Mișcarea aerului deasupra suprafeței Pământului într-o direcție orizontală se numește de vânt. Vântul bate mereu din zonă presiune ridicata spre zona joasă.

Vânt caracterizată prin viteză, forță și direcție.

Viteza și puterea vântului

Viteza vântului măsurată în metri pe secundă sau puncte (un punct este aproximativ egal cu 2 m/s). Viteza depinde de gradientul de presiune: cu cât este mai mare gradientul de presiune, cu atât viteza vântului este mai mare.

Puterea vântului depinde de viteză (Tabelul 1). Cu cât diferența dintre zonele învecinate este mai mare suprafața pământului, cu atât vântul este mai puternic.

scara Beaufort— scară condiționată pentru evaluare vizuală puterea vântului (viteza) în puncte în funcție de efectul acestuia asupra obiectelor de la sol sau asupra valurilor mării. A fost dezvoltat de amiralul englez F. Beaufort în 1806 și la început a fost folosit doar de el. În 1874, Comitetul permanent al Primului Congres meteorologic a adoptat scara Beaufort pentru a fi utilizată în practica sinoptică internațională. În anii următori, scara a fost schimbată și rafinată. Scara Beaufort este utilizată pe scară largă în navigația maritimă.

Direcția vântului

Direcția vântului este determinată de partea orizontului din care suflă, de exemplu, vântul care suflă dinspre sud este sud. Direcția vântului depinde de distribuția presiunii și de efectul de deviere al rotației Pământului.

Pe harta climei vânturile dominante sunt indicate prin săgeți (Fig. 1). Vânturile observate la suprafața pământului sunt foarte diverse.

Știți deja că suprafața pământului și apa se încălzesc diferit. Într-o zi de vară, suprafața pământului se încălzește mai mult. Când este încălzit, aerul de pe uscat se extinde și devine mai ușor. În acest moment, aerul de deasupra rezervorului este mai rece și, prin urmare, mai greu. Dacă corpul de apă este relativ mare, într-o zi liniștită și caldă de vară pe mal poți simți o adiere ușoară suflă din apă, deasupra căreia este mai sus decât deasupra pământului. O astfel de adiere ușoară se numește briză de zi briză(din franceză brise - vânt ușor) (Fig. 2, a). Briza nopții (Fig. 2, b), dimpotrivă, suflă de pe uscat, deoarece apa se răcește mult mai încet, iar aerul de deasupra ei este mai cald. Brizele pot apărea și la marginea pădurii. Diagrama brizei este prezentată în Fig. 3.

Orez. 1. Diagrama de distribuție a vântului dominant pe glob

Vânturile locale pot apărea nu numai pe coastă, ci și în munți.

Föhn- un vânt cald și uscat suflă de la munte la vale.

Bora- rafale, frig și vânt puternic, care apare atunci când aerul rece se deplasează peste crestele joase spre marea caldă.

Muson

Dacă briza își schimbă direcția de două ori pe zi - zi și noapte, atunci vânturile sezoniere - musonii- schimba directia lor de doua ori pe an (Fig. 4). Vara, pământul se încălzește rapid, iar presiunea aerului deasupra suprafeței sale crește. În acest moment, aerul rece începe să se miște în interior. Iarna, opusul este adevărat, așa că musonul suflă de la uscat la mare. Odată cu trecerea de la musonul de iarnă la musonul de vară, există o schimbare de la vreme uscată, parțial înnorată, la ploioasă.

Efectul musonilor se manifestă puternic în părțile de est ale continentelor, unde sunt adiacente unor întinderi vaste de oceane, astfel încât astfel de vânturi aduc adesea precipitații abundente pe continente.

Natura inegală a circulației atmosferice în diferite regiuni ale globului determină diferențe în cauzele și natura musonilor. Ca urmare, se face o distincție între musonii extratropicali și tropicali.

Orez. 2. Adiere: a - ziua; b - noapte

Orez. 3. Modelul brizei: a - în timpul zilei; b - noaptea

Orez. 4. Musonii: a - vara; b - iarna

Extratropical musonii - musonii de latitudini temperate și polare. Ele se formează ca urmare a fluctuațiilor sezoniere de presiune asupra mării și pământului. Zona cea mai tipică a distribuției lor este Orientul îndepărtat, nord-estul Chinei, Coreea și, într-o măsură mai mică, Japonia și coasta de nord-est a Eurasiei.

