Откуда берется ветер?

Разница в давлении воздуха — это то, что приводит к образованию ветра, но всё же основной причиной его возникновения является Солнце.

Поверхность Земли не является равнинной и однородной. Напротив, она меняется по форме и консистенции. В одних регионах есть горы, в других — равнины, в третьих — моря. Более того, из-за вращения планеты не все регионы получают одинаковое количество солнечного света. Все это означает, что будет существовать территориальная разница температур.

Когда какой-либо регион на поверхности планеты нагревается солнечными лучами, что происходит с воздухом над ним? Естественно, он тоже будет нагреваться. Как и любой газ, когда температура воздуха повышается, он расширятется.

С увеличением площади нагретый воздух также становится легче, поэтому он поднимается вверх в атмосферу, оставляя за собой низкое давление.

Давление воздуха зависит от силы, которую молекулы воздуха оказывают на определенную область. Чем больше молекул воздуха, тем больше давление.

Но что-то должно занять то пространство, которое освободилось после того, как теплый воздух поднялся выше. Логично, что это будет холодный воздух из окружающей среды. Именно этот холодный воздух и является ветром.

Более того, когда горячий воздух поднимается в атмосферу, он в конце концов остывает. В результате молекулы воздуха сближаются, заставляя газ сжиматься и оседать. Оседая он вытесняет более горячий воздух внизу. Этот цикл, называемый конвекционным потоком, может повторяться бесконечно, производя то, что мы называем ветром.

Такая физика объясняет, почему в полдень на морском пляже чувствуется прохладный ветерок. Земля намного горячее моря. Эта разница температур двигает холодный воздух над морем в сторону горячего участка над землей.

Шторм

Большинство ветров вызвано довольно небольшой разницей в давлении воздуха. Нежные ветра, которые ощущаются в весенний день, обычно являются результатом разницы в давлении воздуха около 1%.

Однако, когда разница в давлении воздуха на очень маленькой площади превышает 10%, могут образовываться очень опасные и сильные ветры, а также образовываться торнадо.

Вот некоторые интересные статистические данные, которые вы можете найти интересными в следующий раз, когда услышите про скорость ветра в прогнозе погоды. На скорости 40-48 км/ч происходит покачивание больших ветвей деревьев. На скорости 51 км/ч можно увидеть, как раскачиваются целые деревья. При скорости около 65 км/ч ветер настолько сильный, что при ходьбе в направлении порыва чувствуется сильное сопротивление, а маленькие ветки могут оторваться от деревьев. На скорости 90 км/ч штормовой ветер достаточно сильный, чтобы выкорчевать деревья и вызвать структурные повреждения.

Самая высокая скорость ветра была зафиксирована в 1999 г. внутри торнадо. Сделано это было с помощью доплеровского радара, который показал ошеломляющие данные о скорости 482 км/ч. Самый быстрый ветер, измеренный вне торнадо, был 407 км/ч во время тропического циклона Оливия в 1996 году.

Энергия ветра

Солнечные батареи — это отличный способ прямого преобразования солнечной энергии в электричество, которое мы можем использовать для питания домов и гаджетов. Но есть огромное количество энергии, которую можно использовать из солнечной энергии косвенным образом, используя турбины, чтобы улавливать часть ветряной энергии.

Чем быстрее ветер, тем больше его кинетической энергии. А ветряные турбины с большей площадью поверхности будут улавливать больше ветра и вырабатывать больше энергии. Эти два параметра вместе могут быть направлены на производство огромного количества энергии.

Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, умноженной на массу. Говоря о ветре, его масса связана с массой молекул воздуха. Так что когда скорость ветра удваивается, его кинетическая энергия фактически в четыре раза увеличивается. Когда скорость ветра увеличивается, то увеличивается и количество воздуха, толкающего лопасти турбины.

Таким образом, каждый раз, когда скорость ветра удваивается, количество энергии, попадающей в турбину, на самом деле увеличивается в 8 раз. Вот почему страны, страдающие от ветра, успешно используют его энергию. Дания, например, в 2019 году 47% потребляемой энергии обеспечивала за счет ветра. Аналогичным образом Ирландия в 2018 году, за счёт ветра, обеспечила себя энергией на 28%.

На этом все. Надеемся, что вам понравилась статья. Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях, чтобы ничего не пропустить.

Читайте также:

Ученые обнаружили «самый большой взрыв во Вселенной»

Это произошло в скоплении галактик из созвездия Змееносца, источник взрыва находился на расстоянии около 390 миллионов световых лет от Земли.

28 февраля 2020 в 18:44

Спасательные системы Starliner прошли испытание успешно

Представители Боинг и НАСА подтвердили, что беспилотный полет Starliner на МКС ​​не будет отложен из-за неразвернутого парашюта и состоится 17 декабря.

