Почему ветер возникает: Как образуется ветер — урок. Окружающий мир, 1 класс.

Содержание

Почему дует ветер? | Наука и жизнь

Ветер, дующий с океана, приносит влагу на сушу. Эта влага конденсируется в зонах пониженного давления, затягивая воздух из прилегающих областей.

Открыть в полном размере

‹

›

Более трёхсот лет назад Галлей, известный главным образом благодаря открытой им комете, предложил объяснять возникновение ветра действием архимедовой силы при перепаде температуры: тёплый и лёгкий воздух поднимается, тяжёлый и холодный — опускается.

Международная группа исследователей, в которую вошли сотрудники Петербургского института ядерной физики, предложила принципиально новый физический механизм образования ветра в земной атмосфере.

Потоки газов возникают при перепадах (градиентах) давления. Давление воздуха уменьшается с высотой, образуя вертикальный градиент давления, однако он не создаёт ветра. Работу, производимую при движении воздуха этим градиентом давления, в точности компенсирует противоположная по знаку работа силы тяжести, и воздух находится в равновесном состоянии.

Влажный воздух, поднимаясь, охлаждается, и водяной пар конденсируется. Поэтому давление водяного пара с высотой падает быстрее, чем этого требует условие равновесия. При этом работа, совершаемая градиентом давления над влажным воздухом при его подъёме, в несколько раз превышает работу силы тяжести, действующей на водяной пар. Именно эта разница и создаёт ветер в земной атмосфере. Неравновесное вертикальное распределение водяного пара можно сравнить со сжатой пружиной, которая распрямляется при подъёме влажного воздуха, приводя его в движение. Поэтому конденсационная мощность, связанная с вертикальным подъёмом воздуха, в соответствии с законом сохранения энергии переводится в мощность горизонтальных ветров.

Мощность атмосферной циркуляции определяется локальной скоростью конденсации и, следовательно, осадками. Количественная оценка мощности глобальной циркуляции воздуха, полученная на основе новой теории, прекрасно совпала с накопленными данными наблюдений (о мощности ветровой циркуляции можно независимо судить по наблюдаемым горизонтальным градиентам давления и скоростям ветра).

В области конденсации возникает зона пониженного давления, затягивающая воздух из прилегающих областей. На суше такие устойчивые зоны пониженного давления создаются обширными лесами: влага сохраняется в лесной почве, испаряется с поверхности почвы и листьев и конденсируется над пологом леса. При этом возникает ветер, приносящий влагу с океана.

Важнейшее следствие нового механизма формирования ветра — переосмысление роли лесов в переносе влаги с океана на сушу. Этот перенос компенсирует речной сток воды обратно в океан. Уничтожение лесов приводит к обезвоживанию и опустыниванию суши и представляет собой гораздо большую угрозу для климата, чем предполагает современная климатология (об этом см. также «Наука и жизнь» № 8, 2009 г.).

Новая теория вызвала бурную дискуссию в научном сообществе. Статья, отправленная в журнал «Atmospheric Chemistry and Physics» («Атмосферная химия и физика»), находилась на рецензировании более двух с половиной лет. В итоге редакционная коллегия журнала приняла к печати статью, снабдив её комментарием редактора. В нём подчёркивается, что публикацию «совершенно нового взгляда на движущую силу атмосферной динамики» следует рассматривать как «призыв к дальнейшему развитию» представленных авторами положений.

GISMETEO: Почему ветер дует? — О погоде

GISMETEO: Почему ветер дует? — О погоде | Новости погоды.

Перейти на мобильную версию

16 июля, 10:51, 2020

О погоде

Ветер — это просто движение воздуха. Воздух приходит в движение из-за разности давления.

Для примера, возьмет надувной шар. Если его хорошо надуть, то давление внутри увеличится. Но если мы ослабим пальцы на шейке, то воздух с шумом начнет вырываться. Почему? Потому что давление воздуха внутри шара больше, чем снаружи.

В атмосфере происходит то же самое. Когда давление в одном месте высокое, то воздух устремляется туда, где давление меньше. Чем больше разница давления, тем сильнее движение воздуха, а значит — сильнее ветер.

Но что вызывает давление воздуха в атмосфере?

Поскольку Солнце нагревает поверхность земли неодинаково, то некоторые области нагреваются сильнее, а некоторые — слабее. Например, на экватор солнечные лучи падают почти вертикально — там всегда жарко, тогда как Северный и Южный полюсы остаются холодными.

Теплый воздух поднимается вверх. По законам сохранения, если воздух поднимается в одном месте, то он должен опускаться в другом. При подъеме воздуха происходит падение атмосферного давления, а при опускании, наоборот, атмосферное давление растет. По мере накопления опускающийся воздух начинает разбегаться в стороны — туда, где воздуха мало, то есть в теплое место с низким атмосферным давлением.

