - это разница между фактическим и геострофическим ветром, который отвечает за "наполнение" циклонов воздухом с течением времени. градиентный ветер аналогичен геострофическому ветру, но также включает в себя центробежную силу (или центростремительное ускорение ).
чашечный анемометр вертикальной осью, датчик на удаленной метеорологической станции 
Закрывшийся мезоциклонный торнадо (Оклахома, май 1999 г.) Направление ветра обычно выражается в терминах направления, откуда он исходит. Например, северный ветер дует с севера на юг. Флюгер <551 В аэропорту указывается направление ветра. В аэропорту указывается направление ветра, а также указывается направление ветра. Когда требуется высокая частота измерения (например, в исследовательских целях), ветер можно измерить по скорости распространения ультразвука сигнализирует о влиянии вентиляции на сопротивление нагретой. проволоки. Другой тип анемометра. Он использует трубки Пито, которые используют разницу давлений между внутренней трубкой и внешней трубкой, подверженной воздействию, для определения динамического давления, которое используется для вычислений скорости ветра.
Устойчивые скорости ветра сообщаются во всем мире на высоте 10 метров (33 фута) и усредняются за 10-минутный период времени. Сообщают о ветре, в среднем за 1 минуту для тропических циклонов и за 2 минуты в погодных наблюдениях. Индия обычно сообщает о ветре в среднем за 3 минуты. Знание среднего значения ветра важно, так как значение продолжительного ветра в течение одной минуты обычно на 14% больше, чем значение продолжительного ветра в течение 10 минут. Короткий порывом ветра с высокой скоростью называется порывом ветра, одно из технических определений порыва ветра: максимумы, которые превышают самую низкую скорость ветра, измеренную в течение десятиминутного интервала времени, на 10 узлов (5 м). / с) в течение секунд. шквал - это увеличение скорости ветра выше определенного порога, которое длится в течение минуты или более.
Для определения ветра на высоте, rawinsondes определяет скорость ветра с помощью GPS, радионавигации или радара слежения за зонд. В качестве альтернативы, перемещение исходного положения метеозонда можно уменьшить с земли визуально с помощью теодолитов. Методы дистанционного зондирования для ветра включают SODAR, Доплеровский лидары и радары, которые могут измерять доплеровский сдвиг электромагнитного излучения, рассеянного или отраженного от подвешенного аэрозоли или молекулы и радиометры и радары могут для измерения шероховатости поверхности океана из космоса или с самолетов. Шероховатость "океан" Снимки с геостационарных спутников можно использовать для оценки ветров в атмосфере на основе того, как далеко перемещаются от одного изображения к другому. Ветроэнергетика исследование воздействия ветра на застроенную среду, включая здания, мосты и другие искусственные объекты.
Исторически, шкала силы ветра Бофорта (созданная Бофортом ) обеспечивает эмпирическое описание скорости ветра на основе наблюдаемого моря. условия. Первоначально это была 13-уровневая шкала (0-12), но в 1940-х годах шкала была расширена до 18 уровней (0-17). Существуют общие термины, которые различают ветры с разной средней скоростью, такие как ветер, шторм, шторм или ураган. По шкале Бофорта ураганные ветры находятся в диапазоне от 28 узлов (52 км / ч) до 55 узлов (102 км / ч) с соответствующими прилагаемыми, такими как умеренный, свежий, сильный и цельный, которые используются для определения силы ветра в шторм. категория. Шторм имеет скорость ветра от 56 узлов (104 км / ч) до 63 узлов (117 км / ч). Терминология тропических циклонов во всем мире различается от региона к региону. В большинстве океанических бассейнов для определения категории тропических циклонов используется средняя скорость ветра. Ниже представлено краткое изложение классификаций, используемых Региональными специализированными метеорологическими центрами по всему миру:
| Общие классификации ветров | Классификации тропических циклонов (все ветры являются 10-минутными средними) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Шкала Бофорта | 10-минутный устойчивый ветер | Общий термин | Северный Индийский океан. IMD | ЮЗ Индийский океан. MF | Австралийский регион. Южный Тихий океан. BoM, BMKG, FMS, MSNZ | NW Pacific. JMA | NW Pacific. JTWC | NE Pacific. N Atlantic. NHC CPHC | |
| (узлов ) | (км / ч ) | ||||||||
| 0 | <1 | <2 | Штиль | Низкий Зона давления | Тропическое нарушение | Тропическая депрессия. Тропическая депрессия | Тропическая депрессия | Тропическая депрессия | Тропическая депрессия |
| 1 | 1–3 | 2–6 | Легкий воздух | ||||||
| 2 | 4–6 | 7–11 | Легкий ветерок | ||||||
| 3 | 7–1 0 | 13–19 | Легкий ветерок | ||||||
| 4 | 11–16 | 20–30 | Умеренный ветер | ||||||
| 5 | 17–21 | 31–39 | Свежий ветерок | Впадина | |||||
| 6 | 22–27 | 41–50 | Сильный ветер | ||||||
| 7 | 28–29 | 52–54 | Умеренный шторм | Глубокая депрессия | Тропическая депрессия | ||||
| 30–33 | 56–61 | ||||||||
| 8 | 34–40 | 63–74 | Свежий шторм | Циклонический шторм | Умеренный тропический шторм | Тропический циклон (1) | Тропический шторм | Тропический шторм | Тропический шторм |
| 9 | 41–47 | 76–87 | Сильный шторм | ||||||
| 10 | 48–55 | 89–102 | Сильный шторм | Сильный циклонический шторм | Сильный тропический шторм | Тропический циклон (2) | Сильный тропический шторм | ||
| 11 | 56–63 | 104–117 | Буря | ||||||
| 12 | 64–72 | 119–133 | Ураган | Очень сильный ц иклонический шторм | Тропический циклон | Сильный тропический циклон (3) | Тайфун | Тайфун | Ураган (1) |
| 13 | 73–85 | 1 35–157 | Ураган (2) | ||||||
| 14 | 86–89 | 159– 165 | Сильный тропический циклон (4) | Большой ураган (3) | |||||
| 15 | 90–99 | 167–183 | Интенсивный тропический циклон | ||||||
| 16 | 100 –106 | 185–196 | Большой ураган (4) | ||||||
| 17 | 107– 114 | 198–211 | Сильный тропический циклон (5) | ||||||
| 115–119 | 213–220 | Очень интенсивный тропический циклон | Супертайфун | ||||||
| >120 | >222 | Суперциклонический шторм | Большой ураган (5) | ||||||
Расширенная шкала Fujita (шкала EF) оценивает силу торнадо в Штатах путем использования повреждений для оценки скорости ветра. Ниже представлена шкала.