10 ноября 2019 в 18:33

Вечная ругань: ученые «перевели» речь летучих мышей

Многие животные разработали способ общения друг с другом. Кто-то воет, кто-то напевает, кто-то танцует, а кто-то метит территорию. Ученые из Тель-Авивского университета сумели понять …

29 октября 2019 в 6:15

Откуда берется ветер? » Портал ответов на вопросы пользователей сети интернет — «что», «как», «почему», «зачем»

Автор: Антон Поташев

Краткое содержание статьи:

• Откуда появляется ветер?
• Что ответить ребенку на вопрос о ветре?
• Ветер – друг и враг человечества
• Как объяснить ребенку, что такое ветер?
• Как образовывается ветер?
• Видео об источнике ветров

 

Элементарные вопросы чаще всего загоняют в тупик. Вроде бы понимаешь и знаешь, откуда берется ветер, но как это правильно сформулировать и красиво выразить мысль? А если спрашивает ребенок, ситуация значительно усложняется. Ведь у него еще толком не представлений об окружающем мире и познаний в области физики.

 

 

Откуда появляется ветер?

Чтобы объяснить что-то кому-то другому следует самому разобраться в вопросе. Хотя бы в упрощенном варианте:

• Воздух на нашей планете прогревается не равномерно.
• Разная температура может быть вызвана особенностями рельефа и изменчивой погодой.
• С курса физики можно вспомнить, что более легкий нагретый воздух устремляется вверх.
• Природа пустоты не потерпит, она нуждается в срочном замещении.
• На место «ушедшего вверх» теплого воздуха приходят холодные массы из менее прогретого региона.
• Холодный воздух движется горизонтально, вдоль земли.

Вот и выходит, что если перемещения теплого воздуха вверх мы не ощущаем, то поток холодного воздуха над землей не заметить сложно.

Конечно же, все немого сложнее, свою роль играют зону повышенного и пониженного давления, на формирование ветра и воздушных масс влияет даже солнечный ветер. Но если вдаваться в такие подробности, самостоятельно ничего понять не получится. А ведь еще кому-то «простым языком» это объяснить надо.

 

Что ответить ребенку на вопрос о ветре?

Конечно же, можно пойти по простому пути и использовать какую-то замену реальному описанию:

• Так дышит земля и море, им ведь тоже надо дышать.
• Ветер от того появляется, что Бог начинает сердито дышать.
• Это так деревья листьями шелестят и воздух гоняют, чтобы общаться.

Но все это даже близко не отображает реальное положение дел, а местами даже подменяет причину и следствие.

Наверное, самое оптимальное объяснение: «Холодный воздух приходит в гости к теплому воздуху, оттого и дует».

В это легко поверить, это не имеет никакого религиозного подтекста, если ребенок запомнит, то подрастя, он поймет, что родители действительно знали, как правильно и пытались ему объяснить в меру его развития.

Можно показать на элементарном примере – открыть дверь в подъезд и показать, что оттуда «тянет» холодный воздух. После объяснить, что в квартире тепло, а на лестничной площадке холодно.

Оттого и образуется ветер и сквозняк, что холодный воздух идет туда, где теплее.

Любознательный малыш может поинтересоваться, куда же девается теплый воздух? Здесь уже или будьте честными до конца и пытайтесь объяснить, что он поднимается выше, или придумайте какую-то убедительную отговорку. Мол, остается там же, но замерзает из-за такого соседа.

 

Ветер – друг и враг человечества

На жизнь человека ветер влияет самым разным способом:

 

Положительное влияние	Негативное воздействие
Технология ветряных мельниц на протяжении столетий обеспечивала производство муки.	Ураганы на протяжении тысячелетий забрал множество жизней, люди гибнут от стихии даже в наше время.
Современные ветряки дают достаточно электроэнергии.	Сильный ветер может «выдувать» землю, снижая ее плодородность.
В жаркую погоду прохладный ветерок спасает от перегрева.	Сквозняк и плохая погода – одна из самых распространенных причин простуды.
Влияет на перемещение туч и выпадение осадков.	На море ветер может вызвать волнения целых пластов воды.

 

Человек во многом смог «приручить» первобытную стихию и научился использовать многие природные явления себе на благо. Но нет никаких эффективных способов и даже теоретических наработок, которые позволили бы победить ветер. Он всегда дует куда хочет. Даже вода, в этом плане, оказалась куда податливее, но может, уже через пару десятилетий, мы увидим первые воздушные плотины.

Осталось только понять, в чем будет смысл таких сооружений. Можно привести в качестве аргумента защиту от ураганов, но такой вариант грубого воздействия на атмосферу может привести к еще более плачевным последствиям.

 

Как объяснить ребенку, что такое ветер?

