Sila vetra: merjenje in uporaba. Anemometer - naprava za merjenje hitrosti vetra
Na meteoroloških postajah za določitev smeri in hitrosti vetra blizu zemeljske površine, lopatica. Nameščen je na višini 10-12 m nad zemeljsko površino. Za določitev hitrosti vetra na terenu se uporablja ročni anemometer. Veliko se uporabljajo tudi vremenske postaje električni anemometri in anemorumbometri, kot tudi samosnemalne naprave za neprekinjeno beleženje smeri in hitrosti vetra - anemorumbografi.
Vremenska lopatica Wilda (postaja)(slika 2.11) naprava se uporablja za merjenje hitrosti in smeri vetra.
Slika 2.11. Vremenska loputa Wilda:
1 - kovinska plošča (zložljiva deska); 2 - lok z zatiči (za določitev hitrosti vetra); 3 - vetrna lopatica s protiutežjo; 4 - sklopka
Merilnik vetra Tretyakova(slika 2.12) se uporablja za merjenje smeri in hitrosti vetra na polju. Potreba po tovrstnih meritvah je posledica dejstva, da se smer in predvsem hitrost vetra na poljih lahko bistveno razlikujeta od vremenskih podatkov lokacije. Tretjakovljev merilnik vetra po svojem delovanju spominja na vremensko lopatico.
Slika 2.12. Merilnik vetra Tretyakova(na voljo ob prenosu celotne različice vadnice)
1 - vetrna lopatica v obliki valovite ukrivljene plošče; 2 - protiutež; 3 - plošča z natisnjenimi imeni rumbov na spodnjem delu; 4 - kovinska plošča v obliki žlice; 5 – protiutež pritrjena na ploščo 4 pod kotom 76°; 6 – izrez v srednjem delu plošč 4 in 5; 7 - kazalec v obliki točke; 8 - neenakomerna lestvica v m/s; 9 - vodoravna os; 10 - navpična palica
Trenutno se za merjenje smeri in hitrosti vetra uporabljajo daljinski instrumenti - anemorumbometri, ki temeljijo na pretvorbi vrednosti vetrnih elementov v električne količine.
Anemorumbometer M-63(slika 2.13) se uporablja za merjenje smeri vetra, trenutne hitrosti, povprečne hitrosti v desetminutnem intervalu in največje hitrosti vetra med meritvami.
Slika 2.13. Anemorumbometer? - 63(na voljo ob prenosu celotne različice vadnice)
1-senzor, 2-indikator smeri in hitrosti vetra; 3 - napajanje; 4 - sprejemnik vetra, ki beleži hitrost vetra, 5 - vetrna lopatica
Ročna skodelica anemometra MS-13(Slika 2.14) se uporablja za merjenje povprečne hitrosti vetra v območju od 1 do 20 m/s.
Slika 2.14. Ročna skodelica anemometra MS-13(na voljo ob prenosu celotne različice vadnice)
1 - sprejemnik, gramofon s štirimi polobli; 2 - kovinska os, 3 - žična spona za zaščito pred mehanskimi poškodbami; 4 - telo; 5 - številčnica mehanizma za štetje; 6 - kletka v obliki premičnega obroča za vklop ali izklop mehanizma, 7 - očesce za prenašanje vrvice, ki premika kletko, 8 - vijak za pritrditev anemometra na lesen drog.
testna vprašanja
1. Katere zračne tokove vključuje splošno kroženje ozračja?
2. Kaj so zračne mase? Katere vrste zračnih mas se razlikujejo po temperaturi?
3. Katere vrste zračnih mas se razlikujejo po geografskem kraju njihovega nastanka?
4. Kaj so atmosferske fronte? Katere fronte imenujemo tople in katere hladne?
5. Kaj je ciklon? Kako se razvije ciklon?
6. Kaj je anticiklon? Kakšno je vreme v anticikloni?
7. Vzroki vetra. Kaj je značilno za veter?
8. Kateri vetrovi se imenujejo lokalni?
9. Kateri instrumenti se uporabljajo za merjenje hitrosti in smeri vetra?
Prenesite celotno različico učbenika (s slikami, formulami, zemljevidi, diagrami in tabelami) v eni datoteki v formatu MS Office Word
Veter je gibanje zraka glede na zemeljsko površino, mišljena je horizontalna komponenta tega gibanja. Za veter je značilen vektor hitrosti, v praksi pa hitrost pomeni le številčno vrednost hitrosti, smer vektorja hitrosti se imenuje smer vetra. Hitrost vetra je izražena v metrih na sekundo, kilometrih na uro in vozlih (navtična milja na uro). Za pretvorbo hitrosti iz metrov na sekundo v vozle je dovolj, da število metrov na sekundo pomnožite z 2.
Obstaja še ena ocena hitrosti ali, kot pravijo v tem primeru, sile vetra v točkah, Beaufortova lestvica, po katerem je celoten interval možnih hitrosti vetra razdeljen na 12 gradacij. Ta lestvica povezuje moč vetra z različnimi učinki vetra. drugačna hitrost, kot so stopnja hrapavosti na morju, nihanje drevesnih vej, širjenje dima iz dimnikov. Vsaka stopnja hitrosti vetra ima določeno ime (glej tabelo z značilnostmi vetra po Beaufortovi lestvici).
Tabela 1. Značilnosti hitrosti vetra po Beaufortovi lestvici
| Hitrost vetra | Zunanji znaki | Značilnost vetra |
|
| Točke | gospa |
||
| 0 | 0 - 0,5 | miren | Popolna odsotnost vetra. Dim se strmo dviga. |
| 1 | 0,6 - 1,7 | tih | Dim odstopa od navpične smeri, kar vam omogoča, da določite smer vetra. Prižgana vžigalica ne ugasne, plamen pa se opazno odbije |
| 2 | 1,8 - 3,3 | svetloba | Gibanje zraka lahko določimo po obrazu. Listje šumi. Plamen prižgane vžigalice hitro ugasne. |
| 3 | 3,4 - 5,2 | šibka | Opazno nihanje listov dreves. Lahke zastave plapolajo. |
| 4 | 5,3 - 7,4 | zmerno | Tanke veje se zibajo. Prah se dviga, ostanki papirja. |
| 5 | 7,5 - 9,8 | sveže | Velike veje se zibajo. Valovi se dvigajo na vodi. |
| 6 | 9,9 - 12,4 | močan | Velike veje se zibajo. Žice brenčijo. |
| 7 | 12,5 - 19,2 | močan | Debla majhnih dreves se zibajo. Valovi se razbijajo v ribnike. |
| 8 | 19,3 - 23,2 | nevihta | Veje se zlomijo. Gibanje osebe proti vetru je težko. Nevarno za ladje, naftne ploščadi in podobne strukture. |
| 9 | 23,3 - 26,5 | silovita nevihta | Hišne cevi in strešniki so odtrgani s strehe, poškodovani so lahki objekti. |
| 10 | 26,6 - 30,1 | polna nevihta | Drevesa so izruvana, lahki objekti pa so močno poškodovani. |
| 11 | 30,2 - 35,0 | nevihta | Veter povzroča veliko uničenje lahkih zgradb. |
| 12 | nad 35 | orkan | Veter povzroča veliko uničenje |
Za popolnejšo oceno škode, ki jo povzroči močan veter, je ameriška nacionalna vremenska služba dodala Beaufortovo lestvico:
12,1 točke, hitrost vetra 35 - 42m/s. Močan nepričakovani dobiček. Znatne poškodbe lahkih lesenih konstrukcij. Nekaj telegrafskih drogov pada.
12.2. 42-49 m/s. Do 50% lahkih lesenih objektov je uničenih, v drugih stavbah - poškodbe vrat, streh, oken. Naval nevihte je 1,6-2,4 m nad normalno gladino morja.
12.3. 49-58 m/s. Popolno uničenje svetilnikov. V trdnih zgradbah - velika škoda. Nevihtni valovi - 1,5-3,5 m nad normalno gladino morja. Hude poplave, škoda zaradi vode na zgradbah.
