Energija vetra: merjenje in uporaba. Anemometer - naprava za merjenje hitrosti vetra
Na meteoroloških postajah se uporablja za določanje smeri in hitrosti vetra na površini zemlje. lopatica. Nameščen je na višini 10-12 m nad zemeljsko površino. Za določitev hitrosti vetra na terenu uporabite ročni anemometer. Veliko jih uporabljajo tudi na vremenskih postajah. električni anemometri in anemorbometri, kot tudi snemalne naprave za neprekinjeno beleženje smeri in hitrosti vetra - anemormbografi.
Divji vetrokaz (postaja)(Slika 2.11) naprava se uporablja za merjenje hitrosti in smeri vetra.
Slika 2.11. Vremenska lopatica Wilda:
1 – kovinska plošča (zložljiva plošča); 2 – lok z zatiči (za določanje hitrosti vetra); 3 – vremenska lopatica s protiutežjo; 4 – spojka
Merilnik vetra Tretyakov(Slika 2.12) se uporablja za merjenje smeri in hitrosti vetra v terenskih razmerah. Potreba po takšnih meritvah je posledica dejstva, da se smer in predvsem hitrost vetra na poljih lahko bistveno razlikujeta od podatkov na vremenskih lokacijah. Tretjakov vetrometer po svojem delovanju spominja na vetrokaz.
Slika 2.12. Merilnik vetra Tretyakov(na voljo ob prenosu celotne različice učbenika)
1 – vremenska lopatica v obliki valovite ukrivljene plošče; 2 – protiutež; 3 – tablica z natisnjenimi imeni smeri 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 konice; 8 – neenakomerno merilo v m/s; 9 – vodoravna os; 10 – navpična palica
Trenutno se za merjenje smeri in hitrosti vetra uporabljajo daljinski instrumenti - anemorummetri, ki temeljijo na pretvorbi vrednosti elementov vetra 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. Anemorummeter? - 63(na voljo ob prenosu celotne različice učbenika)
1-senzor, 2-indikator smeri in hitrosti vetra; 3 – napajalnik; 4 – vetrni sprejemnik, ki beleži hitrost vetra, 5 – loputa
Ročni skodelicni anemometer MS-13(Slika 2.14) se uporablja za merjenje povprečne hitrosti vetra v območju od 1 do 20 m/s.
Slika 2.14. Ročni skodelicni anemometer MS-13(na voljo ob prenosu celotne različice učbenika)
1 – sprejemnik, gramofon s štirimi polkroglami; 2 – kovinska os, 3 – žični obroč za zaščito pred mehanskimi poškodbami; 4 – telo; 5 – številčnica mehanizma za štetje; 6 – ključavnica v obliki premičnega obroča za vklop ali izklop mehanizma, 7 – ušesce za napeljavo vrvice, ki premika ključavnico, 8 – vijak za namestitev vetrometra na leseni drog.
Kontrolna vprašanja
1. Katere zračne tokove vključuje splošno kroženje ozračja?
2. Kaj so zračne mase? Kakšne vrste zračne mase Ali se razlikujejo po temperaturi?
3. Katere vrste zračnih mas ločimo glede na geografsko lokacijo 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 anticiklonu?
7. Vzroki vetra. Za kaj je značilen veter?
8. Katere vetrove imenujemo 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 površje, in to se nanaša na vodoravno komponento tega gibanja. Za veter je značilen vektor hitrosti, v praksi pa hitrost pomeni le številčno vrednost hitrosti, smer vektorja hitrosti imenujemo smer vetra. Hitrost vetra je izražena v metrih na sekundo, kilometrih na uro in vozlih (navtičnih miljah na uro). Če želite pretvoriti hitrost iz metrov na sekundo v vozle, samo pomnožite število metrov na sekundo z 2.
Obstaja še ena ocena hitrosti ali, kot pravijo v tem primeru, moč vetra v točkah, Beaufortova lestvica, po katerem je celotno območje možnih hitrosti vetra razdeljeno na 12 gradacij. Ta lestvica povezuje moč vetra z različnimi učinki, ki jih povzroča veter različne hitrosti, kot je stopnja razburkanosti morja, zibanje 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 | Značilnosti vetra |
|
| Točke | gospa |
||
| 0 | 0 - 0,5 | miren | Popolna odsotnost vetra. Dim se dviga navpično. |
| 1 | 0,6 - 1,7 | tih | Dim odstopa od navpične smeri, kar vam omogoča, da določite smer vetra. Prižgana vžigalica ne ugasne, vendar plamen opazno odstopa |
| 2 | 1,8 - 3,3 | enostavno | Gibanje zraka lahko določimo po obrazu. Listje šelesti. Plamen prižgane vžigalice hitro ugasne. |
| 3 | 3,4 - 5,2 | šibka | Opazno je vibriranje drevesnih listov. Plapolajo svetlobne zastave. |
| 4 | 5,3 - 7,4 | zmerno | Tanke veje se zibljejo. Dvigajo se prah in ostanki papirja. |
| 5 | 7,5 - 9,8 | sveže | Velike veje se zibljejo. Na vodi se dvigajo valovi. |
| 6 | 9,9 - 12,4 | močan | Velike veje se zibljejo. Žice brenčijo. |
| 7 | 12,5 - 19,2 | močan | Debla majhnih dreves se zibljejo. Valovi se penijo na ribnikih. |
| 8 | 19,3 - 23,2 | nevihta | Veje se zlomijo. Človeško gibanje proti vetru je težko. Nevarno za ladje, vrtalne naprave in podobne strukture. |
| 9 | 23,3 - 26,5 | močna nevihta | Odtrgane so hišne cevi in strešniki ter poškodovani lažji objekti. |
| 10 | 26,6 - 30,1 | polna nevihta | Drevesa se izruvajo in pride do znatnega uničenja lahkih zgradb. |
| 11 | 30,2 - 35,0 | nevihta | Veter povzroča veliko uničenje lahkih zgradb. |
| 12 | več kot 35 | orkan | Veter povzroča ogromno uničenje |
Za popolnejšo oceno uničenja, ki ga povzročajo močni vetrovi, je ameriška nacionalna meteorološka služba razširila Beaufortovo lestvico:
12,1 točke, hitrost vetra 35 - 42 m/s. Močni vetrovi. Precejšnje poškodbe lahkih lesenih objektov. Nekateri telegrafski drogovi padajo.
12.2. 42-49 m/s. Uničenih je do 50 % lahkih lesenih objektov, pri drugih objektih pa so poškodovana vrata, strehe in okna. Nevihtna voda je 1,6-2,4 m nad normalno gladino morja.
12.3. 49-58 m/s. Popolno uničenje svetlobnih hiš. V trajnih zgradbah je velika škoda. Nevihtni val je 1,5-3,5 m nad normalno gladino morja. Resne poplave, škoda zaradi vode na stavbah.
12.4. 58-70 m/s. Popolna nevihta dreves. Popolno uničenje pljuč in hude poškodbe trajnih zgradb. Nevihtni val je 3,5-5,5 m nad normalno gladino morja. Močna abrazija brežin. Močna škoda zaradi vode v spodnjih etažah stavb.