Кстати, малышу даже сложно объяснить, что такое ветер и откуда он берется. Лучше двигаться поэтапно, начиная с наиболее простого:

1. Ветер – движущийся воздух.
2. Воздух движется, потому что он по-разному нагрет и всегда стремится туда, где теплее.
3. Он может шелестеть листьями и даже гнуть деревья, потому что у него есть вес.
4. Если кто-то идет и у него есть вес, во время движения он будет перемещать все, на что наталкивается.
5. У воздуха слишком маленький вес, но его очень много и передвигается он сразу в большом количестве.
6. Мы просто не видим этого, поэтому сложно поверить, что все дело в массе.

Из-за надуманных объяснений у детей может сформироваться представление, что ветер это какое-то одушевленное существо, жестокое или справедливое, наделенное своей волей.

Все это может пугать ребенка или закладывать шаткий фундамент для получения новых знаний в дальнейшем. Именно поэтому лучше научить малыша читать лет в 5-6 и купить ему пару энциклопедий, которые будут способны дать ответ на большую часть вопросов. Но это еще не гарантирует родителям хоть минуту покоя.

На самом деле, лучше ценить тот непродолжительный отрезок, когда ребенок постоянно спрашивает «почему?», ведь он пройдет и никогда больше не повторится. И возможности побыть для ребенка всезнающим мудрецом, способным ответить на любой вопрос, может больше и не представиться.

 

Как образовывается ветер?

1. Формирование ветра происходит за счет движения огромных воздушных масс.
2. Перемещение пластов воздуха объясняется разным уровнем прогрева атмосферы, перемещением по градиенту давления и влиянием солнечного ветра.
3. Холодный, ощущаемый нами воздух в виде ветра всегда перемещается как можно ближе к земле.
4. Чаще всего сильный ветер возле водоема, потому что над водой воздух всегда холоднее.
5. Грунт и даже асфальт нагреваются быстрее, чем вода. Это связано с химическими и физическими особенностями. Поэтому с моря и речки постоянно веет прохладой.

Опасен ветер в некоторых северных и приморских регионах. В той же тундре на пути холодного воздуха нет никаких естественных преград, поэтому он может развивать колоссальные скорости.

Те, кто живут недалеко от моря, знают, что такое

штормовое предупреждение и прекрасно понимают, что в такую погоду на улице лучше не показываться.

Постарайтесь не запутаться в попытке объяснить ребенку, откуда берется ветер. Ведь доверие детей очень легко потерять, малыш может разубедиться во всесильности своих родителей.

 

Видео об источнике ветров

Далее в этом видео Антон Фельдман расскажет, почему дует ветер и откуда он берется. Как природа управляет воздушными массами:

Ветер, информация о ветре, факты, новости, фотографии — National Geographic

Энергия, приводящая в движение ветер, исходит от солнца, которое неравномерно нагревает Землю, создавая теплые и прохладные участки. Двумя простыми примерами этого являются морские бризы и бризы с суши.

Морской бриз возникает, когда в солнечные дни нагреваются внутренние районы. Это нагревает воздух, заставляя его подниматься. Более прохладный воздух устремляется с океана, чтобы занять свое место, и вуаля, рождается ветер. К вечеру сильный ветер может дуть на десятки миль вглубь страны. Аналогичный эффект может возникнуть вблизи больших озер, где ветер называют озерным бризом.

Сухопутные бризы приходят ночью, когда внутренние температуры падают настолько, что океан становится теплее, чем суша, что приводит к обратному эффекту.

Глобальные закономерности

Подобные силы создают глобальные закономерности ветра, влияющие на климат. В тропиках, например, всегда жарко. Здесь воздух поднимается и распространяется на север и юг, высоко над землей. Ниже воздух втягивается с севера и юга. Эффект Кориолиса , ответвление вращения Земли, заставляет движущиеся воздушные массы искривляться, так что ветры, сходящиеся на экваторе, приходят с северо-востока в северном полушарии и с юго-востока в южном полушарии. Эти ветры называются пассат .

Дальше от экватора приземные ветры пытаются дуть к полюсам, но эффект Кориолиса отклоняет их в противоположном направлении, создавая западных ветров . Вот почему так много погодных явлений в Соединенных Штатах происходит с запада.

На широтах выше 60° холодные приземные ветры пытаются дуть к экватору, но, как и пассаты, изгибаются под действием эффекта Кориолиса, создавая полярные восточные ветры .

Максимумы и минимумы

В средних широтах погодные эффекты создают зоны высокого и низкого давления, называемые максимумами и минимумами соответственно. Воздух перемещается из областей высокого давления в области низкого давления. Однако по мере своего движения он закручивается по спирали из-за эффекта Кориолиса, создавая переменчивые ветры, которые мы наблюдаем изо дня в день, когда приливы и отливы дрейфуют под влиянием преобладающих западных ветров.