12.4. 58-70 m/s. Popoln veter dreves. Popolno uničenje pljuč in hude poškodbe trajnih struktur. Nevihtni valovi - 3,5-5,5 m nad normalno gladino morja. Močna obalna abrazija. Hude poškodbe spodnjih nadstropij stavb zaradi vode.
12.5. več kot 70 m/s. Veliko trajnih zgradb uniči veter, pri hitrosti 80-100 m / s - tudi kamen, pri hitrosti 110 m / s - skoraj vse. Neurje nad 5,5 m Intenzivno uničenje zaradi poplav.
Hitrost vetra na vremenskih postajah se meri z anemometri; če naprava samosnema, se imenuje anemograf. Anemorumbograph določa ne samo hitrost, ampak tudi smer vetra v načinu stalne registracije. Instrumenti za merjenje hitrosti vetra so nameščeni na višini 10-15 m nad površjem, z njimi izmerjeni veter pa imenujemo veter blizu zemeljskega površja.
Smer vetra določimo tako, da poimenujemo točko na obzorju, od koder piha veter, ali kota, ki ga tvori smer vetra, s poldnevnikom kraja, kjer piha veter, t.j. njegov azimut. V prvem primeru ločimo 8 glavnih točk obzorja: sever, severovzhod, vzhod, jugovzhod, jug, jugozahod, zahod, severozahod in 8 vmesnih.
8 glavnih smeri smeri ima naslednje okrajšave (ruske in mednarodne): С-N, Yu-S, З-W, В-E, СЗ-NW, СВ-NE, JZ-JZ, JV-JV.
Če je za smer vetra značilen kot, potem je odštevanje od severa v smeri urinega kazalca. V tem primeru bo sever ustrezal 0 0 (360), severovzhod - 45 0, vzhod - 90 0, jug - 180 0, zahod - 270 0 .
Pri klimatološki obdelavi opazovanj nad vetrom se za vsako točko sestavi diagram, ki predstavlja porazdelitev frekvence smeri vetra vzdolž glavnih točk - »vrtnice vetrov«.
Od začetka polarne koordinate razporedite smer vzdolž roba obzorja v segmentih, katerih dolžine so sorazmerne s frekvenco vetrov dane smeri. Konci segmentov so povezani s prekinjeno črto. Mirna ponovljivost je označena s številko v središču diagrama. Pri konstruiranju vrtnice vetrov lahko upoštevate tudi povprečno hitrost vetra v vsaki smeri, pomnožite frekvenco te smeri z njo, nato pa bo graf v običajnih enotah prikazal količino zraka, ki ga prenašajo vetrovi vsake smeri.
geostrofični veter. gradientni veter. geotriptični veter.
Veter nastane zaradi neenakomerne porazdelitve zračni tlak, tj. z vodoravnimi razlikami v tlaku. Merilo neenakomerne porazdelitve tlaka je horizontalni barični gradient. Zrak se nagiba k premikanju v smeri tega gradienta, medtem ko dobiva pospešek, večji, večji je barični gradient. Zato je horizontalni barični gradient sila, ki zraku daje pospešek, t.j. povzroča veter in spreminja njegovo hitrost. Vse druge sile, ki se manifestirajo med gibanjem zraka, lahko le upočasnijo gibanje zraka ali ga odvrnejo od smeri gradienta. Ugotovljeno je bilo, da gradient 1 hPa na 100 km ustvari pospešek 0,1 cm/s2. Če bi na zrak delovala le sila baričnega gradienta, bi bilo gibanje zraka pod delovanjem te sile enakomerno pospešeno, pri daljši izpostavljenosti pa bi zrak prejemal velike, neomejene hitrosti. Toda v resnici na zrak delujejo tudi druge sile, ki bolj ali manj uravnotežijo silo gradienta. To je najprej Coriolisova sila ali odklonska sila Zemljinega vrtenja. Rotacijski pospešek ali Coriolisov pospešek na Zemlji ima vrednost
А=2wVsin y, (25)
kje:
w je kotna hitrost vrtenja Zemlje,
V - hitrost vetra,
y - geografska širina.
V tem primeru mislimo le na horizontalno komponento rotacijskega pospeška. Iz formule je razvidno, da je pospešek največji na polu in izgine na ekvatorju. Vrednost Coriolisove sile za veter je enakega reda velikosti kot pospešek, ki ga ustvari barični gradient. Zato lahko odklonska sila vrtenja Zemlje med gibanjem zraka uravnoteži silo baričnega gradienta.
Veter, na katerega vplivata le sila baričnega gradienta in Coriolisova sila, se imenuje geostrofični. Pod pogojem, da se sile medsebojno uravnovešajo, je gibanje vetra pravocrtno in enakomerno. Coriolisova sila na severni polobli je usmerjena pravokotno na hitrost gibanja v desno, gradientna sila, ki je enaka njej, pa mora biti usmerjena pravokotno na hitrost v levo. Zato bo na severni polobli geostrofni veter pihal vzdolž izobar, pri čemer bo na levi strani nizek pritisk. Na južni polobli piha geostrofični veter in pusti nizek tlak v desno, medtem ko je Coriolisova sila usmerjena v levo.
V realnih razmerah se geostrofični veter pojavlja v prosti atmosferi, na višinah, večjih od 1 km, ko sila trenja postane tako majhna, da jo je mogoče zanemariti.
Če gibanje zraka poteka brez delovanja sile trenja, vendar krivolinijsko, potem to pomeni, da poleg gradientne sile in Coriolisove sile obstaja tudi centrifugalna sila:
C \u003d V 2 / r, (26)
kje:
V - hitrost,
r je polmer ukrivljenosti poti premikajočega se zraka.
Centrifugalna sila je usmerjena vzdolž polmera ukrivljenosti poti navzven, proti konveksnosti poti. Če je gibanje zraka enakomerno, so vse tri sile uravnotežene. Takšen teoretični primer enakomernega gibanja zraka vzdolž krožnih poti brez vpliva sile trenja imenujemo gradientni veter. Za gradientni veter sta možna dva primera: v ciklonu in v anticiklonu. V ciklonu, tj. v baričnem sistemu z najnižjim tlakom v središču je centrifugalna sila vedno navzven, proti sili gradienta. Praviloma je centrifugalna sila v dejanskih atmosferskih razmerah manjša od gradientne sile, zato je treba za uravnovešanje delujočih sil Coriolisovo silo usmeriti v isto smer kot centrifugalna sila in skupaj bi uravnotežili gradient sila. Hitrost vetra naj odstopa pod pravim kotom od Coriolisove sile, na severni polobli v levo. Veter naj piha vzdolž krožnih izobar ciklona v nasprotni smeri urinega kazalca, pri čemer naj odstopa od baričnega gradienta v desno.
V anticikloni je centrifugalna sila usmerjena navzven, proti konveksnosti izobar, t.j. enako kot moč gradienta. Coriolisova sila mora biti usmerjena v notranjost anticiklona, da uravnotežimo dve enako usmerjeni sili - gradientno in centrifugalno. Hitrost vetra mora biti usmerjena tako, da veter piha vzdolž krožnih izobar anticiklone v smeri urinega kazalca. Toda zgornje sklepanje velja samo za severno poloblo. AT Južna polobla, kjer je Coriolisova sila usmerjena levo od hitrosti, bo gradientni veter odstopal od gradienta v levo. Zato je za južno poloblo gibanje zraka vzdolž izobar v ciklonu doseženo v smeri urinega kazalca, v anticikloni pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Pravi veter je blizu gradientnemu vetru v ciklonih in anticiklonih le v prosti atmosferi, kjer ni vpliva sile trenja.
Trenje v atmosferi je sila, ki že obstoječemu gibanju zraka daje negativni pospešek, upočasni gibanje in spremeni njegovo smer. Sila trenja je največja v bližini zemeljskega površja, z višino upada in na višini 1000 m postane v primerjavi z drugimi silami nepomembna. Višina, na kateri sila trenja praktično izgine (v povprečju 1000 m), se imenuje nivo trenja, spodnja plast troposfere do nivoja trenja pa se imenuje torna plast ali planetarna mejna plast.
