Snaga vjetra: mjerenje i korištenje. Anemometar - uređaj za mjerenje brzine vjetra
Na meteorološkim postajama njime se utvrđuje smjer i brzina vjetra na površini zemlje. vane. Postavlja se na visini od 10-12 m iznad površine zemlje. Za određivanje brzine vjetra na terenu koristite ručni anemometar. Također se široko koriste na meteorološkim stanicama. električni anemometri I anemorbometri, kao i tahografski instrumenti za kontinuirano bilježenje smjera i brzine vjetra - anemormbografi.
Divlji vjetrokaz (stanica)(Sl. 2.11) uređaj služi za mjerenje brzine i smjera vjetra.
Slika 2.11. Vjetrokaz Wilda:
1 – metalna ploča (preklopna daska); 2 – luk sa klinovima (za određivanje brzine vjetra); 3 – vjetrokaz s protuutegom; 4 – spojnica
Tretjakov mjerač vjetra(Sl. 2.12) služi za mjerenje smjera i brzine vjetra u terenskim uvjetima. 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. Tretjakov mjerač vjetra(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije udžbenika)
1 – vjetrokaz u obliku valovite zakrivljene ploče; 2 – protuuteg; 3 – ploča s otisnutim nazivima smjerova 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 – kazaljka u obliku točka; 8 – neujednačeno mjerilo u m/s; 9 – horizontalna os; 10 – vertikalna šipka
Trenutno se za mjerenje smjera i brzine vjetra koriste daljinski instrumenti - anemorummetri, 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. Anemorummetar? - 63(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije udžbenika)
1-senzor, 2-pokazivač smjera i brzine vjetra; 3 – napajanje; 4 – prijemnik vjetra koji bilježi brzinu vjetra, 5 – vjetrokaz
Ručni šalični anemometar MS-13(Slika 2.14) služi za mjerenje prosječne brzine vjetra u rasponu od 1 do 20 m/s.
Slika 2.14. Ručni šalični anemometar MS-13(dostupno prilikom preuzimanja pune verzije udžbenika)
1 – prijemnik, gramofon sa četiri polukugle; 2 – metalna osovina, 3 – žičani okov za zaštitu od mehaničkih oštećenja; 4 – tijelo; 5 – brojčanik mehanizma za brojanje; 6 – brava u obliku pomičnog prstena za uključivanje i isključivanje mehanizma, 7 – ušica za provlačenje uzice koja pomiče bravu, 8 – vijak za postavljanje anemometra na drveni stup.
Kontrolna pitanja
1. Koja zračna strujanja uključuje opća cirkulacija atmosfere?
2. Što su zračne mase? Koje vrste zračne mase Razlikuju li se po temperaturi?
3. Koje se vrste zračnih masa razlikuju prema geografskom položaju njihova 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 to se odnosi na horizontalnu komponentu ovog kretanja. Vjetar karakterizira vektor brzine, no u praksi se pod brzinom podrazumijeva samo brojčana vrijednost brzine, a smjer vektora brzine naziva se smjer vjetra. Brzina vjetra izražava se u metrima u sekundi, kilometrima na sat i čvorovima (nautičkim miljama na sat). Za pretvorbu brzine iz metara u sekundi u čvorove, samo pomnožite broj metara u sekundi s 2.
Postoji još jedna procjena brzine ili, kako se u ovom slučaju kaže, jačine vjetra u bodovima, Beaufortova ljestvica, prema kojem je cijeli raspon mogućih brzina vjetra podijeljen u 12 stupnjeva. Ova ljestvica povezuje snagu vjetra s različitim učincima koje proizvodi vjetar različite brzine, kao što je stupanj valovitosti mora, njihanje grana drveća, širenje dima iz dimnjaka. Svaka gradacija brzine vjetra ima svoj naziv (vidi tablicu s karakteristikama vjetra na Beaufortovoj ljestvici).
Tablica 1. Karakteristike brzine vjetra na Beaufortovoj ljestvici
| Brzina vjetra | Vanjski znakovi | Karakteristike vjetra |
|
| Bodovi | m/s |
||
| 0 | 0 - 0,5 | smiriti | Potpuna odsutnost vjetra. Dim se diže okomito. |
| 1 | 0,6 - 1,7 | miran | Dim odstupa od okomitog smjera, što vam omogućuje određivanje smjera vjetra. Upaljena šibica se ne gasi, ali plamen osjetno odstupa |
| 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 | Primjetno je vibriranje lišća. Vijore se svjetlosne zastave. |
| 4 | 5,3 - 7,4 | umjereno | Tanke grane se njišu. Dižu se prašina i 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 pjene na jezercima. |
| 8 | 19,3 - 23,2 | oluja | Grane se lome. Ljudsko kretanje protiv vjetra je teško. Opasno za brodove, bušilice i slične objekte. |
| 9 | 23,3 - 26,5 | jaka oluja | Otkidaju se kućne cijevi i crijepovi, a lake zgrade oštećuju. |
| 10 | 26,6 - 30,1 | puna oluja | Drveće se čupa s korijenjem i dolazi do značajnog uništenja lakih zgrada. |
| 11 | 30,2 - 35,0 | oluja | Vjetar uzrokuje velika razaranja lakših zgrada. |
| 12 | više od 35 | uragan | Vjetar uzrokuje ogromna razaranja |
Kako bi potpunije procijenila razaranja uzrokovana jakim vjetrovima, američka Nacionalna meteorološka služba proširila je Beaufortovu ljestvicu:
12,1 bod, brzina vjetra 35 - 42 m/s. Jaki vjetrovi. Značajna oštećenja lakih drvenih zgrada. Neki telegrafski stupovi padaju.