12.5. več kot 70 m/s. Veliko močnih zgradb uniči veter, s hitrostjo 80-100 m/s - tudi kamnite, s hitrostjo 110 m/s - skoraj vse. Nevihtni val nad 5,5 m. Velika škoda zaradi poplav.
Hitrost vetra na vremenskih postajah se meri z anemometri; če je naprava samosnemalna, se imenuje anemograf. Anemormbograf v načinu neprekinjenega snemanja ne določa samo hitrosti, temveč tudi smer vetra. Instrumenti za merjenje hitrosti vetra so nameščeni na višini 10-15 m nad površjem, veter, ki ga merijo z njimi, pa imenujemo veter na zemeljski površini.
Smer vetra določimo tako, da poimenujemo točko na obzorju, od koder piha, ali kot, ki ga tvori smer vetra z meridianom kraja, od koder piha, t.j. njegov azimut. V prvem primeru je 8 glavnih smeri obzorja: sever, severovzhod, vzhod, jugovzhod, jug, jugozahod, zahod, severozahod in 8 vmesnih smeri.
8 glavnih smeri ima naslednje kratice (ruske in mednarodne): J-S, Ju-J, Z-Z, V-V, SZ-SZ, SV-SV, JZ-JZ, JV-JV.
Če je smer vetra označena s kotom, 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 vetra se za vsako točko izdela diagram, ki predstavlja porazdelitev frekvence smeri vetra vzdolž glavnih ležajev - "vrtnica vetrov".
Od začetka polarne koordinate zarišejo smer vzdolž točk obzorja v segmentih, katerih dolžine so sorazmerne s pogostostjo vetrov v določeni smeri. Konci segmentov so povezani z lomljeno črto. Pogostost umiritev je označena s številko v sredini diagrama. Pri izdelavi vrtnice vetrov lahko upoštevate tudi povprečno hitrost vetra v vsaki smeri, tako da z njo pomnožite ponovljivost dane smeri, nato pa bo graf v konvencionalnih enotah prikazal količino zraka, ki jo prenašajo vetrovi vsake smeri.
Geostrofični veter. Gradientni veter. Geotriptični veter.
Veter nastane zaradi neenakomerne porazdelitve zračni tlak, tj. s prisotnostjo horizontalnih tlačnih razlik. Merilo neenakomernosti porazdelitve tlaka je vodoravni gradient tlaka. Zrak se nagiba k gibanju v smeri tega gradienta, pri čemer prejme pospešek, čim večji je gradient tlaka. Posledično je vodoravni gradient tlaka sila, ki daje zraku pospešek, tj. povzroča veter in spreminja njegovo hitrost. Vse druge sile, ki se pojavijo pri gibanju zraka, lahko le upočasnijo gibanje zraka ali ga odmaknejo od smeri gradienta. Ugotovljeno je bilo, da gradient 1 hPa na 100 km povzroči pospešek 0,1 cm/s2. Če bi na zrak delovala le sila baričnega gradienta, bi bilo gibanje zraka pod vplivom te sile enakomerno pospešeno, pri daljši izpostavljenosti pa bi zrak dobil velike, neomejene hitrosti. Toda v resnici na zrak delujejo druge sile, ki bolj ali manj uravnotežijo silo gradienta. To je najprej Coriolisova sila ali odklonska sila vrtenja Zemlje. Rotacijski pospešek ali Coriolisov pospešek na Zemlji ima velikost
A=2wVsin y, (25)
Kje:
w- kotna hitrost vrtenje Zemlje,
V - hitrost vetra,
y - geografska širina.
V tem primeru mislimo le na vodoravno komponento vrtilnega pospeška. Iz formule je razvidno, da je pospešek največji na polu in postane nič na ekvatorju. Vrednost Coriolisove sile za veter je enakega reda velikosti kot pospešek, ki ga ustvari gradient tlaka. Zato lahko odklonska sila vrtenja Zemlje med gibanjem zraka uravnoteži silo gradienta tlaka.
Veter, na katerega vplivata le sila gradienta tlaka in Coriolisova sila, se imenuje geostrofični. Pod pogojem, da sta sili medsebojno uravnoteženi, je gibanje vetra premočrtno in enakomerno. Coriolisova sila na severni polobli je usmerjena pravokotno na hitrost v desno, sila gradienta, ki ji je enaka, pa bi morala biti usmerjena pravokotno na hitrost v levo. Zato bo na severni polobli vzdolž izobar pihal geostrofični veter, ki bo na levi pustil nizek pritisk. Na južni polobli piha geostrofični veter, ki pušča nizek pritisk na desno, saj je Coriolisova sila usmerjena na levo.
V realnih razmerah se geostrofični veter pojavi v prosti atmosferi, na višinah nad 1 km, ko postane sila trenja tako majhna, da jo lahko zanemarimo.
Če pride do gibanja zraka brez trenja, vendar krivuljično, potem to pomeni, da se poleg gradientne sile in Coriolisove sile pojavi še centrifugalna sila:
C = V 2 /r, (26)
Kje:
V - hitrost,
r je polmer ukrivljenosti poti premikajočega se zraka.
Centrifugalna sila je usmerjena vzdolž radija ukrivljenosti trajektorije navzven, proti konveksnosti trajektorije. Če je gibanje zraka enakomerno, so vse tri sile uravnotežene. Ta teoretični primer enakomernega gibanja zraka po krožnih tirnicah brez vpliva trenja imenujemo gradientni veter. Za gradientni veter sta možna dva primera: v ciklonu in v anticiklonu. V ciklonu, tj. v tlačnem sistemu z najnižjim tlakom v središču je centrifugalna sila vedno usmerjena navzven, proti gradientni sili. Praviloma je centrifugalna sila v dejanskih atmosferskih razmerah manjša od gradientne sile, zato je za uravnoteženje delujočih sil potrebno, da je Coriolisova sila usmerjena enako kot centrifugalna sila in skupaj uravnavata gradient sila. Hitrost vetra bi morala odstopati pod pravim kotom od Coriolisove sile, na severni polobli v levo. Veter naj piha vzdolž krožnih izobar ciklona v nasprotni smeri urinega kazalca, z odstopanjem od gradienta tlaka v desno.
V anticiklonu je centrifugalna sila usmerjena navzven, proti konveksnosti izobar, tj. enako z močjo gradienta. Coriolisova sila mora biti usmerjena znotraj anticiklona, da uravnoteži dve enako usmerjeni sili – gradientno in centrifugalno. Hitrost vetra mora biti usmerjena tako, da veter piha v smeri urinega kazalca po krožnih izobarah anticiklona. Vendar zgornji premisleki veljajo le za severno poloblo. IN 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 v smeri urinega kazalca, v anticiklonu pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Dejanski veter je blizu gradientnemu vetru v ciklonih in anticiklonih le v prosti atmosferi, kjer ni vpliva trenja.
Trenje v atmosferi je sila, ki daje obstoječemu gibanju zraka negativen pospešek, upočasnjuje gibanje in spreminja njegovo smer. Sila trenja je največja ob zemeljskem površju, 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 se imenuje torna plast ali planetarna mejna plast.
