Snaga vjetra: mjerenje i uporaba. Anemometar - uređaj za mjerenje brzine vjetra
Na meteorološkim postajama za određivanje smjera i brzine vjetra u blizini površine zemlje, vane. Postavlja se na visini od 10-12 m iznad površine zemlje. Za određivanje brzine vjetra na terenu koristi se ručni anemometar. U širokoj su upotrebi i meteorološke stanice električni anemometri I anemorumbometri, kao i samozapisni uređaji za kontinuirano bilježenje smjera i brzine vjetra - anemorumbografi.
Vjetrokaz Wilda (postaja)(Sl. 2.11) uređaj služi za mjerenje brzine i smjera vjetra.
Slika 2.11. Vjetrokaz Wilda:
1 - metalna ploča (preklopna ploča); 2 - luk s iglama (za određivanje brzine vjetra); 3 - vjetrokaz s protuutegom; 4 - kvačilo
Vjetromjer Tretyakova(Sl. 2.12) služi za mjerenje smjera i brzine vjetra u polju. Potreba za ovakvim mjerenjima proizlazi iz činjenice da se smjer, a posebno brzina vjetra u poljima mogu značajno razlikovati od podataka s meteoroloških lokacija. Tretjakovljev vjetromjer svojim djelovanjem podsjeća na vjetrokaz.
Slika 2.12. Vjetromjer Tretyakova(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije vodiča)
1 - vjetrokaz u obliku valovito zakrivljene ploče; 2 - protuuteg; 3 - pločica s otisnutim nazivima rumbova na donjem dijelu; 4 - metalna ploča u obliku žlice; 5 – protuuteg pričvršćen za ploču 4 pod kutom od 76°; 6 – izrez u srednjem dijelu ploča 4 i 5; 7 - pokazivač u obliku točke; 8 - nejednoliko mjerilo u m/s; 9 - horizontalna os; 10 - okomita šipka
Trenutno se za mjerenje smjera i brzine vjetra koriste daljinski instrumenti - anemorumbometri, koji se temelje na pretvorbi vrijednosti elemenata vjetra u električne veličine.
Anemorumbometar M-63(Sl. 2.13) koristi se za mjerenje smjera vjetra, trenutne brzine, prosječne brzine u desetominutnom intervalu i maksimalne brzine vjetra između mjerenja.
Slika 2.13. Anemorumbometar? - 63(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije vodiča)
1-senzor, 2-pokazivač smjera i brzine vjetra; 3 - napajanje; 4 - prijemnik vjetra koji registrira brzinu vjetra, 5 - vjetrokaz
Anemometar ručna šalica MS-13(Slika 2.14) služi za mjerenje prosječne brzine vjetra u rasponu od 1 do 20 m/s.
Slika 2.14. Anemometar ručna šalica MS-13(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije vodiča)
1 - prijemnik, gramofon s četiri hemisfere; 2 - metalna osovina, 3 - žičani okov za zaštitu od mehaničkih oštećenja; 4 - tijelo; 5 - brojčanik mehanizma za brojanje; 6 - kavez u obliku pomičnog prstena za uključivanje i isključivanje mehanizma, 7 - ušica za provlačenje uzice koja pomiče kavez, 8 - vijak za montažu anemometra na drveni stup.
Kontrolna pitanja
1. Koja zračna strujanja uključuje opća cirkulacija atmosfere?
2. Što su zračne mase? Koje vrste zračne mase razlikovati po temperaturi?
3. Koje se vrste zračnih masa razlikuju po geografskom mjestu nastanka?
4. Što su atmosferske fronte? Koje se fronte nazivaju toplim, a koje hladnim?
5. Što je ciklon? Kako se razvija ciklona?
6. Što je anticiklona? Kakvo je vrijeme u anticikloni?
7. Uzroci vjetra. Što karakterizira vjetar?
8. Koji se vjetrovi nazivaju lokalnim?
9. Koji se instrumenti koriste za mjerenje brzine i smjera vjetra?
Preuzmite punu verziju udžbenika (sa slikama, formulama, kartama, dijagramima i tablicama) u jednoj datoteci u MS Office Word formatu
Vjetar je kretanje zraka u odnosu na Zemljina površina, a misli se na horizontalnu komponentu ovog kretanja. Vjetar karakterizira vektor brzine, ali u praksi brzina označava samo brojčanu vrijednost brzine, smjer vektora brzine naziva se smjer vjetra. Brzina vjetra izražava se u metrima u sekundi, kilometrima na sat i čvorovima (nautička milja na sat). Za prevođenje brzine iz metara u sekundi u čvorove dovoljno je broj metara u sekundi pomnožiti s 2.
Postoji još jedna procjena brzine ili, kako se u ovom slučaju kaže, snage vjetra u bodovima, Beaufortova ljestvica, prema kojem je cijeli interval mogućih brzina vjetra podijeljen u 12 stupnjeva. Ova ljestvica povezuje snagu vjetra s različitim učincima koje proizvodi vjetar. različita brzina, kao što je stupanj valovitosti mora, njihanje grana drveća, širenje dima iz dimnjaka. Svaka gradacija brzine vjetra ima svoj naziv (vidi tablicu sa karakteristikama vjetra na Beaufortovoj ljestvici).
Tablica 1. Karakteristike brzine vjetra na Beaufortovoj ljestvici
| Brzina vjetra | Vanjski znakovi | Karakteristika vjetra |
|
| Bodovi | m/s |
||
| 0 | 0 - 0,5 | smiriti | Potpuna odsutnost vjetra. Dim se strmo diže. |
| 1 | 0,6 - 1,7 | miran | Dim odstupa od okomitog smjera, što vam omogućuje određivanje smjera vjetra. Upaljena šibica se ne gasi, ali je plamen primjetno skrenut |
| 2 | 1,8 - 3,3 | lako | Kretanje zraka može se odrediti prema licu. Lišće šušti. Plamen upaljene šibice brzo se ugasi. |
| 3 | 3,4 - 5,2 | slab | Primjetna fluktuacija lišća drveća. Vijore se svjetlosne zastave. |
| 4 | 5,3 - 7,4 | umjereno | Tanke grane se njišu. Diže se prašina, komadići papira. |
| 5 | 7,5 - 9,8 | svježe | Velike grane se njišu. Na vodi se dižu valovi. |
| 6 | 9,9 - 12,4 | snažna | Velike grane se njišu. Žice zuje. |
| 7 | 12,5 - 19,2 | snažna | Njišu se debla malih stabala. Valovi se razbijaju o jezerca. |
| 8 | 19,3 - 23,2 | oluja | Grane se lome. Kretanje osobe protiv vjetra je otežano. Opasno za brodove, naftne platforme i slične strukture. |
| 9 | 23,3 - 26,5 | silovita oluja | Kućne cijevi i crijepovi su otkidani s krovova, laki objekti su oštećeni. |
| 10 | 26,6 - 30,1 | puna oluja | Stabla su iščupana, a laki objekti znatno oštećeni. |
| 11 | 30,2 - 35,0 | oluja | Vjetar stvara velika razaranja lakih zgrada. |
| 12 | preko 35 | uragan | Vjetar proizvodi veliko razaranje |
Za potpuniju procjenu štete uzrokovane jakim vjetrovima, Američka nacionalna meteorološka služba dodala je Beaufortovu ljestvicu:
12,1 bod, brzina vjetra 35 - 42m/s. Snažan vjetar. Značajna oštećenja lakih drvenih konstrukcija. Neki telegrafski stupovi padaju.
12.2. 42-49 m/s. Do 50% lakih drvenih zgrada je uništeno, u ostalim zgradama - oštećenje vrata, krovova, prozora. Udar oborinske vode je 1,6-2,4 m iznad normalne razine mora.
12.3. 49-58 m/s. Potpuno uništenje svjetiljki. U čvrstim zgradama - velika šteta. Olujni udar - 1,5-3,5 m iznad normalne razine mora. Ozbiljne poplave, oštećenje zgrada vodom.
12.4. 58-70 m/s. Puni udar drveća. Potpuno uništenje pluća i teška oštećenja trajnih struktura. Olujni udar - 3,5-5,5 m iznad normalne razine mora. Jaka obalna abrazija. Teška oštećenja donjih etaža zgrada od vode.