Ветру, достигающему центра области низкого давления, некуда двигаться, кроме как вверх. Это приводит к тому, что влага конденсируется в облака, вызывая бури. В центре областей высокого давления сухой воздух опускается сверху, создавая ясную погоду.

В меньшем масштабе встречные ветры могут вызвать конвергенцию, при которой воздуху также некуда идти, кроме как вверх. Если один из ветров является влажным потоком из теплого океана, такого как Мексиканский залив, результатом могут быть мощные грозы и торнадо.

Читать дальше

Кровавая легенда о венгерской серийной убийце графине

• Путешествия

Кровавая легенда о венгерской серийной убийце графине

Во всей Центральной Европе дворянка 16-го века Елизавета Батори печально известна своими убийствами и пытками. Но была ли она действительно такой злой, как рассказывает история?

Почему ученые хотят создавать психоделики, которые улучшают трипы

• Наука

Почему ученые хотят создавать психоделики, которые улучшают трипы

Лекарства, созданные по образцу природных соединений, могут помочь людям с тревогой, депрессией и зависимостью. Но можно ли устранить побочные эффекты, такие как долгие и извилистые поездки, сохранив при этом терапевтический эффект?

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

Объяснитель: Ветры и откуда они берутся

Слышите, как этот флаг резко хлопает о флагшток? Видите этих воздушных змеев, летающих высоко над головой? Чувствуете, как прохладный ветерок дует с воды?

Ветер окружает нас повсюду. Он приходит во многих формах и формах. Ветер может быть элегантным средством для создания настроения или яростным ранним предупреждением об опасной буре. Хотя мало кто уделяет много внимания ветру — если только он не угрожает — эти потоки движущегося воздуха управляют погодой таким образом, который управляет нашей окружающей средой.

Есть много разных типов ветра. Каждый формируется по-разному. Но существенное значение для всех имеют изменения атмосферного давления.

На этой карте погоды отмечены зоны высокого (H) и низкого (L) давления.

NOAA/Wikimedia Commons

Телевизионные синоптики регулярно указывают на картах области высокого и низкого давления. И это имеет смысл, потому что именно изменения атмосферного давления приводят к ветру — потоку воздуха. На самом деле, ветер — это способ Матери-природы уравнять различия в давление воздуха .

Давление воздуха — это сила, с которой воздух действует на все, что его содержит. Давление воздуха в воздушном шаре выше, чем снаружи.

Вот почему большая часть воздуха покидает воздушный шар всякий раз, когда в нем появляется дырка. Когда дело доходит до атмосферы, атмосферное давление описывает вес воздуха над данным местом. Он определяется этой парой температуры, объема и плотности воздуха.

При расширении воздуха образуются области «высокого давления». Они отталкивают близлежащий воздух. Сжатый воздух создает зоны «низкого давления». Они втягивают близлежащий воздух внутрь. Вот почему дует ветер: он перемещается из областей с высоким давлением в те, где давление ниже. Зона между областями высокого и низкого давления известна как давление градиент или зона, в которой давление изменяется от высокого до низкого .

Баланс теплового ветра

Термический ветер является первым из четырех основных типов атмосферного потока. Самый сложный тип ветра, он управляет погодными системами по всему миру. Он рождается из-за разницы температур между экватором и полюсами.

Представьте столб воздуха от земли до вершины тропосферы (TRO-puhs-sfeer) — того слоя атмосферы, в котором мы живем. Когда на него падает солнце, этот воздух нагревается и расширяется. Это заставляет верхнюю часть колонны подниматься. Это обычное явление вблизи экватора. Если столб воздуха охлаждается, например, на полюсах, он сжимается и сжимается. Та же самая стопка воздуха — все еще весящая то же количество — теперь будет короче и плотнее.

Это означает, что воображаемые поверхности с постоянной плотностью имеют наклон вниз к полюсам. Этот наклон непостоянен. Эти линии поднимаются и опускаются, как неровности и складки на одеяле, в зависимости от местных условий. Но общий наклон вниз позволяет массам воздуха скользить к полюсам.

Термический ветер возникает, когда эти массы стекают по склону, унося тепло от экватора. Метеорологи называют это естественное движение солнечной энергии от экватора «переносом тепла к полюсу». Без него большинство людей, живущих за пределами тропиков, были бы погребены под льдом. Экватор тоже будет горячим, как печь.

Когда нагретый солнцем воздух поднимается у экватора и начинает двигаться к полюсам, он также начинает дрейфовать на восток. Это связано с вращением Земли. Он закручивает воздух с запада на восток вокруг планеты.

Вращение Земли заставляет воздух течь немного вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.