Hitrost vetra zaradi trenja se toliko zmanjša, da je na zemeljskem površju (na višini vetrovke) nad kopnim polovico hitrosti geostrofičnega vetra, izračunane za isti barični gradient.
Enakomerno pravokotno gibanje zraka ob prisotnosti trenja se imenuje geotriptični veter. Učinek sile trenja vodi v dejstvo, da hitrost geotriptičnega vetra ni usmerjena vzdolž izobar, ampak jih prečka, pri čemer odstopa od gradienta v desno (na severni polobli) in v levo (na južni polobli). ), vendar z njim naredite kakšen kot manjši od pravega. V tem primeru lahko hitrost vetra razdelimo na dve komponenti - vzdolž izobare in vzdolž gradienta. Posledično bo v sloju trenja v ciklonu pihal veter v nasprotni smeri urinega kazalca, ki bo pritekal od obrobja do središča (na severni polobli) in v smeri urinega kazalca tudi od obrobja do središča (na južni polobli). V anticikloni severne poloble bo pihal veter v smeri urinega kazalca, ki bo prenašal zrak iz notranjosti anticiklone na obrobje, v anticikloni južne poloble pa v nasprotni smeri urinega kazalca od središča anticiklone na obrobje.
Opazovanja potrjujejo, da veter blizu zemeljskega površja (z izjemo zemljepisnih širin blizu ekvatorja) odstopa od baričnega gradienta za kakšen kot, manjši od neposrednega (na severni polobli desno, na južni polobli levo) . To pomeni naslednji položaj: če stojite s hrbtom proti vetru in se obrnete tja, kamor piha veter, bo najnižji pritisk na levi in nekoliko spredaj, najvišji pa na desni in nekoliko zadaj. Ta položaj je bil ugotovljen empirično in se imenuje barični zakon vetra ali zakon Bays-Ballo.
Zoniranje v porazdelitvi pritiska in vetra
Najbolj stabilna značilnost porazdelitve tako vetra kot pritiska nad Zemljo je conska razporeditev. Razlog za to je conska porazdelitev temperature. Zonalnost gibanja zračnih mas (tj. conska cirkulacija) se kaže v prevladi zemljepisnih komponent vetra (zahodne in vzhodne) nad meridionalnimi komponentami. Stopnja prevlade je lahko različna. Nad tropskimi oceani je prevlada vzhodnih komponent pri transportu zraka v spodnjem delu troposfere zelo izrazita. Tudi v zmernem pasu južne poloble je prevlada zahodnih vetrov. Na severni polobli je to prevlado mogoče opaziti le pri statistični obdelavi dolge serije opazovanj. In na vzhodu Azije meridionalne komponente prevladujejo v spodnji troposferi.
Meridionalne komponente zračnega prometa v splošna cirkulacija atmosfere, z manjšo vrednostjo v primerjavi z conskimi, so zelo pomembne. Prav oni določajo izmenjavo zraka med različnimi zemljepisnimi širinami.
Zonska porazdelitev tlaka in vetra se najbolj jasno kaže v prosti atmosferi, zunaj torne plasti. Kot je znano, porazdelitev tlaka ponavlja porazdelitev temperature. Ker temperatura v troposferi v povprečju pade od nizkih zemljepisnih širin do visokih zemljepisnih širin, je tudi meridionalni barični gradient usmerjen, začenši z višine 4-5 km, od nizkih do visokih zemljepisnih širin. V zvezi s tem prehaja izobarična površina 300 hPa pozimi nad ekvatorjem na nadmorski višini okoli 9700 m, čez severni pol na nadmorski višini okoli 8400 m, čez južni na nadmorski višini 8100 m. S takšno porazdelitvijo vodoravnega baričnega gradienta bo gradientni veter usmerjen na obeh poloblih od zahoda proti vzhodu. Tako bo v zgornji troposferi in spodnji stratosferi okoli polov opazen tako imenovani planetarni ciklonski vrtinec: nad severno poloblo v nasprotni smeri urinega kazalca, nad južno pa v smeri urnega kazalca. Na nizkih zemljepisnih širinah je situacija nekoliko drugačna. Dejstvo je, da najvišji tlak v zgornji troposferi opazimo ne nad ekvatorjem, ampak v razmeroma ozkem območju blizu ekvatorja, barični gradient v zgornji troposferi pa je usmerjen proti ekvatorju. To pomeni, da v zgornji troposferi nad ekvatorialnim pasom prevladuje transport proti vzhodu.
V spodnji stratosferi je povprečna porazdelitev temperature vzdolž poldnevnika poleti nasprotna troposferski. Polarna stratosfera je poleti zelo topla v primerjavi s tropsko, in to najbolj nizke temperature pade na ekvatorialno območje, in najvišje - do polarnega. Zato se v stratosferi na višini 18-20 km meridionalni gradient spremeni v nasprotno, usmerjeno od pola proti ekvatorju. Na poletni polobli obstaja skoraj polarni anticiklon in zračni promet proti vzhodu. Ta pojav imenujemo stratosfersko kroženje zraka. Na zimski polobli se zahodni prenos nadaljuje.
V bližini zemeljskega površja in v spodnji troposferi (v sloju trenja) je conska porazdelitev tlaka bolj zapletena, kar je povezano z razporeditvijo kopnega in morja.
Tabela 2. Povprečne zemljepisne vrednosti površinskega tlaka v hPa.
| Zemljepisna širina v stopinjah | Severna polobla | Južna polobla |
||
| januarja | junija | januarja | junija | |
| 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 | - | - |
Na obeh straneh ekvatorja je območje nizkega tlaka. V tej coni januarja med 15 0 N.S. in 25 0 J, julija pa med 35 0 J. sh. in 50 S tlak pod 1013 hPa. Hkrati pa vzporednica z najnižjim tlakom januarja pade na 5-10 0 S, julija pa na 15 0 S. To je območje ekvatorialne depresije, ki sega bolj na poletno poloblo.
V smeri visokih zemljepisnih širin iz tega območja se tlak na vsaki polobli poveča, največjo vrednost tlaka pa opazimo januarja na 30-32 0 severnih in južnih zemljepisnih širinah in julija - pri 33-37 0 s. sh. in 26-30 0 S To sta dve subtropski coni visok krvni pritisk, ki se od januarja do julija nekoliko premakne proti severu, od julija do januarja pa proti jugu. Povprečne vrednosti tlaka v tem območju so 1018-1019 hPa.
Od subtropskih pa do še višjih zemljepisnih širin tlak pade. Pod 70-75 0 N in pod 60-65 0 s. v dveh subpolarnih conah je minimalni tlak nizek pritisk, še bolj proti polom pa se pritisk spet poveča. Povprečni letni tlaki na morski gladini na visokih zemljepisnih širinah so 1012 hPa na severni polobli in 989 hPa na južni. Na polih tlak ponovno naraste in znaša 1014 hPa blizu severnega pola in 991 hPa blizu južnega. Podani podatki o legi zemljepisnih pasov nizkih in visok pritisk kažejo razlike v njihovem položaju med hemisferami. Torej, zimska in poletna os subtropsko območje visok tlak na južni polobli se nahaja 5 0 bližje ekvatorju kot na severni polobli. V zvezi s tem se os ekvatorialnega korita večino leta nahaja na severni polobli, v povprečju eno leto na zemljepisni širini približno 5 0. Iz subtropskega območja visokega tlaka se padec tlaka v polarnem koritu na južni polobli zgodi hitreje kot na severni polobli, glede na povprečne zemljepisne vrednosti površinskega tlaka pa je južno polarna korita bolj izrazita kot severna. eno. V povezavi s sezonsko spremembo dotoka sončnega sevanja se planetna tlačna cona poleti premaknejo proti polu ustrezne poloble in pozimi proti ekvatorju. Poleti se na severni polobli ekvatorialno korito premakne proti severu, pozimi pa se vrne proti jugu. Letni premik njegove vodoravne osi je 20 0 , sezonski premik subtropskih con visokega tlaka je relativno majhen. Na splošno velja, da se od zime do poletja njihove vodoravne osi premikajo za 50 zemljepisne širine.
