چه باد شدید باشد چه نباشد. مقیاس بوفور برای تعیین نیروی باد

هواشناسی پدیده های خطرناک- فرآیندها و پدیده های طبیعی که تحت تأثیر عوامل مختلف در جو به وجود می آیند عوامل طبیعییا ترکیبات آنها، که اثرات مخربی بر مردم، حیوانات مزرعه و گیاهان، اشیاء اقتصادی و محیط زیست داشته باشد یا ممکن است داشته باشد.

باد -این حرکت هوا به صورت موازی است سطح زمینناشی از توزیع نابرابر گرما و فشار جوو از منطقه هدایت می شود فشار بالادر منطقه کم فشار

باد با موارد زیر مشخص می شود:
1. جهت باد - با آزیموت سمت افق از کجا تعیین می شود
می دمد و بر حسب درجه اندازه گیری می شود.
2. سرعت باد - بر حسب متر بر ثانیه (متر بر ثانیه؛ کیلومتر در ساعت؛ مایل در ساعت) اندازه‌گیری می‌شود.
(1 مایل = 1609 کیلومتر؛ 1 مایل دریایی = 1853 کیلومتر).
3. نیروی باد - با فشاری که بر 1 متر مربع از سطح وارد می کند اندازه گیری می شود. قدرت باد تقریباً متناسب با سرعت تغییر می کند،
بنابراین، نیروی باد اغلب نه با فشار، بلکه با سرعت اندازه گیری می شود، که درک و درک این مقادیر را ساده می کند.

کلمات زیادی برای نشان دادن حرکت باد استفاده می شود: گردباد، طوفان، طوفان، طوفان، طوفان، طوفان و بسیاری از نام های محلی. برای منظم کردن آنها، مردم در سراسر جهان استفاده می کنند مقیاس بوفورت،که به شما این امکان را می دهد تا با تأثیر آن بر روی اجسام زمینی یا امواج در دریا، قدرت باد را در نقاط (از 0 تا 12) با دقت تخمین بزنید. این مقیاس همچنین راحت است زیرا به شما امکان می دهد سرعت باد را بدون ابزار بر اساس ویژگی های توصیف شده در آن کاملاً دقیق تعیین کنید.

مقیاس بوفورت (جدول 1)