12.2. 42-49 m/s. Uništeno je do 50% lakih drvenih zgrada, au ostalim zgradama oštećena su vrata, krovovi i prozori. Olujna voda je 1,6-2,4 m iznad normalne razine mora.
12.3. 49-58 m/s. Potpuno uništenje svjetiljki. U trajnim zgradama dolazi do velikih oštećenja. Olujni udar je 1,5-3,5 m iznad normalne razine mora. Ozbiljne poplave, oštećenje zgrada vodom.
12.4. 58-70 m/s. Potpuni nalet drveća. Potpuno uništenje pluća i teška oštećenja trajnih zgrada. Olujni udar je 3,5-5,5 m iznad normalne razine mora. Jaka abrazija obala. Velika šteta od vode na donjim katovima zgrada.
12.5. više od 70 m/s. Mnoge jake građevine ruši vjetar, brzinom od 80-100 m/s - također i one kamene, brzinom od 110 m/s - gotovo sve. Olujni val iznad 5,5 m. Intenzivna šteta od poplave.
Brzina vjetra na meteorološkim postajama mjeri se anemometrima; ako je uređaj samosnimajući, onda se naziva anemograf. Anemormbograf određuje ne samo brzinu, već i smjer vjetra u kontinuiranom načinu snimanja. Instrumenti za mjerenje brzine vjetra postavljaju se na visini od 10-15 m iznad površine, a vjetar koji se njima mjeri naziva se vjetar na površini zemlje.
Smjer vjetra određuje se imenovanjem točke na horizontu odakle vjetar puše ili ugla koji čini smjer vjetra s meridijanom mjesta odakle vjetar puše, tj. njegov azimut. U prvom slučaju postoji 8 glavnih smjerova horizonta: sjever, sjeveroistok, istok, jugoistok, jug, jugozapad, zapad, sjeverozapad i 8 srednjih.
8 glavnih smjerova ima sljedeće kratice (ruske i međunarodne): J-S, Ju-J, Z-Z, I-I, SZ-SZ, SI-SI, 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.
Pri klimatološkoj obradi opažanja vjetra za svaku točku izrađuje se dijagram koji predstavlja raspodjelu učestalosti smjerova vjetra duž glavnih ležajeva - "ruža vjetrova".
Od početka polarne koordinate crtaju smjer duž točaka horizonta u segmentima, čija je duljina proporcionalna učestalosti vjetrova u određenom smjeru. Krajevi segmenata povezani su isprekidanom linijom. Učestalost smirivanja označena je brojem u sredini dijagrama. Kada konstruirate ružu vjetrova, također možete uzeti u obzir prosječnu brzinu vjetra u svakom smjeru množenjem ponovljivosti određenog 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. uz prisutnost horizontalnih razlika tlaka. Mjera neravnomjernosti raspodjele tlaka je horizontalni gradijent tlaka. Zrak se nastoji kretati u smjeru ovog gradijenta, dobivajući ubrzanje to veće što je veći gradijent tlaka. Prema tome, horizontalni gradijent tlaka je sila koja daje ubrzanje zraku, tj. izazivajući vjetar i mijenjajući njegovu brzinu. Sve ostale sile koje se javljaju 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 se kretanje zraka pod utjecajem te sile jednoliko ubrzalo, a pri duljem izlaganju zrak bi dobio velike, neograničene brzine. Ali u stvarnosti, druge sile 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 veličinu
A=2wVsin y, (25)
Gdje:
w- kutna brzina rotacija Zemlje,
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 na ekvatoru postaje nula. Vrijednost Coriolisove sile za vjetar istog je reda veličine kao i akceleracija koju stvara gradijent tlaka. Stoga otklonska sila Zemljine rotacije tijekom kretanja zraka može uravnotežiti silu gradijenta tlaka.
Vjetar, na koji djeluju samo sila gradijenta tlaka i Coriolisova sila, naziva se geostrofički. Pod uvjetom da su sile međusobno uravnotežene, kretanje vjetra je pravocrtno i jednoliko. Coriolisova sila na sjevernoj hemisferi usmjerena je pod pravim kutom na brzinu udesno, a njoj jednaka gradijentna sila trebala bi 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 trenja, ali krivocrtno, to znači da se osim gradijentne sile i Coriolisove sile pojavljuje i centrifugalna sila:
C = V 2 /r, (26)
Gdje:
V - brzina,
r je polumjer zakrivljenosti putanje pokretnog zraka.
Centrifugalna sila je usmjerena duž polumjera zakrivljenosti putanje prema van, prema konveksnosti putanje. Ako je kretanje zraka jednoliko, tada su sve tri sile uravnotežene. Ovaj teorijski slučaj jednolikog kretanja zraka po kružnim putanjama bez utjecaja trenja naziva se gradijentni vjetar. Za gradijentni vjetar moguća su dva slučaja: u cikloni i u anticikloni. U ciklonu, tj. u tlačnom 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 je za uravnoteženje djelujućih sila potrebno da Coriolisova sila bude usmjerena na isti način kao i centrifugalna sila, a one zajedno uravnotežuju gradijent sila. Brzina vjetra trebala bi odstupati pod pravim kutom od Coriolisove sile, ulijevo na sjevernoj hemisferi. Vjetar bi trebao puhati duž kružnih izobara ciklona u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, odstupajući od gradijenta tlaka udesno.