Poskusi kvantitativne razlage geografske vezanosti zemljepisnih pasov povečanega in zmanjšan pritisk se že dolgo izvaja, a zadovoljivega odgovora še ni. Zato v sodobnih empiričnih modelih splošnega kroženja atmosfere geografski položaj cone različnih tlakov jemljemo kot dano. Nastajanje območij visokega tlaka v subtropih in območij nizkega tlaka v subpolarnih širinah je razloženo s posebnostmi ciklonske aktivnosti. Na primer, anticikloni, ki se pojavljajo v zmerno območje s splošnim zahodnim prenosom se med gibanjem premaknejo na nižje zemljepisne širine in se tam okrepijo, kar ustvarja območje povečanega tlaka. Cikloni se, nasprotno, med svojim gibanjem po istih srednjih širinah premaknejo na več visoke zemljepisne širine, ki tvori subpolarno območje nizkega tlaka. Takšna ločitev ciklonov in anticiklonov je odvisna od spremembe odklonske sile Zemljine rotacije (Coriolisove sile) z zemljepisno širino.
Zonska porazdelitev tlaka in zračnega prometa v bližini zemeljskega površja in v spodnji troposferi (shema). Na desni je smer baričnih gradientov vzdolž poldnevnika v ustreznih conah.
Smer prenosa zračne mase v nižjih plasteh troposfere je povezana z consko razporeditvijo območij visokega in nizkega tlaka. Vzdolž pola obrnjene periferije subtropskega pasu v srednjih širinah nastane zahodni prenos, sega do os subpolarnega pasu, t.j. do 60-650 s. sh. in y.sh Zahodni transport je najbolj izrazit nad oceani na južni polobli. Nad celinami je pogostnost zahodnih vetrov manj pogosta.
Vzdolž obrobja subtropskega visokotlačnega pasu, obrnjenega proti ekvatorju, t.j. v tropih je barični gradient blizu zemeljskega površja usmerjen proti ekvatorju, tu pa prevladuje vzhodni transport, ki pokriva celotno tropsko območje. To so tako imenovani pasati - stabilni vzhodni tropski vetrovi.
V polarnem območju je barični gradient usmerjen od pola do subpolarnih širin, kar ustvarja zračni promet proti vzhodu. Prevlada vzhodnih vetrov je najbolj jasno izražena na Antarktiki, kjer so območja s stalnimi vzhodnimi vetrovi.
Veter kot naravni pojav je vsem znan že od takrat zgodnje otroštvo. V vročem dnevu razveseljuje s svežim dahom, vozi ladje po morju, lahko upogiba drevesa in lomi strehe na hišah. Glavne značilnosti, ki določajo veter, sta njegova hitrost in smer.
Z znanstvenega vidika se gibanje zračnih mas v vodoravni ravnini imenuje veter. Do takšnega gibanja pride, ker obstaja razlika v atmosferskem tlaku in toploti med dvema točkama. Zrak se premika iz območij z visokim tlakom v območja z nižjim tlakom. Rezultat je veter.
Značilnosti vetra
Za karakterizacijo vetra se uporabljata dva glavna parametra: smer in hitrost (sila). Smer je določena s stranjo obzorja, s katere piha. Navedeno je lahko v rumbah, v skladu s 16-rumbovsko lestvico. Po njenih besedah je lahko veter severni, jugovzhodni, severno-severozahodni itd. se lahko meri tudi v stopinjah glede na poldnevnico. Ta lestvica definira sever kot 0 ali 360 stopinj, vzhod kot 90 stopinj, zahod kot 270 stopinj in jug kot 180 stopinj. Po drugi strani se merijo v metrih na sekundo ali v vozlih. Vozel je enak približno 0,5 kilometra na uro. Moč vetra se meri tudi v točkah, v skladu z Beaufortovo lestvico.
Po katerem se določi moč vetra
Ta tehtnica je bila dana v obtok leta 1805. In leta 1963 je Svetovno meteorološko združenje sprejelo gradacijo, ki velja še danes. V njegovem okviru 0 točk ustreza zatišju, v katerem se bo dim dvignil navpično navzgor, listje na drevesih pa ostane negibno. Sila vetra 4 točke ustreza zmernemu vetru, pri katerem na površini vode nastanejo majhni valovi, lahko se zibljejo tanke veje in listje na drevesih. 9 točk ustreza nevihtnemu vetru, pri katerem celo velika drevesa, lomiti strešnike s streh, plezati visoki valovi na morju. In največja sila vetra v skladu s to lestvico, in sicer 12 točk, pade na orkan. To je naravni pojav, pri katerem veter povzroči resno škodo, celo kapitalske zgradbe se lahko porušijo.
Uporaba moči vetra
Energija vetra se v energetskem sektorju pogosto uporablja kot eden od obnovljivih virov naravni viri. Od nekdaj je človeštvo uporabljalo ta vir. Zadostuje že odpoklic ali jadrnice. Mline na veter, s pomočjo katerih se veter pretvarja za nadaljnjo uporabo, se pogosto uporabljajo v krajih, za katere je značilen stalni močan veter. Od različnih področij uporabe takega pojava, kot je vetrna energija, velja omeniti tudi vetrovnik.
veter - naravni pojav, ki lahko prinese užitek ali uničenje, pa tudi koristno za človeštvo. In njegovo specifično delovanje je odvisno od tega, kako velika bo sila (ali hitrost) vetra.
veter- to je horizontalno gibanje (tok zraka vzporedno z zemeljsko površino), ki je posledica neenakomerne porazdelitve toplote in atmosferskega tlaka in je usmerjen iz območja visokega tlaka v območje nizkega tlaka
Za veter je značilna hitrost (moč) in smer. Smer je določena s stranicami obzorja, s katerih piha, in se meri v stopinjah. Hitrost vetra merjeno v metrih na sekundo in kilometrih na uro. Moč vetra se meri v točkah.
Veter v škornjih, m/s, km/h
Beaufortova lestvica- pogojna lestvica za vizualna ocena in zapisi o sili vetra (hitrosti) v točkah. Sprva ga je razvil angleški admiral Francis Beaufort leta 1806, da bi določil moč vetra glede na naravo njegove manifestacije na morju. Od leta 1874 je ta klasifikacija sprejeta za široko (na kopnem in morju) uporabo v mednarodni sinoptični praksi. V naslednjih letih je bil spremenjen in izpopolnjen (tabela 2). Stanje popolnega zatišja na morju je bilo vzeto kot nič točk. Sprva je bil sistem trinajsttočkovni (0-12 bft, po Beaufortovi lestvici). Leta 1946 lestvica se je povečala na sedemnajst (0-17). Moč vetra na lestvici je določena z interakcijo vetra z različnimi predmeti. AT Zadnja leta, moč vetra se pogosteje ocenjuje s hitrostjo, merjeno v metrih na sekundo - na zemeljski površini, na višini približno 10 m nad odprto, ravno površino.
Tabela prikazuje Beaufortovo lestvico, ki jo je leta 1963 sprejela Svetovna meteorološka organizacija. Lestvica motenj v morju je devetstopenjski (parametri so podani za veliko morsko območje; na majhnih območjih - manj vznemirjenja). Opisi delovanja iz gibanja zračnih mas so podani »za razmere zemeljske atmosfere blizu zemeljske ali vodne površine« in temperature nad ničlo. Na planetu Mars bodo na primer razmerja drugačna.