12.5. više od 70 m/s. Mnoge izdržljive građevine uništava vjetar, brzinom od 80-100 m/s - također i kamen, brzinom od 110 m/s - gotovo sve. Olujni val iznad 5,5 m. Intenzivno razaranje poplavama.
Brzina vjetra na meteorološkim postajama mjeri se anemometrima; ako je uređaj samosnimajući, onda se naziva anemograf. Anemorumbograph određuje ne samo brzinu, već i smjer vjetra u načinu stalne registracije. Instrumenti za mjerenje brzine vjetra postavljaju se na visini od 10-15 m iznad površine, a vjetar koji se njima mjeri naziva se vjetar u blizini površine zemlje.
Smjer vjetra se određuje tako da se imenuje točka na horizontu odakle vjetar puše ili kut koji čini smjer vjetra s meridijanom mjesta gdje vjetar puše, tj. njegov azimut. U prvom slučaju razlikuje se 8 glavnih točaka horizonta: sjever, sjeveroistok, istok, jugoistok, jug, jugozapad, zapad, sjeverozapad i 8 srednjih.
8 glavnih smjerova smjera imaju sljedeće kratice (ruske i međunarodne): S-N, Yu-S, Z-W, V-E, SZ-NW, SV-NE, JZ-JZ, JI-JI.
Ako je smjer vjetra karakteriziran kutom, tada je odbrojavanje od sjevera u smjeru kazaljke na satu. U ovom slučaju, sjever će odgovarati 0 0 (360), sjeveroistok - 45 0, istok - 90 0, jug - 180 0, zapad - 270 0 .
Tijekom klimatološke obrade opažanja nad vjetrom za svaku točku izrađuje se dijagram koji predstavlja raspodjelu učestalosti smjerova vjetra duž glavnih točaka - “ruže vjetrova”.
Od početka polarne koordinate odložiti pravac duž rumba horizonta u segmentima, čija je duljina proporcionalna učestalosti vjetrova određenog smjera. Krajevi segmenata povezani su isprekidanom linijom. Mirna ponovljivost označena je brojem u sredini grafikona. Prilikom konstruiranja ruže vjetrova također možete uzeti u obzir prosječnu brzinu vjetra u svakom smjeru, množeći učestalost ovog smjera s njom, tada će grafikon pokazati u konvencionalnim jedinicama količinu zraka koju nose vjetrovi svakog smjera.
geostrofički vjetar. gradijent vjetra. geotriptički vjetar.
Vjetar se javlja zbog neravnomjerne raspodjele atmosferski pritisak, tj. s horizontalnim razlikama tlaka. Mjera neravnomjerne raspodjele tlaka je horizontalni barički gradijent. Zrak teži kretanju u smjeru ovog gradijenta, dok prima akceleraciju to veću, što je veći barički gradijent. Stoga je horizontalni barički gradijent sila koja ubrzava zrak, tj. izazivajući vjetar i mijenjajući njegovu brzinu. Sve druge sile koje se manifestiraju tijekom kretanja zraka mogu samo usporiti kretanje zraka ili ga odvratiti od smjera gradijenta. Utvrđeno je da gradijent od 1 hPa na 100 km stvara ubrzanje od 0,1 cm/s2. Kad bi na zrak djelovala samo sila baričkog gradijenta, tada bi kretanje zraka pod djelovanjem te sile bilo jednoliko ubrzano, a pri duljem izlaganju zrak bi dobio velike, neograničene brzine. Ali u stvarnosti, druge sile također djeluju na zrak, više ili manje uravnotežujući silu gradijenta. To je prije svega Coriolisova sila ili otklonska sila Zemljine rotacije. Rotacijsko ubrzanje ili Coriolisovo ubrzanje na Zemlji ima vrijednost
A=2wVsin y, (25)
Gdje:
w- kutna brzina Zemljina rotacija,
V - brzina vjetra,
y - geografska širina.
U ovom slučaju mislimo samo na horizontalnu komponentu rotacijske akceleracije. Iz formule je jasno da je ubrzanje najveće na polu, a nestaje na ekvatoru. Vrijednost Coriolisove sile za vjetar je istog reda veličine kao akceleracija koju stvara barički gradijent. Stoga otklonska sila Zemljine rotacije tijekom kretanja zraka može uravnotežiti silu baričnog gradijenta.
Vjetar, na koji djeluje samo sila baričkog gradijenta i Coriolisove sile, naziva se geostrofički. Pod uvjetom da su sile u ravnoteži jedna s drugom, kretanje vjetra je pravocrtno i jednoliko. Coriolisova sila na sjevernoj hemisferi usmjerena je pod pravim kutom na brzinu gibanja udesno, a njoj jednaka gradijentna sila mora biti usmjerena pod pravim kutom u odnosu na brzinu ulijevo. Stoga će na sjevernoj hemisferi geostrofički vjetar puhati duž izobara ostavljajući nizak tlak na lijevoj strani. Na južnoj hemisferi puše geostrofički vjetar ostavljajući nizak tlak udesno jer je Coriolisova sila usmjerena ulijevo.
U stvarnim uvjetima geostrofički vjetar javlja se u slobodnoj atmosferi, na visinama većim od 1 km, kada sila trenja postane toliko mala da se može zanemariti.
Ako se kretanje zraka odvija bez djelovanja sile trenja, ali krivocrtno, to znači da osim gradijentne sile i Coriolisove sile postoji i centrifugalna sila:
C \u003d V 2 / r, (26)
Gdje:
V - brzina,
r je polumjer zakrivljenosti putanje zraka koji se kreće.
Centrifugalna sila je usmjerena duž polumjera zakrivljenosti putanje prema van, prema konveksnosti putanje. Ako je kretanje zraka jednoliko, tada su sve tri sile uravnotežene. Takav teorijski slučaj jednolikog gibanja zraka po kružnim putanjama bez utjecaja sile trenja nazivamo gradijentnim vjetrom. Za gradijentni vjetar moguća su dva slučaja: u cikloni i u anticikloni. U ciklonu, tj. u baričnom sustavu s najnižim tlakom u središtu, centrifugalna sila uvijek je usmjerena prema van, protiv sile gradijenta. U pravilu je centrifugalna sila u stvarnim atmosferskim uvjetima manja od gradijentne sile, stoga, da bi se uravnotežile djelujuće sile, Coriolisova sila mora biti usmjerena u istom smjeru kao centrifugalna sila, a zajedno bi uravnotežile gradijentnu silu. Brzina vjetra trebala bi odstupati pod pravim kutom od Coriolisove sile, na sjevernoj hemisferi ulijevo. Vjetar bi trebao puhati duž kružnih izobara ciklone u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, odstupajući od baričkog gradijenta udesno.
U anticikloni je centrifugalna sila usmjerena prema van, prema konveksitetu izobara, tj. isto kao i jačina gradijenta. Coriolisova sila mora biti usmjerena unutar anticiklone kako bi uravnotežila dvije jednako usmjerene sile – gradijentnu i centrifugalnu. Brzina vjetra mora biti usmjerena tako da vjetar puše duž kružnih izobara anticiklone u smjeru kazaljke na satu. Ali gornje razmišljanje odnosi se samo na sjevernu hemisferu. U Južna polutka, gdje je Coriolisova sila usmjerena ulijevo od brzine, gradijent vjetra će odstupiti od gradijenta ulijevo. Stoga se za južnu hemisferu kretanje zraka duž izobara u ciklonu dobiva u smjeru kazaljke na satu, au anticiklonu - suprotno od kazaljke na satu. Pravi vjetar blizak je gradijentnom vjetru u ciklonima i anticiklonima samo u slobodnoj atmosferi, gdje nema utjecaja sile trenja.
Trenje u atmosferi je sila koja već postojećem kretanju zraka daje negativno ubrzanje, usporava kretanje i mijenja mu smjer. Sila trenja je najveća u blizini zemljine površine, opada s visinom i na razini od 1000 m postaje beznačajna u usporedbi s drugim silama. Visina na kojoj sila trenja praktički nestaje (u prosjeku 1000 m) naziva se razina trenja, niži sloj troposfere do razine trenja naziva se sloj trenja, odnosno planetarni granični sloj.