U anticikloni je centrifugalna sila usmjerena prema van, prema konveksitetu izobara, tj. isto s gradijentnom snagom. 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 u smjeru kazaljke na satu duž kružnih izobara anticiklone. Ali gornja razmatranja odnose se samo na sjevernu hemisferu. U Južna polutka, gdje je Coriolisova sila usmjerena ulijevo od brzine, gradijent vjetra će odstupiti od gradijenta ulijevo. Stoga je za južnu hemisferu kretanje zraka duž izobara u cikloni u smjeru kazaljke na satu, au anticikloni suprotno. Stvarni vjetar blizak je gradijentnom vjetru u ciklonima i anticiklonima samo u slobodnoj atmosferi, gdje nema utjecaja trenja.
Trenje u atmosferi je sila koja postojećem kretanju zraka daje negativno ubrzanje, usporava kretanje i mijenja mu smjer. Sila trenja je najveća u blizini zemljine površine, s visinom opada i na visini od 1000 m postaje beznačajna u odnosu na druge sile. Visina na kojoj sila trenja praktički nestaje (u prosjeku 1000 m) naziva se razinom trenja, a niži sloj troposfere do razine trenja naziva se sloj trenja ili planetarni granični sloj.
Zbog trenja se brzina vjetra toliko smanji da je na zemljinoj površini (u visini vjetrokaze) iznad kopna upola manja od brzine geostrofskog vjetra izračunate za isti gradijent tlaka.
Uniforma pravocrtno kretanje zrak u prisustvu trenja naziva se geotriptički vjetar. Utjecaj sila 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 određeni kut manji od pravog kuta s njim. 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, teći 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, noseći 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 na zemljinoj površini (s izuzetkom geografskih širina blizu ekvatora) odstupa od gradijenta tlaka za određeni kut manji od pravog kuta (na sjevernoj hemisferi udesno, na južnoj hemisferi ulijevo). ). To dovodi do sljedeće situacije: ako stojite leđima okrenuti vjetru i licem u smjeru u kojem vjetar puše, tada će najmanji tlak biti s lijeve strane i nešto naprijed, a najveći s desne strane a nešto iza. Ovaj položaj je pronađen empirijski i naziva se zakon tlaka vjetra ili Bays-Ballo zakon.
Zonalnost u raspodjeli tlaka i vjetra
Najdosljednija značajka u distribuciji 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 varirati. Nad tropskim oceanima vrlo je izražena prevlast istočnih komponenti u zračnom prometu u donjem dijelu troposfere. Prevladavanje zapadnih vjetrova u umjerenom pojasu južne hemisfere također je dobro izraženo. Na sjevernoj hemisferi ta se prevlast može uočiti tek statističkom obradom dugog niza opažanja. A u istočnoj Aziji meridionalne komponente prevladavaju u nižoj troposferi.
Meridijanske komponente prijenosa zraka u općoj cirkulaciji atmosfere, iako manje po veličini u odnosu na zonske, 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 slijedi raspodjelu temperature. Budući da temperatura u troposferi u prosjeku pada od niskih prema visokim geografskim širinama, meridionalni gradijent tlaka je usmjeren, počevši od visine 4-5 km, od niskih prema visokim geografskim širinama. S tim u vezi, izobarna površina od 300 hPa prolazi zimi iznad ekvatora na visini od oko 9700 m, iznad sjevernog pola na visini od oko 8400 m, iznad južnog pola na visini od 8100 m. S takvim raspodjele horizontalnog gradijenta tlaka, gradijent vjetra bit će usmjeren u obje hemisfere sa zapada na istok. Tako će se u gornjoj troposferi i donjoj stratosferi oko polova uočiti takozvani planetarni ciklonalni vrtlog: nad sjevernom hemisferom u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a nad južnom u smjeru kazaljke na satu. Na nižim 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 gradijent tlaka u gornjoj troposferi usmjeren je prema ekvatoru. To znači da u gornjoj troposferi nad ekvatorijalnom zonom dominira istočni transport.
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 nastaje cirkumpolarna anticiklona i istočni zračni transport. Taj se fenomen naziva stratosferska cirkulacija zraka. Na zimskoj hemisferi i dalje postoji zapadni transport.
Na zemljinoj površini iu nižoj troposferi (u sloju trenja) zonalni raspored tlaka je složeniji, što je povezano s rasporedom kopna i mora.
Tablica 2. Prosječne 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 područje niskog tlaka. U ovoj zoni u siječnju između 15 0 N geografske širine. i 25 0 S, au srpnju između 35 0 S. w. i 5 0 S tlak ispod 1013 hPa. U ovom slučaju, paralela s najnižim tlakom javlja se 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. w. i 26-30 0 S. To su dvije suptropske zone visoki krvni tlak, koji se od siječnja do srpnja lagano pomiču 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. minimalni tlak opažen u dvije subpolarne zone niski pritisak, a još dalje prema polovima tlak ponovno raste. Prosječni godišnji tlak razine mora na visokim geografskim širinama je 1012 hPa na sjevernoj hemisferi i 989 hPa na južnoj hemisferi. 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, zimi i ljeti os 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 suptropskog pojasa visokog tlaka, smanjenje 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. jedan. Zbog sezonskih promjena u dotoku sunčevog zračenja, zone planetarnog tlaka se ljeti pomiču prema polu odgovarajuće hemisfere, a zimi prema ekvatoru. Ljeti se sjeverne hemisfere 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 prema ljetu njihove horizontalne osi pomiču za 5 0 zemljopisne širine.