نکته ها بوفورت	تعریف کلامی نیروهای باد	سرعت باد، متر بر ثانیه (کیلومتر در ساعت)	عمل باد در خشکی
			روی زمین	روی دریا
		0,0 – 0,2 (0,00-0,72)	آرام دود به صورت عمودی بالا می رود	آینه دریا صاف
	باد آرامخوب	0,3 –1,5 (1,08-5,40)	جهت وزش باد با جهت دود قابل توجه است،	امواج، بدون کف روی برجستگی ها
	نسیم ملایم	1,6 – 3,3 5,76-11,88)	حرکت باد توسط صورت احساس می شود، برگ ها خش خش می کنند، بادگیر حرکت می کند	امواج کوتاه، تاج ها واژگون نمی شوند و شیشه ای به نظر می رسند
	نسیم ملایم	3,4 – 5,4 (12,24-19,44)	برگ ها و شاخه های نازک درختان تاب می خورد، باد پرچم های بالایی را به اهتزاز در می آورد	امواج کوتاه و کاملاً مشخص. برآمدگی ها، واژگون شده، کف تشکیل می دهند و گهگاه بره های کوچک سفید رنگی به وجود می آیند.
	نسیم معتدل	5,5 –7,9 (19,8-28,44)	باد گرد و غبار و تکه های کاغذ را برمی انگیزد و شاخه های نازک درخت را به حرکت در می آورد.	امواج دراز هستند، کلاهک های سفید در بسیاری از نقاط قابل مشاهده است.
	نسیم تازه	8,0 –10,7 (28,80-38,52)	تنه‌های نازک درختان تکان می‌خورند، موج‌هایی با تاج روی آب ظاهر می‌شوند	طول امواج به خوبی توسعه یافته است، اما نه خیلی بزرگ؛ کلاهک های سفید در همه جا قابل مشاهده هستند.
	نسیم تند	10,8 – 13,8 (38,88-49,68)	شاخه های ضخیم درخت تاب می خورد، سیم ها زمزمه می کنند	امواج بزرگ شروع به شکل گیری می کنند. برآمدگی های کفی سفید، مناطق وسیعی را اشغال می کنند.
	باد شدید	13,9 – 17,1 (50,04-61,56)	تنه درختان تکان می خورد، راه رفتن در برابر باد دشوار است	امواج روی هم انباشته می‌شوند، تاج‌ها می‌شکنند، کف به صورت نوار در باد است.
	باد بسیار شدید طوفان)	17,2 – 20,7 (61,92-74,52)	باد شاخه های درخت را می شکند، راه رفتن بر خلاف باد بسیار دشوار است	امواج نسبتاً بلند و بلند. اسپری در امتداد لبه های پشته ها شروع به پرواز می کند. نوارهای فوم در ردیف‌هایی در جهت باد قرار دارند.
	طوفان (طوفان شدید)	20,8 –24,4 (74,88-87,84)	آسیب جزئی؛ باد هودها و کاشی های دود را می کند	امواج بلند فوم به صورت نوارهای متراکم گسترده در باد می افتد. تاج امواج واژگون می شوند و به صورت اسپری در می آیند.
	طوفان سنگین (پر شده طوفان)	24,5 –28,4 (88,2-102,2)	تخریب قابل توجه ساختمان ها، درختان ریشه کن می شوند. به ندرت در خشکی اتفاق می افتد	امواج بسیار بلند با فرهای بلند پایین با برآمدگی ها فوم توسط باد به صورت تکه های بزرگ به شکل نوارهای ضخیم منفجر می شود. سطح دریا سفید با کف است. برخورد امواج مانند ضربه است. دید ضعیف است.
	طوفان سهمگین (سخت طوفان)	28,5 – 32,6 (102,6-117,3)	تخریب بزرگ در یک منطقه بزرگ. به ندرت در خشکی مشاهده می شود	امواج فوق العاده بالا. کشتی ها در مواقعی از دید پنهان می مانند. دریا همه با تکه های بلند کف پوشیده شده است. لبه های امواج در همه جا به شکل کف دمیده می شود. دید ضعیف است.
		32.7 یا بیشتر (117.7 یا بیشتر)	اجسام سنگین توسط باد در فواصل قابل توجهی حمل می شوند	هوا با کف و اسپری پر شده است. دریا همه با نوارهای کف پوشیده شده است. دید بسیار ضعیف

نسیم (نسیم ملایم تا قوی)ملوانان بادهایی را با سرعت 4 تا 31 مایل در ساعت می نامند. از نظر کیلومتر (ضریب 1.6) 6.4-50 کیلومتر در ساعت خواهد بود

سرعت و جهت باد آب و هوا و آب و هوا را تعیین می کند.

وزش باد شدید، تغییرات قابل توجه در فشار اتمسفر و بارندگی زیاد باعث ایجاد خطر می شود گرداب های جوی(طوفان، طوفان، طوفان، طوفان) که می تواند باعث تخریب و تلفات جانی شود.

سیکلون نام عمومی گرداب هایی با فشار کم در مرکز است.

پادسیکلون یک منطقه است فشار خون بالادر فضایی با حداکثر در مرکز. در نیمکره شمالی، بادها در یک پاد سیکلون در خلاف جهت عقربه‌های ساعت و در نیمکره جنوبی در جهت عقربه‌های ساعت می‌وزند؛ در یک طوفان حرکت باد معکوس می‌شود.

