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Der Wind ist stark oder nicht. Beaufort-Skala zur Bestimmung der Windstärke

Meteorologisch gefährliche Phänomene- natürliche Prozesse und Phänomene, die in der Atmosphäre unter dem Einfluss verschiedener auftreten natürliche Faktoren oder deren Kombinationen, die eine schädliche Wirkung auf Menschen, Nutztiere und -pflanzen, Wirtschaftsgüter und die natürliche Umwelt haben oder haben können.

Wind - ist die Bewegung der Luft parallel Erdoberfläche durch ungleichmäßige Wärmeverteilung und Luftdruck und von einer Hochdruckzone zu einer Niederdruckzone geleitet.

Der Wind ist gekennzeichnet durch:
1. Windrichtung - bestimmt durch den Azimut der Seite des Horizonts, von wo aus
es weht und wird in Grad gemessen.
2. Windgeschwindigkeit – gemessen in Metern pro Sekunde (m/s; km/h; Meilen/Stunde)
(1 Meile = 1609 km; 1 Seemeile = 1853 km).
3. Windkraft – gemessen durch den Druck, den er auf 1 m2 Fläche ausübt. Die Stärke des Windes variiert fast proportional zur Geschwindigkeit,
Daher wird die Stärke des Windes oft nicht anhand des Drucks, sondern anhand der Geschwindigkeit geschätzt, was die Wahrnehmung und das Verständnis dieser Größen vereinfacht.

Viele Wörter werden verwendet, um die Bewegung des Windes anzuzeigen: Tornado, Sturm, Hurrikan, Sturm, Taifun, Zyklon und viele lokale Namen. Um sie zu systematisieren, werden sie auf der ganzen Welt verwendet Beaufort Skala, Damit können Sie die Stärke des Windes in Punkten (von 0 bis 12) entsprechend seiner Wirkung auf Bodenobjekte oder Wellen im Meer sehr genau abschätzen. Diese Skala ist auch insofern praktisch, als sie es gemäß den darin beschriebenen Zeichen ermöglicht, die Windgeschwindigkeit ohne Instrumente ziemlich genau zu bestimmen.

Beaufort-Skala (Tabelle 1)

Punkte Beaufort	Verbale Definition Windkraft	Windgeschwindigkeit, m/s (km/h)	Die Wirkung des Windes an Land
Punkte Beaufort	Verbale Definition Windkraft	Windgeschwindigkeit, m/s (km/h)	Auf dem Land	Auf dem Meer
		0,0 – 0,2 (0,00-0,72)	Ruhig. Rauch steigt senkrecht auf	Spiegelglattes Meer
	Ruhiger Wind OK	0,3 –1,5 (1,08-5,40)	Die Richtung des Windes ist an der Rauchentwicklung zu erkennen,	Wellen, kein Schaum auf den Graten
	leichte Brise	1,6 – 3,3 5,76-11,88)	Die Bewegung des Windes wird vom Gesicht gespürt, die Blätter rascheln, die Wetterfahne bewegt sich	Kurze Wellen, Kämme kippen nicht und wirken glasig
	Schwache Brise	3,4 – 5,4 (12,24-19,44)	Blätter und dünne Zweige der Bäume wiegen sich, der Wind bläst die obersten Fahnen	Kurze gut definierte Wellen. Kämme kippen um, bilden Schaum, gelegentlich bilden sich kleine weiße Lämmer.
	mäßige Brise	5,5 –7,9 (19,8-28,44)	Der Wind wirbelt Staub und Papierfetzen auf, setzt die dünnen Äste der Bäume in Bewegung.	Die Wellen sind länglich, an vielen Stellen sind weiße Lämmer zu sehen.
	frische Briese	8,0 –10,7 (28,80-38,52)	Dünne Baumstämme schwanken, Wellen mit Kämmen tauchen auf dem Wasser auf	In der Länge gut entwickelt, aber nicht sehr große Wellen, weiße Lämmer sind überall sichtbar.
	starke Brise	10,8 – 13,8 (38,88-49,68)	Die dicken Äste der Bäume schwanken, die Drähte summen	Große Wellen beginnen sich zu bilden. Weiße Schaumkämme nehmen große Flächen ein.
	starker Wind	13,9 – 17,1 (50,04-61,56)	Baumstämme schwanken, es ist schwer, gegen den Wind zu gehen	Wellen türmen sich auf, Kämme brechen, Schaum fällt in Streifen im Wind
	Sehr starker Wind Sturm)	17,2 – 20,7 (61,92-74,52)	Der Wind bricht die Äste der Bäume, es ist sehr schwierig, gegen den Wind zu fahren	Mäßig hohe, lange Wellen. An den Rändern der Grate beginnt das Spray abzuheben. Schaumstreifen fallen in Reihen im Wind.
	Sturm (heftigen Sturm)	20,8 –24,4 (74,88-87,84)	Kleinerer Schaden; der wind reißt die rauchkappen und dachziegel ab	hohe Wellen. Schaum legt sich in breiten dichten Streifen im Wind nieder. Die Wellenkämme stürzen um und zerbröckeln in Gischt.
	Starker Sturm (voll Sturm)	24,5 –28,4 (88,2-102,2)	Erhebliche Zerstörung von Gebäuden, entwurzelte Bäume. Selten an Land	Sehr hohe Wellen mit langen Biegungen Grate nach unten. Der Schaum wird vom Wind in großen Flocken in Form von dicken Streifen aufgewirbelt. Die Meeresoberfläche ist weiß von Schaum. Das Rauschen der Wellen ist wie Schläge. Die Sicht ist schlecht.
	Heftigen Sturm (schwer Sturm)	28,5 – 32,6 (102,6-117,3)	Große Zerstörung über ein großes Gebiet. An Land sehr selten	Außergewöhnlich hohe Wellen. Schiffe sind manchmal außer Sichtweite. Das Meer ist mit langen Schaumflocken bedeckt. Die Ränder der Wellen sind überall zu Schaum geblasen. Die Sicht ist schlecht.
		32,7 und mehr (117,7 und höher)	Schwere Gegenstände werden vom Wind über weite Strecken getragen.	Die Luft ist erfüllt von Schaum und Gischt. Das Meer ist ganz mit Schaumstreifen bedeckt. Sehr schlechte Sicht.

Brise (leichte bis starke Brise) Segler bezeichnen den Wind mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 31 Meilen pro Stunde. In Kilometern (Faktor 1,6) werden es 6,4-50 km/h sein

Windgeschwindigkeit und -richtung bestimmen Wetter und Klima.

Starke Winde, erhebliche atmosphärische Druckabfälle und große Niederschlagsmengen verursachen gefährliche atmosphärische Wirbel (Zyklone, Stürme, Böen, Hurrikane), die Zerstörung und den Verlust von Menschenleben verursachen können.

Zyklon ist die allgemeine Bezeichnung für Wirbel mit reduziertem Druck im Zentrum.

Ein Hochdruckgebiet ist ein Gebiet hoher Blutdruck in einer Atmosphäre mit einem Maximum im Zentrum. Auf der Nordhalbkugel wehen die Winde im Antizyklon gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn, im Zyklon ist die Windbewegung umgekehrt.