NOAA

Этот воздух, движущийся к полюсу, тоже ускоряется — значительно. Это потому, что Земля представляет собой наклонный сфероид (О-БЛИК). Если бы вы взяли горизонтальные срезы планеты, эти срезы были бы самыми широкими на экваторе и самыми узкими на полюсах. Поскольку радиус Земли «уменьшается» по мере приближения к полюсам, воздух должен ускоряться. Это потому, что воздух направляется во все меньший и меньший путь. При этом скорость его потока увеличивается. (Этот процесс связан с тем, что известно как сохранение углового момента. ) В северном полушарии это заставляет воздух течь вправо с возрастающей скоростью. Это вращательное действие известно как сила Кориолиса.

Вращение Земли и изменение радиуса планеты означают, что движущийся воздух всегда будет стремиться повернуться немного вправо в северном полушарии (и в обратном направлении в южном полушарии). Это влияет на все. Мяч, брошенный с одного конца стадиона на другой, естественным образом отклонится вправо на 1,26 сантиметра (полдюйма)! Именно поэтому ветры в верхних слоях атмосферы относительно слабы вблизи экватора. Ближе к средним широтам они воют. Они так сильно изгибаются вправо, что часто стремительно мчатся на восток.

Струйная струя

Так формируется струйная струя . Этот поток воздуха змеится вокруг планеты со скоростью более 322 километров (200 миль) в час. Он извивается прямо над самыми сильными температурными контрастами на поверхности.

Этот температурный градиент создает крутой «холм» плотности в атмосфере, где воздух быстро выплескивается вниз. Чем быстрее он движется, тем больше северный струйный поток изгибается на восток. Это как спускаться с горы на велосипеде: чем круче склон, тем быстрее вы едете.

Но по мере того, как воздух движется к полюсам, он никогда не достигает — полюсов. Вместо этого он быстро изгибается вправо из-за вращения Земли и силы Кориолиса . В результате струйный поток извивается, огибая Землю в каждом полушарии. На севере он перемещает воздух с запада на восток по кругу вокруг средних широт (и наоборот в Южном полушарии), меняя свой путь от сезона к сезону.

Полярнее струйного течения, атмосфера турбулентна. Десятки «водоворотов» высокого и низкого давления вращаются по всему земному шару, увлекая за собой дурацкую погоду. Со стороны экватора течение описывается как «ламинарное». Это означает, что он расслаблен, а не хаотичен.

Вдоль этой температурной границы развивается ожесточенное атмосферное поле битвы. Сталкивающиеся воздушные массы разной температуры раскручивают циклоны и другие суровые погодные условия. Действительно, именно поэтому метеорологи называют положение струйного течения «штормовым следом».

Положение струйного течения влияет на тип погоды в регионе. Возьмем, к примеру, Северное полушарие. С декабря по февраль солнце не достигает Северного полюса. Это позволяет обширному куполу сверххолодного воздуха накапливаться поблизости. Атмосферные ученые называют этот поток холодного воздуха и низкого давления полярный вихрь. Зимой увеличивается в размерах. И когда этот поток холодного воздуха устремляется на юг, он толкает струйный поток в южную Канаду и север Соединенных Штатов. Это может принести, казалось бы, бесконечные метели на верхний Средний Запад и Северо-Восток в разгар зимы.

Геострофические ветры

Летом на полюсах тепло. Это ослабляет температурный градиент между этими зонами и экватором. Струйный поток в ответ отступает примерно на 1600 километров (тысячу миль) к северу. Теперь погода в нижних 48 штатах США успокаивается. Конечно, время от времени извергаются рассеянные грозы. Но нет огромных штормовых систем, охватывающих 1600 километров и более, которые могли бы влиять на повседневные события. Вместо этого погода становится геострофический (GEE-oh-STRO-fik) — означает относительно спокойный .

Летом бывают грозы, освещающие ночное небо. В более прохладные месяцы этот риск огромных штормовых систем имеет тенденцию уменьшаться. Jurkos/iStockphoto

Обычно воздух течет от высокого давления к низкому. Он будет двигаться по градиенту давления . Таким образом, движущая сила будет известна как сила градиента давления. Но сила Кориолиса все еще действует. Поэтому, когда порции воздуха пытаются двигаться вниз по градиенту, их тянет вправо в северном полушарии (и в противоположном направлении в южном). Эти две силы уравновешиваются. Как в идеально подобранной игре в перетягивание каната, воздух не дергается ни в одном направлении. Он просто медленно извивается вокруг больших систем давления.

В результате воздух циркулирует вокруг систем высокого или низкого давления, не приближаясь к ним или удаляясь от них. Ближе к поверхности поток слегка агеострофический (это означает, что ветры больше не находятся в полном равновесии) , из-за трения с предметами на поверхности или вблизи нее.