طوفان - باد با نیروی مخرب و مدت زمان قابل توجه که سرعت آن برابر یا بیشتر از 32.7 متر بر ثانیه (12 امتیاز در مقیاس بوفور) است که معادل 117 کیلومتر در ساعت است (جدول 1).
در نیمی از موارد سرعت باد در طوفان از 35 متر بر ثانیه فراتر می رود و به 60-40 متر در ثانیه و گاهی تا 100 متر در ثانیه می رسد.

طوفان ها بر اساس سرعت باد به سه نوع طبقه بندی می شوند:
- طوفان (32 متر بر ثانیه یا بیشتر)،
- طوفان قوی (39.2 متر بر ثانیه یا بیشتر)
- طوفان شدید (48.6 متر بر ثانیه یا بیشتر).

دلیل چنین بادهای طوفانیمعمولاً در خط برخورد جبهه های گرم و سرد رخ می دهد توده های هوا، طوفان های قدرتمند با افت فشار شدید از حاشیه به مرکز و با ایجاد جریان هوای گردابی در حال حرکت در لایه های زیرین (3-5 کیلومتر) به صورت مارپیچی به سمت وسط و به سمت بالا، در نیمکره شمالی - خلاف جهت عقربه های ساعت.

چنین طوفان هایی بسته به محل منشاء و ساختار آنها معمولاً به موارد زیر تقسیم می شوند:
- طوفان های استواییروی اقیانوس‌های گرمسیری که در مرحله شکل‌گیری یافت می‌شوند، معمولاً به سمت غرب حرکت می‌کنند و پس از پایان شکل‌گیری به سمت قطب‌ها خم می‌شوند.
طوفان گرمسیریکه به قدرت غیر معمول دست یافته است نامیده می شود طوفان، اگر متولد شود اقیانوس اطلسو دریاهای مجاور طوفان - V اقیانوس آرامیا دریاهای آن؛ طوفان – در منطقه اقیانوس هند.
طوفان ها عرض های جغرافیایی معتدل می تواند هم روی خشکی و هم روی آب تشکیل شود. آنها معمولا از غرب به شرق حرکت می کنند. ویژگی مشخصهچنین طوفان هایی با "خشکی" زیاد آنها مشخص می شود. میزان بارش در طول عبور آنها به طور قابل توجهی کمتر از منطقه طوفان های گرمسیری است.
قاره اروپا هم تحت تأثیر طوفان های استوایی که از اقیانوس اطلس مرکزی منشا می گیرند و هم طوفان های عرض های جغرافیایی معتدل است.
طوفان – یک نوع طوفان است، اما سرعت باد کمتری بین 15-31 دارد
متر بر ثانیه

طول طوفان ها از چند ساعت تا چند روز و عرض آن از ده ها تا چند صد کیلومتر است.
طوفان ها تقسیم می شوند:

2. جریان طوفان – اینها پدیده های محلی با توزیع کوچک هستند. آنها از طوفان های گردابی ضعیف تر هستند. آنها تقسیم می شوند:
- موجودی -جریان هوا در شیب از بالا به پایین حرکت می کند.
- جت -با این واقعیت مشخص می شود که جریان هوا به صورت افقی یا به سمت بالا حرکت می کند.
طوفان های جریانی اغلب بین رشته کوه هایی که دره ها را به هم متصل می کنند رخ می دهد.
بسته به رنگ ذرات درگیر در حرکت، طوفان های سیاه، قرمز، زرد-قرمز و سفید متمایز می شوند.
بسته به سرعت باد، طوفان ها به صورت زیر طبقه بندی می شوند:
- طوفان 20 متر بر ثانیه یا بیشتر
- طوفان قوی 26 متر بر ثانیه یا بیشتر
- طوفان شدید 30.5 متر بر ثانیه یا بیشتر.