Hurrikan - Wind von zerstörerischer Kraft und beträchtlicher Dauer, dessen Geschwindigkeit 32,7 m/s (12 Punkte auf der Beaufort-Skala) oder mehr beträgt, was 117 km/h entspricht (Tabelle 1).
In der Hälfte der Fälle übersteigt die Windgeschwindigkeit während eines Hurrikans 35 m/s und erreicht bis zu 40-60 m/s und manchmal bis zu 100 m/s.

Hurrikane werden basierend auf der Windgeschwindigkeit in drei Typen eingeteilt:
- Hurrikan (32 m/s und mehr),
- starker Hurrikan (39,2 m/s oder mehr)
- heftiger Hurrikan (48,6 m/s und mehr).

Ursache dieser Orkanwinde ist das Auftreten in der Regel auf der Kollisionslinie von Warm- und Kaltfronten Luftmassen, mächtige Wirbelstürme mit einem starken Druckabfall von der Peripherie zur Mitte und mit der Erzeugung eines Wirbelluftstroms, der sich in den unteren Schichten (3-5 km) spiralförmig zur Mitte und nach oben auf der Nordhalbkugel bewegt - gegen den Uhrzeigersinn.

Solche Wirbelstürme werden je nach Ort ihres Auftretens und ihrer Struktur normalerweise unterteilt in:
- tropische Wirbelstürmeüber warmen tropischen Ozeanen gefunden, bewegt sich normalerweise während der Formation nach Westen und biegt sich nach der Formation in Richtung der Pole.
tropischer Wirbelsturm, das eine ungewöhnliche Stärke erreicht hat, wird aufgerufen Hurrikan wenn er in geboren ist Atlantischer Ozean und angrenzende Meere; Taifun - in Pazifik See oder seine Meere; Zyklon - in der Region des Indischen Ozeans.
Zyklone gemäßigten Breiten kann sich sowohl über Land als auch über Wasser bilden. Sie bewegen sich normalerweise von Westen nach Osten. Ein charakteristisches Merkmal solcher Wirbelstürme ist ihre große "Trockenheit". Die Niederschlagsmenge während ihres Durchgangs ist viel geringer als in der Zone tropischer Wirbelstürme.
Der europäische Kontinent ist sowohl von tropischen Wirbelstürmen betroffen, die ihren Ursprung im zentralen Atlantik haben, als auch von Zyklonen der gemäßigten Breiten.
Sturm – eine Art Hurrikan, hat aber eine geringere Windgeschwindigkeit 15-31
m/Sek.

Die Dauer der Stürme beträgt mehrere Stunden bis zu mehreren Tagen, die Breite zwischen zehn und mehreren hundert Kilometern.
Stürme werden unterteilt in:

2. Stream-Stürme – Dies sind lokale Phänomene mit geringer Verbreitung. Sie sind schwächer als Wirbelstürme. Sie sind unterteilt:
- Aktie - der Luftstrom bewegt sich die Schräge von oben nach unten hinunter.
- Strahl - dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftstrom horizontal oder hangaufwärts bewegt.
Stromstürme passieren am häufigsten zwischen Bergketten, die Täler verbinden.
Je nach Farbe der an der Bewegung beteiligten Partikel werden schwarze, rote, gelb-rote und weiße Stürme unterschieden.
Abhängig von der Windgeschwindigkeit werden Stürme klassifiziert:
- Sturm 20 m/s und mehr
- Starker Sturm 26 m/s und mehr
- schwerer Sturm mit 30,5 m/s und mehr.

Bö – ein starker kurzfristiger Anstieg des Windes bis zu 20–30 m/s und höher, begleitet von einer Richtungsänderung, die mit konvektiven Prozessen verbunden ist. Trotz der kurzen Dauer von Sturmböen können sie zu katastrophalen Folgen führen. Squalls sind in den meisten Fällen mit Cumulonimbus (Gewitter)-Wolken verbunden, entweder lokale Konvektion oder eine Kaltfront. Der Sturm ist normalerweise mit verbunden Regenfall und Gewitter, manchmal mit Hagel. Der atmosphärische Druck steigt während einer Sturmböe aufgrund der schnellen Niederschläge stark an und fällt dann wieder ab.

Wenn möglich, den Wirkungsbereich einschränken, alle aufgeführten Naturkatastrophen werden als nicht lokalisiert eingestuft.

Gefährliche Folgen von Hurrikanen und Stürmen.

Hurrikane gehören zu den stärksten Kräften der Elemente und stehen in ihrer Schadenswirkung so schrecklichen Naturkatastrophen wie Erdbeben in nichts nach. Dies liegt daran, dass Hurrikane enorme Energie transportieren. Seine Menge, die von einem Hurrikan mittlerer Stärke während 1 Stunde freigesetzt wird, entspricht der Energie einer nuklearen Explosion von 36 Mt. An einem Tag wird die Energiemenge freigesetzt, die ausreichen würde, um ein Land wie die Vereinigten Staaten mit Strom zu versorgen. Und in zwei Wochen (der durchschnittlichen Dauer der Existenz eines Hurrikans) setzt ein solcher Hurrikan Energie frei, die der Energie des Wasserkraftwerks Bratsk entspricht, die er in 26.000 Jahren erzeugen kann. Auch der Druck in der Hurrikanzone ist sehr hoch. Es erreicht mehrere hundert Kilogramm pro Quadratmeter einer festen Oberfläche, die sich senkrecht zur Richtung der Windbewegung befindet.

Der Hurrikan zerstört starke und zerstört leichte Gebäude, verwüstet gesäte Felder, bricht Drähte und reißt Stromleitungen und Kommunikationsmasten um, beschädigt Autobahnen und Brücken, bricht und entwurzelt Bäume, beschädigt und versenkt Schiffe, verursacht Unfälle in öffentlichen Energienetzen, in der Produktion. Es gibt Fälle, in denen Orkanwinde Dämme und Dämme zerstörten, was zu großen Überschwemmungen führte, Züge von den Schienen stürzte, Brücken von ihren Stützen riss, Fabrikrohre umriss und Schiffe an Land warf. Oft werden Hurrikane von heftigen Regengüssen begleitet, die gefährlicher sind als der Hurrikan selbst, da sie die Ursache sind Schlammlawinen und Erdrutsche.

Hurrikane sind unterschiedlich groß. Normalerweise wird die Breite der Zone der katastrophalen Zerstörung als die Breite des Hurrikans genommen. Häufig kommt zu dieser Zone noch der Bereich sturmstarker Winde mit relativ geringen Schäden hinzu. Dann wird die Breite des Hurrikans in Hunderten von Kilometern gemessen und erreicht manchmal 1000 km. Für Taifune beträgt die Zerstörungszone normalerweise 15-45 km. Die durchschnittliche Dauer eines Hurrikans beträgt 9-12 Tage. Hurrikane treten zu jeder Jahreszeit auf, am häufigsten jedoch von Juli bis Oktober. In den restlichen 8 Monaten sind sie selten, ihre Wege sind kurz.

Der Schaden, der durch einen Hurrikan verursacht wird, wird vom gesamten Komplex bestimmt verschiedene Faktoren, einschließlich des Geländes, des Entwicklungsgrades und der Stärke der Gebäude, der Art der Vegetation, der Anwesenheit von Bevölkerung und Tieren in der Zone seiner Wirkung, der Jahreszeit, der ergriffenen vorbeugenden Maßnahmen und einer Reihe anderer Umstände, die wichtigsten davon ist der Geschwindigkeitskopf des Luftstroms q proportional zum Produkt der atmosphärischen Luftdichte pro Quadrat der Luftstromgeschwindigkeit q \u003d 0,5 pv 2.