| Шкала | Оценка скорости ветра | Возможное повреждение | Пример повреждений | |
| миль / ч | км / ч | |||
| EF0 | 65–85 | 105– 137 | Незначительные повреждения. Снимает поверхность с некоторых крыш; некоторые повреждения водостоков или сайдинга; обломанные ветви деревьев; деревья с мелкими корнями. Подтвержденным торнадо, о повреждении сообщается (то есть тем, остаются в открытых полях), что в соответствии с политикой установлен рейтинг EF0; тем не менее, некоторые местные отделения NWS приняли оценку «EFU» («неизвестно») для таких торнадо. |  |
| EF1 | 86–110 | 138–177 | Умеренный ущерб. Сильно обшарпанные крыши; перевернутые или сильно поврежденные передвижные дома; потеря входных дверей; окна и другое стекло разбито. |  |
| EF2 | 111–135 | 178–217 | Значительный ущерб. Сломанные крыши с добротных домов; смещены фундаменты каркасных домов; полностью разрушены передвижные дома; сломанные или выкорчеванные большие деревья; создание ракет с легкими объектами; автомобили оторвались от земли. |  |
| EF3 | 136–165 | 218–266 | Серьезные повреждения. Целые этажи хорошо построенных домов разрушены; серьезный ущерб большим зданиям, таким как торговые центры; поезда перевернуты; деревья окорены; тяжелые машины отрывались от земли и бросались; конструкции со слабым фундаментом сильно повреждены. |  |
| EF4 | 166–200 | 267–322 | Разрушительный урон. Хорошо построенные и цельные каркасные дома полностью выровнены; некоторые каркасные дома могут быть снесены; брошены машины и другие крупные предметы и генерируются небольшие ракеты. |  |
| EF5 | >200 | >322 | Невероятный урон. Прочные, хорошо построенные дома сровнялись с фундаментом и снесены; критически повреждены железобетонные конструкции; высокие здания обрушиваются или имеют серьезные структурные деформации; автомобили, грузовики и поезда можно перебросить примерно на 1 милю (1,6 км). |  |
График ветра в модели станции В модели станции , нанесенной на поверхность карты погоды, используется зубец ветра, чтобы показать направление и скорость ветра. Шип ветра показывает скорость с помощью «флажков» на конце.
Ветры изображаются как дующие с той стороны, куда направлен зубец. Таким образом, северо-восточный ветер будет изображаться линией, идущей от облачного круга на северо-востоке, с флажками, указывающими скорость ветра на северо-восточном конце этой линии. После применения на карту можно выполнить анализ изотахи (линий равной скорости ветра). Изотахи особенно полезны при диагностике струйного потока на верхних диаграммах постоянного давления и обычно расположены на уровне 300 гПа или выше.
Энергия ветра - это кинетическая энергия воздуха в движении. Кинетическая энергия пакета массы воздуха м со скоростью v равна ½ м v. Чтобы найти массу пакета, проходящего через область A, перпендикулярную его скорость (которая может быть площадью ротора турбины), мы умножаем его объем по прошествии времени t с плотностью воздуха ρ, что дает нам m = A vt ρ. Итак, мы находим, что общая энергия ветра составляет:
Дифференцируя по времени, чтобы найти скорость увеличения энергии, мы находим, что общая мощность ветра составляет:
Таким образом, энергия ветра пропорциональна третьей степени скорости ветра.
Полная энергия ветра может быть уловлена только в том случае, если скорость ветра уменьшена до нуля. В реалистичной ветряной турбине это невозможно, так как захваченный воздух также должен выходить из турбины. Необходимо учитывать соотношение между скоростью ветра на входе и выходе. Используя концепцию струйной трубки, максимально достижимое извлечение энергии ветра ветровой турбиной составляет 16/27 ≈ 59% от общей теоретической энергии ветра (см.: закон Бетца ).
Другие недостатки, такие как лопасти ротора трение и сопротивление, потери в редукторе, потери в генераторе и преобразователе, снижают мощность доставляется ветряной турбиной. Сохраняется основное соотношение, согласно которому мощность турбины (приблизительно) пропорциональна третьей степени скорости.
Западные ветры и пассаты 
Ветры являются частью атмосферной циркуляции Земли Восточные ветры, в среднем, преобладают в структуре потоков через полюса, западные ветры дуют через средние широты земли, к полюсу субтропического хребта, в то время как восточные ветры снова доминируют над тропиками.