Hitrost vetra se zaradi trenja toliko zmanjša, da je na zemeljskem površju (v višini lopute) nad kopnim polovica hitrosti geostrofskega vetra, izračunane za enak gradient tlaka.
Uniforma pravokotno gibanje zrak v prisotnosti trenja imenujemo geotriptični veter. Vpliv sil trenja vodi do dejstva, da hitrost geotriptičnega vetra ni usmerjena vzdolž izobar, ampak jih prečka, odmika se od gradienta v desno (na severni polobli) in v levo (na južni polobli) , vendar je določen kot manjši od pravega kota z njim. V tem primeru lahko hitrost vetra razgradimo na dve komponenti - vzdolž izobare in vzdolž gradienta. Zaradi tega bo v tornem sloju v ciklonu pihal veter v nasprotni smeri urinega kazalca, ki teče od obrobja proti središču (na severni polobli) in v smeri urinega kazalca prav tako od obrobja proti središču (na južni polobli). V anticiklonu severne poloble bo veter pihal v smeri urinega kazalca in prenašal zrak iz notranjosti anticiklona na obrobje, v anticiklonu južne poloble pa v nasprotni smeri urinega kazalca od središča anticiklona do obrobja.
Opazovanja potrjujejo, da veter na zemeljski površini (z izjemo zemljepisnih širin blizu ekvatorja) odstopa od tlačnega gradienta za določen kot, manjši od pravega kota (na severni polobli v desno, na južni polobli v levo). ). To vodi do naslednje situacije: če stojite s hrbtom proti vetru in obrazom v smeri vetra, bo najnižji pritisk na levi in nekoliko spredaj, najvišji pa na desni. in nekoliko zadaj. Ta položaj je bil ugotovljen empirično in se imenuje tlačni zakon vetra ali Bays-Ballov zakon.
Zoniranje v porazdelitvi tlaka in vetra
Najbolj dosledna značilnost porazdelitve vetra in tlaka nad Zemljo je conskost. Razlog za to je conskost v porazdelitvi temperature. Zonalnost gibanja zračnih mas (tj. Zonalnost kroženja) se kaže v prevladi širinskih komponent vetra (zahodnih in vzhodnih) nad meridionalnimi komponentami. Stopnja prevlade je lahko različna. Nad tropskimi oceani je prevlada vzhodnih komponent v zračnem prometu v spodnjem delu troposfere zelo izrazita. Dobro je izražena tudi prevlada zahodnih vetrov v zmernem pasu južne poloble. Na severni polobli je to prevlado mogoče opaziti šele s statistično obdelavo dolgega niza opazovanj. In v vzhodni Aziji meridionalne komponente prevladujejo v spodnji troposferi.
Meridionalne komponente prenosa zraka v splošnem kroženju atmosfere so sicer zelo pomembne, čeprav manjše v primerjavi s conskimi. Določajo izmenjavo zraka med različnimi zemljepisnimi širinami.
Conska porazdelitev tlaka in vetra se najbolj jasno kaže v prosti atmosferi, zunaj torne plasti. Kot veste, porazdelitev tlaka sledi porazdelitvi temperature. Ker temperatura v troposferi v povprečju pade od nizkih do visokih zemljepisnih širin, je meridionalni gradient tlaka usmerjen, začenši z nadmorske višine 4-5 km, od nizkih do visokih zemljepisnih širin. V zvezi s tem poteka izobarična površina 300 hPa pozimi nad ekvatorjem na nadmorski višini približno 9700 m, nad severnim polom na nadmorski višini približno 8400 m, nad južnim polom na nadmorski višini 8100 m. porazdelitve vodoravnega tlačnega gradienta bo gradientni veter usmerjen na obe polobli od zahoda proti vzhodu. Tako bo v zgornji troposferi in spodnji stratosferi okoli polov opazen tako imenovan planetarni ciklonski vrtinec: nad severno poloblo v nasprotni smeri urinega kazalca, nad južno pa v smeri urinega kazalca. Na nizkih zemljepisnih širinah je situacija nekoliko drugačna. Dejstvo je, da najvišji tlak v zgornji troposferi ni opazen nad ekvatorjem, temveč v relativno ozkem območju blizu ekvatorja, gradient tlaka v zgornji troposferi pa je usmerjen proti ekvatorju. To pomeni, da v zgornji troposferi nad ekvatorialnim pasom prevladuje vzhodni transport.
V spodnji stratosferi je povprečna porazdelitev temperature vzdolž poldnevnika poleti nasprotna troposferski. Polarna stratosfera je poleti zelo topla v primerjavi s tropsko in najbolj nizke temperature pade na ekvatorialno območje, in najvišje - do polarnega. Zato se v stratosferi na nadmorski višini 18-20 km meridionalni gradient spremeni v nasprotno, usmerjeno od pola do ekvatorja. Na poletni polobli nastane cirkumpolarni anticiklon in vzhodni zračni promet. Ta pojav se imenuje stratosfersko kroženje zraka. Na zimski polobli se ohranja zahodni transport.
Na zemeljskem površju in v spodnji troposferi (v tornem sloju) 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 |
||
| januar | junija | januar | 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 tem pasu januarja med 15 0 S.š. in 25 0 J, julija pa med 35 0 S. w. in 5 0 S tlak pod 1013 hPa. V tem primeru se vzporednica z najnižjim tlakom pojavi januarja pri 5-10 0 S, julija pa pri 15 0 N. To je območje ekvatorialne depresije, ki se razteza bolj na poletno poloblo.
V smeri visokih zemljepisnih širin iz tega območja se tlak na vsaki polobli poveča, največja vrednost tlaka pa je opazna januarja pri 30-32 0 severnih in južnih zemljepisnih širin, julija pa pri 33-37 0 s. w. 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 subtropikov do še višjih zemljepisnih širin tlak pada. Pod 70-75 0 N. in pod 60-65 0 S. najnižji tlak, opažen v dveh subpolarnih conah nizek pritisk, še dlje proti poloma pa pritisk spet narašča. Povprečni letni pritiski na morsko gladino na visokih zemljepisnih širinah so 1012 hPa na severni polobli in 989 hPa na južni polobli. Na polih se tlak ponovno poveča in znaša blizu severnega pola 1014 hPa, blizu južnega pa 991 hPa. Navedeni podatki o položaju geografskih širin nizkih in visok pritisk nakazujejo razlike v njihovem položaju med poloblama. Torej, pozimi in poleti os subtropski pas Visok tlak na južni polobli je 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 znižanje tlaka v polarnem koritu zgodi hitreje na južni polobli kot na severni, glede na povprečne zemljepisne vrednosti površinskega tlaka pa je južno polarno korito bolj izrazito kot severno. eno. Zaradi sezonskih sprememb v dotoku sončnega sevanja se tlačna območja planeta 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 območij visokega tlaka je relativno majhen. Splošno sprejeto je, da se od zime do poletja njihove vodoravne osi premaknejo za 5 0 zemljepisne širine.
