Vítr je proud vzduchu, který se zpravidla pohybuje v horizontálním směru z pásma vysokého atmosférického tlaku do zóny nízkého. Jeho hlavní vlastnosti jsou směr, síla a doba trvání.

Jak se vytváří vítr?

Hlavní příčinou tvorby větru je nerovnoměrné rozdělení atmosférického tlaku. Sluneční paprsky, dosahující povrchu Země, ohřívají oceán a zemi. Navíc teplota v různých částech naší planety roste nerovnoměrně.

Například zóna rovníku a odpovídající pásy jsou nejvíce zahřáté. Teplota mořských vod stoupá méně intenzivně než teplota půdy, ale vodní útvary si uchovávají teplo déle.

Vzduchové hmoty se tedy také nerovnoměrně zahřívají. Zóny s různými tlaky se tvoří, což vede k cirkulaci vzduchu. Zahřáté proudy (stoupající) z nízkotlaké zóny se tedy rozběhnou. Mezitím se ochlazený vzduch (větry) sestupuje a spěchá do oblasti nízkého tlaku.

Atmosféra Země se nezastaví ani na vteřinu. Proces cirkulace vzduchu má globální povahu. Když se srazí masivní proudy teplého a studeného vzduchu, vzniká vítr různých intenzit.

Klasifikace rychlosti větru v bodech na Beaufortově stupnici

Ve světě je obvyklé rozlišovat rychlost, sílu a sílu větru v bodech od 0 do 12. K tomu se používá stupnice Beaufort, vyvinutá irským námořníkem, kartografem a vojenským admirálem Francisem Beaufortem.

Beaufort měl mnoho zásluh a talentů, ale díky této stupnici získal celosvětovou slávu. Během jeho služby v námořnictvu prováděl Francis pravidelná pozorování větru. Zapisoval data do deníku. V budoucnu mu pozorování pomohlo vyvinout měřítko, které bylo oficiálně schváleno v roce 1838.

Zajímavý fakt: Pocta význačným službám Francise Beauforta byl pojmenován po moři, na antarktickém ostrově a na mysu v severní Kanadě.

Ve 20. století byla dokončena Beaufortova stupnice: systém 12 bodů byl rozšířen na 17, takže je možné klasifikovat zvláště silné větry, například tajfuny. Rozšířená verze se však používá pouze v oblastech, kde se tyto tajfuny vyskytují poměrně často (Čína, Tchaj-wan atd.).

Podle Beaufortovy stupnice je síla větru stanovena 2 kritérii:

• vzrušení z otevřeného moře;
• vliv větru na pozemní objekty.

V souladu s tím existují 2 tabulky: jedna pro zemi, druhá pro otevřený oceán. Tabulka pro pevninu ukazuje sílu a rychlost větru v metrech za sekundu. Ve druhé možnosti je rychlost větru uvedena v uzlech. Obě stupnice označují společné rysy, které mohou určovat sílu proudu vzduchu.

Směr větru

Směr větru závisí hlavně na rozdílu atmosférického tlaku a rotace Země. Bylo zjištěno, že na pólech planety převládají východní větry. V mírném pásmu obou polokoulí fouká vítr na západ.

V tropické zóně jsou východní proudy vzduchu. Existují také velké oblasti, ve kterých se vítr pohybuje svisle a dodržuje pravidlo nízkého a vysokého atmosférického tlaku. Jedná se o subtropické a subpolární zóny.

V klimatologii a meteorologii existuje koncept větrné růže. Toto je vektorový typový diagram, který zobrazuje větrný režim v dané oblasti na základě nepřetržitého pozorování.

Větrná růžice je mnohoúhelník, jehož paprsky se liší od středu diagramu. Podle délky každého paprsku můžete posoudit, jak často vítr fouká určitým směrem. Tyto informace se berou v úvahu při výstavbě infrastrukturních zařízení (silnice, přistávací proužky atd.) A v mnoha dalších průmyslových odvětvích.