تهوع – افزایش شدید کوتاه مدت باد تا 20-30 متر بر ثانیه و بالاتر، همراه با تغییر جهت آن مرتبط با فرآیندهای همرفتی. علیرغم مدت زمان کوتاه زوزه ها، آنها می توانند به عواقب فاجعه بار منجر شوند. رگبارها اغلب با ابرهای کومولونیمبوس (طوفان تندری) همرفتی محلی یا یک جبهه سرد همراه هستند. غوغا معمولاً همراه است بارش بارانو رعد و برق، گاهی همراه با تگرگ. فشار اتمسفر در حین توفان به دلیل بارش سریع به شدت افزایش می یابد و سپس دوباره کاهش می یابد.

اگر امکان محدود کردن منطقه ضربه وجود داشته باشد، تمام بلایای طبیعی ذکر شده به عنوان غیرمحلی طبقه بندی می شوند.

پیامدهای خطرناک طوفان و طوفان.

طوفان ها یکی از مهمترین آنها هستند نیروهای قدرتمندعناصر و از نظر اثرات مضر آنها کمتر از بلایای طبیعی وحشتناک مانند زلزله نیستند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که طوفان ها انرژی عظیمی را حمل می کنند. مقدار آن که توسط یک طوفان با قدرت متوسط ​​برای 1 ساعت آزاد می شود برابر با انرژی یک انفجار هسته ای 36 میلیون تن است. در یک روز مقداری انرژی آزاد می شود که برای تامین برق کشوری مانند آمریکا به مدت شش ماه کافی است. و در دو هفته (متوسط ​​مدت وجود یک طوفان)، چنین طوفانی انرژی برابر با انرژی نیروگاه برق آبی براتسک را آزاد می کند که می تواند در 26 هزار سال تولید کند. فشار در منطقه طوفان نیز بسیار زیاد است. به چند صد کیلوگرم در هر می رسد متر مربعسطح ثابتی که عمود بر جهت حرکت باد قرار دارد.

باد طوفان نابود می کندساختمان‌های سبک را مستحکم و تخریب می‌کند، کشتزارها را ویران می‌کند، سیم‌ها را می‌شکند و تیرهای خطوط برق و ارتباط را خراب می‌کند، به بزرگراه‌ها و پل‌ها آسیب می‌زند، درختان را می‌شکند، به کشتی‌ها آسیب می‌زند و غرق می‌کند، باعث بروز حوادث در شبکه‌های برق و انرژی، در تولید می‌شود. موارد شناخته شده ای وجود دارد که بادهای طوفانی سدها و سدها را ویران کردند، که منجر به سیلاب های بزرگ شد، قطارها را از روی ریل پرتاب کرد، پل ها را از تکیه گاه آنها پاره کرد، دودکش های کارخانه ها را فرو ریخت و کشتی ها را به ساحل برد. طوفان‌ها اغلب با باران‌های شدید همراه هستند که از خود طوفان خطرناک‌تر هستند، زیرا باعث می‌شوند گل و لایو رانش زمین

اندازه طوفان ها متفاوت است. معمولاً عرض منطقه تخریب فاجعه آمیز به عنوان عرض یک طوفان در نظر گرفته می شود. اغلب این منطقه با منطقه ای از بادهای نیروی طوفانی با آسیب نسبتاً کمی تکمیل می شود. سپس عرض طوفان را در صدها کیلومتر اندازه گیری می کنند که گاهی به 1000 کیلومتر می رسد. برای طوفان ها، نوار تخریب معمولاً 15-45 کیلومتر است. میانگین طول مدت یک طوفان 9-12 روز است. طوفان ها در هر زمانی از سال اتفاق می افتند، اما بیشتر از جولای تا اکتبر رخ می دهند. در 8 ماه باقی مانده آنها نادر هستند، مسیر آنها کوتاه است.

خسارات ناشی از طوفان توسط کل مجموعه تعیین می شود عوامل مختلفاز جمله زمین، درجه توسعه و استحکام ساختمان ها، ماهیت پوشش گیاهی، وجود جمعیت و حیوانات در منطقه عمل آن، زمان سال، اقدامات پیشگیرانه انجام شده و تعدادی از شرایط دیگر، یکی از آنها فشار سرعت جریان هوا q متناسب با حاصلضرب چگالی است هوای جویدر هر مربع سرعت جریان هوا q = 0.5 pv 2.