Poskusi kvantitativne razlage geografskega razmerja širinskih območij povišanih in nizek krvni tlakže dolgo časa, vendar še ni zadovoljivega odgovora. Zato v sodobnih empiričnih modelih splošne atmosferske cirkulacije geografski položaj območja različnih tlakov je vzeta kot dana. Oblikovanje visokotlačnih območij v subtropih in nizkih tlačnih območij v subpolarnih zemljepisnih širinah je razloženo s posebnostmi ciklonske dejavnosti. Tako anticikloni, ki nastajajo v zmernem pasu s splošnim zahodnim transportom se med svojim gibanjem premaknejo na nižje zemljepisne širine in se tam okrepijo ter ustvarijo območje visokega tlaka. Nasprotno, cikloni, ko se gibljejo v istih srednjih zemljepisnih širinah, premaknejo na več visoke zemljepisne širine, ki tvori subpolarno območje nizkega tlaka. Ta ločitev ciklonov in anticiklonov je odvisna od spreminjanja odklonske sile Zemljine rotacije (Coriolisove sile) z zemljepisno širino.
Conska porazdelitev tlaka in transporta zraka blizu zemeljske površine in v spodnji troposferi (diagram). Na desni je smer gradientov tlaka vzdolž poldnevnika v ustreznih conah.
Smer prenosa zračnih mas v nižjih plasteh troposfere je povezana s consko porazdelitvijo območij visokega in nizkega tlaka.Vzdolž obrobja subtropskega pasu v srednjih zemljepisnih širinah se ustvari zahodni transport, ki sega do osi subpolarne cone, tj. do 60-650 s. w. in S. Zahodni transport je najbolj izrazit nad oceani na južni polobli. Nad celinami je pogostost zahodnih vetrov manj pogosta.
Vzdolž obrobja subtropskega območja visokega zračnega tlaka, obrnjenega proti ekvatorju, tj. v tropih je gradient tlaka na zemeljski površini usmerjen proti ekvatorju in tu prevladuje vzhodni transport, ki pokriva celotno tropski pas. To so tako imenovani pasati - stabilni vzhodni tropski vetrovi.
V polarnem območju je gradient tlaka usmerjen od pola proti subpolarnim zemljepisnim širinam, kar ustvarja vzhodni zračni transport. Prevlada vzhodnih vetrov je najbolj jasno izražena na Antarktiki, kjer so območja s stalnimi vzhodnimi vetrovi.
Veter kot naravni pojav poznajo že vsi zgodnje otroštvo. V vročem dnevu razveseljuje s svežim vetričem, vozi ladje po morju in lahko celo upogiba drevesa in lomi strehe na hišah. Glavni značilnosti, ki določata veter, sta njegova hitrost in smer.
Z znanstvenega vidika je veter gibanje zračnih mas v vodoravni ravnini. Do tega gibanja pride, ker obstaja razlika v atmosferskem tlaku in toploti med dvema točkama. Zrak se premika iz območij visokega tlaka v območja, kjer je raven tlaka nižja. Posledično se pojavi veter.
Značilnosti vetra
Za karakterizacijo vetra se uporabljata dva glavna parametra: smer in hitrost (sila). Smer določa stran obzorja, s katere piha. Lahko se navede v točkah, v skladu s 16-stopenjsko lestvico. Glede na to je lahko veter severni, jugovzhodni, severozahodni in tako naprej. lahko merimo tudi v stopinjah glede na poldnevnik. Na tej lestvici je sever definiran kot 0 ali 360 stopinj, vzhod kot 90 stopinj, zahod kot 270 stopinj in jug kot 180 stopinj. Merijo pa se v metrih na sekundo ali v vozlih. Vozel je približno 0,5 kilometra na uro. Moč vetra se meri tudi v točkah, po Beaufortovi lestvici.
Glede na to se določi moč vetra
Ta lestvica je bila uvedena leta 1805. In leta 1963 je Svetovna meteorološka zveza sprejela gradacijo, ki velja še danes. V njegovem okviru 0 točk ustreza miru, v katerem se bo dim dvignil navpično in bodo listi na drevesih ostali nepremični. Moč vetra 4 ustreza zmernemu vetru, pri katerem na površini vode nastajajo majhni valovi, tanke veje in listi na drevesih pa se lahko zibljejo. 9 točk ustreza neurju, v katerem celo velika drevesa, trgati strešnike s streh, vzpon visoki valovi na morju. In največja moč vetra v skladu s to lestvico, in sicer 12 točk, se pojavi v orkanu. To je naravni pojav, pri katerem veter povzroči resno škodo, porušijo se lahko tudi trajne zgradbe.
Izkoriščanje moči vetra
Vetrna energija se pogosto uporablja v energetskem sektorju kot eden od obnovljivih virov naravni viri. Že od nekdaj človeštvo uporablja ta vir. Dovolj je, da se spomnimo jadrnic. Mlini na veter, s pomočjo katerih se veter pretvarja za nadaljnjo uporabo, se pogosto uporabljajo v tistih krajih, za katere je značilen stalni močan veter. Med različnimi področji uporabe takšnega pojava, kot je vetrna energija, je treba 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 je moč (ali hitrost) vetra.
Veter- to je vodoravno gibanje (zračni tok 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 sta značilni hitrost (moč) in smer. Smer je določen s stranicami obzorja, s katerega 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- konvencionalna lestvica za vizualna ocena in beleženje sile (hitrosti) vetra v točkah. Sprva ga je leta 1806 razvil angleški admiral Francis Beaufort, da bi določil moč vetra glede na naravo njegove manifestacije na morju. Od leta 1874 je bila ta klasifikacija sprejeta za široko uporabo (na kopnem in na morju) v mednarodni sinoptični praksi. V naslednjih letih se je spreminjal in izpopolnjeval (tabela 2). Za nič točk je bilo vzeto stanje popolnega miru na morju. Sprva je bil sistem trinajststopenjski (0-12 bft, na Beaufortovi lestvici). Leta 1946 lestvico smo povečali na sedemnajst (0-17). Moč vetra na lestvici je določena z interakcijo vetra z razne predmete. IN Zadnja leta, se moč vetra 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 valovanja morja je devetstopenjska (parametri so podani za veliko morsko površino, v majhnih vodah so valovi manjši). Opisi učinkov gibanja zračnih mas so podani "za razmere zemeljske atmosfere blizu zemeljske ali vodne površine" in temperature nad ničlo. Na planetu Mars, na primer, bodo razmerja drugačna.
Moč vetra v Beaufortovi lestvici in morski valovi
Tabela 1
| Točke | Besedni prikaz moči vetra | Hitrost vetra, m/s | Hitrost vetra km/h | Vetrna akcija |
|
na zemljišču |
na morju (točke, valovi, značilnosti, višina in valovna dolžina) |
||||
| 0 | umirjeno | 0-0,2 | Manj kot 1 | Popolna odsotnost vetra. Dim se dviga navpično, listi dreves so nepremični. | 0. Brez navdušenja
Zrcalno gladko morje |
| 1 | Tih | 0,3-1,5 | 2-5 | Dim rahlo odstopa od navpične smeri, listi dreves so negibni | 1. Šibko razburjenje.