Moč vetra v točkah po Beaufortovi lestvici in morski valovi
Tabela 1
| Točke | Besedna oznaka sile vetra | Hitrost vetra, m/s | Hitrost vetra km/h | delovanje vetra |
|
na zemlji |
na morju (točke, vznemirjenje, značilnosti, višina in valovna dolžina) |
||||
| 0 | Umirjen | 0-0,2 | Manj kot 1 | Popolna odsotnost vetra. Dim se dviga navpično, listje dreves je negibno. | 0. Brez razburjenja
Zrcalno gladko morje |
| 1 | Tih | 0,3-1,5 | 2-5 | Dim rahlo odstopa od navpične smeri, listje dreves je negibno | 1. Šibko vznemirjenje.
Na morju je rahlo valovanje, na grebenih ni pene. Višina valov je 0,1 m, dolžina je 0,3 m. |
| 2 | Svetloba | 1,6-3,3 | 6-11 | Veter se čuti v obraz, listje na trenutke rahlo zašumi, vetrovka se začne premikati, | 2. Šibko vznemirjenje
Grebeni se ne prevrnejo in so videti stekleni. Na morju so kratki valovi visoki 0,3 m in dolgi 1-2 m. |
| 3 | Slabo | 3,4-5,4 | 12-19 | Listje in tanke veje dreves z listjem nenehno nihajo, lahke zastave se zibajo. Dim tako rekoč liže z vrha cevi (s hitrostjo več kot 4 m / s). | 3. Rahlo vznemirjenje
Kratki, dobro izraženi valovi. Grebeni, ki se prevrnejo, tvorijo steklasto peno, občasno nastanejo majhna bela jagenjčka. Povprečna višina valov je 0,6-1 m, dolžina - 6 m. |
| 4 | zmerno | 5,5-7,9 | 20-28 | Veter dviguje prah in papirje. Tanke veje dreves se zibajo brez listja. Dim se meša v zraku in izgubi obliko. To je najboljši veter za delovanje običajnega vetrnega generatorja (s premerom vetrnega kolesa 3-6 m) | 4. Zmerno navdušenje
Valovi so podolgovati, marsikje so vidna bela jagenjčka. Višina valov 1-1,5 m, dolžina - 15 m. Zadostna moč vetra za jadranje na deski (na deski pod jadri), z možnostjo vstopa v način skobljanja (z vetrom vsaj 6-7 m / s) |
| 5 | Sveže | 8,0-10,7 | 29-38 | Veje in tanka drevesna debla se zibajo, veter se čuti z roko. Izvleče velike zastave. Žvižganje v ušesih. | 4. Nemirno morje
Po dolžini dobro razvita, vendar ne zelo veliki valovi, povsod so vidna bela jagenjčka (v nekaterih primerih nastanejo brizge). Višina valov 1,5-2 m, dolžina - 30 m |
| 6 | Močna | 10,8-13,8 | 39-49 | Debele veje dreves se zibajo, tanka drevesa se upogibajo, telegrafske žice brenčijo, dežniki se uporabljajo s težavo. | 5. Velik nemir
Začnejo se oblikovati veliki valovi. Beli penasti grebeni zasedajo velika območja. Nastane vodna meglica. Višina valov - 2-3 m, dolžina - 50 m |
| 7 | Močna | 13,9-17,1 | 50-61 | Drevesna debla se zibajo, velike veje se upogibajo, proti vetru je težko iti. | 6. Močno navdušenje
Valovi se kopičijo, grebeni se lomijo, pena pada v trakovih v vetru. Višina valov do 3-5 m, dolžina - 70 m |
| 8 | Zelo močan |
17,2-20,7 | 62-74 | Tanke in suhe veje dreves se lomijo, v vetru je nemogoče govoriti, zelo težko je iti proti vetru. | 7. Zelo močno navdušenje
Zmerno visoki, dolgi valovi. Na robovih grebenov začne pršiti. Trakovi pene ležijo v vrstah v smeri vetra. Višina valov 5-7 m, dolžina - 100 m |
| 9 | Nevihta | 20,8-24,4 | 75-88 | Velika drevesa se upogibajo, velike veje se lomijo. Veter odnaša strešnike s streh | 8. Zelo močno navdušenje
visoki valovi. Pena v širokih gostih črtah leži v vetru. Grebeni valov se začnejo prevračati in drobiti v pršenje, kar poslabša vidljivost. Višina valov - 7-8 m, dolžina - 150 m |
| 10 | Močna nevihta |
24,5-28,4 | 89-102 | Redko na suhem. Znatno uničenje objektov, veter podira drevesa in jih izruva | 8. Zelo močno navdušenje
Zelo visoki valovi z dolgimi navzdol ukrivljenimi grebeni. Nastalo peno veter piha v velikih kosmičih v obliki debelih belih črt. Površina morja je bela s peno. Močno bučanje valov je kot udarci. Vidljivost je slaba. Višina - 8-11 m, dolžina - 200 m |
| 11 | kruto nevihta |
28,5-32,6 | 103-117 | Opaža se zelo redko. Spremlja ga veliko uničenje na velikih območjih. | 9. Izjemno visoki valovi.
Majhni do srednje veliki čolni včasih niso na vidiku. Morje je vse pokrito z dolgimi belimi kosmiči pene, ki se nahajajo v vetru. Robovi valov so povsod razpihani v peno. Vidljivost je slaba. Višina - 11m, dolžina 250m |
| 12 | orkan | >32,6 | Več kot 117 | Uničujoče uničenje. Posamezni sunki vetra dosežejo hitrost 50-60 m.sek. Pred večjo nevihto se lahko zgodi orkan | 9. Izjemno vznemirjenje
Zrak je napolnjen s peno in pršilom. Morje je prekrito s trakovi pene. Zelo slaba vidljivost. Višina valov >11m, dolžina - 300m. |
Da si ga lažje zapomnimo(sestavil: spletno mesto avtorja spletnega mesta)
3 - Šibka - 5 m / s (~ 20 km / h) - listi in tanke veje dreves se nenehno nihajo
5 - Sveže - 10 m / s (~ 35 km / h) - izvleče velike zastave, žvižga v ušesa
7 - Močno - 15 m / s (~ 55 km / h) - telegrafske žice brenčijo, težko je iti proti vetru
9 - Nevihta - 25 m / s (90 km / h) - veter podira drevesa, uničuje zgradbe
* Dolžina vetrovnega vala na površini vodnih teles (reke, morja itd.) je najmanjša razdalja, vodoravno, med vrhovi sosednjih grebenov.
Slovar:
Veter– šibek obalni veter z močjo do 4 točke.
normalen veter- sprejemljivo, optimalno za nekaj. Na primer, za športno jadranje na deski potrebujete zadosten potisk vetra (vsaj 6-7 metrov na sekundo), pri padalstvu pa je nasprotno boljše mirno vreme (brez bočnega zanosa, močnih sunkov blizu zemeljske površine in vlečenja kupole po pristanku).
nevihta imenujemo dolg in nevihten veter do orkana, z močjo več kot 9 točk (gradacija po Beaufortovi lestvici), ki ga spremljajo uničenje na kopnem in močni valovi na morju (nevihta). Neurja so: 1) nevihta; 2) prašno (peščeno); 3) brez prahu; 4) sneg. Nevihte se začnejo nenadoma in prav tako hitro končajo. Za njihovo delovanje je značilna ogromna uničujoča moč (takšen veter uničuje zgradbe in izruva drevesa). Te nevihte so možne povsod v evropskem delu Rusije, tako na morju kot na kopnem. V Rusiji severna meja distribucije prašnih neviht poteka skozi Saratov, Samaro, Ufo, Orenburg in gorovje Altaj. Snežne nevihte velike moči se pojavljajo na ravnicah evropskega dela in v stepskem delu Sibirije. Običajno so nevihte posledica prehoda aktivne atmosferske fronte, globokega ciklona ali tornada.
Squall- močan in oster sunek vetra (največji sunki) s hitrostjo 12 m/s in več, ki ga običajno spremlja nevihta. Močan veter s hitrostjo več kot 18-20 metrov na sekundo odnaša slabo pritrjene objekte, znake in lahko lomi reklamne panoje in drevesne veje, povzroči pretrganje daljnovodov, kar predstavlja nevarnost za ljudi in avtomobile pod njimi. Med prehodom atmosferske fronte in s hitro spremembo tlaka v baričnem sistemu nastane sunek, buren veter.
