Brzina vjetra u Beaufortovoj skali i metrima u sekundi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Vjetar je kretanje zraka u horizontalnom smjeru duž zemljine površine. U kom pravcu duva zavisi od raspodele zona pritiska u atmosferi planete. Članak se bavi pitanjima vezanim za brzinu i smjer vjetra.

vremenska lopatica ili anemona

Možda će rijetka pojava u prirodi biti apsolutno mirno vrijeme, jer uvijek možete osjetiti da puše lagani povjetarac. Od davnina, čovječanstvo je bilo zainteresirano za smjer kretanja zraka, pa je izmišljena takozvana vremenska lopatica ili anemona. Uređaj je strelica koja slobodno rotira oko vertikalne osi pod utjecajem sile vjetra. Ona mu pokazuje pravac. Ako odredite tačku na horizontu odakle duva vjetar, tada će linija povučena između ove tačke i posmatrača pokazati smjer kretanja zraka.

Da bi posmatrač prenio informacije o vjetru drugim ljudima, koriste se pojmovi kao što su sjever, jug, istok, zapad i njihove različite kombinacije. Pošto ukupnost svih pravaca čini krug, verbalna formulacijaje također dupliran sa odgovarajućom vrijednošću u stupnjevima. Na primjer, sjeverni vjetar znači 0o (plava igla kompasa pokazuje prema sjeveru).

koncept ruže vjetrova

Govoreći o smjeru i brzini kretanja vazdušnih masa, treba reći nekoliko riječi o ruži vjetrova. To je krug sa linijama koje pokazuju kako vazduh struji. Prvo spominjanje ovog simbola pronađeno je u knjigama latinskog filozofa Plinija Starijeg.

Cijeli krug, koji odražava moguće horizontalne smjerove kretanja zraka naprijed, podijeljen je na 32 dijela na ruži vjetrova. Glavni su sjever (0^o ili 360^o), jug (180^o), istok (90^o) i Zapad (270^o). Dobijena četiri dijela kruga podijeljena su dalje, formirajući sjeverozapad (315^o), sjeveroistok (45^o), jugozapad (225o^{) i jugoistoku (135}o^{). Dobijenih 8 dijelova kruga ponovno je podijeljeno na pola, što formira dodatne linije na ruži vjetrova. Pošto na kraju ima 32 linije, ugaona udaljenost između njih je 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Imajte na umu da je karakteristična karakteristika ruže vjetrova slika fleur-de-lis koja se nalazi iznad sjevernog znaka (N).

Odakle vjetar duva?

Horizontalna kretanja velikih vazdušnih masa uvek se izvode iz oblasti visokog pritiska u oblasti manje gustine vazduha. Istovremeno, na pitanje kolika je brzina vjetra, možete odgovoriti proučavanjemlokacija na geografskoj karti izobara, odnosno širokih linija unutar kojih je pritisak zraka konstantan. Brzinu i smjer kretanja zračnih masa određuju dva glavna faktora:

• Vjetar uvijek duva iz područja gdje postoji anticiklon do područja pokrivenih ciklonom. To možete razumjeti ako se sjetite da u prvom slučaju govorimo o zonama visokog pritiska, au drugom slučaju - niskom.
• Brzina vjetra je direktno proporcionalna udaljenosti koja razdvaja dvije susjedne izobare. Zaista, što je ova udaljenost veća, to će se slabiji osjetiti pad tlaka (u matematici se kaže gradijent), što znači da će kretanje zraka naprijed biti sporije nego u slučaju malih udaljenosti između izobara i velikih gradijenata tlaka.

Faktori koji utiču na brzinu vjetra

Jedan od njih i najvažniji je već rečeno gore - ovo je gradijent pritiska između susednih vazdušnih masa.

Osim toga, prosječna brzina vjetra ovisi o topografiji površine preko koje duva. Bilo kakve nepravilnosti na ovoj površini značajno ometaju kretanje vazdušnih masa naprijed. Na primjer, svako ko je barem jednom bio u planinama trebao je primijetiti da vjetrovi slabe u podnožju. Što se više penjete na planinu, vjetar je jači.

Iz istog razloga vjetrovi pušu jači nad površinom mora nego nad kopnom. Često je erodiran gudurama, prekriven šumama, brdima i planinskim lancima. Sve ove nehomogenosti, koje nisu iznadmora i okeane, usporite svaki nalet vjetra.