Na morju je rahlo valovanje, na grebenih ni pene. Višina valov je 0,1 m, dolžina - 0,3 m. |
| 2 | enostavno | 1,6-3,3 | 6-11 | Veter čutiš na obrazu, listje na trenutke rahlo zašumi, vetrokaz se začne premikati, | 2. Nizka razburjenost
Grebeni se ne prevrnejo in so videti stekleni. Na morju so kratki valovi visoki 0,3 m in dolgi 1-2 m. |
| 3 | Šibko | 3,4-5,4 | 12-19 | Listi in tanke veje dreves z listjem se nenehno zibljejo, lahke zastave se zibljejo. Zdi se, kot da se dim liže z vrha cevi (s hitrostjo več kot 4 m/s). | 3. Rahlo razburjenje
Kratki, dobro definirani valovi. Grebeni, ki se prevračajo, tvorijo stekleno peno, občasno pa nastanejo majhni beli jagnjeti. Povprečna višina valov je 0,6-1 m, dolžina - 6 m. |
| 4 | Zmerno | 5,5-7,9 | 20-28 | Veter dviguje prah in koščke papirja. Tanke veje dreves se zibljejo brez listov. Dim se meša v zraku in izgublja svojo obliko. To je najboljši veter za delovanje običajnega vetrnega generatorja (s premerom vetrnega kolesa 3-6 m) | 4. Zmerno razburjenje
Valovi so podolgovati, marsikje so vidne bele kape. Višina valov je 1-1,5 m, dolžina - 15 m. Zadosten sunek vetra za jadranje na deski (na deski pod jadri), z možnostjo vstopa v planing način (pri vetru najmanj 6-7 m/s) |
| 5 | Sveže | 8,0-10,7 | 29-38 | Veje in tanka debla se šibijo, veter se čuti z roko. Izvleče velike zastave. Žvižganje v ušesih. | 4. Razburkano morje
Valovi so dobro razviti po dolžini, vendar niso zelo veliki, povsod so vidne bele kape (v nekaterih primerih se oblikujejo pljuski). Višina valov 1,5-2 m, dolžina - 30 m |
| 6 | Močna | 10,8-13,8 | 39-49 | Debele drevesne veje se šibijo, tanka drevesa se upogibajo, telegrafske žice brnijo, dežnike je težko uporabljati | 5. Večja motnja
Začnejo nastajati veliki valovi. Bele penaste grebene zavzemajo velike površine. Nastane vodni prah. Višina valov - 2-3 m, dolžina - 50 m |
| 7 | Močna | 13,9-17,1 | 50-61 | Debla se šibijo, velike veje se upogibajo, proti vetru je težko hoditi. | 6. Močno razburjenje
Valovi se kopičijo, grebeni se lomijo, pena v vetru leži v progah. 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 hoditi proti vetru. | 7. Zelo močno razburjenje
Zmerno visoki, dolgi valovi. Pršilo začne leteti vzdolž robov grebenov. 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 trga strešnike s streh | 8. Zelo močno razburjenje
Visoki valovi. Pena pada v širokih gostih trakovih v vetru. Grebeni valov se začnejo prevračati in drobiti v pršilo, kar poslabša vidljivost. Višina valov - 7-8 m, dolžina - 150 m |
| 10 | Močna nevihta |
24,5-28,4 | 89-102 | Redko se zgodi na kopnem. Precejšnje uničenje objektov, veter podira drevesa in jih ruje | 8. Zelo močno razburjenje
Zelo visoki valovi z dolgimi, navzdol ukrivljenimi vrhovi. Nastalo peno veter raznaša v velikih kosmičih v obliki debelih belih trakov. Gladina morja je bela od pene. 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 | Opazimo ga zelo redko. Spremlja ga veliko uničenje na velikih območjih. | 9. Izjemno visoki valovi.
Mala in srednje velika plovila so včasih očem skrita. Morje je vse prekrito z dolgimi belimi kosmi pene, ki se nahajajo navzdol. Robovi valov so povsod razpihani v peno. Vidljivost je slaba. Višina - 11 m, dolžina 250 m |
| 12 | orkan | >32,6 | Več kot 117 | Uničujoče uničenje. Posamezni sunki vetra dosegajo hitrosti 50-60 m.s. Pred hudo nevihto se lahko pojavi orkan | 9. Izjemno vznemirjenje
Zrak je napolnjen s peno in pršenjem. Morje je vse prekrito s trakovi pene. Zelo slaba vidljivost. Višina valov >11m, dolžina - 300m. |
Da si lažje zapomnimo(sestavil: avtor spletne strani)
3 - Šibak - 5 m/s (~20 km/h) - listi in tanke drevesne veje se nenehno zibljejo
5 - Sveže - 10 m/s (~35 km/h) - izvleče velike zastave, žvižga v ušesih
7 - Močan - 15 m/s (~55 km/h) - telegrafske žice brnijo, težko je iti proti vetru
9 - Burja - 25 m/s (90 km/h) - veter podira drevesa, ruši zgradbe
* Dolžina vetrovnega vala na površini vodnih teles (reke, morja itd.) je najkrajša vodoravna razdalja med vrhovi sosednjih grebenov.
Slovar:
vetrič– šibak kopni veter, z močjo do 4 točke.
Normalen veter- sprejemljivo, optimalno za nekaj. Na primer, za športno jadranje na deski potrebujete zadosten sunek vetra (vsaj 6-7 metrov na sekundo) in kdaj skok s padalom, nasprotno, vreme brez vetra je boljše (če izvzamemo bočno zanašanje, močne sunke blizu zemeljske površine in vlečenje krošnje po pristanku).
Nevihta imenujemo dolgotrajen in nevihten veter do orkana, z močjo večjo od 9 točk (gradacija po Beaufortovi lestvici), ki ga spremlja razdejanje na kopnem in močni valovi na morju (nevihta). Nevihte so: 1) nevihte; 2) prašno (peščeno); 3) brez prahu; 4) snežno. Nevihte se začnejo nenadoma in prav tako hitro tudi končajo. Za njihovo delovanje je značilna ogromna uničujoča moč (takšen veter ruši zgradbe in ruje drevesa). Te nevihte so možne povsod v evropskem delu Rusije, tako na morju kot na kopnem. V Rusiji poteka severna meja razširjenosti prašnih neviht skozi Saratov, Samaro, Ufo, Orenburg in gorovje Altaj. Na nižinah evropskega dela in v stepskem delu Sibirije se pojavljajo močne snežne nevihte. Nevihte so običajno posledica prehoda aktivne atmosferske fronte, globokega ciklona ali tornada.
Nevihta- močan in oster sunek vetra (Peak sunki) s hitrostjo 12 m/s in več, ki ga običajno spremlja nevihta. S hitrostjo več kot 18-20 metrov na sekundo sunkovit veter podira slabo zavarovane objekte, znake, lahko lomi reklamne panoje in veje dreves, povzroča pretrganje daljnovodov, kar ustvarja nevarnost za ljudi in avtomobile v bližini. Sunkovit, nevihten veter nastane ob prehodu atmosferske fronte in ob hitri spremembi tlaka v baričnem sistemu.