Pokušaji kvantitativnog objašnjenja zemljopisnog odnosa širinskih zona povišenih i niski krvni tlak rađeni su već duže vrijeme, ali još nema zadovoljavajućeg odgovora. Stoga se u suvremenim empirijskim modelima opće atmosferske cirkulacije geografski položaj zone različitih tlakova uzima se kao zadana. Formiranje zona visokog tlaka u suptropima i zona niskog tlaka u subpolarnim geografskim širinama objašnjava se osobitostima ciklonske aktivnosti. Dakle, anticiklone koje nastaju u umjereni pojas s općim zapadnim transportom, tijekom svog kretanja prebacuju se u niže geografske širine i tamo se intenziviraju, stvarajući zonu visokog tlaka. Cikloni, naprotiv, kada se kreću u istim srednjim geografskim širinama, pomiču se na više visoke geografske širine tvoreći subpolarnu zonu niskog tlaka. Ovo razdvajanje ciklona i anticiklona ovisi o promjeni otklonske sile Zemljine rotacije (Coriolisova sila) s geografskom širinom.
Zonska raspodjela tlaka i zračnog transporta u blizini zemljine površine iu nižoj troposferi (dijagram). Desno je smjer gradijenata tlaka duž meridijana u odgovarajućim zonama.
Smjer prijenosa zračnih masa u nižim slojevima troposfere povezan je sa zonskom raspodjelom zona visokog i niskog tlaka.Uzduž periferije suptropske zone prema polu u srednjim geografskim širinama stvara se zapadni transport koji se proteže do os subpolarne zone, tj. do 60-650 s. w. i S. Zapadni transport najizraženiji je preko oceana na južnoj hemisferi. Nad kontinentima učestalost zapadnih vjetrova je rjeđa.
Uz periferiju suptropske zone visokog tlaka okrenutu prema ekvatoru, tj. u tropima je gradijent tlaka na zemljinoj površini usmjeren prema ekvatoru i ovdje dominira istočni transport koji pokriva cijeli tropska zona. To su takozvani pasati - stabilni istočni tropski vjetrovi.
U polarnom području, gradijent tlaka je usmjeren od pola prema subpolarnim geografskim širinama, što stvara istočni zračni transport. 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. Oduševljava svježim povjetarcem za vrućeg dana, vozi brodove po moru, a može čak i savijati drveće i lomiti krovove na kućama. Glavne karakteristike koje određuju vjetar su njegova brzina i smjer.
Sa znanstvenog gledišta, vjetar je kretanje zračnih masa u horizontalnoj ravnini. Ovo kretanje se događa jer postoji razlika u atmosferskom tlaku i toplini između dvije točke. Zrak se kreće iz područja visokog tlaka u područja gdje je razina tlaka niža. Kao rezultat, nastaje 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 naznačiti u bodovima, prema ljestvici od 16 stupnjeva. Prema njemu, vjetar može biti sjeverni, jugoistočni, sjever-sjeverozapadni i tako dalje. također se može mjeriti u stupnjevima, u odnosu na liniju meridijana. Na ovoj ljestvici sjever je definiran 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 otprilike 0,5 kilometara na sat. Snaga vjetra također se mjeri u bodovima, prema Beaufortovoj ljestvici.
Prema čemu se određuje snaga vjetra
Ova ljestvica uvedena je 1805. A 1963. Svjetsko meteorološko udruženje usvojilo je gradaciju koja je i danas na snazi. U svom okviru, 0 bodova odgovara tišini, u kojoj će se dim dizati okomito, a lišće na drveću ostati nepomično. Snaga vjetra od 4 odgovara umjerenom vjetru, pri kojem se na površini vode stvaraju mali valovi, a tanke grane i lišće na drveću mogu se njihati. 9 bodova odgovara olujnom vjetru, u kojem čak velika stabla, trgati crijep s krovova, dizati se visoki valovi na moru. A najveća snaga vjetra u skladu s ovom ljestvicom, točnije 12 bodova, javlja se u uraganu. Ovo je prirodni fenomen u kojem vjetar uzrokuje ozbiljnu štetu, čak se i trajne građevine mogu srušiti.