Tropical musoni - musoni de latitudini tropicale. Ele sunt cauzate de diferențele sezoniere de încălzire și răcire din nord și Emisferele sudice. Ca urmare, zonele de presiune se deplasează sezonier în raport cu ecuatorul la emisfera în care timp dat vară. Musonii tropicali sunt cei mai tipici și persistenti în partea de nord a bazinului Oceanul Indian. Acest lucru este foarte facilitat de schimbarea sezonieră a presiunii atmosferice de pe continentul asiatic. Caracteristicile fundamentale ale climei acestei regiuni sunt asociate cu musonii din Asia de Sud.

Formarea musonilor tropicali în alte zone ale globului are loc mai puțin caracteristic, atunci când unul dintre ei este mai clar exprimat - musonul de iarnă sau de vară. Astfel de musoni sunt observați în Africa tropicală, în nordul Australiei și în regiunile ecuatoriale din America de Sud.

Vânturi constante ale Pământului - alizeeȘi vânturi de vest- depind de pozitia curelelor de presiune atmosferica. Din moment ce în centura ecuatorială Presiunea scăzută predomină și aproape de 30° N. w. și Yu. w. - înalt, la suprafața Pământului pe tot parcursul anului vânturile bat de la latitudinile treizeci până la ecuator. Acestea sunt alizee. Sub influența rotației Pământului în jurul axei sale, vânturile alice deviază spre vest în emisfera nordică și sufla de la nord-est la sud-vest, iar în emisfera sudică sunt îndreptate de la sud-est la nord-vest.

Din curele de înaltă presiune (25-30° N și latitudinea S), vânturile bat nu numai spre ecuator, ci și spre poli, deoarece la 65° N. w. și Yu. w. predomină presiunea scăzută. Cu toate acestea, din cauza rotației Pământului, aceștia deviază treptat spre est și creează curenți de aer care se deplasează de la vest la est. Prin urmare, la latitudinile temperate predomină vânturile de vest.

Viteza vântului poate fi evaluată vizual prin efectul său asupra obiectelor din jurul observatorului. În 1805 Francis Beaufort(Francis Beaufort), un marinar al Marinei Britanice, a dezvoltat un 12 puncte scară pentru a caracteriza puterea vântului pe mare. vă permite să estimați viteza vântului fără a utiliza niciun instrument. În 1926, estimările vitezei vântului pe uscat au fost adăugate la această scară. Pentru a face distincția între vânturile de uragan puncte forte diferite, Biroul Meteorologic din SUA a extins scara la 17 puncte în 1955.

Astăzi, scara de 12 puncte este adoptată de Organizația Meteorologică Mondială pentru o estimare aproximativă a vitezei vântului prin efectul acestuia asupra obiectelor terestre sau a valurilor din larg. viteza medie vântul este indicat la o înălțime standard de 10 metri deasupra unei suprafețe deschise și plane. Rugozitatea mării se caracterizează și prin puncte, dar diferită; scala de anxietate are nouă puncte. Tabelul de mai jos compară scorurile valurilor cu scorurile vântului. Parametrii valurilor sunt dați pentru ape deschise, în zona de coastă valurile sunt mai puține.

Masa cu scara Beaufort

Hazardele meteorologice sunt procese și fenomene naturale care apar în atmosferă sub influența diverșilor factori naturali sau a combinațiilor acestora, care au sau pot avea un efect dăunător asupra oamenilor, animalelor și plantelor de fermă, obiectelor economice și mediului natural.

Vantul - Aceasta este mișcarea aerului paralel cu suprafața pământului, rezultată din distribuția neuniformă a căldurii și a presiunii atmosferice și direcționată dintr-o zonă de înaltă presiune către o zonă de joasă presiune.

Vântul se caracterizează prin:
1. Direcția vântului - determinată de azimutul laturii orizontului de unde
suflă și se măsoară în grade.
2. Viteza vântului - măsurată în metri pe secundă (m/s; km/h; mile/oră)
(1 milă = 1609 km; 1 milă nautică = 1853 km).
3. Forța vântului - măsurată prin presiunea pe care o exercită pe 1 m2 de suprafață. Puterea vântului variază aproape proporțional cu viteza,
prin urmare, forța vântului este adesea măsurată nu prin presiune, ci prin viteză, ceea ce simplifică percepția și înțelegerea acestor cantități.