Zajímavý fakt: skutečná větrná růžice nutně má různé paprsky. Pokud jsou všechny paprsky v obraze rovnoměrně rozmístěny, jedná se pouze o grafické znázornění světových stran.

Druhy větru

Podle hlavní klasifikace se vítr dělí na konstantní (nebo převládající) a sezónní.

Trvalé větry se nazývají, které nemění svůj směr. Vznikají v důsledku kontaktu vysokotlakých a nízkotlakých zón. Sezónní vítr tak mění svůj směr v závislosti na aktuální sezóně.

Samostatnou kategorii tvoří také místní větry. Jedná se o vzduchové masy, které cirkulují pouze v určitých oblastech planety. Navíc určují klimatické podmínky této zóny.

Trvalý

Odrůdy převládajících větrů:

• obchodní větry;
• Západní
• východní.

Trade winds - vítr foukající z východu mezi tropy a spěchající k rovníku. Jsou odděleny pásem bez větru. Je to obchodní vítr, který směruje tropické cyklony západním směrem.

Mírné západní větry představují vzdušné proudy, které převládají v mírné šířce - mezi 35 a 65 stupni na sever a na jih. Pohybují se od západu na východ.

Východní větry polárních oblastí směřují z vysokotlakých zón do nízkotlakých zón.

Sezónní

Sezónní větry jsou reprezentovány jednou kategorií - monzunami. V tropech foukají již několik měsíců. Současně, dvakrát ročně, monzúny ostře mění svůj směr.

V létě proudí vzduch z oceánu do pevniny a v zimě naopak - z pevniny do oceánu. Monzúny přinášejí s sebou v teplém období velké množství srážek. K formování větrů dochází ve východní a jihovýchodní Asii.

Místní

Místní větry jsou nejrozmanitější. Mezi nimi lze rozlišovat následující typy:

1. Vánek je teplý proud vzduchu na soutoku mořských vodních útvarů a pobřeží. Směr se mění dvakrát denně. Přes den fouká vítr z moře do moře, v noci - od pobřeží směrem k moři.
2. Samum je suchý vítr pouštního typu, který nese obrovské pískové hmoty. Nachází se v afrických pouštích a na Arabském poloostrově.
3. Sirocco - vzduch proudí přes severní Afriku a Středomoří, které mají směr jihozápad a jih.
4. Bora - větry vytvořené v oblastech, kde hory ohraničují moře. Teplota toků závisí na ročním období. Směr je od hor k moři.
5. Fönn - vítr foukající poryvy z hor směrem do údolí. Vyznačuje se suchostí a vzniká díky rozdílu ve výšce na malé ploše. Distribuováno v hornatých oblastech Severní Ameriky, Eurasie.
6. Suchý vítr - vyskytuje se v mírném pásmu přes stepi a pouště. Vzduch je suchý a horký.
7. Norder je vítr pozorovaný v Mexickém zálivu a foukající ze severu.
8. Zuyd - název označuje jižní vítr na severním pólu.
9. Marshmallows - proud vzduchu ve východní části Středozemního moře, který se vyskytuje v teplém období.

Existují také neobvyklé typy větrů, jako je tornádo (hurikán nalezený v Severní Americe), habub (africké písečné bouře), vánice (kanadská sněhová bouře jako sibiřská sněhová bouře), hamsin (horká vala v Saúdské Arábii trvající asi 50 dní) a další .

Jak se měří rychlost větru?

Pro měření rychlosti větru byly vynalezeny speciální nástroje zvané anemometry. Jsou mechanické, ultrazvukové a tepelné. Mechanické jsou rozděleny na pohár a lopatku.

Za nejběžnější je považován pohárový anemometr. Takové zařízení se skládá z hemisférických misek a rotoru. V tomto případě jsou misky vysazeny na rotoru a když vítr fouká, začnou se otáčet.

Základem této metody měření je tlakový rozdíl, který vítr vytváří na konvexních a konkávních stranách misek. Rychlost rotoru odpovídá rychlosti větru.