Brzina vjetra zbog trenja se toliko smanji da je na zemljinoj površini (u visini vjetrokaze) iznad kopna upola manja od brzine geostrofskog vjetra izračunate za isti barički gradijent.
Uniforma pravocrtno gibanje zrak u prisutnosti trenja naziva se geotriptički vjetar. Učinak sile trenja dovodi do činjenice da brzina geotriptičkog vjetra nije usmjerena duž izobara, već ih križa, odstupajući od gradijenta udesno (na sjevernoj hemisferi) i lijevo (na južnoj hemisferi), ali čineći s njim neki kut manji od pravog. U ovom slučaju, brzina vjetra može se rastaviti na dvije komponente - duž izobare i duž gradijenta. Kao rezultat toga, u sloju trenja u ciklonu, vjetar će puhati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, ulazeći od periferije prema središtu (na sjevernoj hemisferi) i u smjeru kazaljke na satu također od periferije prema središtu (na južnoj hemisferi). U anticikloni sjeverne hemisfere vjetar će puhati u smjeru kazaljke na satu prenoseći zrak iz unutrašnjosti anticiklone prema periferiji, a u anticikloni južne hemisfere suprotno od kazaljke na satu od središta anticiklone prema periferiji.
Promatranja potvrđuju da vjetar u blizini zemljine površine (s izuzetkom geografskih širina blizu ekvatora) odstupa od gradijenta tlaka za neki kut manji od izravnog (na sjevernoj hemisferi udesno, na južnoj hemisferi ulijevo). To podrazumijeva sljedeći položaj: ako stojite leđima okrenuti vjetru, a licem okrenuti kamo vjetar puše, tada će najmanji pritisak biti lijevo i nešto naprijed, a najveći pritisak biti desno i nešto iza. Ovaj položaj je pronađen empirijski i naziva se zakon baričkog vjetra ili Bays-Ballo zakon.
Zonalnost u raspodjeli tlaka i vjetra
Najstabilnija značajka u raspodjeli vjetra i tlaka na Zemlji je zonalnost. Razlog tome je zonalnost u raspodjeli temperature. Zonalnost kretanja zračnih masa (tj. zonalnost cirkulacije) očituje se u prevlasti geografskih širinskih komponenti vjetra (zapadnih i istočnih) nad meridionalnim komponentama. Stupanj dominacije može biti različit. Nad tropskim oceanima vrlo je izražena prevlast istočnih komponenti u transportu zraka u donjem dijelu troposfere. Također je dobro izražena prevlast zapadnih vjetrova u umjerenom pojasu južne polutke. Na sjevernoj hemisferi ta se prevlast može uočiti tek u statističkoj obradi dugog niza opažanja. A na istoku Azije u donjoj troposferi prevladavaju meridionalne komponente.
Meridijanske komponente zračnog prometa u općoj cirkulaciji atmosfere, iako su manje od zonalnih, vrlo su važne. Oni određuju razmjenu zraka između različitih geografskih širina Zemlje.
Zonska raspodjela tlaka i vjetra najjasnije se očituje u slobodnoj atmosferi, izvan sloja trenja. Kao što je poznato, raspodjela tlaka ponavlja raspodjelu temperature. Budući da temperatura u troposferi u prosjeku pada od niskih ka visokim širinama, meridionalni barički gradijent također je usmjeren, počevši od visine 4-5 km, od niskih prema visokim širinama. S tim u vezi, izobarna površina od 300 hPa prolazi zimi preko ekvatora na nadmorskoj visini od oko 9700 m, preko sjevernog pola na visini od oko 8400 m, preko južnog na visini od 8100 m. S takvom raspodjelom horizontalnog baričkog gradijenta, gradijentni vjetar bit će usmjeren na obje hemisfere od zapada prema istoku. Tako će se u gornjoj troposferi i donjoj stratosferi oko polova uočiti tzv. planetarni ciklonalni vrtlog: nad sjevernom hemisferom u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a nad južnom u smjeru kazaljke na satu. Na niskim geografskim širinama situacija je nešto drugačija. Činjenica je da se najveći tlak u gornjoj troposferi ne promatra iznad ekvatora, već u relativno uskom području blizu ekvatora, a barički gradijent u gornjoj troposferi usmjeren je prema ekvatoru. To znači da u gornjoj troposferi iznad ekvatorijalne zone dominira transport prema istoku.
U nižoj stratosferi prosječna raspodjela temperature duž meridijana ljeti je suprotna od troposferske. Polarna stratosfera je ljeti vrlo topla u odnosu na tropsku, i to najviše niske temperature pasti na ekvatorijalna zona, a najviši - do polarnog. Stoga se u stratosferi na visini od 18-20 km meridionalni gradijent mijenja u suprotan, usmjeren od pola prema ekvatoru. Na ljetnoj hemisferi postoji cirkumpolarna anticiklona i zračni transport prema istoku. Taj se fenomen naziva stratosferska cirkulacija zraka. Na zimskoj hemisferi nastavlja se zapadni prijenos.
U blizini zemljine površine iu nižoj troposferi (u sloju trenja) zonalna raspodjela tlaka je složenija, što je povezano s raspodjelom kopna i mora.
Tablica 2. Srednje geografske širine vrijednosti površinskog tlaka u hPa.
| Geografska širina u stupnjevima | Sjeverna polutka | Južna polutka |
||
| siječnja | lipanj | siječnja | lipanj | |
| 90 | 1012 | 1009 | - | - |
| 85 | 1012 | 1010 | - | - |
| 80 | 1013 | 1012 | - | - |
| 75 | 1013 | 1012 | - | - |
| 70 | 1014 | 1011 | 990 | 993 |
| 65 | 1015 | 1010 | 988 | 991 |
| 60 | 1014 | 1010 | 991 | 992 |
| 55 | 1014 | 1011 | 998 | 997 |
| 50 | 1017 | 1012 | 1005 | 1004 |
| 45 | 1018 | 1013 | 1011 | 1010 |
| 40 | 1020 | 1014 | 1015 | 1015 |
| 35 | 1021 | 1014 | 1019 | 1016 |
| 30 | 1020 | 1014 | 1021 | 1015 |
| 25 | 1019 | 1012 | 1020 | 1013 |
| 20 | 1016 | 1011 | 1018 | 1012 |
| 15 | 1014 | 1010 | 1016 | 1011 |
| 10 | 1012 | 1010 | 1013 | 1010 |
| 5 | 1010 | 1011 | 1012 | 1010 |
| 0 | 1010 | 1011 | - | - |
S obje strane ekvatora nalazi se zona niskog tlaka. U ovoj zoni u siječnju između 15 0 N.S. i 25 0 S, au srpnju između 35 0 S. sh. i 5 0 S tlak ispod 1013 hPa. Istodobno, paralela s najnižim tlakom pada u siječnju na 5-10 0 S, au srpnju - na 15 0 N. Ovo je zona ekvatorijalne depresije, koja se više proteže do ljetne hemisfere.
U smjeru visokih geografskih širina iz ove zone, tlak u svakoj hemisferi raste, a maksimalna vrijednost tlaka opažena je u siječnju na 30-32 0 sjeverne i južne geografske širine, au srpnju - na 33-37 0 s. sh. i 26-30 0 S To su dvije suptropske zone visoki krvni tlak, koji su od siječnja do srpnja blago pomaknuti prema sjeveru, a od srpnja do siječnja - prema jugu. Prosječne vrijednosti tlaka u ovoj zoni su 1018-1019 hPa.