Другие крупномасштабные эффекты балансировки ветра

Иногда, однако, система низкого давления вращается так быстро, что третий сила развивается. Это тот же самый толчок наружу, который вы чувствуете на карусели или на машине, сворачивающей за угол. Это центробежная сила.

Воздушные кольца, находящиеся в постоянном равновесии между этими двумя силами, бесконечно вращаются вокруг центра бури. Их довольно постоянное расстояние от центра связано с так называемым циклострофическим (Sy-klo-STROW-fik) балансом . Это представляет гармонию — взаимодополняющие действия — градиента давления и центробежной силы.

В редких случаях силы Кориолиса, центробежные силы и силы градиента давления могут противодействовать друг другу. Эта совершенная тройная ошибка отмечает то, что ученые называют балансом градиента ветра . Это не стоит большого фанфара. Однако он определяет, каким образом воздушные массы будут двигаться вдоль внешних краев циклона, любого вращающегося столба воздуха.

Очевидно, что существует множество движущихся частей, которые контролируют направление ветра.

Местные ветры

Последняя категория ветров – это те, с которыми вы сталкиваетесь каждый день. И они разные в зависимости от того, где вы находитесь. Сходите, например, на пляж. В солнечные дни после полудня воздух над сушей прогревается и поднимается. Прохладный воздух сидя над океаном устремляется в прибрежные районы, заполняя пустоту, вызванную подъемом воздуха над сушей.

Это создает линию пухлых маленьких кучевых (KEWM-u-lus) облаков, которые исчезают после захода солнца. Вдоль полуостровов, таких как Флорида, встречные морские бризы могут привести к 90 145 сходящимся 90 146 ветрам. Эти сталкивающиеся воздушные массы выталкивают карманы влажного воздуха высоко в атмосферу, образуя грозы. Вот почему жители Юго-Востока всегда носят с собой зонтики, даже солнечным утром. «Самоуничтожающийся» солнечный свет обычно порождает рассеянных дневных бумеров.

Послеобеденные грозы, такие как эта, обычны во Флориде. Marc Averette/Wikimedia Commons (CC BY 3.0)

Тот же самый процесс, который вызывает эти грозы, в одночасье обращается вспять. Так как земля остывает быстрее, чем вода, направление потока воздуха меняется на противоположное. Вместо морского бриза развивается «сухопутный бриз». Теперь штормы перемещаются с суши в океан. Вот почему многие люди на побережье Мексиканского залива могут наслаждаться великолепными оффшорными проявлениями вечерней молнии.

Ветер также может меняться локально вдоль стационарные фасады . Это очень резкие границы между областями теплого и холодного воздуха. Иногда стационарные фронты могут зависать в долинах. Когда они это делают, теплые и холодные воздушные массы — ветры — могут плескаться туда-сюда. Как вода и масло в миске, они не смешиваются. Вместо этого они просто толкают друг друга взад и вперед, как разъяренные океанские волны. Это может вызвать резкие перепады температуры в короткие промежутки времени.

Один особенно примечательный пример произошел в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте 22 января 19 года.43. В предгорьях западной части штата образовался стационарный фронт. По данным местного офиса Национальной метеорологической службы в Рапид-Сити, температура резко подскочила с -20° по Цельсию (-4° по Фаренгейту) в 7:32 утра до 7,2°C (45°F) всего через две минуты. В тот день, когда фронт отступил, всего за 27 минут температура упала на 32,2 градуса по Цельсию (58 градусов по Фаренгейту).

Подобные дикие колебания уровня ртути были отмечены в этом регионе в течение дня. Сообщается, что у автомобилистов были проблемы с вождением, потому что их ветровые стекла запотевали или даже трескались при переходе между теплыми и холодными карманами. (Представьте, что в этот день вы пытаетесь одеться по погоде.)

Независимо от того, где вы находитесь и какое сейчас время года, ветер хранит много информации. Его направление, температура и скорость дают ценные сведения о состоянии атмосферы. В следующий раз, когда вы окажетесь на улице, обратите внимание на Мать-Природу. Ей нужно многое рассказать тебе, если ты заметишь, что дует ветер.

Реактивный поток (красный) извивается в течение 30 дней на этой визуализации НАСА атмосферных ветров в Северном полушарии.
ЗемляДирект/НАСА

Силовые слова

Подробнее о сильных словах

воздушные массы      Большие объемы воздуха, иногда покрывающие многие сотни или тысячи квадратных километров (квадратных миль), которые обычно имеют постоянную температуру или содержание водяного пара. Воздушные массы часто классифицируют по их источнику, например, континентальные, арктические или тропические. Воздушные массы и другие погодные системы управляются по поверхности Земли струйными течениями и перепадами атмосферного давления.

давление воздуха      Сила, создаваемая весом молекул воздуха.