Iskorištavanje snage vjetra
Energija vjetra naširoko se koristi u energetskom sektoru kao jedan od obnovljivih izvora prirodni izvori. Od pamtivijeka čovječanstvo koristi ovaj resurs. Dovoljno je prisjetiti se jedrenjaka. Vjetrenjače, uz pomoć kojih se vjetar pretvara za daljnju upotrebu, naširoko se koriste na mjestima koja karakteriziraju stalni jaki vjetrovi. Među različitim područjima 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 čovječanstvu. A njegovo specifično djelovanje ovisi o tome kolika je 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- konvencionalna ljestvica za vizualna procjena te bilježenje snage (brzine) 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. ova je klasifikacija prihvaćena za široku (na kopnu i na moru) uporabu u međunarodnoj sinoptičkoj praksi. Sljedećih godina mijenjao se i usavršavao (Tablica 2). Kao nula bodova uzeto je stanje potpune mirnoće 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 na ljestvici određena je međudjelovanjem vjetra s razne predmete. U posljednjih godina, jačina vjetra češće se procjenjuje 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 valovitosti mora je devetostupanjska (parametri su dani za veliku morsku površinu; u malim akvatorijima valovi su manji). Opisi učinaka kretanja zračnih masa dani 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 Beaufortovoj ljestvici i morski valovi
stol 1
| Bodovi | Verbalna indikacija snage vjetra | Brzina vjetra, m/s | Brzina vjetra km/h | Djelovanje vjetra |
|
na zemlji |
na moru (točke, valovi, 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
Ogledalo 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 vala je 0,1 m, duljina - 0,3 m. |
| 2 | Lako | 1,6-3,3 | 6-11 | Osjećate vjetar na licu, 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 se njišu, lagane zastave se njišu. Čini se da dim liže s vrha cijevi (brzinom većom od 4 m/s). | 3. Lagano uzbuđenje
Kratki, dobro definirani valovi. Grebeni, prevrćući se, stvaraju staklastu pjenu, a povremeno se stvaraju i mali bijeli janjci. Prosječna visina vala je 0,6-1 m, duljina - 6 m. |
| 4 | Umjereno | 5,5-7,9 | 20-28 | Vjetar diže prašinu i papiriće. Tanke grane drveća njišu se bez lišća. Dim se miješa u zraku, gubeći 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 vidljive su bijele kape. Visina valova je 1-1,5 m, duljina - 15 m. Dovoljan potisak vjetra za windsurfing (na dasci pod jedrima), s mogućnošću ulaska u planing mod (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. Zviždi mi u ušima. | 4. Uzburkano more
Valovi su dobro razvijeni po duljini, ali nisu jako veliki; posvuda su vidljive bijele kape (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, tanko drveće se savija, telegrafske žice bruje, kišobrane je teško koristiti | 5. Veliki poremećaj
Počinju se stvarati veliki valovi. Bijeli pjenasti grebeni zauzimaju velike površine. Nastaje vodena prašina. Visina valova - 2-3 m, duljina - 50 m |
| 7 | Jaka | 13,9-17,1 | 50-61 | Debla se njišu, velike grane se savijaju, teško je hodati protiv vjetra. | 6. Jako uzbuđenje
Valovi se gomilaju, kreste se lome, pjena u prugama leži 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 na vjetru, vrlo je teško hodati protiv vjetra. | 7. Vrlo jako uzbuđenje
Umjereno visoki, dugi valovi. Mrskanje počinje letjeti uz rubove grebena. Trake 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 kida crijepove s krovova | 8.Vrlo jako uzbuđenje
Visoki valovi. Pjena pada u širokim gustim prugama 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 se događa na kopnu. Značajna razaranja objekata, vjetar ruši stabla i čupa ih iz korijena | 8.Vrlo jako uzbuđenje
Vrlo visoki valovi s dugim, prema dolje zakrivljenim vrhovima. Nastalu pjenu raznosi vjetar 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.
Mala i srednja plovila ponekad su skrivena od pogleda. More je cijelo prekriveno dugim bijelim pahuljama pjene, smještene niz vjetar. Rubovi valova posvuda su otpuhani u pjenu. Vidljivost je slaba. Visina - 11m, dužina 250m |
| 12 | uragan | >32,6 | Više od 117 | Razarajuće razaranje. Pojedinačni udari vjetra dostižu brzinu od 50-60 m.s. Prije jake grmljavinske oluje može se pojaviti uragan | 9. Izuzetno uzbuđenje
Zrak je ispunjen pjenom i sprejom. More je sve prekriveno prugama pjene. Vrlo slaba vidljivost. Visina vala >11m, duljina - 300m. |
Da bi lakše pamtili(sastavio: autor web stranice)
3 - Slab - 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 bruje, 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.) je najkraća horizontalna udaljenost između vrhova susjednih grebena.
Rječnik:
Povjetarac– slab kopneni vjetar, jačine do 4 boda.
Normalan vjetar- prihvatljiv, optimalan za nešto. Na primjer, za sportsko jedrenje na dasci potreban vam je dovoljan potisak vjetra (barem 6-7 metara u sekundi), a kada skakanje padobranom, naprotiv, vrijeme bez vjetra je bolje (isključujući bočno zanošenje, jake udare vjetra blizu površine zemlje i povlačenje krošnje 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) snježna. Oluja počinje iznenada i jednako brzo završava. 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 snage javljaju se u ravnicama europskog dijela i u stepskom dijelu Sibira. Oluje su obično uzrokovane prolaskom aktivne atmosferske fronte, dubokog ciklona ili tornada.
nevrijeme- jak i oštar udar vjetra (Najbolji udari) brzine 12 m/s i više, obično popraćen grmljavinom. Olujni vjetar pri brzini većoj od 18-20 metara u sekundi ruši loše osigurane objekte, znakove, može lomiti reklamne panoe i grane drveća, uzrokovati kidanje dalekovoda, što stvara opasnost za ljude i automobile u blizini. Olujni, olujni vjetar javlja se tijekom prolaska atmosferske fronte i uz brzu promjenu tlaka u baričkom sustavu.
Vrtlog – atmosfersko obrazovanje s rotacijskim kretanjem zraka oko okomite ili nagnute osi.
uragan(tajfun) je vjetar razorne snage i znatnog trajanja, čija brzina prelazi 120 km/h. Uragan "živi", odnosno kreće se obično 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. Domovina uragana je ocean, bliže ekvatoru. Cikloni zasićeni vodenom parom kreću se odavde 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, Sahalinu, Kamčatki, Čukotki i Kurilskim otocima.
Tornada– to su okomiti vrtlozi; oluje su često horizontalne, dio strukture ciklona.