Vortex – atmosfersko izobraževanje z rotacijskim gibanjem zraka okoli navpične ali nagnjene osi.
orkan(tajfun) - veter uničujoče sile in precejšnjega trajanja, katerega hitrost presega 120 km/h. "Živi", torej premika, orkan običajno traja 9-12 dni. Napovedovalci ji dajo ime. Orkan uničuje zgradbe, izruva drevesa, ruši lahke objekte, lomi žice in poškoduje mostove in ceste. Njegovo uničevalno silo lahko primerjamo s potresom. Domovinski orkani - oceanska prostranstva, bližje ekvatorju. Cikloni, nasičeni z vodno paro, od tod odhajajo proti zahodu, vedno bolj se zvijajo in povečujejo hitrost. Premeri teh velikanskih vihrov so več sto kilometrov. Orkani so najbolj aktivni avgusta in septembra.
V Rusiji se orkani najpogosteje pojavljajo na Primorskem in Habarovskem ozemlju, na Sahalinu, Kamčatki, Čukotki in na Kurilskih otokih.
Tornadi so navpični vrtinci; nevihte so pogosteje vodoravne, vključene v strukturo ciklonov.
Beseda "tornado" je ruska in izhaja iz pomenskega koncepta "somrak", to je mračna, gromoglasna situacija. Tornado je ogromen vrteči se lijak, znotraj katerega je nizek tlak, v ta lijak pa se vsesajo vsi predmeti, ki so tornadu na poti. Ko se približuje, se zasliši oglušujoče rjovenje. Tornado se giblje nad tlemi s povprečno hitrostjo 50–60 km/h. Smrti so kratkotrajne. Nekateri od njih "živijo" sekunde ali minute in le nekaj - do pol ure.
Na severnoameriški celini se imenuje tornado tornado, in v Evropi tromba. Tornado lahko dvigne avto v zrak, izruva drevesa, pohabi most, uniči zgornja nadstropja stavb.
Tornado v Bangladešu, opažen leta 1989, je bil uvrščen v Guinnessovo knjigo rekordov kot najbolj grozljiv in uničujoč tornado v celotni zgodovini opazovanj. Kljub temu, da so bili prebivalci mesta Shaturia vnaprej opozorjeni na približevanje Tornado je postalo njegove žrtve 1300 ljudi.
V Rusiji so tornadi pogostejši v poletnih mesecih na Uralu, obala Črnega morja, v regiji Volga in Sibiriji.
Vremenoslovci orkane, neurja in tornada uvrščajo med ekstremne dogodke z zmerno hitrostjo širjenja, zato je najpogosteje možno pravočasno najaviti nevihtno opozorilo. Lahko se prenaša po kanalih civilne zaščite: po zvoku siren " Pozor vsem!"morajo poslušati sporočilo lokalne televizije in radia.
Simboli na meteoroloških kartah vremenskih pojavov, povezanih z vetrom
V meteorologiji in hidrometeorologiji je smer vetra ("od kod piha") na zemljevidu označena v obliki puščice, katere vrsta perja prikazuje povprečno hitrost zračnega toka. V zračni navigaciji - ime smeri je drugačno od nasprotnega. Pri plovbi po vodi je enota hitrosti (vozel) ladje ena navtična milja na uro (deset vozlov ustreza približno petim metrim na sekundo).
Na vremenskem zemljevidu dolgo pero vetrne puščice pomeni 5 m/s, kratko - 2,5 m/s, v obliki trikotne zastave - 25 m/s (sledi po kombinaciji štirih dolgih črt in 1 kratka). V primeru, prikazanem na sliki, je veter s silo 7-8 m/s. Pri nestabilni smeri vetra je na koncu puščice postavljen križ.
Slika prikazuje konvencije smeri in hitrosti vetra, uporabljene na vremenskih zemljevidih, pa tudi primer uporabe ikon in fragmentov iz stocelične matrike vremenskih simbolov (na primer snežne nevihte in pihanje snega, ko pride do porasta in prerazporeditve v površinski sloj zrak iz prej zapadlega snega).
Te simbole je mogoče videti na sinoptičnem zemljevidu Hidrometeorološkega centra Rusije (http://meteoinfo.ru), sestavljenem kot rezultat analize trenutnih podatkov o ozemlju Evrope in Azije, kjer so meje toplih in hladnih con. so prikazane shematično. atmosferske fronte in smer njihovega gibanja vzdolž zemeljske površine.
Kaj storiti, če je opozorilo o nevihti?
1. Tesno zaprite in pritrdite vsa vrata in okna. Na steklo navzkrižno lepite trakove ometa (da drobci ne razletijo).
2. Pripravite zalogo vode in hrane, zdravila, svetilko, sveče, petrolejko, baterijski sprejemnik, dokumente in denar.
3. Izklopite plin in elektriko.
4. Z balkonov (dvorišč) odstranite predmete, ki bi jih veter lahko odnesel.
5. Iz lahkih zgradb se premaknite v bolj trpežna ali civilna obrambna zaklonišča.
6. V vaški hiši se premaknite v njen najbolj prostoren in vzdržljiv del, najbolje pa v klet.
8. Če imate avto, poskusite voziti čim dlje od epicentra orkana.
Otroke iz vrtcev in šol je treba vnaprej poslati domov. Če opozorilo neurja pride prepozno, je treba otroke namestiti v kleti ali središče zgradb.
Orkan, tornado ali neurje je najbolje počakati v zavetišču, vnaprej pripravljenem zavetišču ali vsaj v kleti. Pogosto pa se opozorilo o nevihti izda le nekaj minut pred prihodom elementov in v tem času ni vedno mogoče priti do zavetišča.
Če ste bili zunaj med orkanom
2. Ne smete biti na mostovih, nadvozih, nadvozih, na mestih, kjer so shranjene vnetljive in strupene snovi.
3. Skriti pod mostom, armiranobetonski nadstrešek, v kleti, kleti. Lahko se uležete v luknjo ali katero koli depresijo. Zaščitite oči, usta in nos pred peskom in zemljo.
4. Ne morete splezati na streho in se skriti na podstrešju.
5. Če vozite po ravnem, se ustavite, vendar ne zapuščajte vozila. Tesneje zaprite njegova vrata in okna. Med snežnim neurjem pokrijte stran radiatorja motorja. Če veter ni močan, lahko občasno z lopato odbrišete sneg z avtomobila, da vas ne bi zasuli pod debelo plastjo snega.
6. Če ste v javnem prevozu, ga takoj zapustite in poiščite zavetje.
7. Če so vas elementi ujeli na dvignjenem ali odprtem mestu, tecite (plazite) proti kakšnemu zavetju (k skale, gozdu), ki bi lahko ugasnilo silo vetra, vendar pazite na padajoče veje in drevesa.
8. Ko veter utihne, ne zapustite zavetišča takoj, saj se lahko nevihta čez nekaj minut ponovi.
9. Ostanite mirni in brez panike, pomagajte poškodovancem.
Kako se obnašati po naravnih nesrečah
1. Ko zapuščate zavetišče, se oglejte, ali ne iščete previsnih predmetov in delov konstrukcij, pretrganih žic.
2. Ne prižigajte plina in ognja, ne vklapljajte elektrike, dokler posebne službe ne preverijo stanja komunikacij.
3. Ne uporabljajte dvigala.
4. Ne vstopajte v poškodovane objekte, ne približujte se polomljenim električnim žicam.
5. Odrasla populacija nudi pomoč reševalcem.
Naprave
Natančno hitrost vetra določimo s pomočjo instrumenta - anemometra. Če takšne naprave ni, lahko naredite doma narejeno vetrno merilno "Wild board" (slika 1), z zadostno natančnostjo merjenja za hitrost vetra do deset metrov na sekundo.
riž. 1. Domača merilna plošča za veter-Wild Vane:
1 - navpična cev (dolžine 600 mm) z varjenim koničastim zgornjim koncem, 2 - sprednja vodoravna palica vremenske lopatice s protiutežjo krogle; 3 - propeler vremenske lopatice; 4 - zgornji okvir; 5 - vodoravna os tečaja plošče; 6 - vetrna deska (teža 200 g). 7 - spodnja fiksna navpična palica z na njej pritrjenimi kazalci kardinalnih točk: C - sever, jug - jug, 3 - zahod, B - vzhod; št. 1 - št. 8 - zatiči indikatorja hitrosti vetra.