. Непосредственно под субтропическим хребтом находятся холмистые или конские широты, где дуют ветры. легче. Многие пустыни Земли расположены на средней широте субтропического хребта, где спуск снижает относительную влажность воздушной массы. Сильнейшие ветры бывают в средних широтах, где холодный полярный воздух встречается с теплым воздухом тропиков.
Пассаты (также называемые пассатами) - это преобладающая модель восточных приземных ветров, встречающихся в тропиках по направлению к <460 земным>экватор. Пассаты дуют преимущественно с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока в Южном полушарии. Пассаты действуют как управляющий поток для тропических циклонов, которые образуются над мировым океаном. Пассаты также уносят африканскую пыль на запад через Атлантический океан в Карибский бассейн, а также в районы юго-востока Северной Америки.
A муссон - это сезонный преобладающий ветер, который длится несколько месяцев в тропических регионах. Этот термин впервые был использован на английском языке в Индии, Бангладеш, Пакистане и соседних странах дляобозначения сильных сезонных ветров, дающих с Индийского океана и Аравийского моря на юго-западе, принося сильные дожди в этом районе. Его продвижение к полюсу ускоряется низкими азиатскими, африканскими и североамериканскими континентами с мая по июль и над Австралией в декабре.
Бенджамин Франклин карта Гольфстрима Западные или преобладающие западные ветры - это преобладающие ветры на средних широтах между 35 и 65 градусами широты. Эти преобладающие ветры дуют с запада на восток и, таким образом, управляют внетропическими циклонами. Ветры дуют преимущественно с юго-запада в северном полушарии и с северо-запада в южном полушарии. Они сильны зимой, когда давление ниже на полюсах, и наиболее слабо летом, когда давление ниже на полюсах.
Вместе с пассатами, западные ветры активированы. торговый путь туда и обратно для парусных судов, поскольку западные ветры приводят к развитию сильных океанских течений на западных сторонах океанов в обоих полушариях в результате процесса западной интенсификации. Эти западные океанические течения переносят теплые субтропические воды на полюс к полярным регионам. Западные ветры могут быть особенно сильными, особенно в южном полушарии, где меньше суши в средних широтах, чтобы усилить поток, замедляет ветры. Самые сильные западные ветры в средних широтах находятся в полосе, известной как ревущие сороковые годы, между 40 и 50 градусами южной широты от экватора. Западные ветры играют роль в переносе теплых экваториальных вод и ветров к южным берегам континентов, особенно в южном полушарии из-за его обширных океанических просторов.
Полярные восточные ветры, также как полярные ячейки Хэдли, представляют собой преобладающие сухие, холодные ветры, дующие из области с высоким давлением полярных максимумов в северный и южный полюса в области низкого давления в пределах Западных ветров на высоких широтах. В отличие от западных ветров, эти преобладающие ветры дуют с востока на запад и часто бывают слабыми и нерегулярными. Из-за малого угла наклона солнца холодный воздух накапливается и опускается насе, создавая на поверхности высокого давления, вызывая отток воздуха в сторону экватора; этот отток отклоняется на запад эффектом Кориолиса.
Местные ветры по всему миру. Эти ветры образуются из-за системы земли (из гор или равнин) 
A: Морской бриз (бывает), B: Сухопутный бриз (происходит ночью) Прибрежный регион, морской и наземный бриз могут быть важными факторами в преобладающих ветрах в этом месте. Море нагревается солнцем медленнее из-за большей удельной теплоемкости воды по сравнению с сушей. По мере того, как температура поверхности земли повышается, земля нагревает воздух над ней за счет теплопроводности. Теплый воздух менее плотный, чем окружающая среда, поэтому он поднимается вверх. Это градиент давления около 2 миллибар от океана до суши. Более прохладный воздух над морем, теперь с более высоким давлением на уровне моря, течет вглубь суши в более низкое давление, создавая более прохладный ветерок у побережья. Когда крупномасштабные ветры спокойны, сила морского бриза прямо пропорциональна разнице температуры между сушей и морем. Если дует оффшорный ветер со скоростью 8 узлов (15 км / ч), морской бриз вряд ли будет развиваться.
Ночью земля остывает быстрее, чем океан из-за разницы в их значениях удельной теплоемкости. Это изменение температуры вызывает рассеивание дневного морского бриза. Когда температура на берегу опускается ниже температуры на море, давление над водой будет ниже, чем на суше, если только береговой ветер недостаточно силен, чтобы ему противостоять.
Схема горных волн. Ветер течет к горе и первое колебание (A). Вторая волна возникает дальше и выше. Линзовидные облака образ на пике волн (B). Над возвышенными поверхностями нагревания окружающего воздуха на той же высоте над уровнем моря создаваемая термическая низко над местностью и усиливая любые термические минимумы, которые в силе существовали бы, и изменяя циркуляцию ветра в регион. В областях, где имеется пересеченный рельеф, который является нарушающим поток окружающего ветра, циркуляция ветра между горами и долинами является наиболее важными факторами на преобладающие ветры. Указанный как барьерная струя. Эта барьерная струя может усилить ветер на малых высотах на 45%. Направление ветра также меняется из-за контура земли.
Если в горном хребте есть перевал, ветер будет проноситься через перевал со скоростью из-за Бернулли. принцип, описывающий обратную зависимость между скоростью и давлением. Воздушный поток может оставаться турбулентным и неустойчивым на некотором расстоянии с подветренной стороны в более плоскую сельскую местность. Эти условия опасны для взлетающих и падающих самолетов . Прохладным ветрам, пронизывающим горные ущелья, дали региональные названия. В Центральной Америке примеры включают ветер Папагайо, ветер Панама и ветер Техуано. В Европе похожие ветры известны как Бора, Трамонтан и Мистраль. Когда эти ветры дуют над открытыми водами, они увеличивают перемешивание верхних слоев океана, что приводит к увеличению морских флоры и фауны.