Laut Bauordnung beträgt der maximale Normwert des Winddrucks q = 0,85 kPa, was bei einer Luftdichte von r = 1,22 kg/m3 der Windgeschwindigkeit entspricht.

Zum Vergleich können Sie die berechneten Werte des für die Auslegung verwendeten Geschwindigkeitskopfes angeben Atomkraftwerke für die karibische Region: für Gebäude der Kategorie I - 3,44 kPa, II und III - 1,75 kPa und für offene Anlagen - 1,15 kPa.

Jedes Jahr marschieren etwa hundert mächtige Hurrikane durch der Globus, Zerstörung verursachend und oft wegnehmend Menschenleben(Tabelle 2). Am 23. Juni 1997 fegte ein Hurrikan über die meisten Regionen Brest und Minsk hinweg, wodurch 4 Menschen starben und 50 verletzt wurden. In der Region Brest wurden 229 Siedlungen stromlos geschaltet, 1071 Umspannwerke außer Betrieb gesetzt, die Dächer von 10-80% der Wohngebäude in mehr als 100 Siedlungen abgerissen, bis zu 60% der landwirtschaftlichen Produktionsgebäude zerstört. In der Region Minsk wurden 1.410 Siedlungen stromlos geschaltet, Hunderte Häuser beschädigt. Gebrochene und entwurzelte Bäume in Wäldern und Waldparks. Ende Dezember 1999 litt auch Weißrussland unter einem Orkan, der durch Europa fegte. Stromleitungen wurden gekappt, viele Siedlungen stromlos gemacht. Insgesamt waren 70 Distrikte und mehr als 1.500 Siedlungen von dem Hurrikan betroffen. Nur in der Region Grodno fielen 325 Umspannwerke aus, in der Region Mogilev sogar noch mehr - 665.

Tabelle 2
Auswirkungen einiger Hurrikane

Ort des Absturzes, Jahr	Zahl der Todesopfer	Zahl der Verwundeten	Assoziierte Phänomene
Haiti, 1963		Nicht behoben

		Nicht behoben
Honduras, 1974		Nicht behoben
Australien, 1974


Sri Lanka, 1978		Nicht behoben
Dominikanische Republik, 1979
		Nicht behoben
Indochina, 1981		Nicht behoben	Flut
Bangladesch, 1985		Nicht behoben	Flut

Tornado (Tornado)- Wirbelwindbewegung der Luft, die sich in Form einer riesigen schwarzen Säule mit einem Durchmesser von bis zu Hunderten von Metern ausbreitet, in der sich eine Luftverdünnung befindet, in der verschiedene Objekte gezeichnet werden.

Tornados treten sowohl über der Wasseroberfläche als auch über Land auf, viel häufiger als Hurrikane. Sehr oft werden sie von Gewittern, Hagel und Schauern begleitet. Die Rotationsgeschwindigkeit der Luft in der Staubsäule erreicht 50-300 m/s und mehr. Während seiner Existenz kann es eine Entfernung von bis zu 600 km zurücklegen - entlang eines mehrere hundert Meter breiten Geländestreifens und manchmal bis zu mehreren Kilometern, wo es zu Zerstörungen kommt. Die Luft in der Säule steigt spiralförmig auf und zieht Staub, Wasser, Gegenstände, Menschen an.
Gefährliche Faktoren: Gebäude, die aufgrund eines Vakuums in der Luftsäule in einen Tornado geraten, werden durch den Luftdruck von innen zerstört. Es entwurzelt Bäume, wirft Autos, Züge um, hebt Häuser in die Luft usw.

Tornados in Weißrussland ereigneten sich 1859, 1927 und 1956.

Skala zur Bestimmung von Geschwindigkeit, Stärke und Name des Windes (Beaufort-Skala)

Unterscheiden geglättet Geschwindigkeit über einen kurzen Zeitraum und sofortig, schnell rein dieser Moment Zeit. Die Geschwindigkeit wird mit einem Anemometer unter Verwendung eines Wildboards gemessen.

Die höchste durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit (22 m/s) wurde an der Küste der Antarktis beobachtet. Die durchschnittliche Tagesgeschwindigkeit erreicht dort manchmal 44 m / s und in einigen Momenten 90 m / s.

Die Windgeschwindigkeit hat eine tägliche Schwankung. Es ist nah an den täglichen Schwankungen der Temperatur. Höchstgeschwindigkeit In der Oberflächenschicht (100 m - im Sommer, 50 m - im Winter) wird um 13-14 Uhr beobachtet, die Mindestgeschwindigkeit ist nachts. In höheren Schichten der Atmosphäre kehrt sich der Tagesgang der Geschwindigkeit um. Dies erklärt sich durch die Änderung der Intensität des vertikalen Austauschs in der Atmosphäre im Laufe des Tages. Tagsüber erschwert der intensive vertikale Austausch die horizontale Bewegung der Luftmassen. Nachts gibt es kein solches Hindernis, und Bm bewegen sich in Richtung des barischen Gradienten.

Die Windgeschwindigkeit hängt von der Druckdifferenz ab und ist ihr direkt proportional: Je größer die Druckdifferenz (horizontaler barischer Gradient), desto größer die Windgeschwindigkeit. Die durchschnittliche langfristige Windgeschwindigkeit an der Erdoberfläche beträgt 4-9 m/s, selten mehr als 15 m/s. Bei Stürmen und Orkanen (gemäßigte Breiten) - bis zu 30 m/s, in Böen bis zu 60 m/s. Bei tropischen Wirbelstürmen erreichen die Windgeschwindigkeiten bis zu 65 m/s, in Böen bis zu 120 m/s.

Instrumente zur Messung der Windgeschwindigkeit werden genannt Windmesser. Die meisten Anemometer sind nach dem Prinzip einer Windmühle aufgebaut. So hat zum Beispiel das Fuß-Anemometer oben vier Halbkugeln (Tassen), die in die gleiche Richtung zeigen (Abb. 75).

Dieses System von Halbkugeln rotiert um eine vertikale Achse, und die Anzahl der Umdrehungen wird durch einen Zähler notiert. Das Gerät wird dem Wind ausgesetzt, und wenn die "Mühle der Halbkugeln" eine mehr oder weniger konstante Geschwindigkeit erreicht, wird der Zähler für eine genau definierte Zeit eingeschaltet. Laut dem Schild, auf dem die Anzahl der Umdrehungen für jede Windgeschwindigkeit angegeben ist, wird die Geschwindigkeit durch die Anzahl der gefundenen Umdrehungen bestimmt. Es gibt ausgefeiltere Instrumente, die über eine Vorrichtung zur automatischen Aufzeichnung der Windrichtung und -geschwindigkeit verfügen. Es werden auch einfache Instrumente verwendet, die gleichzeitig die Richtung und Stärke des Windes bestimmen können. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist die Wilde Wetterfahne, die an allen meteorologischen Stationen üblich ist.

Die Windrichtung wird durch die Seite des Horizonts bestimmt, von der der Wind weht. Für seine Bezeichnung werden acht Hauptrichtungen (Rumben) verwendet: N, NW, W, SW, S, SE, B, NE. Die Richtung hängt von der Druckverteilung und der ablenkenden Wirkung der Erdrotation ab.