Od suptropskih područja do još viših geografskih širina tlak opada. Ispod 70-75 0 N i ispod 60-65 0 s. postoji minimalni tlak u dvije subpolarne zone niski pritisak, a još dalje prema polovima tlak ponovno raste. Srednji godišnji tlak na razini mora na visokim geografskim širinama iznosi 1012 hPa na sjevernoj hemisferi i 989 hPa na južnoj. Na polovima tlak ponovno raste i kod sjevernog pola iznosi 1014 hPa, a kod južnog 991 hPa. Navedeni podaci o položaju širinskih zona niske i visokotlačni ukazuju na razlike u njihovom položaju između hemisfera. Dakle, zimska i ljetna osovina suptropskom pojasu visoki tlak na južnoj hemisferi nalazi se 5 0 bliže ekvatoru nego na sjevernoj hemisferi. S tim u vezi, os ekvatorskog korita nalazi se na sjevernoj hemisferi veći dio godine, u prosjeku godinu dana na geografskoj širini od oko 5 0. Iz suptropske zone visokog tlaka, pad tlaka u polarnoj dolini događa se brže na južnoj hemisferi nego na sjevernoj, a prema prosječnim geografskim širinama vrijednosti površinskog tlaka, južna polarna dolina je izraženija od sjeverne. U vezi sa sezonskim promjenama u priljevu sunčevog zračenja, zone planetarnog tlaka se ljeti pomiču prema polovima odgovarajuće hemisfere, a zimi prema ekvatoru. Ljeti se na sjevernoj hemisferi ekvatorska dolina pomiče prema sjeveru, a zimi se vraća prema jugu. Godišnji pomak njegove horizontalne osi je 20 0 , sezonski pomak suptropskih zona visokog tlaka je relativno mali. Opće je prihvaćeno da se od zime do ljeta njihove horizontalne osi pomiču za 50 geografske širine.
Pokušaji kvantitativnog objašnjenja geografske vezanosti geografskih širina zona povećanog i sniženi tlak rađeni su već duže vrijeme, ali još nema zadovoljavajućeg odgovora. Stoga se u suvremenim empirijskim modelima opće cirkulacije atmosfere geografski položaj zone različitog tlaka uzimaju se kao dane. Formiranje zona visokog tlaka u suptropima i zona niskog tlaka u subpolarnim geografskim širinama objašnjava se osobitostima ciklonske aktivnosti. Na primjer, anticiklone koje se javljaju u umjereni pojas s općim zapadnim prijenosom, tijekom svog kretanja prebacuju se u niže geografske širine i tamo se intenziviraju stvarajući zonu povećanog tlaka. Cikloni se, naprotiv, tijekom svog kretanja u istim srednjim geografskim širinama pomiču na više visoke geografske širine tvoreći subpolarnu zonu niskog tlaka. Takvo razdvajanje ciklona i anticiklona ovisi o promjeni otklonske sile Zemljine rotacije (Coriolisova sila) s geografskom širinom.
Zonska raspodjela tlaka i transporta zraka u blizini zemljine površine i u nižoj troposferi (shema). S desne strane, smjer baričkih gradijenata duž meridijana u odgovarajućim zonama.
Smjer prijenosa zračnih masa u nižim slojevima troposfere povezan je sa zonskom raspodjelom zona visokog i niskog tlaka. do 60-650 s. sh. i y.sh. Zapadni transport najizraženiji je preko oceana na južnoj hemisferi. Nad kontinentima je učestalost zapadnih vjetrova rjeđa.
Uz periferiju suptropske zone visokog tlaka okrenutu prema ekvatoru, t.j. u tropima je barički gradijent u blizini zemljine površine usmjeren prema ekvatoru, a ovdje dominira transport prema istoku, pokrivajući cijeli tropska zona. To su takozvani pasati - stabilni istočni tropski vjetrovi.
U polarnom području, barički gradijent je usmjeren od pola prema subpolarnim geografskim širinama, što stvara zračni transport prema istoku. Prevladavanje istočnih vjetrova najjasnije je izraženo na Antarktici, gdje postoje područja sa stalnim istočnim vjetrovima.
Vjetar kao prirodni fenomen poznat je svima od tada rano djetinjstvo. On ugađa svježim dahom u vrućem danu, vozi brodove po moru, može savijati drveće i lomiti krovove na kućama. Glavne karakteristike koje određuju vjetar su njegova brzina i smjer.
Sa znanstvenog gledišta, kretanje zračnih masa u horizontalnoj ravnini naziva se vjetar. Ovo kretanje se događa jer postoji razlika u atmosferskom tlaku i toplini između dvije točke. Zrak se kreće iz područja visokog tlaka u područja nižeg tlaka. Rezultat je vjetar.
Karakteristike vjetra
Za karakterizaciju vjetra koriste se dva glavna parametra: smjer i brzina (sila). Smjer je određen stranom horizonta s koje puše. Može se iskazivati u rusmbima, u skladu sa ljestvicom od 16 rumba. Prema njoj, vjetar može biti sjeverni, jugoistočni, sjevero-sjeverozapadni i tako dalje. također se može mjeriti u stupnjevima, u odnosu na liniju meridijana. Ova ljestvica definira sjever kao 0 ili 360 stupnjeva, istok kao 90 stupnjeva, zapad kao 270 stupnjeva, a jug kao 180 stupnjeva. S druge strane, mjere se u metrima u sekundi ili u čvorovima. Čvor je približno jednak 0,5 kilometara na sat. Snaga vjetra također se mjeri u bodovima, prema Beaufortovoj ljestvici.
Prema kojem se određuje jačina vjetra
Ova vaga je puštena u promet 1805. godine. A 1963. Svjetsko meteorološko udruženje usvojilo je gradaciju koja vrijedi do danas. U svom okviru, 0 bodova odgovara tišini, u kojoj će se dim dizati okomito prema gore, a lišće na drveću ostaje nepomično. Snaga vjetra od 4 boda odgovara umjerenom vjetru, u kojem se na površini vode stvaraju mali valovi, tanke grane i lišće na drveću mogu se ljuljati. 9 bodova odgovara olujnom vjetru, u kojem čak velika stabla, lomiti crijepove s krovova, penjati se visoki valovi na moru. A najveća snaga vjetra u skladu s ovom ljestvicom, naime, 12 bodova, pada na uragan. Ovo je prirodni fenomen u kojem vjetar uzrokuje ozbiljnu štetu, čak se i kapitalne zgrade mogu srušiti.
Korištenje snage vjetra
Snaga vjetra naširoko se koristi u energetskom sektoru kao jedan od obnovljivih izvora prirodni izvori. Od pamtivijeka čovječanstvo koristi ovaj resurs. Dovoljno je prisjetiti se ili jedrenjaka. Vjetrenjače, uz pomoć kojih se vjetar pretvara za daljnju upotrebu, naširoko se koriste na mjestima koja karakteriziraju stalni jaki vjetrovi. Od različitih područja primjene takvog fenomena kao što je energija vjetra, također je vrijedno spomenuti zračni tunel.
Vjetar - prirodna pojava, koji može donijeti zadovoljstvo ili uništenje, kao i biti koristan za čovječanstvo. A njegovo konkretno djelovanje ovisi o tome kolika će biti snaga (ili brzina) vjetra.
Vjetar- to je horizontalno kretanje (strujanje zraka paralelno s površinom zemlje), koje je posljedica neravnomjerne raspodjele topline i atmosferskog tlaka i usmjereno je iz zone visokog tlaka u zonu niskog tlaka
Vjetar karakteriziraju brzina (jačina) i smjer. Smjer određen je stranama horizonta s kojih puše, a mjeri se u stupnjevima. Brzina vjetra mjereno u metrima u sekundi i kilometrima na sat. Jačina vjetra mjeri se u bodovima.
Vjetar u čizmama, m/s, km/h
Beaufortova ljestvica- uvjetna ljestvica za vizualna procjena i zapise o snazi (brzini) vjetra u bodovima. U početku ga je razvio engleski admiral Francis Beaufort 1806. kako bi odredio snagu vjetra prema prirodi njegove manifestacije na moru. Od 1874. godine ova je klasifikacija prihvaćena za široku (na kopnu i moru) uporabu u međunarodnoj sinoptičkoj praksi. Sljedećih godina je mijenjan i dorađivan (Tablica 2). Kao nula bodova uzeto je stanje potpunog mirna na moru. U početku je sustav bio od trinaest točaka (0-12 bft, na Beaufortovoj ljestvici). Godine 1946 ljestvica je povećana na sedamnaest (0-17). Jačina vjetra u ljestvici određena je međudjelovanjem vjetra s razne predmete. U posljednjih godina, jačina vjetra, češće, procjenjuje se brzinom, mjerenom u metrima u sekundi - na površini zemlje, na visini od oko 10 m iznad otvorene, ravne površine.