В горных районах, локальное искажение водной поверхности воздушный поток становится тяжелым. Неровный рельеф объединяется для создания непредсказуемых структур потока и турбулентности, таких как роторы , которые могут быть завершены линзовидными облаками. Сильные восходящие потоки, нисходящие потоки и водовороты развиваются, когда воздух течет по холмам и долинам. Орографические осадки находятся на наветренной системе гор и вызваны движением крупномасштабного влажного потока воздуха через горный хребет, также известный как восходящий поток, в результате чего в адиабатическом охлаждении и конденсации. В горных частях мира, подверженных относительно постоянным ветрам (например, пассатам), более влажный климат обычно преобладает наветренной стороне горы, чем на подветренной или подветренной. Влага удаляется орографическим подъемником, оставляя более сухой воздух на нисходящей, как правило, согревающей подветренной стороной, где наблюдается тень от дождя . Ветры, которые текут над горами вниз на более низкие возвышения, известны как нисходящие ветры. Эти ветры теплые и сухие. В Европе с подветренной стороны Альп они известны как foehn. В Польше примером является halny wiatr. В Аргентине местное название нисходящего ветра - зона. На Яве такие ветры называют кембанг. В Новой Зеландии они известны как Северо-Западная арматура и сопровождают образование облаков, которые они названы, вдохновляют на создание произведений искусства на протяжении многих лет. На Великих равнинах Соединенных Штатов эти ветры известны как чавычи. Нисходящие ветры также встречаются в предгорьях Аппалачских гор в США, и они могут быть такими же сильными, как и другие нисходящие ветры, и необычными по сравнению с другими фенскими ветрами тем, что относительная влажность обычно мало меняется из-за повышенная влажность исходной воздушной массы. Калифорнии нисходящие ветры проходят через горные перевалы, что усиливает их влияние, например, ветры Санта-Ана и заката. Скорость ветра во время действия ветра на спуске может быть 160 километров в час (99 миль в час).
Как ранее, преобладающие и местные ветры распространяются равномерно по регионам, что означает что скорости также ветра различаются по регионам. Кроме того, скорость ветра увеличивается с высотой.
В настоящее время критерий, инструмент для определения лучших мест для развития ветровой энергии, называется плотностью энергии ветра (WPD). Это расчетный, относящийся к действующей силе ветра в определенной высоте над уровнем земли за определенный период времени. Учитывает скорость и массу ветра. Карты с цветовой кодировкой составляются для конкретной области и описываются, например, как «средняя годовая удельная мощность на высоте 50 метров». Результаты описанного расчета в индекс, Национальная лабораторией возобновляемой энергии и называемый «NREL CLASS». Чем больше расчет WPD, тем выше рейтинг по классам. В конце 2008 года во всем мире паспортная мощность ветрогенераторов составляла 120,8 гигаватт. Хотя в 2009 году ветроэнергетика производила лишь около 1,5% потребления электроэнергии, она быстро растет, удвоившись за три года с 2005 по 2008 год. В нескольких странах она достигла относительно высокого уровня проникновения, составляя примерно 19% производства электроэнергии. в Дании, 10% в Испании и Португалии и 7% в и в Ирландии в 2008 году. Одно исследование показывает, что полностью возобновляемые источники энергии на основе 70% ветра при сегодняшних ценах на электроэнергию путем соединения ветряных электростанций с HVDC суперсетью. Ветровая энергия быстро расширилась, ее доля в общемировом потреблении электроэнергии на конец 2014 года составила 3,1%. В 2011 году энергия ветра также использовалась для обеспечения самого длинного пути на ветряном автомобиле, который проехал расстояние 5000 км (3100 миль) от Перта до Мельбурна в Австралии.
Годограф график векторов ветра на различных высотах в тропосфере, который используется для диагностики вертикального сдвига ветра сдвиг ветра, иногда называемый градиентом ветра, является разницей по скорости и направлению ветра на относительно небольшом расстоянии в атмосфере Земли. Сдвиг ветра можно разбить на вертикальную и горизонтальную составляющие, при этом горизонтальный сдвиг ветра виден на погодных фронтах и побережья около, а вертикальный сдвиг обычно у поверхности, но также на более высоких уровнях в атмосфере около верхнего уровня. струи и фронтальные зоны наверху.
Сам по себе сдвиг ветра - это микромасштабное метеорологическое явление, происходящее на очень небольшом расстоянии, но оно может быть связано с мезомасштабом или синоптической шкалой погодные условия, такие как линии шквала и холодные фронты. Обычно это наблюдается около микропорывов и нисходящих выбросов, вызванных грозами, погодными фронтами, местами с более сильными ветрами на малых высотах, называемыми низкоуровневыми струями, вблизи гор, радиационные инверсии, возникающие из-за ясного неба и штиля, зданий, ветряных турбин и парусных лодок. Сдвиг ветра оказывает существенное влияние на управление воздушным судном во время взлета и посадки и был значительной причиной авиационных происшествий с большой гибелью людей в Соединенных Штатах.