Vremenska lopatica je nameščena na višini 6 - 12 metrov, nad odprto ravno površino. Pod vetrobransko lopatico so fiksno pritrjene puščice, ki označujejo smer vetra. Nad vetrovko na cev 1 na vodoravni osi 5 je tečajno pritrjena na okvir 4 vetrna deska 6 dimenzij 300x150 mm. Teža plošče - 200 gramov (prilagojeno glede na referenčno napravo). Nazaj od okvirja 4 sega ločni segment (s polmerom 160 mm) z osmimi zatiči, od katerih so štirje dolgi (po 140 mm) in štirje kratki (po 100 mm). Koti, pod katerimi so pritrjeni, so z navpičnico za zatič št. 1-0 °; №2 - 4°; št. 3 - 15,5°; #4 - 31°; št. 5 - 45,5 °; #6 - 58°; #7 - 72°; št. 8-80,5°.
Hitrost vetra se določi z merjenjem kota upogiba deske. Ko določite položaj vetrne plošče med ločnimi zatiči, glejte tabelo. 1, kjer ta položaj ustreza določeni hitrosti vetra.
Položaj plošče med zatiči daje le približen podatek o hitrosti vetra, še posebej, ker se jakost vetra hitro in pogosto spreminja. Deska nikoli ne ostane dolgo v nobenem položaju, ampak nenehno niha v določenih mejah. Ob opazovanju spreminjanja naklona te deske za 1 minuto se določi njen povprečni naklon (izračun s povprečjem največje vrednosti) in šele po tem se oceni povprečna minutna hitrost vetra. Za visoko hitrost vetra, ki presega 12-15 m/s, imajo odčitki te naprave nizko natančnost (v tej omejitvi je to glavna pomanjkljivost obravnavane sheme).
Aplikacija
Povprečna hitrost vetra po Beaufortovi lestvici v različnih let njegova uporaba
tabela 2
| rezultat | verbalno značilnost |
Povprečna hitrost vetra (m/s), kot je priporočeno | ||||
| Simpson | Koeppen | Mednarodni meteorološki odbor | ||||
| 1906 | 1913 | 1939 | 1946 | 1963 | ||
| 0 | Umirjen | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | Tihi veter | 0,8 | 0,7 | 1,2 | 0,8 | 0,9 |
| 2 | Rahel vetrič | 2,4 | 3,1 | 2,6 | 2,5 | 2,4 |
| 3 | šibek veter | 4,3 | 4,8 | 4,3 | 4,4 | 4,4 |
| 4 | zmeren veter | 6,7 | 6,7 | 6,3 | 6,7 | 6,7 |
| 5 | Svež vetrič | 9,4 | 8,8 | 8,7 | 9,4 | 9,3 |
| 6 | Močan veter | 12,3 | 10,8 | 11,3 | 12,3 | 12,3 |
| 7 | močan veter | 15,5 | 12,7 | 13,9 | 15,5 | 15,5 |
| 8 | Zelo močan veter | 18,9 | 15,4 | 16,8 | 18,9 | 18,9 |
| 9 | Nevihta | 22,6 | 18,0 | 19,9 | 22,6 | 22,6 |
| 10 | Močna nevihta | 26,4 | 21,0 | 23,4 | 26,4 | 26,4 |
| 11 | Nasilna nevihta | 30,0 | 27,1 | 30,6 | 30,5 | |
| 12 | orkan | 29,0 | 33,0 | 32,7 | ||
| 13 | 39,0 | |||||
| 14 | 44,0 | |||||
| 15 | 49,0 | |||||
| 16 | 54,0 | |||||
| 17 | 59,0 | |||||
Orkansko lestvico sta razvila Herbert Saffir in Robert Simpson v zgodnjih dvajsetih letih prejšnjega stoletja za merjenje možne škode zaradi orkana. Temelji na številčnih največjih hitrostih vetra in vključuje oceno nevihtnih valov v vsaki od petih kategorij. V azijskih državah se ta naravni pojav imenuje tajfun (prevedeno iz kitajski- "velik veter"), in na severu in Južna Amerika se imenuje orkan. Pri kvantificiranju hitrosti pretoka vetra veljajo naslednje okrajšave: km/h / mph- kilometri / milje na uro, gospa- metrov na sekundo.
tabela 3
| № | Kategorija | Najvišja hitrost veter | Nevihtni valovi, m | Delovanje na zemeljske predmete | Vpliv na obalno območje |
| 1 | Najmanj | 119-153 km/h 74-95mph 33-42 m/s |
12-15 | Poškodovana drevesa in grmovnice | Manjše poškodbe pomolov, nekaj manjših čolnov v sidrišču je bilo odtrgano s sidrišča |
| 2 | zmerno | 154-177 km/h 96-110mph 43-49 m/s |
18-23 | Znatna škoda na drevesih in grmovnicah; nekaj dreves je podrtih, montažne hiše so močno poškodovane | Večja škoda na pomolih in marinah, čolni v sidrišču so odtrgani s sidrišča |
| 3 | Pomembna | 178-209 km/h 111-129 mph 49-58 m/s |
27-36 | Podrta so bila velika drevesa, uničene so bile montažne hiše, poškodovana okna, vrata in strehe na nekaterih manjših objektih | Hude poplave ob obali; uničene manjše zgradbe na obali |
| 4 | Ogromen | 210-249 km/h 130-156mph 58-69 m/s |
39-55 | Porušena so drevesa, grmičevje in reklamne table, montažne hiše zravnane s tlemi, okna, vrata in strehe so močno poškodovane. | Poplavljena območja, ki se nahajajo na višini do 3 metre nad morsko gladino; poplave segajo 10 km v notranjost; poškodbe zaradi valov in naplavin, ki jih prenašajo |
| 5 | Katastrofa | >250 km/h > 157 mph > 69 m/s |
Več kot 55 | Vsa drevesa, grmovnice in reklamni panoji so podrta, veliko objektov je resno poškodovanih; nekatere stavbe so popolnoma uničene; montažne hiše porušene | Huda škoda je nastala na spodnjih etažah stavb do 4,6 metra nadmorske višine na območju, ki sega 457 metrov v notranjost. Nujne so množične evakuacije prebivalstva z obalnih območij |
lestvica tornada
Tornado lestvico (Fujita-Pearsonova lestvica) je razvil Theodore Fujita, da bi razvrstil tornade glede na stopnjo škode, ki jo povzroči veter. Tornadi so značilni predvsem za Severno Ameriko.
tabela 4
| Kategorija | Hitrost, km/h | Poškodbe |
| F0 | 64-116 | Uničuje dimnike, poškoduje krošnje dreves |
| F1 | 117-180 | Lomi montažne (panelne) hiše od temeljev ali jih obrne |
| F2 | 181-253 | Znatno uničenje. Montažne hiše se zrušijo, drevesa izruvajo |
| F3 | 254-332 | Uničuje strehe in stene, razmetava avtomobile, prevrača tovornjake |
| F4 | 333-419 | Poruši utrjene zidove |
| F5 | 420-512 | Dviguje hiše in jih prenaša na precejšnjo razdaljo |
Slovar izrazov:
Zavetrna stran predmeta (ki ga pred vetrom ščiti sam predmet; območje povečanega tlaka zaradi močnega upočasnjevanja toka) obrnjeno na mesto, kjer piha veter. Na sliki - desno. Na primer, na vodi se majhne ladje približujejo večjim ladjam z zavetrne strani (tam jih ščiti trup velike ladje pred valovi in vetrom). "Kadilne" tovarne-podjetja naj se nahajajo, glede na stanovanjski urbani razvoj - na zavetrni strani (v smeri prevladujoči vetrovi) in biti od teh območij ločena s precej širokimi sanitarno varstvenimi conami. 
privetrna stran predmet (hrib, morsko plovilo) - na strani, kjer piha veter. Na privetrni strani grebenov se pojavljajo naraščajoča gibanja zračnih mas, na zavetrni strani pa padanje zraka navzdol. Večina padavin (v obliki dežja in snega) zaradi pregradnega učinka gora odpade na njihovo privetrno stran, na zavetrni strani pa se začne kolaps hladnejšega in suhega zraka.
