40. Ветер. Его скорость и направление. Роза ветров
Ветер – горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности.
При возникновении ветер направлен из области высокого атмосферного давления в область низкого давления, однако затем он может отклоняться под действием различных сил.
Ветер характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра выражается в м/с, км/ч, в узлах, а при визуальной оценке – в баллах по 12-балльной шкале Бофорта.
Направление ветра – сторона света, откуда дует ветер; может также выражаться румбом (в угловых градусах с отсчетом от направления на север).
Роза ветров – векторная диаграмма, которая наглядно характеризует режим ветра, т.е. повторяемость ветров разных направлений в течение определенного промежутка времени по результатам многократных наблюдений.
41. Силы, определяющие скорость и направление ветра.
Силы, влияющие на ветер:
Сила барического градиента (G) – сила, возникающая при наличии изменения атмосферного давления по горизонтали, направлена из области высокого давления в область низкого давления. Величина этой силы тем больше, чем больше горизонтальный барический градиент (перепад атмосферного давления на единицу расстояния по горизонтали). Главная сила, обусловливающая возникновение и существование ветра.
Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) (К) – сила, связанная с отклоняющим влиянием суточного вращения Земли вокруг своей оси на движение воздуха и других подвижных сред. Ее величина убывает от полюсов и экватору, на экваторе она равна нулю. Отклоняет движение воздуха в северном полушарии вправо, а в южном - влево, причем тем сильнее, чем больше скорость ветра и чем дальше от экватора.
Сила трения (R) – сопротивление движению воздуха, создаваемое земной поверхностью, расположенными на ней объектами и самим воздухом. Угол отклонения от барического градиента в приземном слое составляет 40 град
Центробежная сила (C) – сила инерции, возникающая при движении воздуха по криволинейной траектории и направленная от центра оси вращения к периферии.
42. Сила Кориолиса и ее роль в циркуляции атмосферы
Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) (К) – сила, связанная с отклоняющим влиянием суточного вращения Земли вокруг своей оси на движение воздуха и других подвижных сред. Ее величина убывает от полюсов и экватору, на экваторе она равна нулю. Отклоняет движение воздуха в северном полушарии вправо, а в южном - влево, причем тем сильнее, чем больше скорость ветра и чем дальше от экватора.
К = 2ω*V*sinφ
V – скорость ветра, ω – угловая скорость вращения Земли, φ – географическая широта.
43. Геострофический ветер
Геострофический ветер – равномерное движение воздуха выше слоя трения вдоль прямолинейных изобар
В геострофическом ветре вскоре после его возникновения происходит уравновешивание силы барического градиента и силы Кориолиса. В силу отсутствия силы трения в верхней тропосфере и вышележащих слоях атмосферы достигает скоростей порядка 80–100 м/с.
Типичный пример – струйные течения, которые постоянно существуют в зоне атмосферных фронтов в верхней тропосфере и нижней стратосфере, огибают весь земной шар и характеризуются движением воздуха, близким к равномерному и прямолинейному.
Циклон Антициклон
G - сила барического градиента, А - отклоняющая сила вращения Земли, С - центробежная сила, v"r - скорость градиентного ветра.