Windrose. Winde unterliegen, wie andere Phänomene im Leben der Atmosphäre, starken Veränderungen. Daher müssen wir hier Durchschnittswerte finden.

Um die vorherrschenden Windrichtungen für einen bestimmten Zeitraum zu bestimmen, gehen Sie wie folgt vor. Acht Hauptrichtungen oder Rhumbs werden von einem Punkt aus gezeichnet, und auf jeder wird gemäß einer bestimmten Skala die Häufigkeit der Winde verschoben. Im resultierenden Bild, bekannt als Windrosen, die vorherrschenden Winde sind deutlich sichtbar (Abb. 76).

Die Stärke des Windes hängt von seiner Geschwindigkeit ab und zeigt an, welchen dynamischen Druck der Luftstrom auf eine beliebige Oberfläche ausübt. Die Windstärke wird in Kilogramm pro Quadratmeter (kg/m2) gemessen.

Windstruktur. Man kann sich den Wind nicht als gleichmäßigen Luftstrom vorstellen, der über seine gesamte Masse die gleiche Richtung und die gleiche Geschwindigkeit hat. Beobachtungen zeigen, dass der Wind böig weht, wie in getrennten Stößen, manchmal nachlässt und dann seine frühere Geschwindigkeit wiedererlangt. Gleichzeitig ändert sich auch die Windrichtung. Beobachtungen in höheren Luftschichten zeigen, dass die Böen mit der Höhe abnehmen. Es wurde auch festgestellt, dass die Böen des Windes zu verschiedenen Jahreszeiten und sogar zu verschiedenen Tageszeiten nicht gleich sind. Die größte Ungestümheit wird im Frühjahr beobachtet. Tagsüber ist die größte Abschwächung des Windes in der Nacht. Die Böigkeit des Windes hängt von der Beschaffenheit der Erdoberfläche ab: Je mehr Unregelmäßigkeiten, desto stärker die Böen und umgekehrt.

Ursachen von Winden. Die Luft bleibt in Ruhe, solange der Druck in einem bestimmten Bereich der Atmosphäre mehr oder weniger gleichmäßig verteilt ist. Aber sobald der Druck in irgendeinem Bereich zu- oder abnimmt, strömt Luft von der Stelle mit größerem Druck zu der Seite mit geringerem Druck. Die begonnene Bewegung der Luftmassen setzt sich fort, bis die Druckdifferenz ausgeglichen und das Gleichgewicht hergestellt ist.

Ein stabiles Gleichgewicht in der Atmosphäre wird fast nie beobachtet, und daher gehören Winde zu den am häufigsten wiederkehrenden Phänomenen in der Natur.

Es gibt viele Gründe, das Gleichgewicht der Atmosphäre zu stören. Aber eine der ersten Ursachen für den Druckunterschied ist der Temperaturunterschied. Betrachten wir den einfachsten Fall.

Vor uns liegt die Meeresoberfläche und der Küstenteil des Landes. Tagsüber erwärmt sich die Landoberfläche schneller als die Meeresoberfläche. Dadurch dehnt sich die untere Luftschicht über Land stärker aus als über dem Meer (Abb. 77, I). Dadurch entsteht oben sofort ein Luftstrom von einem wärmeren zu einem kälteren Bereich (Abb. 77, II).

Dadurch, dass ein Teil der Luft aus dem warmen Bereich (oben) in den kalten geströmt ist, wird der Druck im kalten Bereich zunehmen und im warmen Bereich sinken. Dadurch entsteht nun in der unteren Atmosphärenschicht ein Luftstrom vom kalten zum warmen Bereich (in unserem Fall vom Meer zum Land) (Abb. 77, III).

Solche Luftströmungen treten normalerweise an der Küste oder entlang der Ufer großer Seen auf und werden genannt Brisen. In unserem Beispiel die Tagesbrise. Nachts ist das Bild genau umgekehrt, weil die Landoberfläche, die schneller abkühlt als die Meeresoberfläche, kälter wird. Infolgedessen strömt die Luft in den oberen Schichten der Atmosphäre zum Land und in den unteren Schichten zum Meer (Nachtwind).

Das Aufsteigen der Luft aus dem warmen Bereich und das Absenken im kalten Bereich vereint die oberen und unteren Strömungen und schafft einen geschlossenen Kreislauf (Abb. 78). Bei diesen geschlossenen Kreisläufen sind die vertikalen Streckenabschnitte meist sehr klein, während die horizontalen dagegen enorme Ausmaße erreichen können.

Ursachen für unterschiedliche Windgeschwindigkeiten. Es versteht sich von selbst, dass die Windgeschwindigkeit vom Druckgradienten abhängen muss (d. h. hauptsächlich durch die Druckdifferenz pro Entfernungseinheit bestimmt werden muss). Wirken außer der Kraft durch das Gefälle keine weiteren Kräfte auf die Luftmasse, so würde sich die Luft gleichmäßig beschleunigt bewegen. Dies funktioniert jedoch nicht, da es viele Gründe gibt, die die Luftbewegung verlangsamen. Dies ist in erster Linie Reibung.

Es gibt zwei Arten von Reibung: 1) die Reibung der Grundluftschicht auf der Erdoberfläche und 2) die Reibung, die innerhalb der sich bewegenden Luft selbst auftritt.

Die erste hängt direkt von der Beschaffenheit der Oberfläche ab. So erzeugen beispielsweise die Wasseroberfläche und die flache Steppe die geringste Reibung. Unter diesen Bedingungen nimmt die Windgeschwindigkeit immer deutlich zu. Die Oberfläche, die Unregelmäßigkeiten aufweist, schafft große Hindernisse für die Luftbewegung, was zu einer Verringerung der Windgeschwindigkeit führt. Städtische Gebäude und Waldplantagen reduzieren die Windgeschwindigkeit besonders stark (Abb. 79).

Beobachtungen im Wald zeigten, dass bereits im 50 m vom Rand der Windgeschwindigkeit sinkt auf 60-70% der ursprünglichen Geschwindigkeit, in 100 m bis zu 7% im Jahr 200 m bis zu 2-3%.

Die Reibung, die zwischen benachbarten Schichten sich bewegender Luftmassen auftritt, wird genannt innere Reibung. Die innere Reibung bewirkt die Übertragung der Bewegung von einer Schicht zur anderen. Die oberflächliche Luftschicht hat infolge der Reibung an der Erdoberfläche die langsamste Bewegung. Die darüber liegende Schicht, in Kontakt mit der Bewegung untere Schicht, verlangsamt auch seine Bewegung, jedoch in viel geringerem Maße. Die nächste Schicht ist noch weniger betroffen usw. Dadurch nimmt die Geschwindigkeit der Luftbewegung allmählich mit der Höhe zu.