Co určuje rychlost a sílu větru?

Rychlost větru závisí na tom, jak velký je rozdíl atmosférického tlaku mezi teritorii. Čím rychleji se tedy vítr pohybuje, tím větší je indikátor jeho síly, s níž tok působí na okolní objekty.

Můžeme například vzít tři teritoria: na jednom barometru ukazuje 765 mm rtuťového sloupce, na druhém - 760, na třetím - 750. Vítr foukající z prvního teritoria bude silnější a rychlejší ve třetím než ve druhém kvůli většímu rozdílu v tlaku .

Jaké větry způsobují vznik různých proudů?

Mořské proudy jsou silné vodní toky, které se neustále nebo pravidelně vyskytují v mořích a oceánech. Proudy vznikají z různých důvodů, z nichž jeden je vítr.

Proud způsobený větrem je rozdělen do dvou typů:

1. Drift - jsou tvořeny pouze pod vlivem větru.
2. Vítr (kombinovaný) - nevzniká jen kvůli síle větru, ale ve spojení s různou hustotou vody, svahem hladiny moře.

Směr proudění závisí na tom, kterým směrem se proudí vzduch. Větrné proudy jsou vždy jen povrchní. Nejsilnější z nich jsou západní větry, jejichž délka je asi 30 000 km, stejně jako proudy na jihu Passat.

Zajímavý fakt: Proud západních větrů nebo antarktický cirumpolár je jediným vodním proudem, který prochází všemi meridiány.

Mořské proudy tedy způsobují monzuny, obchodní větry a západní větry.

Proč je v zimě vyšší tlak na pevninu než na oceán a naopak v létě?

V zimě se pevnina chladí rychleji než mořské vody. Vzduch se tak ochladí na pevnině a zvyšuje se tlak. Nad vodním sloupcem je vzduch teplejší a tlak je nižší.

V létě je pozorována opačná situace. Povrch Země se zahřívá rychleji, takže nad ní se vytváří nízkotlaká oblast. Přes studený oceán - vysoký tlak.

To také určuje směr monzunů v různých ročních obdobích. Letní monzun fouká směrem k pevnině a zimní monzun směrem k oceánu.

Lidské použití větru

Vítr je elementárním zdrojem energie, který je navíc šetrný k životnímu prostředí. A ochrana ekologie je jedním z hlavních současných úkolů lidstva. Je zajímavé, že větrná energie slouží lidem už dlouhou dobu.

Dříve to byla nejjednodušší zařízení, jako jsou mlýny. Integrované větrné elektrárny jsou ve výstavbě, pomocí nichž se větrná energie mění na elektřinu.

Větrná energie může být přeměněna na následující druhy energie:

• kinetický - pro pohyb plachetnic (v minulosti), lety balónů;
• mechanický - pro zařízení čerpající vodu a mletí zrna (zastaralé metody);
• elektrické - pro výrobu elektřiny.

Větrná energie je potenciálně na šestém místě v seznamu možných zdrojů po slunečním záření, uhlí, uranu, ropě a zemním plynu. Možné množství elektřiny, které lze získat z větrných elektráren, je tedy asi 25–700 TW za rok.

Zajímavý fakt: Podle výpočtů Světové rady pro větrnou energii sníží aktivní vývoj větrné energie množství oxidu uhličitého vypouštěného do atmosféry o 1,5 miliardy tun ročně.

Přední země ve větrné energii (2015):

1. Čína - 115 000 MW.
2. USA - 65 000 MW.
3. Německo - 39 000 MW.
4. Španělsko - 22 000 MW.
5. Indie - 22 000 MW.
6. Velká Británie - 12 000 MW.
7. Kanada - 10 000 MW.
8. Francie - 9 000 MW.
9. Itálie - 8 000 MW.
10. Brazílie - 6 000 MW.

V Rusku je větrná energie špatně rozvinutá a existuje několik důvodů. Za prvé, průměrná rychlost větru na celém území je asi 5 m / s (roční výpočty). To je nedostatečný ukazatel pro standardní instalace, takže se přidávají náklady na další vybavení.