طبق قوانین و مقررات ساختمانی، حداکثر مقدار استاندارد فشار باد q = 0.85 کیلو پاسکال است که با چگالی هوای r = 1.22 کیلوگرم بر متر مکعب، با سرعت باد مطابقت دارد.

برای مقایسه، می توانید مقادیر محاسبه شده هد سرعت مورد استفاده برای طراحی را ارائه دهید نیروگاه های هسته ایبرای منطقه کارائیب: برای ساختمان های رده I - 3.44 کیلو پاسکال، II و III - 1.75 کیلو پاسکال و برای تاسیسات باز - 1.15 کیلو پاسکال.

هر سال حدود صد طوفان قدرتمند از آنجا عبور می کنند به کره زمین، باعث تخریب و اغلب از بین بردن می شود زندگی انسان(جدول 2). در 23 ژوئن 1997 طوفان بسیاری از مناطق برست و مینسک را درنوردید که در نتیجه آن 4 نفر کشته و 50 نفر مجروح شدند. در منطقه برست 229 خاموشی رخ داد شهرک ها 1071 پست از کار افتاده، سقف های 10 تا 80 درصد از ساختمان های مسکونی بیش از 100 شهرک کنده شده و تا 60 درصد ساختمان های کشاورزی تخریب شده است. در منطقه مینسک، 1410 شهرک قطع شد و صدها خانه آسیب دید. درختان جنگل ها و پارک های جنگلی شکسته و ریشه کن شدند. در پایان دسامبر 1999، بلاروس نیز از بادهای طوفانی که سراسر اروپا را درنوردید، متحمل آسیب شد. خطوط برق شکسته شد و بسیاری از شهرک ها بدون برق بودند. در مجموع، 70 منطقه و بیش از 1500 شهرک تحت تأثیر این طوفان قرار گرفتند. تنها در منطقه گرودنو، 325 پست ترانسفورماتور از کار افتاده بود، در منطقه موگیلف حتی بیشتر - 665.

جدول 2
اثرات برخی از طوفان ها

محل وقوع فاجعه، سال	شمار کشته شدگان	تعداد مجروحان	پدیده های مرتبط
هائیتی، 1963		ثبت نشده است
		ثبت نشده است
هندوراس، 1974		ثبت نشده است
استرالیا، 1974
سریلانکا، 1978		ثبت نشده است
جمهوری دومینیکن، 1979
		ثبت نشده است
هندوچین، 1981		ثبت نشده است	سیل
بنگلادش، 1985		ثبت نشده است	سیل

گردباد (گردباد)- یک حرکت گردابی هوا که به شکل یک ستون سیاه غول پیکر با قطر تا صدها متر پخش می شود که در داخل آن هوا نادری وجود دارد که اجسام مختلف به داخل آن کشیده می شوند.

گردبادها هم بر روی سطح آب و هم بر روی خشکی اتفاق می‌افتند، بسیار بیشتر از طوفان‌ها. اغلب آنها با رعد و برق، تگرگ و باران همراه هستند. سرعت چرخش هوا در ستون گرد و غبار به 50-300 متر بر ثانیه یا بیشتر می رسد. در طول وجود خود، می تواند تا 600 کیلومتر سفر کند - در امتداد یک نوار زمین به عرض چند صد متر، و گاهی اوقات تا چندین کیلومتر، که در آن تخریب رخ می دهد. هوای ستون به صورت مارپیچی بالا می رود و گرد و غبار، آب، اشیا و افراد را به سمت خود می کشد.
عوامل خطرناک:ساختمان های گرفتار در گردباد به دلیل خلاء در ستون هوا توسط فشار هوا از داخل تخریب می شوند. درختان را ریشه کن می کند، ماشین ها را واژگون می کند، قطارها را می کشد، خانه ها را به هوا می برد و غیره.