Vortex – atmosfersko izobraževanje z rotacijskim gibanjem zraka okoli navpične ali nagnjene osi.
orkan(tajfun) je veter rušilne moči in precejšnjega trajanja, katerega hitrost presega 120 km/h. Orkan »živi«, torej se premika, običajno 9–12 dni. Napovedovalci so mu dali ime. Orkan ruši zgradbe, ruje drevesa, ruši lahke objekte, lomi žice, poškoduje mostove in ceste. Njegovo rušilno moč lahko primerjamo s potresom. Domovina orkanov je ocean, bližje ekvatorju. Cikloni, nasičeni z vodno paro, se pomikajo od tod proti zahodu, vse bolj se zavijajo in povečujejo hitrost. Premeri teh velikanskih vrtincev so nekaj sto kilometrov. Orkani so najbolj aktivni avgusta in septembra.
V Rusiji se orkani najpogosteje pojavljajo na Primorskem in Habarovskem ozemlju, Sahalinu, Kamčatki, Čukotki in Kurilskih otokih.
Tornadi– to so navpični vrtinci; nevihte so pogosto vodoravne in so del strukture ciklonov.
Beseda "smerch" je ruska in izhaja iz pomenskega pojma "sumrak", to je mračna, nevihtna situacija. Tornado je ogromen vrteč se lijak, znotraj katerega je nizek tlak in vse predmete, ki so na poti tornada, posrka vanj. Ko se približa, se zasliši oglušujoč ropot. Tornado se giblje nad tlemi s povprečno hitrostjo 50–60 km/h. Tornadi so kratkotrajni. Nekateri od njih "živijo" sekunde ali minute, le nekateri pa do pol ure.
Na severnoameriški celini se imenuje tornado tornado, v Evropi pa – tromb. Tornado lahko v zrak dvigne avto, izruva drevesa, upogne most in uniči zgornja nadstropja zgradb.
Tornado v Bangladešu, opazovan leta 1989, je bil uvrščen v Guinnessovo knjigo rekordov kot najbolj grozen in uničujoč v vsej zgodovini opazovanj.Kljub dejstvu, da so bili prebivalci mesta Shaturia vnaprej opozorjeni na pristop tornada , 1300 ljudi je postalo njegovih žrtev.
V Rusiji se tornadi pogosteje pojavljajo v poletnih mesecih na Uralu, Obala Črnega morja, v regiji Volga in Sibiriji.
Vremenoslovci orkane, nevihte in tornade uvrščajo med izredne dogodke z zmerno hitrostjo širjenja, zato je največkrat možno pravočasno izdati opozorilo pred nevihto. Lahko se prenaša po kanalih civilne zaščite: po zvoku siren " Pozor vsem!"Morate poslušati lokalne televizijske in radijske poročila.
Simboli na vremenskih kartah za vremenske dogodke, povezane z vetrom
V meteorologiji in hidrometeorologiji je smer vetra (»od koder piha«) na zemljevidu označena kot puščica, katere vrsta perja kaže povprečno hitrost zračnega toka. V zračni navigaciji je ime smeri nasprotno. Pri plovbi po vodi velja, da je enota hitrosti (vozel) ladje enaka eni navtični milji na uro (deset vozlov ustreza približno petim metrom na sekundo).
Na vremenski karti dolgo pero vetrne puščice pomeni 5 m/s, kratko - 2,5 m/s, v obliki trikotne zastave - 25 m/s (sledi kombinaciji štirih dolgih črt in 1 kratke ena). V primeru, prikazanem na sliki, piha veter 7-8 m/s. Če je smer vetra nestabilna, se na koncu puščice postavi križec.
Slika prikazuje simboli smeri in hitrosti vetra, ki se uporabljajo na vremenskih kartah, kot tudi primer uporabe ikon in fragmentov iz stocelične matrike vremenskih simbolov (na primer nanos snega in snežna nevihta, ko pride do dviga in prerazporeditve v talno plast zrak prej zapadlega snega).
Te simbole lahko vidite na sinoptični karti Hidrometeorološkega centra Rusije (http://meteoinfo.ru), sestavljeni kot rezultat analize trenutnih podatkov za ozemlje Evrope in Azije, ki shematično prikazuje meje toplih in hladne cone atmosferske fronte in smeri njihovega gibanja po zemeljski površini.
Kaj storiti, če je opozorilo za nevihto?
1. Zaprite in tesno zavarujte vsa vrata in okna. Na steklo navzkrižno nalepite trakove ometa (da preprečite razprševanje drobcev).
2. Pripravite zalogo vode in hrane, zdravil, svetilko, sveče, petrolejko, sprejemnik na baterije, dokumente in denar.
3. Izklopite plin in elektriko.
4. Z balkonov (dvorišč) odstranite predmete, ki bi jih lahko odnesel veter.
5. Iz lahkih zgradb se premaknite v močnejše ali v zaklonišča civilne zaščite.
6. V vaški hiši se premaknite v najbolj prostoren in vzdržljiv del, najbolje pa v klet.
8. Če imate avto, se poskušajte voziti čim dlje od epicentra orkana.
Otroke iz vrtcev in šol je potrebno predhodno poslati domov. Če je opozorilo o nevihti prepozno, je treba otroke namestiti v kleti ali osrednje prostore stavb.
Orkan, tornado ali nevihto je najbolje počakati v zavetju, vnaprej pripravljenem zavetju ali vsaj v kleti. Pogosto pa je opozorilo pred nevihto izdano le nekaj minut pred prihodom nevihte in v tem času ni vedno mogoče priti do zavetja.
Če se znajdete zunaj med orkanom
2. Ne smete biti na mostovih, nadvozih, nadvozih ali na mestih, kjer so shranjene vnetljive in strupene snovi.
3. Skrijte se pod mostom, armiranobetonskim nadstreškom, 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 se vozite z avtom po ravnini, se ustavite, vendar ne zapuščajte avtomobila. Tesno zaprite vrata in okna. Med snežno nevihto z nečim pokrijte stran hladilnika motorja. Če veter ni močan, lahko občasno odmetate sneg z avtomobila, da ne ostanete pokopani pod debelo plastjo snega.
6. Če ste v javnem prevozu, ga takoj zapustite in poiščite zavetje.
7. Če vas vremenske razmere ujamejo na dvignjenem ali odprtem mestu, tecite (odplazite se) proti kakšnemu zavetju (skale, gozd), ki bi lahko ublažilo moč vetra, vendar pazite na padajoče veje in drevesa.
8. Ko veter potihne, ne zapustite takoj zavetja, saj se lahko nevihta čez nekaj minut ponovi.
9. Ostanite mirni in brez panike, pomagajte žrtvam.
Kako se obnašati po naravnih nesrečah
1. Ko zapuščate zaklonišče, se ozrite naokoli, da vidite, ali obstajajo previsni predmeti, deli konstrukcij ali pretrgane žice.
