2.6 Ветер, его характеристики.
Ветер – горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Непосредственной причиной возникновения ветра является:
сила барического градиента (Fр) – возникающая в результате неравномерного распределения давления вдоль земной поверхности. Она направлена перпендикулярно изобарам в сторону низкого давления. Как только частица воздуха начинает двигаться, на ее движение оказывают влияние другие силы:
сила Кориолиса (Fк) – отклоняющая сила вращения Земли. Она не изменяет скорости воздушного потока, а отклоняет направление его движения:
вправо – в северном полушарии, влево – в южном полушарии:
Северное полушарие Южное полушарие
сила трения (Fт) – возникает в пограничном слое атмосферы (1000-1500 м) при трении движущегося потока о земную поверхность и повышенной турбулентности воздуха. Она направлена в сторону, противоположную направлению воздушного потока:
сила центробежная (Fц) – возникает при движении частицы воздуха по криволинейной траектории, направленная по радиусу кривизны наружу.
Градиентный ветер – установившееся горизонтальное движение воздуха в свободной атмосфере при отсутствии силы трения. Он наблюдается выше пограничного слоя, т.е. на высотах более 1000-1500 м. Вектор градиентного ветра направлен вдоль изобар, причем низкое давление остается слева.
Рис. 4: Образование градиентного ветра
При движении воздуха по криволинейным траекториям на него действуют три силы: Fр, Fк, Fц.
При установившемся движении сумма этих сил равна нулю. В таких случаях градиентный ветер в северном полушарии в циклонах направлен против часовой стрелки, в антициклонах по часовой стрелки (в южном полушарии – наоборот):
Циклон Антициклон
Основными характеристиками ветра являются направление и скорость. Направление ветра выражается в градусах или румбах той части горизонта, откуда дует ветер. Градусы отсчитываются от северного направления географического меридиана по часовой стрелке от 0° до 360°. В воздушной навигации при расчетах применяется навигационный ветер, направление которого определяется той частью горизонта, куда направлен воздушный поток:
НВ = δ ± 180°
Ветер неустойчивый – указывает на неустойчивое направление, при этом скорость ветра не должна превышать 3 м/с. Скорость ветра измеряется в м/с, км/ч.
Пересчет производится по формуле:
U км/ч = 3,6·U м/с
В обыденной жизни используют качественные характеристики ветра по скорости:
0 – 3 м/с – слабый.
4 – 7 м/с – умеренный.
8 – 14 м/с – сильный.
15 – 19 м/с – очень сильный.
20 – 24 м/с – шторм.
25 – 30 м/с – жестокий шторм.
> 30 м/с – ураган.
Ветер порывистый – считается, если его скорость в течение 2 мин. изменяется
на 5 м/с и более.