Windrichtung. Wenn die Hauptursache des Windes der Druckunterschied ist, muss der Wind von einem Bereich mit höherem Druck zu einem Bereich mit niedrigerem Druck in einer Richtung senkrecht zu den Isobaren blasen. Dies geschieht jedoch nicht. In Wirklichkeit weht der Wind (wie durch Beobachtungen festgestellt) hauptsächlich entlang der Isobaren und weicht nur geringfügig in Richtung Tiefdruck ab. Dies liegt an der ablenkenden Wirkung der Erdrotation. Wir haben schon einmal gesagt, dass jeder sich bewegende Körper unter dem Einfluss der Erdrotation von seiner ursprünglichen Bahn auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abweicht. Es wurde auch gesagt, dass die Umlenkkraft in Richtung vom Äquator zu den Polen zunimmt. Es ist ganz klar, dass die Luftbewegung, die durch den Druckunterschied entstanden ist, sofort den Einfluss dieser Umlenkkraft zu erfahren beginnt. An sich ist diese Macht klein. Aber aufgrund der Kontinuität seiner Wirkung ist die Wirkung am Ende sehr groß. Gäbe es keine Reibung und andere Einflüsse, dann könnte der Wind durch eine kontinuierlich wirkende Umlenkung eine geschlossene Kurve nahe einem Kreis beschreiben. Tatsächlich tritt eine solche Abweichung aufgrund des Einflusses verschiedener Ursachen nicht auf, ist aber dennoch sehr signifikant. Es genügt, zumindest die Passatwinde anzugeben, deren Richtung bei Stillstand der Erde mit der Meridianrichtung übereinstimmen sollte. Inzwischen ist ihre Richtung auf der Nordhalbkugel Nordosten, im Süden - Südosten, und in gemäßigten Breiten, wo die Abweichungskraft noch größer ist, nimmt der von Süden nach Norden wehende Wind eine West-Südwest-Richtung an (auf der Nordhalbkugel). .

Wichtige Systeme Winde. Die auf der Erdoberfläche beobachteten Winde sind sehr vielfältig. Abhängig von den Ursachen, die diese Vielfalt hervorrufen, werden wir sie in drei große Gruppen einteilen. Die erste Gruppe umfasst Winde, deren Ursachen hauptsächlich von den örtlichen Bedingungen abhängen, die zweite - Winde aufgrund der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre und die dritte - die Winde von Zyklonen und Antizyklonen. Beginnen wir unsere Betrachtung mit den einfachsten Winden, deren Ursachen hauptsächlich von den örtlichen Gegebenheiten abhängen. Dazu zählen Brisen, verschiedene Berg-, Tal-, Steppen- und Wüstenwinde sowie Monsunwinde, die bereits nicht nur von lokalen Ursachen, sondern auch von der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre abhängen.

Winde sind in Herkunft, Art und Bedeutung äußerst vielfältig. So herrschen in gemäßigten Breiten, wo der Westtransport dominiert, Westwinde (NW, W, SW) vor. Diese Bereiche nehmen riesige Räume ein - von etwa 30 bis 60 ° in jeder Hemisphäre. In den Polarregionen wehen Winde von den Polen in die Tiefdruckzonen der gemäßigten Breiten. Diese Gebiete werden von Nordostwinden in der Arktis und Südostwinden in der Antarktis dominiert. Gleichzeitig sind die Südostwinde der Antarktis im Gegensatz zu den arktischen stabiler und haben hohe Geschwindigkeiten.

Jedes Naturphänomen, das unterschiedliche Schweregrade aufweist, wird üblicherweise nach bestimmten Kriterien bewertet. Vor allem dann, wenn Informationen darüber schnell und präzise übermittelt werden müssen. Für die Windstärke ist die Beaufort-Skala zu einem einzigen internationalen Maßstab geworden.

Das System wurde 1806 von dem aus Irland stammenden britischen Konteradmiral Francis Beaufort (Betonung liegt auf der zweiten Silbe) entwickelt und 1926 verbessert, indem Informationen über die Äquivalenz der Windstärke in Punkten seiner spezifischen Geschwindigkeit hinzugefügt wurden diesen atmosphärischen Prozess vollständig und genau charakterisieren, während sie bis heute relevant bleiben.

Was ist Wind?

Wind ist die Bewegung von Luftmassen parallel zur Oberfläche des Planeten (horizontal darüber). Dieser Mechanismus wird durch Druckunterschiede verursacht. Die Bewegungsrichtung kommt immer aus dem höher gelegenen Bereich.

Um den Wind zu beschreiben, ist es üblich, die folgenden Merkmale zu verwenden:

Geschwindigkeit (gemessen in Metern pro Sekunde, Kilometern pro Stunde, Knoten und Punkten);
Windstärke (in Punkten und m.s. - Meter pro Sekunde, das Verhältnis beträgt ungefähr 1:2);
Richtung (nach Himmelsrichtungen).

Die ersten beiden Parameter sind eng miteinander verbunden. Sie können gegenseitig durch die Maßeinheiten des jeweils anderen bezeichnet werden.

Die Richtung des Windes wird durch die Seite der Welt bestimmt, von der aus die Bewegung begann (von Norden - der Nordwind usw.). Die Geschwindigkeit bestimmt den Druckgradienten.

Barischer Gradient (ansonsten - barometrischer Gradient) - Änderung des atmosphärischen Drucks pro Entfernungseinheit entlang der Normalen zu einer Oberfläche mit gleichem Druck (isobare Oberfläche) in Richtung abnehmenden Drucks. In der Meteorologie wird normalerweise der horizontale barometrische Gradient verwendet, dh seine horizontale Komponente (Große Sowjetische Enzyklopädie).

Geschwindigkeit und Stärke des Windes können nicht getrennt werden. Ein großer Unterschied in den Indikatoren zwischen atmosphärischen Druckzonen erzeugt eine starke und schnelle Bewegung von Luftmassen über der Erdoberfläche.

Merkmale der Windmessung

Um die Daten von Wetterdiensten korrekt mit Ihrer realen Position zu korrelieren oder eine Messung korrekt durchzuführen, müssen Sie wissen, welche Standardbedingungen Profis verwenden.

Die Messung der Stärke und Geschwindigkeit des Windes erfolgt in zehn Metern Höhe auf einer offenen ebenen Fläche.
Der Name der Windrichtung ergibt sich aus der Himmelsrichtung, aus der er weht.

Manager Wassertransport, sowie Liebhaber des Aufenthalts in der Natur, kaufen oft Anemometer, die die Geschwindigkeit bestimmen, die leicht mit der Windstärke in Punkten korreliert werden kann. Es gibt wasserdichte Modelle. Der Einfachheit halber werden Vorrichtungen unterschiedlicher Kompaktheit hergestellt.

Im Beaufort-System wird die Beschreibung der Wellenhöhe, korreliert mit einer bestimmten Windstärke in Punkten, für das offene Meer gegeben. In Flachwassergebieten und Küstenzonen wird es viel weniger sein.

Von der persönlichen bis zur globalen Nutzung

Sir Francis Beaufort hatte nicht nur einen hohen militärischen Rang in der Marine, sondern war auch ein erfolgreicher praktischer Wissenschaftler, der wichtige Posten innehatte, ein Hydrograph und Kartograf, der dem Land und der Welt großen Nutzen brachte. Eines der Meere im Norden trägt seinen Namen. arktischer Ozean grenzt an Kanada und Alaska. Eine antarktische Insel ist nach Beaufort benannt.

Ein praktisches System zur Schätzung der Windstärke in Punkten, das für eine ziemlich genaue Bestimmung der Schwere des Phänomens "mit dem Auge" verfügbar ist, hat Francis Beaufort 1805 für seinen eigenen Gebrauch entwickelt. Die Skala hatte eine Abstufung von 0 bis 12 Punkten.

1838 wurde das System der visuellen Bewertung von Wetter und Windstärke in Punkten offiziell von der britischen Marine verwendet. 1874 wurde es von der internationalen synoptischen Gemeinschaft angenommen.