2. Ne prižigajte plina ali ognja, ne vklopite elektrike, dokler posebne službe ne preverijo stanja komunikacij.
3. Ne uporabljajte dvigala.
4. Ne vstopajte v poškodovane zgradbe in ne približujte se spuščenim električnim žicam.
5. Odrasla populacija pomaga reševalcem.
Naprave
Natančno hitrost vetra določimo s pomočjo naprave – anemometra. Če taka naprava ne obstaja, lahko naredite domačo vetrovno merilno »Wild board« (slika 1), z zadostno natančnostjo merjenja za hitrosti vetra do deset metrov na sekundo.
riž. 1. Domača vetrnica Wilda:
1 - navpična cev (dolžina 600 mm) z varjenim koničastim zgornjim koncem, 2 - sprednja vodoravna palica vremenske lopatice s protiutežno kroglo; 3 - rotor vremenske lopatice; 4 - zgornji okvir; 5 - vodoravna os tečaja deske; 6 - deska za merjenje vetra (teža 200 g). 7 - spodnja fiksna navpična palica s kardinalnimi indikatorji, nameščenimi na njej: N - sever, S - jug, 3 - zahod, E - vzhod; Št. 1 - Št. 8 - zatiči indikatorja hitrosti vetra.
Vremenska loputa je nameščena na višini 6 - 12 metrov, nad odprto, ravno površino. Pod loputo so puščice, ki kažejo smer vetra. Nad loputo je na cev 1 na vodoravni osi 5 na okvirju 4 pritrjena vetromerna plošča 6 dimenzij 300x150 mm. Teža deske - 200 gramov (nastavljena z referenčno napravo). Nazaj od okvirja 4 je segment loka, pritrjen nanj (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 glede na navpičnico za čep št. 1-0°; št. 2 - 4°; št. 3 - 15,5°; št. 4 - 31°; št. 5 - 45,5°; št. 6 - 58°; št. 7 - 72°; št. 8-80,5°.
Hitrost vetra se določi z merjenjem kota odklona deske. Ko določite položaj plošče za merjenje vetra med zatiči loka, se obrnite na mizo. 1, kjer ta položaj ustreza določeni hitrosti vetra.
Položaj deske med klini daje le približno predstavo o hitrosti vetra, še posebej, ker se moč vetra hitro in pogosto spreminja. Plošča nikoli ne ostane dolgo v enem položaju, ampak nenehno niha v določenih mejah. Z opazovanjem spreminjajočega se naklona te deske 1 minuto določite njen povprečni naklon (izračun s povprečenjem največje vrednosti) in šele nato se oceni povprečna minutna hitrost vetra. Pri visokih hitrostih vetra, ki presegajo 12-15 m / s, imajo odčitki te naprave nizko natančnost (ta omejitev je glavna pomanjkljivost obravnavane sheme).
Aplikacija
Povprečna hitrost vetra po Beaufortovi lestvici v različna leta njeno uporabo
tabela 2
| Točka | Verbalno značilnost |
Povprečna hitrost vetra (m/s) v skladu s priporočili | ||||
| Simpson | Köppen | Mednarodni meteorološki odbor | ||||
| 1906 | 1913 | 1939 | 1946 | 1963 | ||
| 0 | umirjeno | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | Tihi veter | 0,8 | 0,7 | 1,2 | 0,8 | 0,9 |
| 2 | Lahek vetrič | 2,4 | 3,1 | 2,6 | 2,5 | 2,4 |
| 3 | Rahel 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 | Huda nevihta | 26,4 | 21,0 | 23,4 | 26,4 | 26,4 |
| 11 | Huda 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 | |||||
Hurricane Scale sta razvila Herbert Saffir in Robert Simpson v zgodnjih dvajsetih letih prejšnjega stoletja za merjenje potencialne škode orkana. Temelji na številčnih vrednostih največje hitrosti vetra in vključuje oceno nevihtnih sunkov v vsaki od petih kategorij. V azijskih državah se ta naravni pojav imenuje tajfun (v prevodu iz kitajski jezik- "velik veter") in v severnem in Južna Amerika- imenovan orkan. Pri kvantificiranju hitrosti toka vetra se uporabljajo naslednje okrajšave: km/h / mph- kilometri / milje na uro, gospa- metrov na sekundo.
tabela 3
| № | Kategorija | Največja hitrost veter | Nevihtni valovi, m | Vpliv na talne predmete | Vpliv na obalno območje |
| 1 | Najmanjša | 119-153 km/h 74-95 mph 33-42 m/s |
12-15 | Poškodovano drevje in grmovje | Manjša škoda na pomolih, nekaj manjših plovil v sidrišču je odtrgalo iz sidrišč |
| 2 | Zmerno | 154-177 km/h 96-110 mph 43-49 m/s |
18-23 | velika škoda na drevesih in grmovju; nekaj podrtih dreves, montažne hiše močno poškodovane | Velika škoda na pomolih in marinah, zasidrana manjša plovila se trgajo s sidra |
| 3 | Pomemben | 178-209 km/h 111-129 mph 49-58 m/s |
27-36 | Podrta so bila večja drevesa, uničene so montažne hiše, na nekaterih manjših objektih so poškodovana okna, vrata in strehe. | Hude poplave ob obali; majhne zgradbe na obali so bile uničene |
| 4 | Ogromen | 210-249 km/h 130-156 mph 58-69 m/s |
39-55 | Podrta so bila drevesa, grmovje in reklamni panoji, montažne hiše so bile do tal uničene, okna, vrata in strehe so močno poškodovane. | Območja, ki se nahajajo na nadmorski višini do 3 metre, so poplavljena; poplave segajo 10 km v notranjost; poškodbe zaradi valov in razbitin, ki jih prenašajo |
| 5 | Katastrofa | > 250 km/h > 157 mph > 69 m/s |
Več kot 55 | Podrta so vsa drevesa, grmovje in reklamni panoji, številne zgradbe so resno poškodovane; nekatere zgradbe so bile popolnoma uničene; montažne hiše porušene | Huda škoda je nastala v spodnjih etažah objektov do 4,6 metra nadmorske višine na območju, ki sega 457 metrov v notranjost. Nujne so množične evakuacije prebivalstva z obalnih območij |
Tornado lestvica
Lestvica tornadov (Fujita-Pearsonova lestvica) je razvil Theodore Fujita za razvrščanje tornadov glede na stopnjo škode, ki jo povzroči veter. Tornadi so značilni predvsem za Severno Ameriko.
tabela 4
| Kategorija | Hitrost, km/h | Škoda |
| F0 | 64-116 | Uničuje dimnike, poškoduje krošnje dreves |
| F1 | 117-180 | Montažne (panelne) hiše trga iz temeljev ali jih prevrača |
| F2 | 181-253 | Precejšnje uničenje. Montažne hiše so uničene, drevesa izruvana |
| F3 | 254-332 | Ruši strehe in zidove, raznaša avtomobile, prevrača tovornjake |
| F4 | 333-419 | Uničuje utrjene zidove |
| F5 | 420-512 | Dvigne hiše in jih premakne na veliko razdaljo |
Slovar izrazov:
Zavetrna stran objekt (zaščiten pred vetrom s samim objektom; območje visokega tlaka, zaradi močnega upočasnjevanja toka) obrnjen proti mestu, kjer piha veter. Na sliki - na desni. Na primer, na vodi se majhne ladje večjim ladjam približajo z njihove zavetrne strani (kjer jih pred valovi in vetrom ščiti večji ladijski trup). Tovarne in podjetja, ki se kadijo, morajo biti nameščena glede na stanovanjske mestne stavbe - na zavetrni strani (v smeri prevladujoči vetrovi) in so od teh območij ločeni s precej širokimi sanitarno varstvenimi conami. 