Riječ "smerč" je ruska, a dolazi od semantičkog pojma "sumrak", odnosno tmurna, olujna situacija. Tornado je ogromni rotirajući lijevak, unutar kojeg je nizak tlak, a svi predmeti koji se nađu na putu kretanja 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. Tornada su kratkotrajna. Neki od njih "žive" nekoliko sekundi ili minuta, a samo nekoliko - do pola sata.
Na sjevernoameričkom kontinentu zove se tornado tornado, a u Europi – tromb. Tornado može podići automobil u zrak, iščupati stabla, saviti most i uništiti gornje katove zgrada.
Tornado u Bangladešu, promatran 1989. godine, uvršten je u Guinnessovu knjigu rekorda kao najstrašniji i najrazorniji 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 se tornada češće javljaju 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 izdati upozorenje na nevrijeme. Može se prenijeti putem kanala civilne zaštite: nakon zvuka sirena " Pažnja svima!“Morate slušati lokalne televizijske i radijske izvještaje.
Simboli na vremenskim kartama za vremenske događaje povezane s vjetrom
U meteorologiji i hidrometeorologiji smjer vjetra ("odakle puše") označen je na karti strelicom, čija vrsta perja pokazuje prosječnu brzinu strujanja zraka. U zračnoj plovidbi naziv smjera je suprotan. U plovidbi vodom, jedinica brzine (čvor) broda se uzima kao jedna nautička milja na sat (deset čvorova odgovara približno pet metara u sekundi).
Na vremenskoj karti dugo pero strelice za vjetar znači 5 m/s, kratko - 2,5 m/s, u obliku trokutaste zastavice - 25 m/s (slijedi kombinaciju četiri duge linije i 1 kratke). jedan). U primjeru prikazanom na slici puše vjetar 7-8 m/s. Ako je smjer vjetra nestabilan, na kraju strelice se stavlja križ.
Na slici je prikazano simboli smjerovi i brzine vjetra koji se koriste na vremenskim kartama, kao i primjer primjene ikona i fragmenata iz stoćelijske matrice vremenskih simbola (primjerice, snježni nanosi i snježna oluja, kada dođe do porasta i preraspodjele prizemni sloj zrak prethodno palog snijega).
Ovi simboli mogu se vidjeti na sinoptičkoj karti Hidrometeorološkog centra Rusije (http://meteoinfo.ru), sastavljenoj kao rezultat analize trenutnih podataka za područje Europe i Azije, koja shematski prikazuje granice toplih i hladnih zona atmosferske fronte te smjerove njihova kretanja duž zemljine površine.
Što učiniti ako je upozorenje na oluju?
1. Čvrsto zatvorite i osigurajte sva vrata i prozore. Nanesite trake žbuke poprečno na staklo (kako biste spriječili raspršivanje krhotina).
2. Pripremite zalihe vode i hrane, lijekove, svjetiljku, svijeće, petrolejku, prijemnik na baterije, dokumente i novac.
3. Isključite plin i struju.
4. Uklonite predmete s balkona (dvorišta) koje bi vjetar mogao odnijeti.
5. Prijeđite iz lakih zgrada u jače ili skloništa civilne zaštite.
6. U seoskoj kući preselite se u njezin najprostraniji i najizdržljiviji 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 središnje prostore 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 oluje, a za to vrijeme nije uvijek moguće doći do skloništa.
Ako se nađete vani za vrijeme uragana
2. Ne smijete biti na mostovima, nadvožnjacima, nadvožnjacima, kao ni na mjestima gdje se skladište zapaljive i otrovne tvari.
3. Sakrij se ispod mosta, armiranobetonske nadstrešnice, u podrumu, podrumu. Možete leći u rupu ili bilo koju depresiju. Zaštitite oči, usta i nos od pijeska i zemlje.
4. Ne možete se popeti na krov i sakriti na tavanu.
5. Ako se vozite autom po ravnici, stanite, ali nemojte napuštati auto. Čvrsto mu zatvorite vrata i prozore. Tijekom snježne oluje pokrijte nečim stranu hladnjaka motora. Ako vjetar nije jak, možete s vremena na vrijeme lopatom očistiti snijeg s automobila kako ne biste ostali zatrpani pod debelim slojem snijega.
6. Ako ste u javnom prijevozu, odmah ga napustite i potražite sklonište.
7. Ako vas nepogoda zatekne na povišenom ili otvorenom mjestu, trčite (puzite) prema kakvom zaklonu (kamenje, šuma) koji bi mogao ublažiti jačinu vjetra, ali čuvajte se 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 žrtvama.
Kako se ponašati nakon prirodnih katastrofa
1. Kada izlazite iz skloništa, pogledajte oko sebe ima li nadvisujućih predmeta, dijelova konstrukcija ili slomljenih žica.
2. Nemojte paliti plin ili vatru, nemojte uključivati struju dok posebne službe ne provjere stanje komunikacija.
3. Ne koristite dizalo.
4. Ne ulazite u oštećene zgrade i ne približavajte se srušenim električnim žicama.
5. Odraslo stanovništvo pomaže spasiocima.
Uređaji
Točna brzina vjetra utvrđuje se pomoću uređaja – anemometra. Ako takav uređaj ne postoji, možete izraditi kućni mjerni vjetar “Wild board” (slika 1), s dovoljnom točnošću mjerenja za brzine vjetra do deset metara u sekundi.