Это можно почувствовать летом на пляже, когда солнце нагревает песок больше, чем воду. По мере накопления тепла воздух поднимается вверх, направляется в сторону моря и там опускается вниз. Когда воздуха становится больше над водой, тогда ветер начинает дуть с моря на сушу.

Итак, ветер — это воздух, движущийся из области с высоким давлением в область с низким давлением. По счастью, ветер редко издает такой пугающий звук, как воздух, вырывающийся из воздушного шара.

Больше интересного в «Телеграме» Читайте нас в «Дзене»

Ветер — Понимание глобальных изменений

Ветер — это движение воздуха по поверхности Земли. Это вызвано перепадами атмосферного давления. Глобальная атмосферная циркуляция определяется разницей температур, особенно разницей между нагревом на экваторе и полюсах, и вращением Земли. Ветры формируют региональный климат и влияют на ежедневную погоду, перенося тепла и воды .

На этой карте показано направление приземных ветров в США 12 июня 2020 года. Источник: CLEAN

Различные виды деятельности человека и явления окружающей среды могут влиять на характер ветра, в том числе:

сжигание ископаемого топлива, сельскохозяйственная деятельность и обезлесение , которые увеличивают концентрацию парниковых газов в атмосфере, повышая среднюю температуру Земли . Арктика прогрелась больше, чем низкие широты, и в результате разница температур между средними широтами и полярными областями стала меньше, что изменило траекторию струйного течения северного полушария, так что теперь оно движется на север и юг над больший диапазон широт. Поскольку атмосфера продолжает нагреваться, мы ожидаем увидеть гораздо более глубокие волны с севера на юг, которые вызовут замедление или даже блокировку струйного течения. Это может привести к тому, что погодные системы будут сохраняться намного дольше, чем считается нормальным в каком-либо конкретном регионе.

Урбанизация , которая увеличивает количество поглощаемого солнечного света, а не отражаемого поверхностью Земли. Эти городские острова тепла повышают местные температуры .
На протяжении миллионов лет горообразование изменяет атмосферную циркуляцию Например, некоторые из самых влажных мест на Земле находятся там, где теплый влажный воздух охлаждается, поскольку он вынужден подниматься над горами, в результате чего водяной пар конденсируется в виде облаков и выпускается в виде дождя или снега. Как только воздух проходит пики горного хребта, осадки уменьшаются, потому что воздух истощает большую часть своего водяного пара и потому что нисходящий воздух нагревается, что позволяет ему нести больше водяного пара.
Таким образом, подветренная сторона горного хребта обычно намного суше, чем подветренная, и считается, что она находится в тени от дождя.
За миллионы лет изменения в распределении континентов и океанов могут повлиять на то, где и сколько солнечного света поглощается или отражается поверхностью Земли. Этот дифференциальный нагрев влияет на направление и силу ветра.

Ветер влияет на различные процессы и явления в системе Земли, в том числе:

Региональные температуры , влажность и осадки закономерности.
Распределение и концентрация облаков , загрязняющих веществ и частиц в воздухе .
Поверхностные течения в океане. Ветер, воздействующий на поверхность воды, является одним из основных факторов глобальной циркуляции океана .
Вызывает эрозию отложений на поверхности Земли.
Распространение тлеющих углей от пожаров , увеличение площади поражения.

Можете ли вы придумать дополнительные причинно-следственные связи между ветром и другими частями земной системы?

Посетите страницы циркуляции атмосферы, циркуляции океана, и температуры , чтобы узнать больше о связях между атмосферой и глобальными изменениями.

Ссылки для получения дополнительной информации

Национальная метеорологическая служба: Global Circulations
Национальная служба погоды: Jet Stream
Национальный центр атмосферных исследований: Кондукция
Национальный центр атмосферных исследований: глобальный взгляд на движущийся воздух: атмосферная циркуляция
NOAA: погодные системы и закономерности
NOAA: что такое морской бриз и почему он возникает?

Объяснение глобального ветра | ЗЕМЛЯ 111: Вода: наука и общество

Объяснение глобального ветра

На приведенном ниже рисунке показаны глобальные пояса ветра, по три в каждом полушарии. Обратите внимание, что США находятся в основном в поясе западных ветров с преобладающими ветрами с запада. Каждый из этих ветровых поясов представляет собой «ячейку», по которой воздух циркулирует в атмосфере от поверхности до больших высот и обратно. Ячейки по обе стороны от экватора называются ячейками Хэдли и дают начало пассатам на поверхности Земли. Как мы можем объяснить эту модель глобальных ветров и как она влияет на осадки?

Рисунок 20. Глобальные ветры

Источник: НАСА

Мы начнем с экватора Земли, где солнечная радиация самая высокая в течение всего года. Воздух вблизи экватора нагревается и поднимается вверх, потому что он менее плотный (масса/единица объема), чем воздух вокруг него, как показано на рисунке 21 ниже.

Рис. 21. Воздух вблизи экватора нагревается и поднимается вверх, как показано красными стрелками.