6.3.Місцеві вітри.

Під дією місцевих факторів (чергування суші й водних басейнів, наявності гір і долин тощо) виникають так звані місцеві вітри, характерні лише для даної місцевості (району).

До місцевих вітрів відносять бризи, мусони, гірсько-долинні вітри, фен, бора тощо.

Бризи - це прибережні вітри з добовою періодичністю, що виникають на берегах морів, озер, а інколи й рік. Неоднакове нагрівання води й суші протягом доби є причиною того, що вдень вітер дме з водної поверхні на сушу, а вночі - у зворотному напрямку. Денний бриз проникає вглиб материка на відстань 40-60 км від берега, а інколи й більше, швидкість його 4-7 м/с. Він охоплює шар повітря 200-300 м завтовшки. Нічний бриз слабший, ніж денний. Подібно до бризів циркуляція може виникати на межі між полем, покритим рослинністю, і паровим та повсюдно там, де неоднаково прогрівається повітря протягом доби.

Мусони - стійкі протягом сезону вітри, які взимку дмуть із суші на море, а влітку - з моря на сушу. Головною причиною їх є нерівномірне нагрівання суші й моря: влітку більше нагрівається суша, взимку - море. Мусонна циркуляція поширюється на сотні кілометрів, охоплюючи шари повітря до 2-4 км по вертикалі.

Гірсько-долинні вітри дмуть у гірських долинах, особливо в теплу пору. Вдень вітер дме вгору по долині й по схилах гір, а вночі - униз, уздовж. Причина цього - інтенсивніше прогрівання шарів повітря, які безпосередньо прилягають до схилів, і витіснення їх холоднішим повітрям вільної атмосфери. Гірський вітер буває після заходу сонця. Це потік вихолодженого приземного повітря, як більш важке, немовби скочується з підвищених місць у долини.

Льодові вітри дмуть уздовж напрямку руху льодовиків. Вони виникають внаслідок вихолоджування повітря, яке прилягає безпо­середньо до поверхні льодовика й цілодобово залишається більш холодним, ніж повітря над навколишніми схилами.

Фен - теплий сухий вітер, який дме вниз по схилах гір. Потік відносно теплого повітря, переваливши через гори, опускається на їх завітряний схил. При цьому він нагрівається за сухоадібатичним законом (1° С на 100 м). Фени спостерігаються в Карпатах.

Бора - холодний шквалистий вітер штормової сили, який виникає на завітряній стороні невисоких гірських перевалів внаслідок перетікання через них повітряних мас. Холодне повітря спочатку нагромаджується на повітряній стороні, а потім обвалюється. Вертикальна потужність бори становить близько 200 м.

За умов нестійкого стану атмосфери і сильної вертикальної конвекції виникають малі вихорі. Пилові вихорі часто з'являються над перегрітою поверхнею в пустелях, вони мають діаметри від 1 до 100 м і висоту до 1 км, рухаються зі швидкістю 20 - 30 км за годину. Повітря в вихорцях закручується, як у циклонах, і водночас піднімається вверх. Великі вихорі над морем діаметром у кілька десятків метрів, які засмоктують воду, називають смерчами. Смерчі кожного року спостерігаються нa Чорному морі. Найчастіше вихорі виникають в передній частині грозової хмари. Зверху і знизу наявні характерні лійкоподібні розширення. Вихорі над сушею діаметром до 100 - 200 м називають тромбами. Якщо над морем вихорі мають синьо-сірий колір, то над сушею - це чорні стовпи з розширеннями біля хмар і біля земної поверхні. Швидкість вітру досягає 50 - 100 м/с. На півдні США в середньому за рік спостерігається 200 потужних тромбів, які мають назву торнадо. В перекладі з іспанської "торнадо" означає "той, що обертається”. Смерчі, тромби і особливо торнадо мають дуже велику руйнівну силу.

Вітер не відносять до числа метеорологічних факторів, які потрібні для життя рослин і тварин. Але він певною мірою впливає на розвиток і продуктивність рослинного й тваринного світу. Цей вплив може бути як позитивним, так і негативним.

Вітри певних напрямків несуть повітря з відповідними властивостями й тому є одним із факторів зміни погоди.