На движение звука в атмосфере влияет сдвиг ветра, который может искривлять фронт волны, заставляя слышать звуки там, где они обычно не слышны, или наоборот. Сильный вертикальный сдвиг ветра в тропосфере также препятствует развитию тропических циклонов, но помогает организовать отдельные грозы в более длительные жизненные циклы, которые затем могут вызвать суровую погоду. Концепция термического ветра объясняет, как разница в скорости ветра с высотой зависит от горизонтальной разницы температур, и объясняет существование струйного течения.
Ветры согласно Аристотелю.Как природная сила, ветер часто олицетворялся как один или несколько богов ветра или как выражение сверхъестественного во многих культурах. Ваю - индуистский бог ветра. Греческие боги ветра включают Борей, Нот, Евр и Зефир. Эол, в различных интерпретациях правитель или хранитель четырех ветров, также был описан как Астреус, бог сумерек, который породил четыре ветра с Эос, богиней рассвета. древние греки также наблюдали сезонную смену ветров, о чем свидетельствует Башня ветров в Афинах. Венты - римские боги ветров. Фудзин - японский бог ветра и один из старейших синтоистских богов. Согласно легенде, он присутствовал при создании мира и первым выпустил ветер из своей сумки, чтобы очистить мир от тумана. В скандинавской мифологии, Ньёрд - бог ветра. Есть также четыре дваргара (норвежских гномов ), названные Норри, Сунри, Аустри и Вестри, и, вероятно, четыре оленя Иггдрасиля, олицетворяют четыре ветра, и параллельно с четырьмя греческими богами ветра. Стрибог - это имя славянского бога ветра, неба и воздуха. Считается, что он является предком (дедом) ветров восьми направлений.
Камикадзе (神 風) - японское слово, обычно переводимое как божественный ветер, который считается подарком богов. Известно, что этот термин впервые использовался как название пары или серия тайфунов, которые, как говорят, спасли Японию от двух монгольских флотов под командованием Хубилай-хана, которые атаковали Японию в 1274 году и снова в 1281 году. Протестантский ветер - это название шторма, сдержившего Испанскую армаду во время вторжения в Англию в 1588 г., когда ветер играет решающую роль, или благоприятных ветров, которые позволили Вильгельму Оранскому вторгнуться в Англию в 1688 г. Во время Наполеона Египетская кампания, французские солдаты тяжело пережили хамсин ветер: когда буря появилась «как кровь в далеком небе», османы укрылись, а французы «не отреагировали», пока не стало слишком поздно, а затем задохнулись и потеряли сознание в ослепляющих, удушающих стенах пыли ». Во время Североафриканской кампании Второй мировой войны союзные и немецкие войска были вынуждены останавливаться в середине битвы из-за песчаных бурь, вызванных хамсином... Песчинки, кружащиеся ветром, ослепляли солдат и создавали электрические помехи, которые делалиасы комп бесполезными. "
Аэродром ВВС Эксетер 20 мая 1944 года, демонстрирующий схему взлетно-посадочных полос, которые позволяют самолет взлетать и приземлиться по ветру Есть много разных форм За исключением винтокрылых судов, использующих эффект Магнуса, парусное судно имеет корпус, такелаж и, по крайней мере, одну мачту, чтобы удерживать паруса, использующие ветер для питания корабля, использовать много месяцев, и опасная опасность - это затишье из -за отсутствия ветра или сбивание курса из-за сильных штормов или ветров, которые не позволяют двигаться в желаемом направлении, силовые штормы привести к кораблекрушению и потере всех рук. в своем трюме только определенное припасов, поэтому они должны тщательно планировать длитель ные плавания, чтобы включить соответствующие припасы, включая пресную воду.
Для аэродинамических самолетов, которые летят относительно воздуха, ветер влияет на скорость полета, а в случае летательных аппаратов легче воздуха ветер может играть значительную или единственную роль в их движении и гусеница. скорость приземного ветра обычно является основным определяющим направлением полетов в аэропорту, и аэродром взлетно-посадочные полосы выровнены с учетом общего направления ветра местной площади. Хотя при определенных обстоятельствах может потребоваться взлет с попутным ветром , обычно желателен встречный ветер . Попутный рекомендую желаемую взлетную дистанцию и уменьшение градиент набора высоты.
Эта ветряная турбина вырабатывает электричество за счет энергии ветра. Исторически сложилось так, что древние сингальцы из Анурадхапура и в других городах Шри-Ланки использовали муссонные ветры для питания печей еще в 300 г. до н.э.. Печи построены на пути муссонных ветров, чтобы использовать энергию ветра и довести температуру внутри до 1200 ° C (2190 ° F). Элементарная ветряная мельница использовалась для питания органа в первом веке нашей эры. Первые практические ветряные мельницы были построены в Систане, Афганистане в VII веке нашей эры. Это были ветряки с вертикальной осью, у которых были длинные вертикальные карданные валы с лопастями прямоугольной формы. Изготовленные из шести-двенадцати парусов, покрытых тростниковой циновкой или тканевым материалом, эти ветряные мельницы воды использовались для измельчения кукурузы и забора, а также в измельчении зерна и производство сахарного тростника. Горизонтальные ветряные мельницы позже широко используются в Северо-Западной Европе для измельчения муки, начиная с 1180-х годов, и многие голландские ветряные мельницы все еще существуют. Высотная ветроэнергетика является основным направлением деятельности более 30 компаний по всему миру, используя привязанные технологии, а не наземные компрессионные башни. Нефть экономится за счет использования ветра для приведения в движение грузовых судов за счет использования механической энергии, преобразованной из кинетической энергии ветра с помощью очень больших воздушных змеев.