Riža. 1. Domaća vjetrokaznica Wilda:
1 - okomita cijev (duga 600 mm) sa zavarenim šiljastim gornjim krajem, 2 - prednja vodoravna šipka vremenske lopatice s kuglicom protuutega; 3 - impeler lopatice; 4 - gornji okvir; 5 - vodoravna os šarke ploče; 6 - daska za mjerenje vjetra (težine 200 g). 7 - donja fiksna okomita šipka s kardinalnim pokazivačima postavljenim na njoj: N - sjever, S - jug, 3 - zapad, E - istok; Br. 1 - Br. 8 - igle pokazivača brzine vjetra.
Vjetrokaz se postavlja na visini od 6 - 12 metara, iznad otvorene, ravne površine. Ispod vjetrokazice nalaze se strelice koje pokazuju smjer vjetra. Iznad vjetrokaze, za cijev 1 na vodoravnoj osi 5, na okvir 4 šarkama je pričvršćena ploča za mjerenje vjetra 6 dimenzija 300x150 mm. Težina ploče - 200 grama (prilagođena pomoću referentnog uređaja). Unatrag od okvira 4 je segment luka pričvršćen na njega (s radijusom od 160 mm) s osam klinova, od kojih su četiri duga (140 mm svaki) i četiri kratka (100 mm svaki). Kutovi pod kojima su pričvršćeni su s okomicom za zatik br. 1-0°; br. 2 - 4°; br. 3 - 15,5°; br. 4 - 31°; br. 5 - 45,5°; br. 6 - 58°; br. 7 - 72°; Broj 8-80.5°.
Brzina vjetra određuje se mjerenjem kuta otklona daske. Nakon što ste odredili položaj ploče za mjerenje vjetra između klinova luka, okrenite se stolu. 1, gdje ovaj položaj odgovara određenoj brzini vjetra.
Položaj daske između klinova daje samo okvirnu sliku o brzini 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, odredite njezin prosječni nagib (izračun prosjekom maksimalne vrijednosti) i tek nakon toga prosuđuje se prosječna minutna brzina vjetra. Za velike brzine vjetra veće od 12-15 m/s, očitanja ovog uređaja imaju nisku točnost (ovo ograničenje je glavni nedostatak razmatrane sheme).
Primjena
Prosječna brzina vjetra na Beaufortovoj ljestvici u različite godine njegovu primjenu
tablica 2
| Točka | Verbalni karakteristika |
Prosječna brzina vjetra (m/s) prema preporukama | ||||
| Simpson | Köppen | 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 | Lagani 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 | Žestoka 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 vrijednostima maksimalne brzine vjetra i uključuje procjenu olujnih udara u svakoj od pet kategorija. U azijskim zemljama ovaj prirodni fenomen naziva se tajfun (u prijevodu sa kineski jezik- “veliki vjetar”), au sjevernom i Južna Amerika- zove se uragan. Pri kvantificiranju brzine strujanja vjetra koriste se sljedeće kratice: km/h / mph- kilometri / milje na sat, m/s- metara u sekundi.
tablica 3
| № | Kategorija | Maksimalna brzina vjetar | Olujni valovi, m | Učinak na tlo | Učinak na obalno područje |
| 1 | Minimum | 119-153 km/h 74-95 mph 33-42 m/s |
12-15 | Oštećeno drveće i grmlje | Manja oštećenja na gatovima, pojedina plovila u sidrištu su se otrgnula iz sidrišta |
| 2 | Umjereno | 154-177 km/h 96-110 mph 43-49 m/s |
18-23 | Značajne štete na drveću i grmlju; srušena su neka stabla, teško su oštećene montažne kuće | Značajna šteta na pristaništima i marinama, a mala plovila na sidrima otrgnuta su iz sidra |
| 3 | Značajan | 178-209 km/h 111-129 mph 49-58 m/s |
27-36 | Srušena su velika stabla, uništene su montažne kuće, a na pojedinim manjim objektima oštećeni su prozori, vrata i krovovi. | Ozbiljne poplave duž obale; uništeni su mali objekti na obali |
| 4 | Ogroman | 210-249 km/h 130-156 mph 58-69 m/s |
39-55 | Srušena su stabla, grmlje i reklamni panoi, montažne kuće uništene do temelja, prozori, vrata i krovovi teško oštećeni | Poplavljena su područja koja se nalaze na nadmorskoj visini do 3 metra; 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 |
Više od 55 | Sva stabla, grmlje i reklamne ploče su srušeni, a mnoge su zgrade ozbiljno oštećene; neke su zgrade 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 štete uzrokovane vjetrom. Tornada su karakteristična uglavnom za Sjevernu Ameriku.
tablica 4
| Kategorija | Brzina, km/h | Šteta |
| F0 | 64-116 | Uništava dimnjake, oštećuje krošnje drveća |
| F1 | 117-180 | Čupa montažne (panelne) kuće iz temelja ili ih prevrće |
| F2 | 181-253 | Značajna razaranja. Uništavaju se montažne kuće, čupaju se stabla |
| F3 | 254-332 | Ruši krovove i zidove, razbacuje automobile, prevrće kamione |
| F4 | 333-419 | Uništava utvrđene zidove |
| F5 | 420-512 | Podiže kuće i pomiče ih na znatnu udaljenost |
Rječnik pojmova:
Zavjetrinska strana objekt (zaštićen od vjetra samim objektom; područje visokog tlaka, zbog jakog usporavanja protoka) okrenut prema mjestu gdje vjetar puše. Na slici - desno. Na primjer, na vodi mali brodovi prilaze većim brodovima s njihove zavjetrine (gdje su zaštićeni od valova i vjetra većim brodskim trupom). Tvornice i poduzeća koja se "puše" trebaju biti smještena u odnosu na stambene urbane zgrade - 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 s koje vjetar puše. Na privjetrinskoj strani grebena dolazi do kretanja zračnih masa prema gore, a u zavjetrini padanje zraka prema dolje. Najveći dio Oborine (u obliku kiše i snijega), uzrokovane djelovanjem barijere planina, padaju na njihovoj privjetrini, a na zavjetrini počinje kolaps hladnijeg i sušeg zraka.