Multe cuvinte sunt folosite pentru a desemna mișcarea vântului: tornadă, furtună, uragan, furtună, taifun, ciclon și multe nume locale. Pentru a le sistematiza, oamenii din întreaga lume le folosesc scara Beaufort, care vă permite să estimați foarte precis puterea vântului în puncte (de la 0 la 12) prin efectul său asupra obiectelor de la sol sau asupra valurilor de pe mare. Această scară este, de asemenea, convenabilă, deoarece vă permite să determinați destul de precis viteza vântului fără instrumente pe baza caracteristicilor descrise în ea.

Scara Beaufort (Tabelul 1)

Briză (adiere ușoară spre puternică) marinarii numesc vânturi care au o viteză de 4 până la 31 mph. La kilometri (coeficient 1,6) va fi 6,4-50 km/h

Viteza și direcția vântului determină vremea și clima.

Vânturi puternice, modificări semnificative ale presiunii atmosferice și un numar mare de precipitaţiile cauzează periculoase vortexuri atmosferice(cicloane, furtuni, furtuni, uragane) care pot provoca distrugeri și pierderi de vieți omenești.

Cyclone este numele general pentru vârtejuri cu tensiune arterială scăzută in centru.

Un anticiclon este o zonă tensiune arterială crescutăîntr-o atmosferă cu maxim în centru. În emisfera nordică, vânturile într-un anticiclon sufla în sens invers acelor de ceasornic, iar în emisfera sudică în sensul acelor de ceasornic; într-un ciclon mișcarea vântului este inversată.

Uragan - vânt forță distructivăși o durată semnificativă, a cărei viteză este egală sau depășește 32,7 m/s (12 puncte pe scara Beaufort), ceea ce este echivalent cu 117 km/h (Tabelul 1).
În jumătate din cazuri, viteza vântului în timpul unui uragan depășește 35 m/sec, ajungând la 40-60 m/sec, iar uneori până la 100 m/sec.

Uraganele sunt clasificate în trei tipuri în funcție de viteza vântului:
- Uragan (32 m/s sau mai mult),
- uragan puternic (39,2 m/s sau mai mult)
- uragan violent (48,6 m/s sau mai mult).

Motivul pentru astfel de vânturi de uragan este apariția, de regulă, pe linia de coliziune a fronturilor calde și reci masele de aer, cicloni puternici cu o cădere accentuată de presiune de la periferie spre centru și cu crearea unui flux de aer vortex care se deplasează în straturile inferioare (3-5 km) în spirală spre mijloc și în sus, în emisfera nordică - în sens invers acelor de ceasornic.

Astfel de cicloni, în funcție de locul de origine și de structura lor, sunt de obicei împărțite în:
- cicloane tropicale găsite deasupra oceanelor tropicale calde, în timpul etapei de formare se deplasează de obicei spre vest, iar după terminarea formării se îndoaie spre poli.
Se numește un ciclon tropical care a atins o putere neobișnuită uragan, dacă este născut în Oceanul Atlanticși mările adiacente; taifun - V Oceanul Pacific sau mările sale; ciclon - în regiunea Oceanului Indian.
cicloni de latitudine medie se poate forma atât peste pământ, cât și peste apă. De obicei, se deplasează de la vest la est. Trăsătură caracteristică Astfel de cicloane se caracterizează prin marea lor „uscăciune”. Cantitatea de precipitații în timpul trecerii lor este semnificativ mai mică decât în ​​zona ciclonilor tropicali.
Continentul european este afectat atât de uraganele tropicale originare din Atlanticul central, cât și de ciclonii de latitudini temperate.
Furtună – un tip de uragan, dar are o viteză mai mică a vântului de 15-31
m/sec.