Im 20. Jahrhundert wurden mehrere weitere Verbesserungen an der Beaufort-Skala vorgenommen - das Verhältnis von Punkten und eine verbale Beschreibung der Manifestation der Elemente mit Windgeschwindigkeit (1926), und fünf weitere Unterteilungen wurden hinzugefügt - Punkte zur Einstufung der Stärke von Hurrikanen (USA, 1955).

Kriterien zur Abschätzung der Windstärke in Beaufort-Punkten

BEIM moderne Form Die Beaufort-Skala hat mehrere Merkmale, die es in Kombination ermöglichen, ein Spezifisches am genauesten zu korrelieren atmosphärisches Phänomen mit seinen Noten.

Erstens sind es mündliche Informationen. Verbale Beschreibung des Wetters.
Durchschnittsgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde, Kilometer pro Stunde und Knoten.
Der Einfluss bewegter Luftmassen auf charakteristische Objekte an Land und auf See wird durch typische Erscheinungsformen bestimmt.

Ungefährlicher Wind

Sicherer Wind wird im Bereich von 0 bis 4 Punkten bestimmt.

Name	Windgeschwindigkeit (m/s)	Windgeschwindigkeit (km/h)	Beschreibung	Charakteristisch
Ruhig, völlig ruhig (ruhig)		weniger als 1 km/h	Rauchbewegung - senkrecht nach oben, Baumblätter bewegen sich nicht	Die Meeresoberfläche ist unbeweglich, glatt
Leiser Wind (leichte Luft)			Der Rauch hat einen kleinen Neigungswinkel, die Wetterfahne ist bewegungslos	Leichte Wellen ohne Schaum. Wellen nicht höher als 10 Zentimeter
Leichte Brise			Spüren Sie den Windhauch auf der Gesichtshaut, es gibt eine Bewegung und ein Rauschen der Blätter, eine leichte Bewegung der Wetterfahne	Kurze niedrige Wellen (bis zu 30 Zentimeter) mit einem glasartigen Kamm
Schwach (Sanfte Brise)			Die ständige Bewegung von Laub und dünnen Zweigen an den Bäumen, das Wehen von Fahnen	Die Wellen bleiben kurz, aber auffälliger. Die Grate beginnen umzukippen und werden zu Schaum. Seltene kleine "Lämmer" tauchen auf. Die Höhe der Wellen erreicht 90 Zentimeter, überschreitet aber im Durchschnitt nicht 60
Moderat (Moderate Brise)			Staub, kleine Trümmer steigen vom Boden auf	Die Wellen werden länger und steigen bis zu anderthalb Meter an. "Lämmer" erscheinen oft

Ein Wind von 5 Punkten, der als "frisch" oder frische Brise bezeichnet wird, kann als grenzwertig bezeichnet werden. Seine Geschwindigkeit reicht von 8 bis 10,7 Metern pro Sekunde (29 bis 38 km/h oder 17 bis 21 Knoten). Dünne Bäume wiegen sich mit den Stämmen. Wellen steigen bis zu 2,5 (durchschnittlich bis zu zwei) Meter auf. Manchmal gibt es Spritzer.

Wind, der Ärger bringt

Ab einer Windstärke von 6 Punkten beginnen starke Erscheinungen, die zu Gesundheits- und Sachschäden führen können.

Punkte	Name	Windgeschwindigkeit (m/s)	Windgeschwindigkeit (km/h)	Windgeschwindigkeit (Sea Streaks)	Beschreibung	Charakteristisch
	Stark (Starke Brise)				Die dicken Äste der Bäume schwanken stark, das Summen von Telegrafendrähten ist zu hören	Bildung großer Wellen, Schaumkämme nehmen erhebliches Volumen an, Spritzer sind wahrscheinlich. Die durchschnittliche Wellenhöhe beträgt etwa drei Meter, das Maximum erreicht vier
	Stark (mäßiger Sturm)				Die Bäume schwingen ganz	Aktive Bewegung von bis zu 5,5 Meter hohen Wellen, die sich überlagern, Schaumverteilung entlang der Windrichtung
	Sehr stark (Sturm)				Äste brechen durch den Druck des Windes, es ist schwierig, gegen seine Richtung zu gehen	Wellen von beträchtlicher Länge und Höhe: durchschnittlich - etwa 5,5 m, maximal - 7,5 m. Mäßig hohe lange Wellen. Sprays fliegen auf. Schaum fällt in Streifen, der Vektor fällt mit der Windrichtung zusammen
	Sturm (starker Sturm)				Wind beschädigt Gebäude, beginnt Dachziegel zu zerstören	Wellen bis zu zehn Metern mit einer durchschnittlichen Höhe von bis zu sieben. Die Schaumstreifen werden breiter. Kippende Kämme spritzen. Reduzierte Sichtbarkeit

Gefährliche Kraft des Windes

Windstärken von zehn bis zwölf Punkten sind gefährlich und werden als starker (Sturm) und schwerer Sturm (heftiger Sturm) sowie als Orkan (Hurrikan) bezeichnet.

Wind entwurzelt Bäume, beschädigt Gebäude, zerstört Vegetation, zerstört Gebäude. Die Wellen machen ab 9 Metern Länge einen ohrenbetäubenden Lärm. Auf See erreichen sie selbst für große Schiffe eine gefährliche Höhe – ab neun Meter. Schaum bedeckt die Wasseroberfläche, die Sicht ist Null oder nahe an einem solchen Indikator.

Die Bewegungsgeschwindigkeit der Luftmassen beträgt ab 24,5 Meter pro Sekunde (89 km/h) und erreicht ab 118 Kilometer pro Stunde bei einer Windstärke von 12 Punkten. Heftige Stürme und Orkane (Windstärken 11 und 12) sind sehr selten.

Zusätzliche fünf Punkte zur klassischen Beaufort-Skala

Da Hurrikane auch hinsichtlich Intensität und Schadensausmaß nicht identisch sind, hat das United States Weather Bureau 1955 eine Ergänzung der Standard-Beaufort-Klassifikation in Form von fünf Skaleneinheiten eingeführt. Windstärke von 13 bis einschließlich 17 Punkten - dies sind verdeutlichende Merkmale für zerstörerische Orkanwinde und verwandte Phänomene Umfeld.

Wie kann man sich schützen, wenn die Elemente toben?

Wenn die Sturmwarnung des Ministeriums für Notsituationen in einem offenen Gebiet greift, ist es besser, den Ratschlägen zu folgen und das Unfallrisiko zu verringern.

Zunächst einmal sollten Sie jedes Mal auf Warnungen achten – dafür gibt es keine Garantie atmosphärische Front in das Gebiet kommen, in dem Sie sich befinden, aber Sie können auch nicht sicher sein, dass er es erneut umgeht. Alle Gegenstände sollten entfernt oder sicher befestigt werden, um Haustiere zu schützen.

Wenn ein starker Wind in eine zerbrechliche Struktur - ein Gartenhaus oder andere leichte Strukturen - gerät, ist es besser, die Fenster aus der Richtung der Luftbewegung zu schließen und sie gegebenenfalls mit Fensterläden oder Brettern zu verstärken. Auf der Leeseite hingegen leicht geöffnet und in dieser Position fixieren. Dadurch wird die Gefahr einer Explosionswirkung durch die Druckdifferenz beseitigt.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern starker Wind können unerwünschte Niederschläge mit sich bringen - im Winter sind es Blizzards und Schneestürme, im Sommer sind Staub- und Sandstürme möglich. Zu bedenken ist auch, dass es auch bei absolut klarem Wetter zu starken Winden kommen kann.