U tablici je prikazana Beaufortova ljestvica koju je 1963. usvojila Svjetska meteorološka organizacija. Ljestvica uznemirenja mora je deveterostupanjska (parametri su dani za veliko područje mora; u malim područjima - manje uzbuđenja). Opisi djelovanja od kretanja zračnih masa dati su "za uvjete zemljine atmosfere u blizini zemljine ili vodene površine", i temperature iznad nule. Na planetu Mars, na primjer, omjeri će biti drugačiji.
Snaga vjetra u bodovima na Beaufortovoj ljestvici i valovi mora
stol 1
| Bodovi | Oznaka riječi vjetroelektrane | Brzina vjetra, m/s | Brzina vjetra km/h | djelovanje vjetra |
|
na zemlji |
na moru (bodovi, uzbuđenje, karakteristike, visina i valna duljina) |
||||
| 0 | Smiriti | 0-0,2 | Manje od 1 | Potpuna odsutnost vjetra. Dim se diže okomito, lišće drveća je nepomično. | 0. Bez uzbuđenja
Zrcalno glatko more |
| 1 | Miran | 0,3-1,5 | 2-5 | Dim malo odstupa od okomitog smjera, lišće drveća je nepomično | 1. Slabo uzbuđenje.
Na moru je lagano mreškanje, na grebenima nema pjene. Visina valova je 0,1 m, duljina 0,3 m. |
| 2 | Lako | 1,6-3,3 | 6-11 | Osjeća se vjetar u lice, lišće ponekad lagano zašušti, vjetrokaz se počne pomicati, | 2. Slabo uzbuđenje
Grebeni se ne prevrću i izgledaju staklasto. Na moru su kratki valovi visoki 0,3 m i dugi 1-2 m. |
| 3 | Slab | 3,4-5,4 | 12-19 | Lišće i tanke grane drveća s lišćem neprestano fluktuiraju, lagane zastave se njišu. Dim, takoreći, liže s vrha cijevi (brzinom većom od 4 m / s). | 3. Lagano uzbuđenje
Kratki, dobro definirani valovi. Grebeni, prevrćući, stvaraju staklastu pjenu, povremeno se formiraju male bijele janjetine. Prosječna visina vala je 0,6-1 m, duljina - 6 m. |
| 4 | Umjereno | 5,5-7,9 | 20-28 | Vjetar diže prašinu i papire. Tanke grane drveća njišu se bez lišća. Dim se miješa u zraku, gubi svoj oblik. Ovo je najbolji vjetar za rad konvencionalnog vjetrogeneratora (s promjerom kotača vjetra od 3-6 m) | 4. Umjereno uzbuđenje
Valovi su izduženi, na mnogim mjestima vidljivi su bijeli janjci. Visina vala 1-1,5 m, duljina - 15 m. Dovoljan potisak vjetra za jedrenje na dasci (na dasci pod jedrima), s mogućnošću ulaska u način planiranja (uz vjetar od najmanje 6-7 m / s) |
| 5 | Svježe | 8,0-10,7 | 29-38 | Grane i tanka debla se njišu, vjetar se osjeća rukom. Izvlači velike zastave. Zviždanje u ušima. | 4. Uznemireno more
Dobro razvijeni u duljini, ali ne baš veliki valovi, posvuda su vidljivi bijeli janjadi (u nekim slučajevima nastaju prskanja). Visina vala 1,5-2 m, duljina - 30 m |
| 6 | Jaka | 10,8-13,8 | 39-49 | Debele grane drveća se njišu, tanka stabla se savijaju, telegrafske žice bruje, kišobrani se teško koriste. | 5. Velika gužva
Počinju se stvarati veliki valovi. Bijeli pjenasti grebeni zauzimaju velike površine. Stvara se vodena magla. Visina valova - 2-3 m, duljina - 50 m |
| 7 | Jaka | 13,9-17,1 | 50-61 | Debla se njišu, velike se grane savijaju, teško je ići protiv vjetra. | 6. Jako uzbuđenje
Valovi se gomilaju, kreste se lome, pjena pada u trakama na vjetru. Visina valova do 3-5 m, duljina - 70 m |
| 8 | Vrlo snažna |
17,2-20,7 | 62-74 | Tanke i suhe grane drveća se lome, ne može se govoriti u vjetar, vrlo je teško ići protiv vjetra. | 7. Vrlo jako uzbuđenje
Umjereno visoki, dugi valovi. Na rubovima grebena prskanje počinje skidati. Pruge pjene leže u redovima u smjeru vjetra. Visina vala 5-7 m, duljina - 100 m |
| 9 | Oluja | 20,8-24,4 | 75-88 | Veliko drveće se savija, velike se grane lome. Vjetar raznosi crijepove s krovova | 8. Vrlo jako uzbuđenje
visoki valovi. Pjena u širokim gustim prugama leži na vjetru. Vrhovi valova počinju se prevrtati i raspadati u prskanje, što pogoršava vidljivost. Visina valova - 7-8 m, duljina - 150 m |
| 10 | Jaka oluja |
24,5-28,4 | 89-102 | Rijetko na suhom. Značajna razaranja objekata, vjetar obara stabla i čupa ih iz korijena | 8. Vrlo jako uzbuđenje
Vrlo visoki valovi s dugim vrhovima zakrivljenim prema dolje. Dobivenu pjenu vjetar raznosi u velikim pahuljicama u obliku debelih bijelih pruga. Površina mora bijela je od pjene. Snažan huk valova nalik je udarcima. Vidljivost je slaba. Visina - 8-11 m, duljina - 200 m |
| 11 | Okrutno oluja |
28,5-32,6 | 103-117 | Primjećuje se vrlo rijetko. Praćena velikim razaranjima na velikim područjima. | 9. Iznimno visoki valovi.
Mali do srednji čamci ponekad su izvan vidokruga. More je sve prekriveno dugim bijelim pahuljicama pjene, koje se nalaze na vjetru. Rubovi valova posvuda su otpuhani u pjenu. Vidljivost je slaba. Visina - 11m, dužina 250m |
| 12 | uragan | >32,6 | Preko 117 | Razarajuće razaranje. Pojedinačni udari vjetra dostižu brzinu od 50-60 m.sec. Uragan se može dogoditi prije velike grmljavinske oluje | 9. Izuzetno uzbuđenje
Zrak je ispunjen pjenom i sprejom. More je prekriveno prugama pjene. Vrlo slaba vidljivost. Visina vala >11m, duljina - 300m. |
Da bi lakše pamtili(sastavio: autor web stranice)
3 - Slabo - 5 m / s (~ 20 km / h) - lišće i tanke grane drveća stalno se njišu
5 - Svježe - 10 m / s (~ 35 km / h) - izvlači velike zastave, zviždi u ušima
7 - Jako - 15 m / s (~ 55 km / h) - telegrafske žice zuje, teško je ići protiv vjetra
9 - Oluja - 25 m/s (90 km/h) - vjetar ruši drveće, ruši zgrade
* Duljina vala vjetra na površini vodenih tijela (rijeka, mora i sl.) najmanja je udaljenost, horizontalno, između vrhova susjednih grebena.
Rječnik:
Povjetarac– slab obalni vjetar jačine do 4 boda.
normalan vjetar- prihvatljiv, optimalan za nešto. Na primjer, za sportsko jedrenje na dasci potrebna vam je dovoljna snaga vjetra (barem 6-7 metara u sekundi), a kada skakanje padobranom naprotiv, bolje je mirno vrijeme (isključujući bočno zanošenje, jake udare vjetra blizu površine zemlje i povlačenje kupole nakon slijetanja).
oluja naziva se dugotrajan i olujni vjetar do uragana, jačine veće od 9 bodova (gradacija na Beaufortovoj ljestvici), praćen razaranjima na kopnu i jakim valovima na moru (oluja). Oluje su: 1) nevrijeme; 2) prašnjavi (pješčani); 3) bez prašine; 4) snijeg. Olujne oluje počinju iznenada i jednako brzo završavaju. Njihovo djelovanje karakterizira ogromna razorna moć (takav vjetar ruši zgrade i čupa drveće). Ove oluje moguće su posvuda u europskom dijelu Rusije, kako na moru tako i na kopnu. U Rusiji sjeverna granica rasprostranjenosti prašnih oluja prolazi kroz Saratov, Samaru, Ufu, Orenburg i planine Altaj. Snježne oluje velike jačine javljaju se u ravnicama europskog dijela i u stepskom dijelu Sibira. Obično su oluje uzrokovane prolaskom aktivne atmosferske fronte, dubokog ciklona ili tornada.
nevrijeme- jak i oštar udar vjetra (Najveći udari) brzine 12 m/s i više, obično popraćen grmljavinom. Jak vjetar pri brzini većoj od 18-20 metara u sekundi odnosi loše učvršćene objekte, znakove i može lomiti reklamne panoe i grane drveća, uzrokovati kidanje dalekovoda, što stvara opasnost za ljude i automobile ispod njih. Olujni, olujni vjetar javlja se tijekom prolaska atmosferske fronte i uz brzu promjenu tlaka u baričnom sustavu.