Približan proračun dinamičkog tlaka vjetra po kvadratnom metru reklamne ploče (okomito na ravninu konstrukcije) postavljene u blizini 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)
Primijetite da tlak raste kao kvadrat brzine. Uzeti u obzir i uključiti u građevinski projekt dovoljno granica sigurnosti, stabilnost (ovisno o visini potpornog postolja) i otpornost na jake udare vjetra i taloženje, u obliku snijega i kiše.
Pri kojoj se jačini vjetra otkazuju letovi civilnog zrakoplovstva?
Razlog poremećaja u rasporedu letova, kašnjenja ili otkazivanja letova može biti upozorenje na oluju prognostičara na polaznim i odredišnim zračnim lukama.
Meteorološki minimum potreban za sigurno (normalno) uzlijetanje i slijetanje zrakoplova su dopuštene granice za promjene skupa parametara: brzine i smjera vjetra, linije vidljivosti, stanja uzletno-sletne staze i visine donjeg granica oblaka. Loše vrijeme, u obliku intenzivnog atmosferske oborine(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 karakteristikama terena koji okružuje zračnu luku i dostupnim visoke planine), a također su određeni kvalifikacijama i letačkim iskustvom pilota posade i zapovjednika broda. Najlošiji minimum se uzima u obzir i za izvršenje.
Zabrana leta moguća je u slučaju lošeg vremena na odredišnom aerodromu, ako u blizini nema dvije alternativne zračne luke s prihvatljivim vremenskim uvjetima.
Na jak vjetar, zrakoplovi polijeću i slijeću protiv strujanja zraka (rulajući, u tu svrhu, na odgovarajuću pistu). U ovom slučaju, ne samo da je osigurana sigurnost, već su i duljina zaleta pri polijetanju i zaletu znatno smanjena. Ograničenja bočne i stražnje komponente brzine vjetra za većinu modernih civilnih zrakoplova su približno 17-18 odnosno 5 m/s. Opasnost od velikog prevrtanja, zanošenja i okretanja putničkog aviona tijekom 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 web stranica Hidrometeorološkog centra Ruske Federacije.
Glavna veličina koja karakterizira snagu vjetra je njegova brzina. Veličina brzine vjetra određena je udaljenosti u metrima koju prijeđe tijekom 1 sekunde. 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 vremenskog razdoblja, 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 možemo zaključiti da se vjetar kreće pulsirajućom brzinom.
sl. 1. Obilježja 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. Zbrojimo li prosječne dnevne brzine vjetra za cijeli mjesec i taj zbroj 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 anemometar s vjetrokazom, prikazan je na sl. 2.
sl. 2. Najjednostavniji vjetrokazni anemometar.
Sastoji se od metalne ploče koja se njiše oko vodoravne osi a, postavljene na okomito postolje b. Na bočnoj strani ploče, na istoj osi a, fiksiran je sektor b, s osam pinova. Na postolje b ispod sektora pričvršćen je vjetrokaz d, koji uvijek postavlja ploču s ravninom okrenutom prema vjetru. Kada potonji radi, ploča se skreće i prolazi pored pinova, od kojih svaki označava određenu brzinu vjetra. Stup b s lopaticom d okreće se oko čahure d, u kojoj su u vodoravnoj ravnini učvršćene 4 dugačke šipke koje označavaju glavne kardinalne točke: sjever, jug, istok i zapad, a između njih 4 kratke šipke koje pokazuju prema sjeveroistok, sjeverozapad, jugoistok i jugozapad. Dakle, pomoću anemometra s lopaticom možete istovremeno odrediti i brzinu i smjer vjetra.
Vrijednosti brzina vjetra koje odgovaraju svakoj igli sektora b dane su u tablici. 1.
Srednje brzine vjetra u kraćim i dužim vremenskim razdobljima pogodno je odrediti pomoću anemometra iz tvornice Metrpribor (slika 3). Sastoji se od poprečne poluge s hemisferama postavljenim na osovinu, koja je u zahvatu s zupčanikom smještenim u kutiji za biranje.
sl. 3. Anemometar iz tvornice Metrpribor.
Osi zupčanika prikazane su na brojčaniku i na svojim krajevima imaju strelice koje na skali pokazuju put koji vjetar prijeđe u određenom vremenskom razdoblju. Podijelimo li broj koji pokazuju kazaljke na brojčaniku s brojem sekundi tijekom kojih se anemometar okretao, dobivamo brzinu vjetra u sekundi za promatrano razdoblje. Na primjer, prije početka promatranja strelice na brojčaniku pokazivale su 7170 m, ali nakon 2 minute, što je jednako 120 sekundi, strelice su pokazivale 7650 m. Dakle, Prosječna brzina vjetar u vremenskom razdoblju od 2 minute. bio je jednak:
Ako gornji instrumenti nisu dostupni, tada se brzina vjetra može približno odrediti pomoću vanjski znakovi promatrana u prirodi (vidi tablicu 2).