1. Die Kraft des Windes

Die optimale Gleitschirmgeschwindigkeit beträgt 28-35 km/h. Bei diesen Geschwindigkeiten fliegen sie meist in Hangnähe in der Dynamik. Daher gelten Windstärken über 8 m/s als stark und für Flüge ungeeignet. Der Aufwärtsfluss der für den Höhenflug notwendigen Kraft entsteht bei einer Windstärke von mindestens 3 m/s. (Angenommen, der Wind weht senkrecht zum Hang)

Windstärkenskala

Hier ist eine ungefähre Tabelle mit korrelierenden Windgeschwindigkeiten (in m / s und km / h) und Zeichen, mit denen diese Geschwindigkeit "mit dem Auge" bestimmt werden kann:

Ruhe 0-0 2 0 Völlige Ruhe, Rauch steigt senkrecht auf

Leise 0,3-1,5 1-5 Der Wind ist kaum wahrnehmbar, der Rauch schwankt leicht

Leichter Wind 1,6-3,3 6-11 Wind bewegt die Blätter der Bäume

Schwacher Wind 3,4-5,4 12-19 Stark schwankende Baumblätter, Wellen auf dem Wasser, der Wind weht Fahnen

Mäßiger Wind 5,5-7,9 20-28 Dünne Äste wiegen sich

Frischer Wind 8-10.7 29-38 Äste schwanken, Wasser bewegt sich in Stauseen

Starker Wind 10.8-13.8 39-49 Dicke Äste schwanken, der Wald rauscht

Sehr starker Wind 13,9-17,1 50-61 Dünne Baumstämme biegen sich, große Äste brechen

Sturmwind 17.2-20.7 62-74 Dicke Stämme biegen sich, große Äste brechen

Sturm 20.8-22.4 75-88 Sturm bricht schwache Bäume, bläst Ziegel von Dächern

Schwerer Sturm 24.5-28.4 89-102 Sturm bricht schwache Bäume, bläst Ziegel von Dächern

Orkanwind über 32,7 über 118 Wind zerstört Gebäude, fällt Wald, Menschenopfer sind möglich

Hurrikan 28.5-32.6 103-117 Wind zerstört Gebäude, fällt Wald, Menschenopfer sind möglich

2. Änderung der Windstärke.

Die Bewegungsgeschwindigkeit von Luftschichten über der Erdoberfläche ändert sich: Reibung an der Oberfläche verlangsamt die Oberflächenschichten. Die Bremswirkung hängt vom Grad der Oberflächenrauhigkeit ab.

Zusätzlich gibt es einen Effekt der Erhöhung der Geschwindigkeit des Luftstroms über der Hügelkuppe. Oberhalb des Gipfels kommt es zu einer Verengung des Luftstroms von der Seite des Hügels und damit zu einer Zunahme seiner Geschwindigkeit (Bernoulli-Gesetz). Diese beiden Effekte müssen bei der Planung eines Fluges in der Dynamik und bei der Landung berücksichtigt werden. Denken Sie auch daran, dass sich in den Senken, die den Hang zerlegen (eine starke Abnahme des Reliefs), der Luftstrom beschleunigt und die Auftriebskraft abnimmt. Hüten Sie sich vor solchen Orten.

Die Auftriebskraft des Windes nimmt ab, wenn er von der Senkrechten zum Hang abweicht. Je steiler die Steigung, desto empfindlicher reagiert sie auf solche Änderungen. Außerdem können auf schwierigem Gelände (z. B. einem hufeisenförmigen Hang) Windänderungen von sogar 10 Grad starke Turbulenzen verursachen.

Piloten aus St. Petersburg, die in Mozhaika fliegen, sollten auf Flüge am Nordosthang achten. Schon bei einer leichten Nordwindablenkung erzeugt der Südosthang starke Turbulenzen und Flüge werden sehr gefährlich.

4. Thermik

Thermikflüge sind die Königsklasse des Gleitschirmfliegens. Auf kleinen Hängen kann die Thermik jedoch eine ernsthafte Gefahr darstellen. Die Thermik ist für die Handhabung (Klettern) aus einer Höhe von 50 Metern über dem Boden (normalerweise höher) geeignet. In geringer Höhe erzeugt eine Thermik starke Turbulenzen, die plötzlich starke Windböen verursachen. In der Praxis sind an kleinen Hängen (ca. 30 Meter) Anflüge zur Thermik bis maximal 5 m/s Wind möglich. Während der Sonnenaktivität ist das Training sehr schwierig

Denken Sie auch daran, dass sich in den Senken, die den Hang zerlegen (eine starke Abnahme des Reliefs), der Luftstrom beschleunigt und die Auftriebskraft abnimmt. Hüten Sie sich vor solchen Orten.

Wind ist die Bewegung der Luft in horizontaler Richtung entlang der Erdoberfläche. In welche Richtung er bläst, hängt von der Verteilung der Druckzonen in der Atmosphäre des Planeten ab. Der Artikel befasst sich mit Fragen im Zusammenhang mit der Geschwindigkeit und Richtung des Windes.

Vielleicht, ein seltenes Ereignis In der Natur herrscht absolut ruhiges Wetter, da ständig eine leichte Brise weht. Seit der Antike interessiert sich die Menschheit für die Richtung der Luftbewegung, daher wurde die sogenannte Wetterfahne oder Anemone erfunden. Das Gerät ist ein Pfeil, der sich unter dem Einfluss der Windkraft frei um eine vertikale Achse dreht. Sie weist ihm die Richtung. Wenn Sie den Punkt am Horizont bestimmen, von dem aus der Wind weht, zeigt die Linie zwischen diesem Punkt und dem Beobachter die Richtung der Luftbewegung an.

Damit ein Beobachter anderen Menschen Informationen über den Wind vermitteln kann, werden Begriffe wie Nord, Süd, Ost, West und deren verschiedene Kombinationen verwendet. Da die Gesamtheit aller Richtungen einen Kreis bildet, wird auch die verbale Formulierung durch den entsprechenden Gradwert dupliziert. Zum Beispiel bedeutet Nordwind 0 o ( blauer Pfeil Kompass zeigt genau nach Norden.

Das Konzept der Windrose

In Bezug auf die Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung von Luftmassen sollten einige Worte über die Windrose gesagt werden. Es ist ein Kreis mit Linien, die zeigen, wie Luft strömt. Die erste Erwähnung dieses Symbols fand sich in den Büchern des lateinischen Philosophen Plinius des Älteren.

Der gesamte Kreis, der die möglichen horizontalen Richtungen der Vorwärtsbewegung der Luft widerspiegelt, ist auf der Windrose in 32 Teile unterteilt. Die wichtigsten sind Norden (0 o oder 360 o), Süden (180 o), Osten (90 o) und Westen (270 o). Die daraus resultierenden vier Teile des Kreises werden weiter unterteilt und bilden den Nordwesten (315 o), den Nordosten (45 o), den Südwesten (225 o) und den Südosten (135 o). Die so entstandenen 8 Teile des Kreises werden wiederum jeweils in zwei Hälften geteilt, was zusätzliche Linien auf der Windrose bildet. Da das Ergebnis 32 Zeilen sind, beträgt der Winkelabstand zwischen ihnen 11,25 o (360 o /32).