Približen izračun dinamičnega tlaka vetra na kvadratni meter reklamnega panoja (pravokotno na ravnino konstrukcije), nameščenega v bližini ceste vozišča. V primeru se najvišja pričakovana hitrost nevihtnega vetra na določeni lokaciji predpostavlja 25 metrov na sekundo.
Izračuni se izvajajo po formuli:
P = 1/2 * (gostota zraka) * V^2 = 1/2 * 1,2 kg/m3 * 25^2 m/s = 375 N/m2 ~ 38 kilogramov na kvadratni meter (kgf)
Upoštevajte, da se tlak povečuje s kvadratom hitrosti. Upoštevati in vključiti v gradbeni projekt zadostno meja varnosti, stabilnost (odvisna tudi od višine nosilca) in odpornost na močne sunke vetra in padavine, v obliki snega in dežja.
Pri kakšni moči vetra odpovedati lete letal civilnega letalstva
Razlog za kršitev voznega reda letov, zamudo ali odpoved letov - je lahko opozorilo na nevihto s strani vremenoslovcev, na odhodnih in ciljnih letališčih.
Meteorološki minimum, ki je potreben za varen (redni) vzlet in pristanek letala, so dovoljene meje za spremembe nabora parametrov: hitrost in smer vetra, vidna linija, stanje vzletno-pristajalne steze letališča in višina oblaka. bazo. Slabo vreme, v obliki intenzivnega padavine(dež, megla, sneg in snežni metež), z obsežnimi čelnimi nevihtami - lahko povzročijo tudi odpoved letov iz zračnega pristanišča.
Vrednosti meteoroloških minimumov - se lahko razlikujejo za posamezna letala (po njihovih tipih in modelih) in letališča (po razredu in razpoložljivosti zadostne zemeljske opreme, odvisno od značilnosti terena, ki obdaja letališče in razpoložljivih visoke gore), pa tudi zaradi kvalifikacij in letalskih izkušenj pilotov posadke, poveljnika ladje. Najslabši minimum se upošteva in za izvedbo.
Prepoved odhoda - možna v primeru slabega vremena na ciljnem letališču, če v bližini ni dveh alternativnih zračnih pristanišč s sprejemljivimi vremenskimi razmerami.
Pri močan veter, letala vzletajo in pristajajo - proti zračnemu toku (taksiranje, za to, na ustrezen pas). V tem primeru ni zagotovljena le varnost, ampak se tudi vzletna in pristajalna vožnja znatno zmanjšata. Omejitve za bočno in hrbtno komponento hitrosti vetra za večino sodobnih civilnih letal so približno: 17-18 oziroma 5 m/s. Nevarnost velikega zasuka, rušenja in preobrata letala med njegovim vzletom in pristankom predstavlja nepričakovan in močan sunkovit veter (špil).
http://www.meteorf.ru - Roshidromet ( zvezna služba o hidrometeorologiji in spremljanju okolje). Hidrometeorološki raziskovalni center Ruske federacije.
Www.meteoinfo.ru - nova stran Hidrometeorološkega centra Ruske federacije.
Glavna količina, ki označuje moč vetra, je njegova hitrost. Velikost hitrosti vetra je določena z razdaljo v metrih, ki jo prepotuje za 1 sekundo. Na primer, če v 20 sek. veter je prepotoval razdaljo 160 m, potem je bila njegova hitrost v za dano časovno obdobje enaka:
Hitrost vetra je zelo spremenljiva: spreminja se ne le v daljšem času, ampak tudi v kratkih časovnih obdobjih (v eni uri, minuti in celo sekundi) za veliko količino. Na sl. 1 prikazuje krivuljo, ki prikazuje spremembo hitrosti vetra v 6 minutah. Iz te krivulje je mogoče sklepati, da se veter giblje z utripajočo hitrostjo.
sl. 1. Značilnost hitrosti vetra.
Hitrosti vetra, opažene v kratkih časovnih obdobjih od nekaj sekund do 5 minut, se imenujejo trenutne ali resnične. Hitrosti vetra, dobljene kot aritmetična povprečja iz trenutnih hitrosti, se imenujejo povprečne hitrosti vetra. Če seštejemo izmerjene hitrosti vetra čez dan in delimo s številom meritev, dobimo povprečno dnevno hitrost vetra. Če seštejemo povprečne dnevne hitrosti vetra za ves mesec in ta znesek delimo s številom dni v mesecu, dobimo povprečno mesečno hitrost vetra. Če seštejemo povprečne mesečne hitrosti in vsoto delimo z dvanajstimi meseci, dobimo povprečno letno hitrost vetra. Zanimiv študentski projekt. Znani ljudje Rusije. Zelo velika baza priimkov in vse je brezplačno.
Hitrost vetra se meri z instrumenti, imenovanimi anemometri. Najenostavnejši anemometer, ki omogoča določanje trenutnih hitrosti vetra in se imenuje najpreprostejši vetromer, je prikazan na sl. 2.
sl. 2. Najenostavnejši vetrometer.
Sestavljen je iz kovinske deske, ki se vrti okoli vodoravne osi a, pritrjene na navpično stojalo b. Na strani plošče, na isti osi, je pritrjen sektor z osmimi zatiči. Na stojalu b pod sektorjem je pritrjena vremenska lopatica d, ki ves čas postavlja tablo z ravnino, obrnjeno proti vetru. Pod delovanjem slednjega deska odstopa in gre mimo žebljičkov, od katerih vsak označuje določeno hitrost vetra. Stojalo b z vetrovko d se vrti skozi tulec d, v katerem so v vodoravni ravnini pritrjene 4 dolge palice, ki označujejo glavne države sveta: sever, jug, vzhod in zahod, med njimi pa 4 kratke, ki kažejo na severovzhod, severozahod, jugovzhod in jugozahod. Tako je s pomočjo vremenske lopatice-anemometra možno sočasno določiti tako hitrost kot smer vetra.
Vrednosti hitrosti vetra, ki ustrezajo vsakemu zatiču sektorja c, so podane v tabeli. eno.
Z anemometrom iz obrata Metrpribor je priročno določiti povprečne hitrosti vetra za krajša in daljša obdobja (slika 3). Sestavljen je iz križa s polobli, nameščenega na osi, ki je vpeta z zobnikom, nameščenim v škatli s številčnico.
sl. 3. Tovarniški anemometer Metrpribor.
Osi zobnikov so prikazane na številčnici in imajo puščice na svojih koncih, ki na lestvici prikazujejo pot, ki jo je veter prehodil za določeno časovno obdobje. Če število, ki ga prikazujejo kazalci na številčnici, delimo s številom sekund, v katerih je anemometer zavrtel, dobimo hitrost vetra na sekundo za opazovano obdobje. Na primer, pred začetkom opazovanja so kazalci na številčnici kazali 7170 m, po 2 minutah, kar je 120 sekund, pa so kazale kazale 7650 m. Povprečna hitrost veter v časovnem intervalu 2 min. je bil enak:
Če zgornji instrumenti niso na voljo, lahko hitrost vetra približno določimo iz zunanjih znakov, opaženih v naravi (glej tabelo 2).
