Вопрос № 20. Ветры и их происхождение

Ветром называют горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Ветер характеризуется направлением, скоростью и порывистостью.

Солнечная энергия является первопричиной всех движений (ветра) в воздушной оболочке Земли. Однако, кроме притока солнечной энергии, к главным факторам, вызывающим возникновение ветра, относятся также вращение Земли вокруг своей оси, неоднородность подстилающей поверхности и трение воздуха о поверхность земли.

В атмосфере наблюдаются движения различных масштабов — от величин десятков и сотен метров (местные ветры) и до сотен и тысяч километров (крупнейшие атмосферные вихри-циклоны и антициклоны, муссоны, пассаты, ветры на высотах).

Воздушные течения направлены из областей высокого давления в сторону низкого давления. Отток воздуха продолжается до тех пор, пока не исчезнет разность давления. Вектор, характеризующий степень изменения атмосферного давления в пространстве, называется барическим градиентом. Величина барического градиента определяется изменением давления на единицу расстояния. За последнее принято расстояние, равное 100 км. Барический градиент направлен по нормали от высокого давления к низкому. Он является результирующим всех сил атмосферного давления, действующих на единичный объем воздуха. Чем больше барический градиент, тем больше скорость ветра.

Скорость ветра во многих странах определяется в метрах в секунду (м/сек) и в километрах в час (км/час). В морском флоте сила ветра измеряется в баллах по 12-балльной шкале. В ряде стран скорость ветра определяется в узлах в час и в милях в час. Для перевода скорости ветра из метров в секунду, в километры в час, в узлы и в баллы приводится таблица 16.

Так как нагревание и охлаждение воздуха в нижних слоях атмосферы происходят от поверхности земли, то при нагревании воздух расширяется и поднимается вверх. На его место приходит более холодный воздух. Вследствие того, что степень нагревания поверхности земли, а соответственно и воздуха, различна в точках, расположенных не только на больших расстояниях друг от друга, но и на малых расстояниях, процесс нагревания и вытеснения теплых масс воздуха холодными происходит непрерывно и повсеместно. Независимо от масштабов этого процесса, там, где создаются условия для возникновения горизонтального градиента давления, появляются воздушные течения, стремящиеся уничтожить неоднородность полей температуры и давления.

Пассат - устойчивое на протяжении года воздушное течение в тропических широтах над океанами. В Северном полушарии пассаты имеют преимущественно северо-восточное направление, в Южном - юго-восточное направление. В океане пассаты обусловливают возникновение пассатных течений, на суше способствуют образованию и сохранению тропических пустынь.

АНТИПАССАТЫ, западный перенос воздуха в верхней тропосфере тропических широт над пассатами. Нижняя граница антипассатов - в среднем на высоте 4 км; она повышается от субтропиков к экватору и от зимы к лету.

Бриз— ветер, который дует на побережье морей и больших озёр. Направление бриза меняется дважды в сутки: дневной (или морской) бриз дует с моря на разогретое дневными лучами Солнца побережье. Ночной (или береговой) бриз имеет обратное направление.

Слой воздуха, охваченный бризом, может распространяться на высоту до нескольких сотен метров, в выше, как правило, отмечают движение воздуха в противоположном направлении - антибриз.

Муссоны - это сезонные ветры, аналогичные брызгам, но изменяющие свое направление в зависимости от времени года и охватывают огромные площади. Зимой они дуют с суши на море, летом - с суши на море. Это связано с тем, что зимой материк холодный и, как следствие, давление над ним выше. Летом наоборот: суша прогрета и давление над ней ниже. Тогда влажный океанический воздух перемещается на сушу. С изменением муссонов происходит смена сухой ясно зимней погоды на дождливую летнюю и наоборот.

Нетропических муссоны - муссоны умеренных и полярных широт. Они возникают вследствие сезонных различий давления над морем и сушей. Типичная зона их распространения - Дальний Восток, Северо-Восточный Китай, Корея.

Тропические муссоны - муссоны тропических широт. Они возникают из-за сезонные различия в нагревании и охлаждении Северной и Южного полушарий. В результате области давления смещаются по сезонам той полушарии, где лето, а пассаты проникают в летнюю полушарие. При этом характерный для тропиков режим пассатов заменяется зимним муссоном, который совпадает по направлению с пассатом, и лииним муссоном, который более-менее противоположный по направлению. Тропические муссоны найтипичниши и устойчивые в северной части бассейна Индийского океана, включая Индию и граничащие с ней районы. Возникновения тропических муссонов в других районах земного шара происходит менее характерно, поскольку преимущественно выделяется или летний, или зимний муссон. Такие муссоны отмечаются в тропической Африке, северной Австралии i в приэкваториальных районах Южной Америки.