Отто Лилиенталь в полете Фигуры ветра занимают видное место в нескольких популярных видах спорта, включая развлекательный дельтаплан, полеты на воздушном шаре, воздушный змей полет, сноукайтинг, кайт-лендбординг, кайтсерфинг, параплан, парусный спорт и виндсерфинг. При планировании градиенты ветра непосредственно над поверхностью на фазе взлета и посадки планера . Градиент ветра может иметь заметное влияние на запуски с земли, также известные как запуски лебедки или запуски троса. Если градиент значительный или внезапный, и пилот поддерживает ту же высоту тангажа, указанная воздушная скорость увеличится, возможно, превысив максимальную скорость буксировки с земли. Пилот должен регулировать воздушную скорость, чтобы справиться с эффектом градиента. При приземлении также существует опасность сдвига ветра, особенно при сильном ветре. По мере того, как планер спускается через градиент ветра на этапе захода на посадку, скорость уменьшается, а скорость снижения увеличивается, и времени для ускорения до контакта с землей недостаточно. Пилот должен предвидеть градиент ветра и использовать более высокую скорость захода на посадку, чтобы компенсировать его.
В засушливом климате создаваемым эрозии является ветер. Общая ветровая циркуляция перемещает мелкие частицы, такие как пыль, через широкие океаны на тысячи километров по ветру от их точки происхождения, что как дефляция. Западные ветры в средних широтах показывают движение океанских течений с запада на восток через мировые океаны. Ветер играет очень важную роль в помощи растениям и другим неподвижным организмам в распространении семян, спор, пыльцы и т. Д. Хотя ветер не является основным распространением семян в растениях, он обеспечивает большое распространение биомассы наземных растений..
Скальное образование в Альтиплано, Боливия, образованное ветровой эрозией Эрозия может быть результатом движения материала ветром. Есть основные два эффекта. Во-первых, ветер заставляет мелкие частицы подниматься и, следовательно, перемещаться в другую область. Это называется дефляцией. Во-вторых, взвешенные частицы могут воздействовать на твердые объекты, вызывая абразивную эрозию (экологическая сукцессия). Ветровая эрозия обычно в районах с небольшими растениями или часто в регионах. Примером может служить образование песчаных дюн на пляже или в пустыне. Лёсс представляет собой однородный, обычно не стратифицированный, пористый, рыхлый, слегка когерентный, часто известный, мелкозернистый, илистый, бледно-желтый или охристый, ветрованный (эолийский) осадок 551>. Обычно он встречается в виде широко распространенных отложений, покрывающих площади в сотни квадратных километров и десятки метров толщиной. Лёсс часто стоит на крутых или вертикальных поверхностях. Лесс тенденцию развиваться в очень богатые почвы. При соответствующих климатических условиях лёссовые районы являются одними из самых продуктивных в сельском хозяйстве в мире. Лессовые отложения по своей природе геологически нестабильны и очень быстро разрушаются. Поэтому фермеры часто высаживают ветрозащитные полосы, чтобы уменьшить ветровую эрозию лесса.
В середине лета (июль в северном полушарии), идущие на запад пассаты к югу от движущегося на север субтропического хребта распространяются на западе от Карибского моря до юго-востока Северной Америки. Когда пыль из Сахары, движущаяся по южной периферии хребта в пределах пояса пассатов, перемещается по суше, осадки подавляются, и небо меняет цвет с синего на белый, что приводит к увеличению красных закаты. Его отрицательно влияет на качество воздуха за счет увеличения количества взвешенных в частицах воздуха. Более 50% африканской пыли, которая направляет Штаты, поражает Флориду. С 1970 года количество вспышек пыли усилилось из-за периодов засухи в Африке. Перенос пыли в Карибский бассейн и Флориду от года к году сильно колеблется. Пыльные вещества связывают с плохим состоянием коралловых рифов в Карибском бассейне и Флориде, прежде всего с 1970-х годов. Подобные шлейфы происходят из пустыни Гоби, которые в сочетании с загрязнителями распространяются на большие расстояния по ветру или на восток, в Северную Америку.
Есть местные названия ветров, связанных с песчаными и пыльными бурями.. Калима переносит пыль юго-восточными ветрами на Канарские острова. Харматтан зимой переносит пыль в Гвинейский залив. Сирокко приносит пыль из Северной Африки в Южную Европу из-за движения внетропических циклонов через Средиземное море. Системы весенних штормов, движущиеся через восточную часть Средиземного моря, вызывают перенос пыли через очную Египет и Аравийский полуостров, которые местные жители называют Хамсин. Шамал вызывает холодными фронтами, вызывающими пыль в атмосфере в течение нескольких дней в штатах Персидского залива.
Ветер перекати-поля забор 
В горном лесу Олимпийского национального парка, ветровик открывает навес и увеличивает интенсивность света на Подлесок.Ветер разнос семян, или анемохория, является одним из наиболее примитивных способов распространения. Распространение ветром может принимать одну из двух основных форм: семена могут плавать на ветру или наоборот, они могут принимать падать на на землю. Классические примеры этих механизмов распространения включают одуванчики (Taraxacum spp., Asteraceae ), у к семенам прикреплен перистый хохолок которых. и могут быть рассеяны на большие расстояния, а также клены (Acer (род) spp., Sapindaceae ), у которых есть крылатые семена.. Важным ограничением для распространения ветром является необходимость обильного производства семян, чтобы максимизировать вероятность посадки семян на участке, подходящем для прорастания. Есть также сильные эволюционные ограничения на этот механизм распространения. Например, виды сложных цветных на островах, как правило, обладали меньшей способностью к расселению (т. Е. Большей массой семян и меньшим хохолком) по сравнению с теми же видами на материке. Опора на распространение ветра распространена среди многих сорных или рудеральных видов. К необычным механизмом разноса ветра между перекати-поле. Связанный с анемохорией процесс - анемофилия - процесс, при котором распространяется пыльца ветром. Таким образом, опыляются большие семейства растений, что является предпочтительным, когда особи доминирующих видов растений установлен друг близко к другу.