Visoko iznad zemljine površine (reda nekoliko kilometara) nema prepreka za horizontalno kretanje vazduha, tako da je brzina vetra u gornjoj troposferi velika.

Još jedan faktor koji je važno uzeti u obzir kada govorimo o brzini kretanja vazdušnih masa je Coriolisova sila. Nastaje zbog rotacije naše planete, a budući da atmosfera ima inercijska svojstva, svako kretanje zraka u njoj se odbija. Zbog činjenice da se Zemlja okreće od zapada ka istoku oko svoje ose, djelovanje Coriolisove sile dovodi do odstupanja vjetra udesno na sjevernoj hemisferi, a ulijevo na južnoj.

Zanimljivo je da ovaj efekat Koriolisove sile, koji je zanemarljiv na niskim geografskim širinama (tropima), ima snažan uticaj na klimu ovih zona. Činjenica je da je usporavanje brzine vjetra u tropima i na ekvatoru nadoknađeno povećanim uzlaznim strujama. Potonje, zauzvrat, dovode do intenzivnog formiranja kumulusnih oblaka, koji su izvori jakih tropskih pljuskova.

Instrument za mjerenje brzine vjetra

To je anemometar, koji se sastoji od tri čaše smještene pod uglom od 120o jedna u odnosu na drugu, i fiksirane na vertikalnoj osi. Princip rada anemometra je prilično jednostavan. Kada duva vjetar, čaše doživljavaju njegov pritisak i počinju se okretati oko ose. Što je jači pritisak vazduha, to se brže okreću. Nakon mjerenjabrzinom ove rotacije, možete precizno odrediti brzinu vjetra u m/s (metrima u sekundi). Moderni anemometri su opremljeni posebnim električnim sistemima koji samostalno izračunavaju izmjerenu vrijednost.

Uređaj za brzinu vjetra zasnovan na rotaciji čaša nije jedini. Postoji još jedan jednostavan alat koji se zove Pitotova cijev. Ovaj uređaj mjeri dinamički i statički pritisak vjetra, razlika između kojih može precizno izračunati njegovu brzinu.

Beaufortova skala

Informacije o brzini vjetra, izražene u metrima u sekundi ili kilometrima na sat, za većinu ljudi - a posebno za mornare - govore malo. Stoga je u 19. stoljeću engleski admiral Francis Beaufort predložio korištenje neke empirijske skale za procjenu, koja se sastoji od sistema od 12 bodova.

Što je viša Beaufortova skala, to je vetar jači. Na primjer:

• Broj 0 odgovara apsolutnoj smirenosti. S njim, vjetar duva brzinom koja ne prelazi 1 mph, odnosno manju od 2 km/h (manje od 1 m/s).
• Sredina skale (broj 6) odgovara jakom povetarcu, čija brzina dostiže 40-50 km/h (11-14 m/s). Takav vjetar može podići velike valove na moru.
• Beaufort Maximum (12) je uragan koji prelazi 120 km/h (više od 30 m/s).

Glavni vjetrovi na planeti Zemlji

Oni se obično klasifikuju u atmosferi naše planete kao jedan od četiri tipa:

• Globalno. Formirani sukao rezultat različite sposobnosti kontinenata i okeana da se zagrevaju od sunčevih zraka.
• Sezonsko. Ovi vjetrovi se mijenjaju sa godišnjim dobima, što određuje koliko sunčeve energije prima određeno područje planete.
• Lokalno. Oni su povezani sa posebnostima geografskog položaja i topografije dotičnog područja.
• Rotirajuće. Ovo su najjača kretanja vazdušnih masa koja dovode do stvaranja uragana.

Zašto je važno proučavati vjetrove?

Pored činjenice da su podaci o brzini vjetra uključeni u vremensku prognozu, koju svaki stanovnik planete vodi računa u svom životu, kretanje zraka igra veliku ulogu u nizu prirodnih procesa.

Dakle, on je nosilac biljnog polena i uključen je u distribuciju njihovog sjemena. Osim toga, vjetar je jedan od glavnih izvora erozije. Njegov razorni efekat je najizraženiji u pustinjama, kada se teren dramatično menja tokom dana.

Također ne treba zaboraviti da je vjetar energija koju ljudi koriste u ekonomskim aktivnostima. Prema općim procjenama, energija vjetra čini oko 2% ukupne sunčeve energije koja pada na našu planetu.