Privetrna stran predmet (hrib, morsko plovilo) - na strani, s katere piha veter. Na zavetrni strani grebenov prihaja do premikov zračnih mas navzgor, na zavetrni strani pa navzdol. Največji del Padavine (v obliki dežja in snega), ki jih povzroča pregradni učinek gora, padajo na njihovo privetrno stran, na zavetrni strani pa se začne kolaps hladnejšega in bolj suhega zraka.
Približen izračun dinamičnega vetrnega tlaka na kvadratni meter reklamne table (pravokotno na ravnino konstrukcije), nameščene ob cestišču. V primeru se predvideva, da je največja pričakovana hitrost nevihtnega vetra na dani lokaciji 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 tlak narašča kot kvadrat hitrosti. Upoštevati ter v gradbeni projekt vključiti zadostne meja varnosti, stabilnost (odvisno od višine podpornega stojala) in odpornost na močne sunke vetra in padavine, v obliki snega in dežja.
Pri kakšni jakosti vetra so odpovedani leti civilnega letalstva?
Vzrok za motnje v voznem redu, zamude ali odpovedi letov je lahko opozorilo vremenoslovcev na odhodnem in ciljnem letališču pred nevihto.
Meteorološki minimum, ki je potreben za varen (normalen) vzlet in pristanek letala, so dopustne meje sprememb nabora parametrov: hitrosti in smeri vetra, vidnega polja, stanja letališke steze in višine spodnjega letala. omejitev oblaka. Slabo vreme, v obliki intenzivnega atmosferske padavine(dež, megla, sneg in snežni metež), z obsežnimi frontalnimi nevihtami - lahko povzročijo tudi odpovedi letov z letališča.
Vrednosti meteoroloških minimumov se lahko razlikujejo za posamezna letala (glede na njihove tipe in modele) in letališča (glede na razred in razpoložljivost zadostne zemeljske opreme, odvisno od značilnosti terena, ki obkroža letališče, in razpoložljivih visoke gore), določajo pa jih tudi kvalifikacije in izkušnje letenja pilotov posadke in poveljnika ladje. Najslabši minimum se upošteva in za izvedbo.
Prepoved letenja je možna v primeru slabega vremena na ciljnem letališču, če v bližini ni dveh nadomestnih letališč s sprejemljivimi vremenskimi razmerami.
pri močan veter, letala vzletajo in pristajajo proti zračnemu toku (v ta namen vozijo na ustrezno vzletno stezo). V tem primeru ni zagotovljena le varnost, temveč se bistveno zmanjšata vzletna in pristajalna razdalja. Omejitve bočne in hrbtne komponente hitrosti vetra so za večino sodobnih civilnih letal približno 17-18 oziroma 5 m/s. Nevarnost velikega nagibanja, zanašanja in obračanja letala med vzletom in pristankom predstavlja nepričakovan in močan sunkovit veter (neurje).
http://www.meteorf.ru - Roshydromet ( zvezna služba o hidrometeorologiji in monitoringu okolju). Hidrometeorološki raziskovalni center Ruske federacije.
Www.meteoinfo.ru - novo spletno mesto 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 v 1 sekundi. Na primer, če v 20 sek. je veter prepotoval razdaljo 160 m, potem je bila njegova hitrost v v določenem časovnem obdobju enaka:
Hitrost vetra je zelo spremenljiva: spreminja se ne samo v daljšem časovnem obdobju, temveč tudi v kratkih časovnih obdobjih (znotraj ene ure, minute in celo sekunde) za veliko količino. Na sl. Slika 1 prikazuje krivuljo, ki prikazuje spremembo hitrosti vetra v 6 minutah. Iz te krivulje lahko sklepamo, da se veter giblje z utripajočo hitrostjo.
sl. 1. Značilnosti hitrosti vetra.
Hitrosti vetra, opazovane v kratkih časovnih obdobjih od nekaj sekund do 5 minut, imenujemo trenutne ali dejanske. Hitrosti vetra, dobljene kot aritmetične sredine iz trenutnih hitrosti, imenujemo povprečne hitrosti vetra. Če izmerjene hitrosti vetra čez dan seštejemo in delimo s številom meritev, dobimo povprečno dnevno hitrost vetra. Če seštejemo povprečne dnevne hitrosti vetra za ves mesec in to vsoto 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 trenutne hitrosti vetra in se imenuje najpreprostejši vetrometer, je prikazan na sl. 2.
sl. 2. Najenostavnejši anemometer z vremensko lopatico.
Sestavljen je iz kovinske plošče, ki niha okoli vodoravne osi a in je nameščena na navpičnem stojalu b. Na strani plošče je na isti osi a pritrjen sektor b z osmimi zatiči. Na stojalo b pod sektorjem je pritrjena vetrokaz d, ki ploščo vedno postavi tako, da je ravnina obrnjena proti vetru. Ko slednji deluje, se tabla odkloni in gre mimo žebljev, od katerih vsak označuje določeno hitrost vetra. Stebriček b z vremensko lopatico d se vrti okoli puše d, v kateri so v vodoravni ravnini pritrjene 4 dolge palice, ki označujejo glavne kardinalne točke: sever, jug, vzhod in zahod, med njimi pa 4 kratke, ki kažejo na severovzhod, severozahod, jugovzhod in jugozahod. Tako lahko z anemometrom vremenske lopatice hkrati določite hitrost in smer vetra.
Vrednosti hitrosti vetra, ki ustrezajo vsakemu zatiču sektorja b, so podane v tabeli. 1.
Povprečne hitrosti vetra v kratkem in daljšem časovnem obdobju je priročno določiti z anemometrom tovarne Metrpribor (slika 3). Sestavljen je iz prečke s polkroglami, nameščenimi na osi, ki se ujamejo z zobnikom, nameščenim v številčnici.
sl. 3. Vetromer iz obrata Metrpribor.
Zobniške osi so prikazane na številčnici in imajo na koncih puščice, ki na skali prikazujejo pot, ki jo veter prehodi v določenem časovnem obdobju. Če število, ki ga kažejo kazalci na številčnici, delimo s številom sekund, v katerih se je anemometer vrtel, dobimo hitrost vetra na sekundo za opazovano obdobje. Na primer, pred začetkom opazovanja so puščice na številčnici pokazale 7170 m, po 2 minutah, kar je enako 120 sekundam, pa so puščice pokazale 7650 m. Povprečna hitrost veter v obdobju 2 minut. je bilo enako:
Če zgornji instrumenti niso na voljo, lahko hitrost vetra približno določite z zunanji znaki opazili v naravi (glej tabelo 2).