Ветер также ограничивает рост деревьев. На побережьех и в более высоких линиях деревьев часто ниже, чем на крупных и крупных горных системах, потому что сильные ветры замедляют рост деревьев. Сильный ветер размывает тонкие почвы посредством эрозии, а также повреждает конечности и ветки. Когда сильный ветер сносит или вырывает деревья с корнем, этот процесс известен как выброс ветра. Скорее всего, это происходит на наветренных склонах гор, при этом тяжелые случаи обычно возникают на древостоях 75 лет и старше. Сорта растений у побережья, такие как ель ситкинская и морской виноград, обрезаются ветром и соляными брызгами вблизи береговой линии.
Ветер также может вызвать повреждение растений. Сильный ветер поднимает рыхлый песок и верхний слой почвы и разносит его по воздуху со скоростью от 25 миль в час (40 км / ч) до 40 миль в час (64 км / ч). Такой переносимый ветром песок наносит серьезный ущерб саженцам растений, потому что он разрывает клетки растений, делая их уязвимыми для испарения и засухи. Используя механический пескоструйный аппарат в лабораторных условиях, ученые, связанные с Службой сельскохозяйственных исследований, изучили воздействие ветрового абразивного воздействия песка на сеянцы хлопка. Исследования показали, что саженцы реагируют на повреждения, поврежденные абразивным ветром песка, перемещают показатели роста стебля и корня к росту и восстановлению поврежденных стеблей. Через четыре недели рост проростков снова стал равномерным по всему растению, как это было истирание ветром песком.
Крупный рогатый скот и овцы склонны к холоду, вызванному сочетанием ветра и низких температур, когда скорость ветра превышает 40 километров в час (25 миль в час), что делает их шерсть и шерсть неэффективными. Хотя пингвины используют слой жира и перья для защиты от холода как в воде, так и в воздухе, их ласты и ступни менее устойчиво к холоду. В самом климате, таком как Антарктида, императорские пингвины используют сбивчивое поведение, чтобы пережить ветер и холод, постоянно чередуя членов за пределами собранной группы, что снижает потери тепла на 50%. Летающие насекомые, подмножество членистоногих, уносятся преобладающими ветрами, в то время как птицы следуют своим собственным курсом, пользуясь условиями ветра, чтобы либо летать, либо скользить. Таким образом, в тонких линиях на изображениях метеорологического радара, связанных со сходящимися ветрами, преобладают отражения насекомых. Миграция птиц, которая имеет тенденцию происходить в течение ночи в пределах нижних 7000 футов (2100 м) атмосферы Земли, загрязняет профили ветра, полученную с помощью метеорологического радара, особенно WSR-88D, за счет увеличения ветер в окружающей среде возвращается со скоростью от 15 узлов (28 км / ч) до 30 узлов (56 км / ч).
Пикас использовать стену из гальки для хранения сухих растений и трав на зиму, чтобы защитить пищу тараканы использовать легкий ветер, который предшествует атакам среди хищников, таких как жаб, чтобы выжить в столкновениях. Их церки очень чувствительны к ветру и они переживают половину их атакуют. Лось обладает острым обонянием, которое может проявлять внимание хищников с наветренной стороны на расстоянии 0,5 мили (800 м). Увеличение скорости ветра выше 15 километров в час (9,3 мили в час) сигнализирует серым чайкам об усилении их кормления и воздушных атак на толстоклювых кайр.
Ветер вызывает генерация звука. Движение воздуха вызывает движение частей природных объектов, таких как листья или трава. Эти объекты будут издавать звук, если они касаются друг друга. Даже слабый ветер вызывает низкий уровень шум окружающей среды. Если ветер дует сильнее, он может издавать завывающие звуки длительности частоты. Это может быть вызвано ветром, дующим над полями, или вихрями, создаваемыми в воздухе после объекта. Многие конструктивные элементы, особенно в высоких зданиях, могут быть причиной раздражающего шума при определенных ветровых условиях. Примерами этих частей являются балконы, вентиляционные отверстия, отверстия в крыше или кабели.
Ущерб от урагана Эндрю Известно, что сильные ветры повреждения, в зависимости от величины их скорости и перепада. Давление ветра положительное с наветренной стороны конструкции и отрицательное с подветренной стороны. Редкие порывы ветра могут вызвать раскачивание плохо спроектированных подвесных мостов. Когда поры ветра имеют такую же частоту, мост может быть легче разрушен, например, что произошло с Tacoma Narrows Bridge в 1940 году. Скорость ветра составляет всего 23 узла (43). км / ч) может привести к отключению электроэнергии из-за ветвей деревьев, нарушающих поток энергии по линиям электропередач. В то время как ни один вид деревьев не может гарантированно противостоять ураганным ветрам, деревьям с неглубокими корнями более склонны к выкорчевыванию, хрупкие деревья, такие как эвкалипт, морской гибискус и авокадо более подвержены повреждениям. Ураганные ветры наносят существенный ущерб мобильным домам и начинают структурно повреждать дом с фундаментом. Ветры такие силы из-за нисходящих ветров вне местности, как известно, разбивают окна и наносят пескоструйную очистку автомобили. Когда скорость ветра превышает 135 узлов (250 км / ч), дома полностью разрушаются, и более крупного здания наносится значительный ущерб. Полное разрушение искусственных сооружений происходит при скорости ветра 175 узлов (324 км / ч). Были разработаны Шкала Саффира - Симпсона и Расширенная шкала Фуджиты, чтобы оценить скорость от повреждений, вызванных сильными ветрами, связанными с тропами циклонами и торнадо и т. Д. наоборот.