گردباد در جمهوری بلاروس در سال های 1859، 1927 و 1956 رخ داد.

مقیاس تعیین سرعت، قدرت و نام باد (مقیاس بوفور)

تمیز دادن صاف شدهسرعت در مدت زمان کوتاه و فوری، سرعت در این لحظهزمان. سرعت با بادسنج با استفاده از تخته وایلد اندازه گیری می شود.

بالاترین میانگین سرعت باد سالانه (22 متر بر ثانیه) در سواحل قطب جنوب مشاهده شد. متوسط ​​سرعت روزانه در آنجا گاهی به 44 متر بر ثانیه و در برخی لحظات به 90 متر در ثانیه می رسد.

سرعت باد یک چرخه روزانه دارد. به تغییرات دمای روزانه نزدیک است. حداکثر سرعت، بیشینه سرعتدر لایه زمین (100 متر در تابستان، 50 متر در زمستان) در ساعت 13-14 مشاهده می شود، حداقل سرعت در شب است. در لایه های بالاتر جو، تغییرات روزانه سرعت معکوس می شود. این با تغییر در شدت تبادل عمودی در جو در طول روز توضیح داده می شود. در طول روز، تبادل شدید عمودی، حرکت افقی توده های هوا را پیچیده می کند. در شب چنین مانعی وجود ندارد و Vm در جهت گرادیان فشار حرکت می کند.

سرعت باد به اختلاف فشار بستگی دارد و با آن نسبت مستقیم دارد: هر چه اختلاف فشار بیشتر باشد (شیب باریک افقی)، سرعت باد بیشتر می شود. میانگین سرعت باد درازمدت در سطح زمین 4-9 متر بر ثانیه است که به ندرت بیش از 15 متر بر ثانیه است. در طوفان ها و طوفان ها (عرض های جغرافیایی متوسط) - تا 30 متر بر ثانیه، در تندبادها تا 60 متر در ثانیه. در طوفان های گرمسیری، سرعت باد تا 65 متر بر ثانیه و تندبادها به 120 متر بر ثانیه می رسد.

ابزارهایی که سرعت باد را اندازه گیری می کنند نامیده می شوند بادسنج هابیشتر بادسنج ها بر اساس اصل یک آسیاب بادی ساخته می شوند. به عنوان مثال، بادسنج Fuss دارای چهار نیمکره (فنجان) در بالا به سمت یک جهت است (شکل 75).

این سیستم از نیمکره ها حول یک محور عمودی می چرخد ​​و تعداد دورها توسط شمارنده مشخص می شود. دستگاه روی باد تنظیم می شود و هنگامی که "آسیاب نیمکره ها" سرعت کم و بیش ثابتی به دست آورد، شمارنده برای مدت زمان دقیقی روشن می شود. با استفاده از علامتی که تعداد دورهای هر سرعت باد را نشان می دهد، سرعت با تعداد دورهای یافت شده تعیین می شود. ابزارهای پیچیده تری وجود دارند که دارای دستگاهی برای ثبت خودکار جهت و سرعت باد هستند. از ابزارهای ساده ای نیز استفاده می شود که می توانند به طور همزمان جهت و قدرت باد را تعیین کنند. نمونه ای از این دستگاه ها پرده هواشناسی وحشی است که در همه ایستگاه های هواشناسی رایج است.

جهت وزش باد با سمت افقی که باد از آن می وزد تعیین می شود. هشت جهت اصلی (نقاط مرجع) برای تعیین آن استفاده می شود: N، NW، W، SW، S، SE، E، NE. جهت به توزیع فشار و اثر انحرافی چرخش زمین بستگی دارد.

گل رز باد.بادها نیز مانند دیگر پدیده های حیات جوی دستخوش تغییرات شدید می شوند. بنابراین، در اینجا نیز باید مقادیر متوسط ​​را پیدا کنیم.