Durata furtunilor este de la câteva ore la câteva zile, lățimea este de la zeci la câteva sute de kilometri.
Furtunile sunt împărțite:

2. Furtuni de flux – Acestea sunt fenomene locale de mică distribuție. Sunt mai slabe decât furtunile vortex. Ele sunt împărțite:
- stoc - fluxul de aer se deplasează în jos pe panta de sus în jos.
- Avion - caracterizată prin faptul că fluxul de aer se deplasează orizontal sau în sus pe o pantă.
Furtunile de apă au loc cel mai adesea între lanțuri de munți care leagă văile.
În funcție de culoarea particulelor implicate în mișcare, se disting furtunile negre, roșii, galben-roșii și albe.
În funcție de viteza vântului, furtunile sunt clasificate:
- furtuna 20 m/sec sau mai mult
- furtuna puternica 26 m/sec sau mai mult
- furtună puternică de 30,5 m/sec sau mai mult.

Vijelie – o creștere bruscă pe termen scurt a vântului de până la 20–30 m/s și mai mult, însoțită de o schimbare a direcției acestuia asociată cu procesele convective. În ciuda duratei scurte a furtunelor, acestea pot duce la consecințe catastrofale. Furtunele sunt cel mai adesea asociate cu nori cumulonimbus (furtună) fie cu convecție locală, fie cu un front rece. O furtună este de obicei asociată cu averse și furtuni, uneori cu grindină. Presiunea atmosfericăîn timpul unui furtun se ridică brusc din cauza precipitațiilor rapide și apoi cade din nou.

Dacă este posibilă limitarea zonei de impact, toate dezastrele naturale enumerate sunt clasificate ca nelocalizate.

Consecințele periculoase ale uraganelor și furtunilor.

Uraganele sunt una dintre cele mai multe forte puternice elemente și în efectele lor nocive nu sunt inferioare atât de teribile dezastre naturale ca cutremurele. Acest lucru se explică prin faptul că uraganele transportă o energie enormă. Cantitatea sa eliberată de un uragan mediu în decurs de 1 oră este egală cu energia explozie nucleara la 36 Mt. Într-o singură zi, se eliberează o cantitate de energie care ar fi suficientă pentru a furniza energie electrică timp de șase luni unei țări precum Statele Unite. Și în două săptămâni (durata medie a existenței unui uragan), un astfel de uragan eliberează energie egală cu energia hidrocentralei Bratsk, pe care o poate produce în 26 de mii de ani. Presiunea în zona uraganelor este, de asemenea, foarte mare. Ajunge la câteva sute de kilograme pe metru patrat o suprafață fixă ​​situată perpendicular pe direcția mișcării vântului.

Vântul uraganului distruge puternică și dărâmă clădiri ușoare, devastează câmpurile semănate, sparge fire și dărâmă stâlpi de linii de energie și de comunicații, distruge autostrăzi și poduri, sparge și smulge copaci, avaria și scufundă nave, provoacă accidente în rețelele de utilități și energie, în producție. Sunt cunoscute cazuri când vânturile de uragan au distrus baraje și baraje, ceea ce a dus la inundatii majore, au aruncat trenurile de pe șine, au rupt poduri de pe suporturile lor, au doborât coșurile de fum din fabrică și au aruncat nave pe uscat. Uraganele sunt adesea însoțite de ploi puternice, care sunt mai periculoase decât uraganul în sine, deoarece provoacă curgeri de noroi și alunecări de teren.

Dimensiunile uraganelor variază. De obicei, lățimea zonei de distrugere catastrofală este luată ca lățimea unui uragan. Adesea, această zonă este completată cu o zonă de vânturi cu forță de furtună cu pagube relativ mici. Apoi lățimea uraganului se măsoară în sute de kilometri, ajungând uneori la 1000 km. Pentru taifunuri, banda de distrugere este de obicei de 15-45 km. Durata medie uragan - 9-12 zile. Uraganele apar în orice moment al anului, dar sunt cele mai frecvente din iulie până în octombrie. În restul de 8 luni sunt rare, căile lor sunt scurte.

Daunele cauzate de un uragan sunt determinate de un întreg complex de diverși factori, inclusiv terenul, gradul de dezvoltare și rezistența clădirilor, natura vegetației, prezența populației și animalelor în zona sa de efect, timpul an, măsurile preventive luate și o serie de alte circumstanțe, principala dintre acestea fiind presiunea vitezei debitului de aer q, proporțională cu produsul densității aerului atmosferic cu pătratul vitezei debitului de aer q = 0,5pv 2.