Австралийский остров Барроу является рекордсменом по самому сильному порыву ветра, достигнув 408 км / ч (253 миль в час) во время тропического циклона Оливия 10 апреля 1996 года, что превзошло предыдущий рекорд в 372 км / ч (231 миль / ч), установленная на горе Вашингтон (Нью-Гэмпшир) днем 12 апреля 1934 года. Самые сильные порывы ветра на Земле были вызваны ядерными взрывами. Взрывная волна похожа на сильный порыв ветра над землей. Самый крупный ядерный взрыв (50–58 мегатонн на высоте около 13 000 футов (4 000 м)) вызвал взрывное давление 20 бар на нулевой отметке, что похоже на порыв ветра со скоростью 3 100 миль в час (5 000 км / ч).
Интенсивность лесных пожаров увеличивается в дневные часы. Например, скорость горения тлеющих бревен в течение дня до пяти раз выше из-за более низкой влажности, повышенной температуры и повышенной скорости ветра. Солнечный свет нагревает землю в течение дня и заставляет воздушные потоки перемещаться вверх и вниз ночью, когда земля остывает. Эти ветры раздувают лесные пожары, которые часто следуют за воздушными потоками над холмами и долинами. В Соединенных Штатах лесные пожары проводятся вокруг 24-часового пожарного дня, который начинается в 10:00 утра из-за предсказуемого увеличения интенсивности в результате дневного тепла.
Солнечный ветер сильно отличается от земного ветра тем, что его источником является Солнце, и он состоит из заряженных частиц, которые покинули атмосферу Солнца. Подобно солнечному ветру, планетарный ветер состоит из легких газов, которые покидают атмосферу планет. В течение длительных периодов времени планетарный ветер может радикально изменить состав планетных атмосфер.
Самый быстрый ветер, когда-либо зарегистрированный, исходит от аккреционного диска черной дыры IGR J17091-3624. Его скорость составляет 20 000 000 миль в час (32 000 000 км / ч), что составляет 3% от скорости света.
Возможное будущее Земли из-за планетарного ветра: Венера Гидродинамический ветер в верхней части атмосферы планеты позволяет легким химическим элементам, таким как водород перемещаться вверх до экзобазы, нижнего предела экзосферы, где Затем газы могут достигать скорости убегания, попадая в космическое пространство, не сталкиваясь с другими частицами газа. Этот тип потери газа с планеты в космос известен как планетарный ветер. Такой процесс в течение геологического времени заставляет богатые водой планеты, такие как Земля, эволюционировать в планеты, подобные Венера. Кроме того, планеты с более горячими нижними слоями атмосферы могут ускорить скорость потери водорода.
Вместо воздуха солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц —a плазма - выбрасывается из верхних слоев атмосферы Солнца со скоростью 400 километров в секунду (890 000 миль в час). Он состоит в основном из электронов и протонов с энергией около 1 кэВ. Поток частиц изменяется по температуре и скорости с течением времени. Эти частицы способны покинуть солнечную гравитацию, частично из-за высокой температуры короны короны, но также из-за высокой кинетической энергии, что частицы получают в результате недостаточно изученного процесса. Солнечный ветер создает Гелиосферу, огромный пузырь в межзвездной среде, окружающей Солнечную систему. Планеты требуют больших магнитных полей, чтобы уменьшить ионизацию их верхних слоев атмосферы солнечным ветром. Другие явления, вызванные солнечным ветром, включают геомагнитные бури, которые могут вывести из строя электрические сети на Земле, полярные сияния, такие как Северное сияние, и плазменные хвосты кометы, которые всегда направлены от Солнца.
Сильный ветер со скоростью 300 километров в час (190 миль в час) на вершинах облаков Венеры кружит вокруг планеты каждые четыре раза пять земных дней. Когда полюса Марса после зимы подвергаются воздействию солнечного света, замороженный CO 2сублимируется, создавая сильные ветры, которые сносятся с полюсов со скоростью 400 километров в час (250 миль в час), который впоследствии переносит большое количество пыли и водяного пара по своему ландшафту. Другие марсианские ветры привели к событиям очистки и пыльным дьяволам. На Юпитере скорость ветра 100 метров в секунду (220 миль / ч) обычна для зональных струйных течений. Ветры Сатурна - одни из самых быстрых в Солнечной системе. Данные Кассини – Гюйгенса показали пик восточного ветра 375 метров в секунду (840 миль в час). На Уране скорость ветра в северном полушарии достигает 240 метров в секунду (540 миль в час) около 50 градусов северной широты. На вершинах облаков Нептуна преобладающие ветры имеют скорость от 400 метров в секунду (890 миль в час) вдоль экватора до 250 метров в секунду (560 миль в час) на полюсах. На 70 ° южной широты на Нептуне высокоскоростной реактивный поток движется со скоростью 300 метров в секунду (670 миль в час). Самый быстрый ветер на любой известной планете находится на HD 80606 b на расстоянии 190 световых лет от нас, где он дует со скоростью более 11000 миль в час или 5 км / с.
 | Викицитатник содержит цитаты, относящиеся к: Ветер |