угловой момент     Говорят, что движущийся объект обладает импульсом. Когда этот объект вращается, термин становится угловым моментом. И это движение не изменит своей скорости, если на него не воздействует другая сила.

атмосфера      Газовая оболочка, окружающая Землю или другую планету.

ось      Линия, вокруг которой что-то вращается. На колесе ось проходила бы прямо через центр и торчала бы с обеих сторон. (в математике) Ось — это линия сбоку или внизу графика; он помечен, чтобы объяснить значение графика и единицы измерения.

центробежная сила      Сила, которая, как кажется, тянет вращающееся тело или что-либо на вращающемся объекте (например, наездника в парке развлечений) от центра вращения.

облако      Шлейф молекул или частиц, таких как капли воды, которые движутся под действием внешней силы, такой как ветер, радиация или водные течения. (в науке об атмосфере) Масса переносимых по воздуху капель воды и кристаллов льда, которые движутся в виде шлейфа, обычно высоко в атмосфере Земли. Его движение обусловлено ветрами.

дополнительный     Чтобы соответствовать или сочетаться с чем-то еще, чтобы завершить его.

сохранение углового момента     Угловой момент системы — энергия, используемая для вращения, — не изменится, если на него не воздействует какая-либо внешняя сила. Это сохраняется даже тогда, когда движения внутри системы могут меняться (например, вращающаяся фигуристка вытягивает руки и ноги к телу или от него).

постоянный      Непрерывный или непрерывный.

convergent      (v. converge) Прилагательное для вещей, которые приближаются друг к другу; собираются вместе.

Сила Кориолиса (или эффект Кориолиса)    Кажущаяся сила, возникающая из-за вращения Земли вокруг своей оси. Это движение смещает движущиеся объекты (например, футбольные мячи или ветер) вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.

кучевые облака      Тип особенно пухлых облаков, которые иногда выглядят как плавающие холмики ваты. Его основание может быть плоским и довольно близко к земле (всего 1000 метров или 3300 футов). Верхушка облака имеет тенденцию выглядеть как округлые башни. головка цветной капусты, она называется cumulus congestus или возвышающимся кучевым облаком. Когда эти облака превращаются в гигантские заполненные влагой башни, они превращаются в так называемые кучево-дождевые облака, из которых возникают грозы.

текущий      Жидкость — например, вода или воздух, — которая движется в узнаваемом направлении. (в электричестве) Поток электричества или количество электричества, проходящего через некоторую точку в течение определенного периода времени.

циклон      Сильный вращающийся вихрь, обычно состоящий из ветра. Известные примеры включают торнадо или ураган.

циклострофический        Прилагательное, описывающее ветры, движения которых уравновешиваются согласованными противодействующими эффектами локальной силы градиента давления и вращательной (центростремительной) силы.

плотность      Мера плотности некоторого объекта, определяемая путем деления его массы на его объем.

водоворот     Круговое движение, развивающееся в какой-либо жидкости или газе и движущееся в направлении, противоположном основному течению. Это может создать водоворот.

экватор      Воображаемая линия вокруг Земли, которая делит Землю на Северное и Южное полушария.

сила      Некоторое внешнее воздействие, которое может изменить движение тела, удерживать тела близко друг к другу или вызывать движение или напряжение в неподвижном теле.

трение      Сопротивление, с которым сталкивается одна поверхность или объект при движении над другим материалом (например, жидкостью или газом) или сквозь него. Трение обычно вызывает нагрев, который может повредить поверхность одного материала при трении о другой.

фронты      (в науках о Земле) Границы, разделяющие воздушные массы — участки воздуха, имеющие очень разную плотность. Фронты простираются как горизонтально (вверх и вниз), так и вертикально (вдоль плоскости).

геострофический      (в метеорологии) Термин для ветров, направление и скорость которых определяются балансом между силой градиента давления (из-за давления воздуха) и силой Кориолиса, создаваемой вращением Земли.

градиент      От слова «уровень» он описывает уклон, наклон или степень увеличения некоторой меры (например, температуры, давления или даже цвета), которая развивается по мере движения во времени, положении или по некоторому масштабу.

горизонтальный      Линия или плоскость, идущая слева направо, примерно так же, как горизонт, если смотреть вдаль.

ураган      Тропический циклон, который возникает в Атлантическом океане и имеет скорость ветра 119 километров (74 мили) в час или больше. Когда такой шторм случается в Тихом океане, люди называют его тайфуном.

струйный поток      Быстрый высотный воздушный поток. На Земле основные струйные течения текут с запада на восток в средних широтах Северного и Южного полушарий.

ламинарный      Поток, который движется по плавной линейной траектории. Это противоположность турбулентному пути.

широта      Расстояние от экватора, измеряемое в градусах (до 90).

