Разновидности ветров

Определение ветра по признакам.

Скорость ветра	Признаки в окружающей среде
Штиль	дым поднимается вверх, растительность неподвижна
0-5 км/ч (0-1,4 м/с)	дым поднимается вверх, листва начинает шелестеть
5-8 км/ч (1,4-2,2 м/с)	дым отклоняется от вертикали, вершины деревьев двигаются
8-15 км/ч (2,2-4,2 м/с)	дым отклоняется на 45⁰, мелкие ветки и трава двигаются
15-29 км/ч (4,2-8,1 м/с)	дым отклоняется на 60⁰, трава колышется волнами, водоемы покрываются мелкой рябью
29-40 км/ч (8,1-11 м/с)	дым стелется, крупные ветки качаются, трава покрывается рябью, водоемы покрываются средней рябью
40-56 км/ч (11-15,6 м/с)	крупные ветки и средние деревья изгибаются, поднимается пыль и снег, на водоемах появляются барашки
более 56 км/ч	клонятся крупные деревья, автомобили качаются, трудно идти.

Ветер возле поверхности.

Земная поверхность оказывает существенное влияние на поток воздуха возле нее. При наблюдении за течением ручья мы видим как вода огибает камни и другие препятствия. Воздушные течения реагируют на землю аналогично. Они предпочитают двигаться вокруг отдельно стоящих гор, чем над ними и параллельно горным хребтам. Поток воздуха движется быстрее в ущелье. Кроме того, изменяя движения ветра, все эти препятствия замедляют движение воздуха у поверхности.

Высотные ветры.

Эффект поверхностного трения уменьшает скорость ветра и является причиной того, что ветер дует в направлении, пересекающем изобары, в то время, как в свободной атмосфере следует по изобарам. Ветер на высоте более 500-1000 м над поверхностью уже не подвержен влиянию трения. Следовательно на высотах более 500 м мы находимся в зоне действия воздушных потоков, движущихся по изобарам и со скоростью, соответствующей градиенту давления на данной высоте. Направление поворота ветра от поверхности до высоты свободного потока обычно по часовой стрелке в северном полушарии и наоборот в южном. Лучший способ определения ветра на высоте - это наблюдение за дрейфом облаков верхнего уровня.

Струйные течения.

О струйных течениях не было ничего известно до начала полетов крупных самолетов на больших высотах во второй мировой войне.

Струйные течения располагаются на высотах 10-14 км и могут достигать скоростей 350-500 км/ч. Природа возникновения - сильный температурный градиент между полярными и тропическими воздушными массами. Зоны сильных горизонтальных температурных градиентов, фронты на поверхности и струйные течения чаще всего сопутствуют друг другу.

Градиент ветра.

Рис 44

На рис 43 изображен градиент ветра у поверхности при турбулентных и стабильных условиях атмосферы. Природа возникновения аналогична пограничному слою вблизи крыла.

Дневное изменение ветра.

Ветер обычно усиливается днем и утихает к вечеру. В течении ночи нижний слой воздуха стабилен. Солнечный прогрев является причиной движения воздуха вверх и вниз, что приносит к поверхности воздух из скоростных верхних слоев.

а) ночь б) день

рис 45

Турбулентность

Причины турбулентности.

Турбулентность - это хаотическое случайные движение воздуха. И хотя отдельные формы турбулентности отличаются некоторой организованностью, такие как роторы, все-таки определяющий фактор-это случайность.

Существуют три причины турбулентности: механическая, термическая и турбулентность среза.

а) б) в)

рис 46

Ротор.

Ротор это круговое(цилиндрическое) движение воздуха. Обычно роторы возникают в стабильных условиях при средних ветрах. В нестабильных условиях имеется тенденция к дроблению и уничтожению совсем.

Признаки турбулентности.

Турбулентность можно увидеть находясь на земле. Любое быстрое изменение направления или скорости ветра указывают на турбулентность. Любые гибкие предметы также могут стать указателем турбулентности: деревья, поля злаковых, водные пространства, дым.

Рис 47

Условия и циклы турбулентности.

Каждый тип турбулентности наиболее вероятен при определенных условиях в различное время.

Турбулентность	Механическая	Термическая	Среза
Стабильные условия	есть	нет	есть
Нестабильные условия	есть	есть	нет
Утро	нет	нет	есть
День	есть	есть	нет
Вечер и ночь	есть(в конце ветреного дня)	есть(стихает)	есть
Зима	есть	нет	есть
Весна и осень	есть	есть	нет
Лето	есть	есть(особенно в сухих районах)	есть(только во фронтах)

6. Местные ветры

Прогрев и циркуляция.

Главная движущая сила большинства местных эффектов- это различный прогрев подстилающей поверхности. Из-за неравномерного прогрева возникает циркуляция.

Рис 48

Бризы.

Классический пример циркуляции от неравномерного прогрева двух граничащих участков - это морской и береговой бризы. Бриз может возникать около любого водного пространства: от небольшого озера до океана. Сила его меняется от в зависимости от разности температур воды и суши, а также размеров водной поверхности.

Гравитационный ветер.

Гравитационный ветер - особенный тип бриза, дующего с горы, его часто называют бора. Обычно возникает на больших высотах, где есть постоянно холодные территории, такие как лед и снежные шапки.

Гравитационный ветер может достигать больших скоростей, следовательно, будет сильная механическая турбулентность. Эти ветры обычно образуются от кромки снежных полей и ледников.

Горно-долинный ветер.

В длинных, ограниченных склонами долинах наблюдается суточная цикличность ветров: днем вверх, ночью вниз по долине. Этот ветер комбинируется с ветром на склон или со склона и образуется следующая картина.

Рис 49

Фен.

Фен - это общий термин для обозначения ветра, который осушается и нагревается при сжатии, когда он переваливает горную гряду и спускается в долину. Сущ. два вида фенов.

Первый - когда холодные сухие воздушные массы высокого давления запираются в горном массиве. Скорость фена с другой стороны хребтов при этом 60-100 км/ч ( до 150 ) Рис 50

Второй - когда маловысотный слой влажного воздуха пересекает горы. Рис 51