У приземному шарі мінімум швидкості спостерігають уночі. Після сходу Сонця вітер підсилюється й після полудня досягає максимуму, потім поступово слабшає. Такий добовий хід вітру влітку спостерігають до висоти 100-300 м, а взимку – до 20-30 м. Амплітуда добової зміни швидкості вітру становить 3-5 м/с. Влітку вона більше, ніж взимку, а в ясні дні більше, ніж у похмурі. Над океанами добовий хід вітру майже помітний. Причина добового ходу вітру - добова зміна інтенсивності турбулентного перемішування атмосферного повітря. Різка зміна повітряних мас, проходження фронтів і інші причини можуть порушити добовий хід вітру й привести до значних відхилень в окремі дні.

Річний хід швидкості вітру визначається закономірностями загальної циркуляції атмосфери. У помірних і полярних широтах Північної півкулі найбільшу швидкість вітру спостерігають взимку, коли різниця температур між тропіками й полюсом найбільш значна й відповідно велика різниця тисків. До літа зі зменшенням контрасту температур і, отже, градієнтів тиску вітер слабшає.

Лабораторна робота № 11

Тема: вимірювання швидкості вітра та побудова «рози вітрів»

Мета: визначити швидкість повітряного потоку та побудувати «розу вітрів».

Прилади й устаткування: Анемометр ручний, вентилятор, секундомір, (або годинник із секундною стрілкою), довідковий матеріал.

Завдання 1. Визначити швидкість повітряного потоку.

Хід роботи

1. Вивчити будову ручного анемометра ручного.

2. Встановити вентилятор на лабораторному столі біля розетки.

3.Закріпити на горизонтальній рейці анемометр на відстані 50см від вентилятора.

4.Зробити відлік початкових показів по шкалах анемометра, тобто по шкалі тисяч, сотень, і десятків (великій шкалі). Після всіх відліків матиме чотиризначні числа, наприклад, 6710 або 0344.

5. Включити вентилятор.

6. Після того, як вентилятор працюватиме на повну потужність, одночасно

включити анемометр і секундомір (або засікти положення секундної стрілки на годиннику).

7.Через 100 секунд виключити анемометр, зробити відлік і записати.

8.Переставити і закріпити анемометр на відстані 100 см і повторити всі операції, перелічені в п. 4-7.

9. Переставити і закріпити анемометр на відстані 150см і повторити всі операції, перелічені в п. 4-7.

10. Обчислити швидкість повітряного потоку на різних відстанях. Добуті дані занести в таблицю за формою:

Вид анемо- метра	Відлік			Кількість секунд	Кількість поділок за 1с.	Швидкість вітру, м/с
	Кінце вий	Почат ковий	Різниця

Завдання 2. Побудувати розу вітрів.

Матеріали: довідковий матеріал, аркуш міліметрового паперу (30*30см), лінійка.

Хід роботи

За даними повторюваності та напрямку вітру, представленим у додатку С будується «роза вітрів» для січня (I) і липня (VII)

1.Для побудови «рози вітрів» з однієї точки у напрямку восьми основних румбів відкладають відрізки, що відповідають повторюваності напрямку вітру (%) даного румба у вибраному масштабі.

2. Отримані точки на румбах з'єднують прямими лініями ( рис. 6.12).

3.У центрі « рози вітрів» показують число штилів.

Користуючись розами вітрів (рис. 6.12), зробити висновок, де краще розташовувати промислові підприємства, з південної чи північно-східної сторони від населених пунктів? Який напрям повинні мати лісові смуги ?

Рис.6.12.- Графік «рози вітрів».

Контрольні запитання:

1. Що таке вітер, як визначаються швидкість і напрямок вітру?

2. Назвіть та охарактеризуйте сили, які діють на елементарний об 'єм повітря в горизонтальному напрямку.

3. Як змінюється градієнтний вітер з висотою у вільній атмосфері?

4. Охарактеризуйте добовий хід швидкості вітру в граничному шарі атмосфери.

5. Як впливають перешкоди на вітер?

6. Як класифікуються вертикальні рухи повітря?

7. Що таке місцеві вітри, чому вони виникають?

8. Причини виникнення бризів.

9. Льодовикові вітри та причини їх виникнення.

10. Що таке фен та які причини його виникнення?

11. Бора та причини його виникнення.

12. Вітер. Шкала Ботфорта.

13. Прилади вимірювання сили й напрямку вітру.

14. Що таке роза вітрів і як вона будується?

15. Що таке бризи й горно-долинні вітри? Назвіть райони земної кулі, у яких бризова циркуляція спостерігається протягом усього року .

16. Як визначається річний хід швидкості вітру.

До звіту включаються: а) таблиці; б) текстова частина; в) графік г)відповіді на контрольні запитання.