Za druhé je výhodné zvolit stabilní zdroje energie, které jsou nezávislé na různých faktorech (zejména přírodních). Větrná energie v naší zemi je spojena s mnoha dalšími nedostatky, zejména pokud jde o malé objemy. Například vysoké náklady na vybavení, bezproblémový provoz, údržba systémů atd.

Hodnota v přírodě

Vítr je nejdůležitějším přírodním faktorem, který ovlivňuje složky přírody: klimatické podmínky, geologické procesy, rostliny, zvířata atd.

Hlavní účinky větru:

1. Vznik silných oceánských proudů, které určují klima okolních oblastí.
2. Eroze půdy v důsledku foukání malých částic.
3. Vznik nových forem. Například přenos a pokládání písku větrem vede ke vzniku písečných dun.
4. Pouštní doprava a znečištění ovzduší. Například, v létě, obchod větry v severní polokouli ránu. Současně se postupně přibližují k oblastem subtropických pouští. V důsledku toho se prach ze Sahary během celé sezóny dostane do jihovýchodní části Severní Ameriky.
5. Šíření ohňů. Vítr je jedním z hlavních faktorů, které ovlivňují rychlé šíření požárů, zejména lesních požárů.
6. Účinek na rostliny. Proudy vzduchu šíří semena některých rostlin, omezují růst stromů a mohou také způsobovat mechanické poškození transportovanými pevnými částicemi.
7. Účinek na zvířata. Vítr zintenzivňuje chlad v kombinaci s nízkými teplotami - to je hlavní aspekt jeho dopadu na svět zvířat. Například tučňáci, ptáci, hmyz jsou nuceni přizpůsobit se vlivu větru. U některých druhů je výhodný pohyb vzdušných hmot - jelen rozpoznává dravce z dálky kvůli akutnímu čichu.

Zajímavý fakt: nejznámějšími rostlinami, které se šíří větrem, jsou pampelišky, javor, svlačec. K opylení mnoha rostlin dochází v důsledku přenosu pylu.

Proč vítr fouká z moře do země během dne a naopak v noci?

Základním faktorem je teplota a odpovídající atmosférický tlak, jako je tomu v případě monzunů zima / léto. Vítr, který se tvoří na hranici pevniny a moře, má své vlastní jméno - vánek.

Během dne se země zahřívá rychleji než voda, takže vítr fouká do nízkotlaké zóny. V noci se zemský povrch rychleji ochladí a voda zůstává teplá, takže vítr mění směr a fouká směrem k moři.

Za Zemí

Mimo naši planetu se rozlišuje několik typů větru:

• sluneční;
• planetární;
• mimozemšťan.

Sluneční vítr není pohyb vzduchových proudů, ale plazma, kterou sluneční atmosféra vyzařuje. K tomuto jevu dochází rychlostí asi 400 km / s. Heliosféra je velká část mezihvězdného prostoru, který obklopuje sluneční soustavu a je tvořena slunečním větrem.

Zajímavý fakt: Zemské magnetické pole zabraňuje vniknutí větru do atmosféry. Ale někdy záblesky na slunci jsou tak silné, že sluneční vítr přesto proniká touto ochranou a způsobuje polární záře, magnetické bouře.

Planetární vítr je pohyb plynů v horní atmosféře planety. Z tohoto důvodu ztrácí planeta schopnost interakce s jinými částicemi plynu. Pokud takové procesy trvají mnoho let, může planeta ztratit atmosféru, zásoby vody atd.

Na jiných planetách jsou také různé větry. Na Venuši foukají rychlostí 83 m / sa mohou létat kolem planety za několik dní Země. Na Jupiteru dosahuje vítr 100 m / s nebo více. Nejsilnější proudy na Saturn jsou kolem 375 m / s.

Zajímavý fakt: je známo, že na Marsu existuje několik typů větru. Například prachová tornáda a vítr foukající z pólů rychlostí asi 110 m / s.