Conform codurilor și reglementărilor de construcție, valoarea standard maximă a presiunii vântului este q = 0,85 kPa, care, cu o densitate a aerului de r = 1,22 kg/m3, corespunde vitezei vântului.

Pentru comparație, puteți da valorile calculate ale capului de viteză utilizat pentru proiectare centrale nucleare pentru regiunea Caraibe: pentru clădiri de categoria I - 3,44 kPa, II și III - 1,75 kPa și pentru instalații deschise - 1,15 kPa.

În fiecare an, aproximativ o sută de uragane puternice mătură globul, provocând distrugeri și adesea ducând vieți umane(Masa 2). La 23 iunie 1997, un uragan a cuprins majoritatea regiunilor Brest și Minsk, în urma căruia 4 persoane au fost ucise și 50 au fost rănite. În regiunea Brest, 229 de așezări au fost scoase din energie, 1.071 de substații au fost dezactivate, acoperișurile au fost rupte de la 10-80% din clădirile rezidențiale din peste 100 de așezări și până la 60% din clădirile agricole au fost distruse. În regiunea Minsk, 1.410 de așezări au fost tăiate și sute de case au fost avariate. Copacii din păduri și parcuri forestiere au fost sparți și dezrădăcinați. La sfârşitul lunii decembrie 1999 din vânt de uragan, care a măturat toată Europa, a avut de suferit și Belarus. Liniile electrice au fost rupte, iar multe așezări au rămas fără curent. În total, 70 de districte și peste 1.500 de așezări au fost afectate de uragan. Numai în regiunea Grodno, 325 de substații de transformare erau nefuncționale, în regiunea Mogilev chiar mai multe - 665.

masa 2
Efectele unor uragane

Tornadă (tornadă)- o mișcare vortex a aerului, răspândită sub forma unei coloane negre uriașe cu un diametru de până la sute de metri, în interiorul căreia există o rarefacție a aerului, în care sunt atrase diverse obiecte.

Tornadele apar atât pe suprafața apei, cât și pe uscat, mult mai des decât uraganele. Foarte des sunt însoțite de furtuni, grindină și averse. Viteza de rotație a aerului în coloana de praf ajunge la 50-300 m/sec sau mai mult. În timpul existenței sale, poate călători până la 600 km - de-a lungul unei fâșii de teren lățime de câteva sute de metri și, uneori, până la câțiva kilometri, unde are loc distrugerea. Aerul din coloană se ridică în spirală și atrage praf, apă, obiecte și oameni.
Factori periculoși: clădirile prinse într-o tornadă din cauza vidului din coloana de aer sunt distruse de presiunea aerului din interior. Smulge copaci, răstoarnă mașini, trenuri, ridică case în aer etc.

Tornade au avut loc în Republica Belarus în 1859, 1927 și 1956.

Vânt(componenta orizontală a mișcării aerului în raport cu suprafața pământului) se caracterizează prin direcție și viteză.
Viteza vântului măsurată în metri pe secundă (m/s), kilometri pe oră (km/h), noduri sau puncte Beaufort (forța vântului). Nodul este o unitate maritimă de viteză, 1 milă marine pe oră, aproximativ 1 nod este egal cu 0,5 m/s. Scara Beaufort (Francis Beaufort, 1774-1875) a fost creată în 1805.

Direcția vântului(de unde suflă) este indicat fie în puncte (pe o scară de 16 puncte, de exemplu, vântul de nord - N, nord-est - NE etc.), fie în unghiuri (față de meridian, nord - 360° sau 0 °, est - 90°, sud – 180°, vest – 270°), fig. 1.

scara Beaufort- o scară convențională pentru evaluarea vizuală a puterii (vitezei) vântului în puncte pe baza efectului acestuia asupra obiectelor de la sol sau asupra valurilor mării. A fost dezvoltat de amiralul englez F. Beaufort în 1806 și la început a fost folosit doar de el. În 1874, Comitetul permanent al Primului Congres meteorologic a adoptat scara Beaufort pentru utilizare în practica sinoptică internațională. În anii următori, scara a fost schimbată și rafinată. Scara Beaufort este utilizată pe scară largă în navigația maritimă.