Beachten Sie, dass Unterscheidungsmerkmal Die Windrose ist ein Bild einer Lilie, die sich über dem Nordsymbol (N) befindet.

Woher weht der Wind?

Horizontale Bewegungen großer Luftmassen werden immer von Gebieten mit hohem Druck zu Gebieten mit geringerer Luftdichte durchgeführt. Gleichzeitig können Sie die Frage nach der Windgeschwindigkeit beantworten, indem Sie den Standort untersuchen geografische Karte Isobaren, also breite Linien, innerhalb derer der Luftdruck konstant ist. Die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von Luftmassen wird durch zwei Hauptfaktoren bestimmt:

Der Wind weht immer von den Gebieten, in denen das Antizyklon steht, zu den vom Zyklon bedeckten Gebieten. Dies wird verständlich, wenn wir uns an den ersten Fall erinnern fraglichüber Hochdruckzonen und im zweiten Fall - niedrig.
Die Windgeschwindigkeit ist direkt proportional zur Entfernung, die zwei benachbarte Isobaren trennt. Je größer dieser Abstand ist, desto schwächer wird der Druckabfall empfunden (in der Mathematik spricht man von einem Gradienten), was bedeutet, dass die Vorwärtsbewegung der Luft langsamer ist als bei kleinen Abständen zwischen Isobaren und großen Druckgradienten.

Faktoren, die die Windgeschwindigkeit beeinflussen

Einer von ihnen, und der wichtigste, wurde bereits oben erwähnt - das ist der Druckgradient zwischen benachbarten Luftmassen.

Außerdem Durchschnittsgeschwindigkeit Wind hängt von der Topographie der Oberfläche ab, über die er weht. Jegliche Unregelmäßigkeiten in dieser Oberfläche behindern die Vorwärtsbewegung von Luftmassen erheblich. Zum Beispiel dürfte jedem, der schon einmal in den Bergen war, aufgefallen sein, dass die Winde am Fuß schwach sind. Je höher Sie den Berghang erklimmen, desto stärker ist der Wind zu spüren.

Aus dem gleichen Grund wehen die Winde über dem Meer stärker als über Land. Es wird oft von Schluchten erodiert, die mit Wäldern, Hügeln und Bergketten bedeckt sind. All diese Heterogenitäten, die nicht über den Meeren und Ozeanen liegen, bremsen jede Windböe.

Hoch über der Erdoberfläche (in der Größenordnung von mehreren Kilometern) gibt es keine Hindernisse für die horizontale Luftbewegung, daher ist die Windgeschwindigkeit in der oberen Troposphäre hoch.

Ein weiterer wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss, wenn es um die Geschwindigkeit der Bewegung von Luftmassen geht, ist die Coriolis-Kraft. Es wird durch die Rotation unseres Planeten erzeugt, und da die Atmosphäre Trägheitseigenschaften hat, wird jede Luftbewegung darin abgelenkt. Da sich die Erde von West nach Ost um ihre eigene Achse dreht, führt die Wirkung der Coriolis-Kraft zu einer Ablenkung des Windes nach rechts auf der Nordhalbkugel und nach links auf der Südhalbkugel.

Seltsamerweise hat dieser Effekt der Coriolis-Kraft, der in niedrigen Breiten (Tropen) vernachlässigbar ist, einen starken Einfluss auf das Klima dieser Zonen. Tatsache ist, dass die Verlangsamung der Windgeschwindigkeit in den Tropen und am Äquator durch verstärkte Aufwinde kompensiert wird. Letztere wiederum führen zu einer intensiven Ausbildung Kumuluswolken, die Quellen heftiger tropischer Schauer sind.

Instrument zur Messung der Windgeschwindigkeit

Es ist ein Anemometer, das aus drei Schalen besteht, die in einem Winkel von 120 ° zueinander angeordnet und auf einer vertikalen Achse befestigt sind. Das Funktionsprinzip eines Anemometers ist recht einfach. Wenn der Wind weht, erfahren die Tassen seinen Druck und beginnen sich um die Achse zu drehen. Je stärker der Luftdruck, desto schneller drehen sie sich. Indem man die Geschwindigkeit dieser Drehung misst, kann man die Windgeschwindigkeit in m/s (Meter pro Sekunde) genau bestimmen. Moderne Anemometer sind mit speziellen elektrischen Systemen ausgestattet, die selbstständig den Messwert berechnen.

Das Instrument der Windgeschwindigkeit, das auf der Rotation der Tassen basiert, ist nicht das einzige. Es gibt ein weiteres einfaches Werkzeug namens Pitotrohr. Dieses Gerät misst den dynamischen und statischen Winddruck, aus dessen Differenz sich seine Geschwindigkeit genau berechnen lässt.

Beaufort Skala

Angaben zur Windgeschwindigkeit, ausgedrückt in Metern pro Sekunde oder Kilometern pro Stunde, sagen für die meisten Menschen – und insbesondere für Segler – wenig aus. Daher schlug der englische Admiral Francis Beaufort im 19. Jahrhundert vor, eine empirische Skala zur Bewertung zu verwenden, die aus einem 12-Punkte-System besteht.

Je höher die Beaufort-Skala, desto stärker weht der Wind. Zum Beispiel:

Die Zahl 0 entspricht absoluter Ruhe. Damit weht der Wind mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1 mph, dh weniger als 2 km / h (weniger als 1 m / s).
Die Mitte der Skala (Nummer 6) entspricht einer starken Brise, deren Geschwindigkeit 40-50 km/h (11-14 m/s) erreicht. Ein solcher Wind ist in der Lage, große Wellen auf dem Meer zu erheben.
Das Maximum auf der Beaufort-Skala (12) ist ein Hurrikan, dessen Geschwindigkeit 120 km/h (mehr als 30 m/s) überschreitet.

Große Winde auf dem Planeten Erde

Sie werden in der Atmosphäre unseres Planeten normalerweise in einen von vier Typen eingeteilt:

Global. Dadurch entstanden unterschiedliche Fähigkeit Kontinente und Ozeane heizen sich auf Sonnenstrahlen.
Saisonal. Diese Winde ändern sich mit der Jahreszeit, die bestimmt, wie viel Sonnenenergie ein bestimmtes Gebiet des Planeten erhält.
Lokal. Sie sind Merkmalen zugeordnet geografische Position und Topographie des betreffenden Gebiets.
Rotierend. Dies sind die stärksten Bewegungen von Luftmassen, die zur Bildung von Hurrikanen führen.

Warum ist es wichtig, die Winde zu studieren?

Neben der Tatsache, dass Informationen über die Windgeschwindigkeit in die Wettervorhersage aufgenommen werden, die jeder Bewohner des Planeten in seinem Leben berücksichtigt, spielt die Luftbewegung bei einer Reihe natürlicher Prozesse eine wichtige Rolle.

Er ist also Überträger von Pflanzenpollen und an der Verbreitung ihrer Samen beteiligt. Außerdem ist Wind eine der Hauptquellen für Erosion. Seine zerstörerische Wirkung ist am stärksten in Wüsten, wenn sich das Gelände im Laufe des Tages dramatisch ändert.

Wir sollten auch nicht vergessen, dass der Wind die Energie ist, die Menschen für wirtschaftliche Aktivitäten nutzen. Nach allgemeinen Schätzungen macht die Windenergie etwa 2 % der gesamten Sonnenenergie aus, die auf unseren Planeten fällt.