Vrtlog – atmosfersko obrazovanje s rotacijskim kretanjem zraka oko okomite ili nagnute osi.
uragan(tajfun) - vjetar razorne snage i znatnog trajanja, čija brzina prelazi 120 km/h. "Živi", tj. kreće se, uragan obično traje 9-12 dana. Prognostičari su mu dali ime. Uragan ruši zgrade, čupa drveće, ruši lake objekte, kida žice, oštećuje mostove i ceste. Njegova razorna snaga može se usporediti s potresom. Domovinski uragani - oceanska prostranstva, bliže ekvatoru. Cikloni zasićeni vodenom parom odavde odlaze prema zapadu, sve se više uvijaju i povećavaju brzinu. Promjeri ovih divovskih vrtloga su nekoliko stotina kilometara. Uragani su najaktivniji u kolovozu i rujnu.
U Rusiji se uragani najčešće javljaju u Primorskom i Habarovskom kraju, na Sahalinu, Kamčatki, Čukotki i Kurilskom otočju.
Tornada su okomiti vrtlozi; oluje su češće horizontalne, uključene u strukturu ciklona.
Riječ "tornado" je ruska, a dolazi od semantičkog pojma "sumrak", odnosno tmurna, grmljavinska situacija. Tornado je ogromni rotirajući lijevak, unutar kojeg je nizak tlak, a svi predmeti koji se nađu na putu tornada bivaju uvučeni u ovaj lijevak. Dok se približava, čuje se zaglušujuća rika. Tornado se kreće iznad tla prosječnom brzinom od 50-60 km/h. Smrtni slučajevi su kratkotrajni. Neki od njih "žive" sekunde ili minute, a samo rijetki - do pola sata.
Na sjevernoameričkom kontinentu zove se tornado tornado, i u Europi tromb. Tornado može podići automobil u zrak, iščupati drveće, osakatiti most, uništiti gornje katove zgrada.
Tornado u Bangladešu, promatran 1989. godine, uvršten je u Guinnessovu knjigu rekorda kao najstrašniji i najrazorniji tornado u cijeloj povijesti promatranja.Unatoč činjenici da su stanovnici grada Shaturia bili unaprijed upozoreni na približavanje tornada, 1300 ljudi postalo je njegovim žrtvama.
U Rusiji su tornada češća u ljetnim mjesecima na Uralu, Obala Crnog mora, u regiji Volga i Sibiru.
Prognostičari uragane, oluje i tornada svrstavaju u izvanredne događaje s umjerenom brzinom širenja, pa je najčešće moguće na vrijeme objaviti upozorenje na oluju. Može se prenijeti putem kanala civilne zaštite: nakon zvuka sirena " Pažnja svima!"Morate poslušati poruku lokalne televizije i radija.
Simboli na meteorološkim kartama vremenskih pojava povezanih s vjetrom
U meteorologiji i hidrometeorologiji smjer vjetra ("otkuda puše") označen je na karti u obliku strelice, čija vrsta perja pokazuje prosječnu brzinu strujanja zraka. U zračnoj plovidbi - naziv smjera je različit od suprotnog. U plovidbi na vodi, jedinica brzine (čvor) broda je jedna nautička milja na sat (deset čvorova odgovara otprilike pet metara u sekundi).
Na vremenskoj karti dugo pero strelice vjetra znači 5 m/s, kratko - 2,5 m/s, u obliku trokutaste zastave - 25 m/s (slijedi nakon kombinacije četiri duge linije i 1 kratke). U primjeru prikazanom na slici puše vjetar jačine 7-8 m/s. Uz nestabilan smjer vjetra, križ se postavlja na kraj strelice.
Na slici je prikazano konvencije smjerovi i brzine vjetra koji se koriste na vremenskim kartama, kao i primjer primjene ikona i fragmenata iz stoćelijske matrice vremenskih simbola (primjerice, snježne oluje i snježne napuhe, kada dođe do porasta i preraspodjele površinski sloj zrak od prethodno palog snijega).
Ovi simboli mogu se vidjeti na sinoptičkoj karti Hidrometeorološkog centra Rusije (http://meteoinfo.ru) sastavljenoj kao rezultat analize trenutnih podataka na području Europe i Azije, gdje su shematski prikazane granice toplih i hladnih zona. atmosferske fronte te smjer njihovog kretanja duž zemljine površine.
Što učiniti ako je upozorenje na oluju?
1. Čvrsto zatvorite i osigurajte sva vrata i prozore. Zalijepite trake gipsa poprečno na staklo (kako se krhotine ne bi razletjele).
2. Pripremite zalihe vode i hrane, lijekove, svjetiljku, svijeće, petrolejku, spremnik baterija, dokumente i novac.
3. Isključite plin i struju.
4. Uklonite predmete s balkona (dvorišta) koje bi vjetar mogao odnijeti.
5. Od lakših zgrada prijeđite na izdržljivija skloništa ili skloništa civilne zaštite.
6. U seoskoj kući, preselite se u njen najprostraniji i izdržljiviji dio, a najbolje od svega - u podrum.
8. Ako imate auto, pokušajte se voziti što dalje od epicentra uragana.
Djeca iz vrtića i škola moraju biti poslana kući unaprijed. Ako upozorenje na oluju stigne prekasno, djecu treba smjestiti u podrume ili središta zgrada.
Uragan, tornado ili oluju najbolje je dočekati u skloništu, unaprijed pripremljenom skloništu ili barem u podrumu. Međutim, često se upozorenje na oluju daje samo nekoliko minuta prije dolaska elemenata, a za to vrijeme nije uvijek moguće doći do skloništa.
Ako ste bili vani za vrijeme uragana
2. Ne možete biti na mostovima, nadvožnjacima, nadvožnjacima, na mjestima gdje se skladište zapaljive i otrovne tvari.
3. Sakrij se ispod mosta, armirano-betonske nadstrešnice, u podrumu, podrumu. Možete leći u rupu ili bilo koju depresiju. Zaštititi oči, usta i nos od pijeska i zemlje.
4. Ne možete se popeti na krov i sakriti na tavanu.
5. Ako se vozite ravnim područjem, zaustavite se, ali ne napuštajte vozilo. Čvršće mu zatvorite vrata i prozore. Pokrijte stranu hladnjaka motora tijekom snježne oluje. Ako vjetar nije jak, snijeg s auta možete s vremena na vrijeme skidati lopatom kako ne biste ostali zatrpani pod debelim slojem snijega.
6. Ako ste u javnom prijevozu, odmah ga napustite i potražite sklonište.
7. Ako vas je nepogoda zatekla na povišenom ili otvorenom mjestu, trčite (puzite) prema bilo kojem zaklonu (do kamenjara, šume) koji bi mogao ugasiti snagu vjetra, ali se čuvajte pada grana i drveća.
8. Kad vjetar utihne, nemojte odmah napuštati sklonište, jer se nevrijeme može ponoviti za nekoliko minuta.
9. Ostanite mirni i ne paničarite, pomozite ozlijeđenima.
Kako se ponašati nakon prirodnih katastrofa
1. Izlazeći iz skloništa, osvrnite se oko sebe na nadvišene predmete i dijelove konstrukcija, slomljene žice.
2. Nemojte paliti plin i vatru, nemojte uključivati struju dok posebne službe ne provjere stanje komunikacija.
3. Ne koristite lift.
4. Ne ulazite u oštećene zgrade, ne približavajte se pokidanim električnim žicama.
5. Odraslo stanovništvo pruža pomoć spasiocima.
Uređaji
Točna brzina vjetra određuje se pomoću instrumenta – anemometra. Ako nema takvog uređaja, možete napraviti kućnu izradu vjetromjerne "Wild board" (slika 1), s dovoljnom točnošću mjerenja za brzine vjetra do deset metara u sekundi.