буквально      Термин, который означает именно то, что он говорит. Например, если сказать: « Так холодно, что я буквально умираю «, это означает, что этот человек на самом деле ожидает скорой смерти в результате того, что ему стало слишком холодно.

масса      Число, показывающее, насколько объект сопротивляется ускорению и замедлению. По сути, это мера того, из какого количества материи состоит этот объект.

меандр      Изгиб ручья или медленное движение, не думая о прямом пути.

ртуть      Ртуть, которую иногда называют ртутью, представляет собой элемент с атомным номером 80. При комнатной температуре этот серебристый металл представляет собой жидкость. Ртуть также очень токсична. Поскольку он использовался во многих термометрах старого образца, «ртуть» также может использоваться как жаргонный термин для обозначения температуры.

метеоролог      Кто-то, кто изучает погодные и климатические явления.

средние широты      Та часть земного шара, которая находится на полпути между тропическими и полярными регионами Земли. Большинство людей живут в этих регионах с умеренным климатом, и здесь производится большая часть продуктов питания в мире.

импульс      Мера движения чего-либо, полученная путем умножения его массы и скорости. Изменение скорости или направления объекта также изменит его импульс.

наклонный      Прилагательное, описывающее направление, означающее «отклоняться под углом». Он не параллелен и не перпендикулярен чему-то, а находится под наклоном.

полуостров      Участок земли, примыкающий к материку, но с трех сторон окруженный водой.

планета      Небесный объект, вращающийся вокруг звезды, достаточно большой, чтобы гравитация сжала его в круглый шар и убрала с пути другие объекты в его орбитальной окрестности. планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

полярный вихрь      Полупостоянная погодная система, включающая большую массу воздуха в верхних слоях атмосферы Земли. Он состоит из области низкого атмосферного давления. В Северном полушарии это, как правило, сосредоточено около Баффиновой Земли в Канаде и над северо-востоком Сибири. Зима усиливает вихрь, потому что именно тогда разница температур между полюсами и средними широтами наибольшая.

полюса      (в науках о Земле) Холодные регионы планеты, расположенные дальше всего от экватора.

к полюсу      Термин, означающий направление к полюсам (например, к Северному полюсу или Южному полюсу).

давление      Сила, равномерно приложенная к поверхности, измеряемая как сила на единицу площади.

сила градиента давления     Сила, вызывающая перемещение воздушных масс из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением.

радиус      Прямая линия от центра к окружности круга или сферы.

море      Океан (или регион, являющийся частью океана). В отличие от озер и ручьев, морская вода — или вода океана — соленая.

наклон      (в математике) Степень, в которой некоторая линия поднимается или опускается относительно строго горизонтального направления. Линия, которая поднимается вверх при движении вправо, имеет положительный наклон. Тот, который кажется падающим при беге вправо, имеет отрицательный наклон. Вертикальные линии не имеют ни того, ни другого. Их наклон описывается как неопределенный.

сфероид      Термин, обозначающий что-то округлое, но не идеально сферическое.

стационарный фронт      (в метеорологии) Участок границы между двумя медленно движущимися (или даже статичными) воздушными массами, каждая из которых имеет очень разные температуры и которые не смешиваются.

тонкое      Некоторые особенности, которые могут быть важными, но которые трудно увидеть или описать. Например, первые клеточные изменения, которые сигнализируют о начале рака, могут быть видимыми, но малозаметными — маленькими и их трудно отличить от соседних здоровых тканей.

термический      Относящийся к теплу. (в метеорологии) Относительно небольшой восходящий воздушный поток, возникающий при нагревании поверхности Земли. Термики являются распространенным источником турбулентности низкого уровня для самолетов.

тропики      Область вблизи экватора Земли. Температура здесь обычно от теплой до жаркой круглый год.

тропосфера      Самый нижний уровень атмосферы Земли. Он проходит от поверхности планеты до высоты от 6 до 18 километров (от 4 до 11 миль), в зависимости от широты. Это регион, где воздух самый густой и где чаще всего бывает погода. Воздушные потоки, движущиеся через эту область, часто текут не только горизонтально, но часто и вертикально (вверх и вниз).

турбулентный      (сущ. турбулентность)  Прилагательное, обозначающее непредсказуемые флуктуации жидкости (включая воздух), при которых ее скорость меняется неравномерно, вместо того, чтобы поддерживать постоянный или спокойный поток.

пустота      Пустое пространство или полость.

вихрь      (множественное число: вихри) Закручивающийся водоворот какой-либо жидкости или газа. Торнадо — это вихри, как и торнадоподобные водовороты внутри стакана чая, размешанного ложкой. Дымовые кольца представляют собой вихри в форме пончика.

погода      Состояние атмосферы в определенном месте и в определенное время.