Riža. 1. Domaća ploča za mjerenje vjetra - Wild Vane:
1 - okomita cijev (duljine 600 mm) sa zavarenim šiljastim gornjim krajem, 2 - prednja vodoravna šipka vjetrokazice s protuutegom s kugličnim utegom; 3 - impeler lopatice; 4 - gornji okvir; 5 - vodoravna os šarke ploče; 6 - daska za vjetar (težine 200 g). 7 - donja fiksna okomita šipka s indikatorima kardinalnih točaka fiksiranih na njoj: C - sjever, jug - jug, 3 - zapad, B - istok; Br. 1 - Br. 8 - igle pokazivača brzine vjetra.
Vjetrokaz se postavlja na visini od 6 - 12 metara, iznad otvorene ravne površine. Ispod lopatice fiksno su pričvršćene strelice koje pokazuju smjer vjetra. Iznad lopatice na cijev 1 na vodoravnoj osi 5 zglobno je pričvršćena na okvir 4 daska za vjetar 6 dimenzija 300x150 mm. Težina ploče - 200 grama (prilagođeno prema referentnom uređaju). Iz okvira 4 proteže se lučni segment (s polumjerom 160 mm) koji je pričvršćen na njega s osam klinova, od kojih su četiri duga (140 mm svaki) i četiri kratka (100 mm svaki). Kutovi pod kojima su fiksirani su s vertikalom za zatik br. 1-0°; №2 - 4°; br. 3 - 15,5°; #4 - 31°; br. 5 - 45,5 °; #6 - 58°; #7 - 72°; Broj 8-80.5°.
Brzina vjetra određuje se mjerenjem kuta otklona daske. Nakon što ste odredili položaj ploče za vjetar između lučnih klinova, pogledajte tablicu. 1, gdje ovaj položaj odgovara određenoj brzini vjetra.
Položaj ploče između pinova daje samo približan pokazatelj brzine vjetra, pogotovo jer se snaga vjetra mijenja brzo i često. Ploča nikada ne ostaje dugo u bilo kojem položaju, već stalno fluktuira unutar određenih granica. Promatrajući promjenu nagiba ove ploče tijekom 1 minute, određuje se njezin prosječni nagib (izračun usrednjavanjem maksimalne vrijednosti) i tek nakon toga prosuđuje se prosječna minutna brzina vjetra. Za veliku brzinu vjetra koja prelazi 12-15 m / s, očitanja ovog uređaja imaju nisku točnost (u ovom ograničenju, to je glavni nedostatak razmatrane sheme).
Primjena
Prosječna brzina vjetra na Beaufortovoj ljestvici u različite godine njegovu primjenu
tablica 2
| postići | verbalni karakteristika |
Prosječna brzina vjetra (m/s) prema preporuci | ||||
| Simpson | Koeppen | Međunarodni meteorološki odbor | ||||
| 1906 | 1913 | 1939 | 1946 | 1963 | ||
| 0 | Smiriti | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | Tihi vjetar | 0,8 | 0,7 | 1,2 | 0,8 | 0,9 |
| 2 | Lagani povjetarac | 2,4 | 3,1 | 2,6 | 2,5 | 2,4 |
| 3 | slab vjetar | 4,3 | 4,8 | 4,3 | 4,4 | 4,4 |
| 4 | umjeren vjetar | 6,7 | 6,7 | 6,3 | 6,7 | 6,7 |
| 5 | Svježi vjetrić | 9,4 | 8,8 | 8,7 | 9,4 | 9,3 |
| 6 | Jak vjetar | 12,3 | 10,8 | 11,3 | 12,3 | 12,3 |
| 7 | jak vjetar | 15,5 | 12,7 | 13,9 | 15,5 | 15,5 |
| 8 | Vrlo jak vjetar | 18,9 | 15,4 | 16,8 | 18,9 | 18,9 |
| 9 | Oluja | 22,6 | 18,0 | 19,9 | 22,6 | 22,6 |
| 10 | Jaka oluja | 26,4 | 21,0 | 23,4 | 26,4 | 26,4 |
| 11 | Snažna oluja | 30,0 | 27,1 | 30,6 | 30,5 | |
| 12 | uragan | 29,0 | 33,0 | 32,7 | ||
| 13 | 39,0 | |||||
| 14 | 44,0 | |||||
| 15 | 49,0 | |||||
| 16 | 54,0 | |||||
| 17 | 59,0 | |||||
Ljestvicu uragana razvili su Herbert Saffir i Robert Simpson ranih 1920-ih kako bi izmjerili potencijalnu štetu od uragana. Temelji se na numeričkim maksimalnim brzinama vjetra i uključuje procjenu olujnih valova u svakoj od pet kategorija. U azijskim zemljama ovaj prirodni fenomen naziva se tajfun (u prijevodu sa kineski- "veliki vjetar"), a na sjeveru i Južna Amerika naziva se uragan. Pri kvantificiranju brzine strujanja vjetra primjenjuju se sljedeće kratice: km/h / mph- kilometri / milje na sat, m/s- metara u sekundi.
tablica 3
| № | Kategorija | maksimalna brzina vjetar | Olujni valovi, m | Djelovanje na kopnene objekte | Utjecaj na obalno područje |
| 1 | Minimum | 119-153 km/h 74-95 mph 33-42 m/s |
12-15 | Oštećeno drveće i grmlje | Manje štete na gatovima, pojedini brodovi u sidrištu su otkinuti sa sidra |
| 2 | Umjereno | 154-177 km/h 96-110 mph 43-49 m/s |
18-23 | Značajne štete na drveću i grmlju; pojedina stabla su srušena, montažne kuće su jako oštećene | Značajna oštećenja na pristaništima i marinama, brodice u sidrištu otrgnute sa sidra |
| 3 | Značajan | 178-209 km/h 111-129 mph 49-58 m/s |
27-36 | Srušena su velika stabla, uništene su montažne kuće, na nekim manjim objektima oštećeni su prozori, vrata i krovovi. | Ozbiljne poplave duž obale; male zgrade na obali uništene |
| 4 | Ogroman | 210-249 km/h 130-156 mph 58-69 m/s |
39-55 | Drveće, grmlje i reklamne ploče su srušeni, montažne kuće sravnjene sa zemljom, prozori, vrata i krovovi teško oštećeni. | Poplavljena područja koja se nalaze na visini do 3 metra nadmorske visine; poplave se protežu 10 km u unutrašnjosti; oštećenja od valova i krhotina koje oni nose |
| 5 | Katastrofa | >250 km/h >157 mph > 69 m/s |
Preko 55 | Sva stabla, grmlje i reklamne ploče su srušeni, mnoge su zgrade ozbiljno oštećene; neke zgrade su potpuno uništene; montažne kuće srušene | Teška oštećenja nastala su na donjim etažama zgrada do 4,6 metara nadmorske visine na području koje se proteže 457 metara u unutrašnjost. Nužne su masovne evakuacije stanovništva iz obalnih područja |
tornado ljestvica
Ljestvica tornada (Fujita-Pearsonova ljestvica) razvio je Theodore Fujita kako bi klasificirao tornada prema stupnju oštećenja uzrokovanih vjetrom. Tornada su tipična uglavnom za Sjevernu Ameriku.
tablica 4
| Kategorija | Brzina, km/h | Šteta |
| F0 | 64-116 | Uništava dimnjake, oštećuje krošnje drveća |
| F1 | 117-180 | Razbija montažne (panelne) kuće iz temelja ili ih prevrće |
| F2 | 181-253 | Značajna razaranja. Ruše se montažne kuće, čupaju se stabla |
| F3 | 254-332 | Ruši krovove i zidove, razbacuje automobile, prevrće kamione |
| F4 | 333-419 | Ruši utvrđene zidove |
| F5 | 420-512 | Podiže kuće i prenosi ih na znatnu udaljenost |
Rječnik pojmova:
Zavjetrinska strana objekta (zaštićeno od vjetra samim objektom; područje povećanog tlaka, zbog jakog usporavanja protoka) licem na koje vjetar puše. Na slici - desno. Na primjer, na vodi mali brodovi prilaze većim brodovima s njihove zavjetrine (tamo su zaštićeni trupom velikog broda od valova i vjetra). Tvornice-poduzeća koja se "puše" trebaju biti smještena, u odnosu na stambenu urbanu izgradnju - na strani zavjetrine (u smjeru prevladavajući vjetrovi) i biti odvojeni od tih područja prilično širokim zonama sanitarne zaštite. 
privjetrinska strana objekt (brdo, morsko plovilo) - na strani odakle vjetar puše. Na privjetrinskoj strani grebena dolazi do uzlaznih kretanja zračnih masa, a u zavjetrini padanje zraka prema dolje. Najveći dio oborine (u obliku kiše i snijega), zbog barijernog učinka planina, padaju na njihovoj privjetrini, a na zavjetrini počinje kolaps hladnijeg i sušeg zraka.
Približan proračun dinamičkog tlaka vjetra po kvadratnom metru reklamnog panoa (okomito na ravninu konstrukcije) postavljenog uz cestu kolnika. U primjeru, maksimalna očekivana brzina olujnog vjetra na određenoj lokaciji pretpostavlja se da je 25 metara u sekundi.
Izračuni se provode prema formuli:
P = 1/2 * (gustoća zraka) * V^2 = 1/2 * 1,2 kg/m3 * 25^2 m/s = 375 N/m2 ~ 38 kilograma po kvadratnom metru (kgf)
Imajte na umu da tlak raste s kvadratom brzine. Uzeti u obzir i uključiti u građevinski projekt dovoljno granica sigurnosti, stabilnost (također ovisi o visini potpornog stupa) i otpornost na jake udare vjetra i taloženje, u obliku snijega i kiše.
Pri kojoj jačini vjetra otkazati letove zrakoplova civilnog zrakoplovstva
Razlog za kršenje rasporeda letova, kašnjenje ili otkazivanje letova - može biti upozorenje na oluju od prognostičara vremena, u zračnim lukama polaska i odredišta.
Meteorološki minimum potreban za sigurno (regularno) uzlijetanje i slijetanje zrakoplova su dopuštene granice promjena niza parametara: brzine i smjera vjetra, linije vidljivosti, stanja uzletno-sletne staze i visine baze oblaka. Loše vrijeme, u obliku intenzivnog taloženje(kiša, magla, snijeg i mećava), s velikim frontalnim grmljavinskim nevremenima - također mogu uzrokovati otkazivanje letova iz zračne luke.
Vrijednosti meteoroloških minimuma mogu varirati za određene zrakoplove (prema njihovim tipovima i modelima) i zračne luke (prema klasi i dostupnosti dovoljno zemaljske opreme, ovisno o značajkama okolnog terena i dostupnosti visoke planine), kao i zbog kvalifikacija i letačkog iskustva pilota posade, zapovjednika broda. Najlošiji minimum se uzima u obzir i za izvršenje.
Zabrana polaska - moguća u slučaju lošeg vremena u odredišnoj zračnoj luci, ako u blizini ne postoje dvije alternativne zračne luke s prihvatljivim vremenskim uvjetima.
Na jak vjetar, zrakoplovi polijeću i slijeću - protiv strujanja zraka (taksiranje, za to, odgovarajućom trakom). U tom slučaju ne samo da je osigurana sigurnost, već su i zalet za polijetanje i zalet znatno smanjeni. Ograničenja bočne i stražnje komponente brzine vjetra za većinu modernih civilnih zrakoplova su približno: 17-18 odnosno 5 m/s. Opasnost od velikog prevrtanja, rušenja i preokreta putničkog aviona, tijekom njegovog polijetanja i slijetanja, predstavlja neočekivani i jak olujni vjetar (oluja).
http://www.meteorf.ru - Roshydromet ( savezna služba o hidrometeorologiji i motrenju okoliš). Centar za hidrometeorološka istraživanja Ruske Federacije.
Www.meteoinfo.ru - nova stranica Hidrometeorološkog centra Ruske Federacije.
Glavna veličina koja karakterizira snagu vjetra je njegova brzina. Veličina brzine vjetra određena je udaljenosti u metrima koju prijeđe za 1 sekundu. Na primjer, ako za 20 sek. vjetar je prešao put od 160 m, tada je njegova brzina v za određeno vrijeme bila jednaka:
Brzina vjetra vrlo je promjenjiva: mijenja se ne samo tijekom dugog vremena, već i tijekom kratkih vremenskih razdoblja (unutar sata, minute, pa čak i sekunde) u velikoj mjeri. Na Sl. Slika 1 prikazuje krivulju koja prikazuje promjenu brzine vjetra tijekom 6 minuta. Iz ove krivulje se može zaključiti da se vjetar kreće pulsirajućom brzinom.
sl. 1. Karakteristika brzine vjetra.
Brzine vjetra opažene u kratkim vremenskim razdobljima od nekoliko sekundi do 5 minuta nazivaju se trenutnim ili stvarnim. Brzine vjetra dobivene kao aritmetičke sredine iz trenutnih brzina nazivaju se prosječne brzine vjetra. Zbrojite li izmjerene brzine vjetra tijekom dana i podijelite s brojem mjerenja, dobit ćete prosječnu dnevnu brzinu vjetra. Ako zbrojimo prosječne dnevne brzine vjetra za cijeli mjesec i taj iznos podijelimo s brojem dana u mjesecu, dobit ćemo srednju mjesečnu brzinu vjetra. Zbrajanjem prosječnih mjesečnih brzina i dijeljenjem zbroja s dvanaest mjeseci dobivamo prosječnu godišnju brzinu vjetra. Zanimljiv studentski projekt. Poznati ljudi Rusije. Jako velika baza prezimena i sve je besplatno.
Brzine vjetra mjere se instrumentima koji se nazivaju anemometri. Najjednostavniji anemometar, koji omogućuje određivanje trenutne brzine vjetra i naziva se najjednostavniji vjetrokaz-anemometar, prikazan je na sl. 2.
sl. 2. Najjednostavniji vjetrokaz-anemometar.
Sastoji se od metalne ploče koja se njiše oko vodoravne osi a, pričvršćene na okomito postolje b. Sa strane ploče, na istoj osi, a, pričvršćen je sektor s osam klinova. Na stalku b ispod sektora, fiksiran je vjetrokaz d, koji cijelo vrijeme postavlja dasku s avionom okrenutim prema vjetru. Pod djelovanjem potonjeg, ploča skreće i prolazi pored igala, od kojih svaki označava određenu brzinu vjetra. Stalak b s lopaticom d okreće se kroz rukavac d, u kojem su 4 dugačke šipke pričvršćene u vodoravnoj ravnini, označavajući glavne zemlje svijeta: sjever, jug, istok i zapad, a između njih 4 kratke, usmjerene prema sjeveroistoku, sjeverozapadu, jugoistoku i jugozapadu. Tako je uz pomoć vjetrokaza-vetromjera moguće istovremeno odrediti i brzinu i smjer vjetra.
Vrijednosti brzina vjetra koje odgovaraju svakoj igli sektora c dane su u tablici. 1.
Srednje brzine vjetra za kraća i duža vremena zgodno je odrediti anemometrom iz tvornice Metrpribor (slika 3). Sastoji se od križa s polukuglama, postavljenim na os, koja je u zahvatu sa zupčanikom, smještenim u kutiju s brojčanikom.
sl. 3. Tvornički anemometar Metrpribor.
Osi zupčanika prikazane su na brojčaniku i imaju strelice na svojim krajevima koje na ljestvici pokazuju put koji je vjetar priješao za određeno vremensko razdoblje. Dijeljenjem broja koji pokazuju kazaljke na brojčaniku s brojem sekundi koliko se anemometar vrtio, dobivamo brzinu vjetra u sekundi za promatrano razdoblje. Na primjer, prije početka promatranja kazaljke na brojčaniku pokazivale su 7170 m, a nakon 2 minute, što je jednako 120 sekundi, kazaljke su pokazivale 7650 m. Dakle, Prosječna brzina vjetar u vremenskom intervalu od 2 min. bio je jednak:
Ako gornji instrumenti nisu dostupni, tada se brzina vjetra može približno odrediti pomoću vanjski znakovi promatrana u prirodi (vidi tablicu 2).