برای تعیین جهت باد غالب برای یک دوره زمانی معین، به شرح زیر عمل کنید. هشت جهت یا یاتاقان اصلی از هر نقطه ترسیم می‌شود و فرکانس بادها در مقیاس معینی در هر نقطه ترسیم می‌شود. تصویر حاصل که به عنوان شناخته می شود گل رز بادی،بادهای غالب به وضوح قابل مشاهده هستند (شکل 76).

شدت باد به سرعت آن بستگی دارد و نشان می دهد که جریان هوا چه فشار دینامیکی بر هر سطحی وارد می کند. نیروی باد بر حسب کیلوگرم بر متر مربع (kg/m2) اندازه گیری می شود.

سازه باد.باد را نمی توان یک جریان هوای همگن تصور کرد که در کل جرم خود جهت و سرعت یکسانی دارد. مشاهدات نشان می دهد که باد شدیدی می وزد، گویی در تکان های جداگانه، گاهی فروکش می کند، سپس دوباره سرعت قبلی خود را به دست می آورد. در عین حال جهت وزش باد نیز دستخوش تغییر می شود. مشاهدات انجام شده در لایه‌های بالاتر هوا نشان می‌دهد که با افزایش ارتفاع، چش‌خوشی کاهش می‌یابد. همچنین اشاره شده است که در فصول مختلف سال و حتی در ساعات مختلف روز، وزش باد یکسان نیست. بیشترین طعم و مزه در بهار مشاهده می شود. در طول روز، بیشترین تضعیف باد در شب اتفاق می افتد. وزش باد به ماهیت سطح زمین بستگی دارد: هر چه ناهمواری بیشتر باشد، وزش باد بیشتر است و بالعکس.

علل بادهاتا زمانی که فشار در قسمت معینی از جو کم و بیش به طور مساوی توزیع شود، هوا در حالت استراحت باقی می ماند. اما به محض افزایش یا کاهش فشار در هر ناحیه، هوا از محل فشار بیشتر به سمت کمتر جریان می یابد. حرکت توده های هوا که آغاز شده است تا زمانی که اختلاف فشار یکسان شود و تعادل برقرار شود ادامه خواهد داشت.

یک تعادل پایدار در جو تقریباً هرگز مشاهده نمی شود، به همین دلیل است که بادها یکی از پدیده های مکرر در طبیعت هستند.

دلایل زیادی وجود دارد که تعادل جو را به هم می زند. اما یکی از اولین دلایلی که باعث ایجاد اختلاف فشار می شود، اختلاف دما است. بیایید ساده ترین مورد را بررسی کنیم.

پیش روی ما سطح دریا و قسمت ساحلی خشکی است. در طول روز، سطح زمین سریعتر از سطح دریا گرم می شود. به همین دلیل، لایه پایینی هوا بر روی زمین بیشتر از دریا منبسط می شود (شکل 77، I). در نتیجه، یک جریان هوا بلافاصله در بالا از یک منطقه گرمتر به یک منطقه سردتر ایجاد می شود (شکل 77، II).

با توجه به اینکه بخشی از هوا از ناحیه گرم (در بالا) به سمت سردسیر جریان یافته است، فشار در منطقه سرد افزایش و در منطقه گرم کاهش می یابد. در نتیجه، یک جریان هوا، اکنون در لایه پایینی جو، از یک منطقه سرد به یک منطقه گرم (در مورد ما، از دریا به خشکی) ایجاد می شود (شکل 77، III).

چنین جریان های هوایی معمولاً در سواحل دریا یا در امتداد سواحل دریاچه های بزرگ به وجود می آیند و نامیده می شوند نسیم هادر مثالی که زدیم، نسیم روز است. در شب تصویر کاملاً برعکس است، زیرا سطح خشکی که سریعتر از سطح دریا سرد می شود، سردتر می شود. در نتیجه در لایه های بالایی جو هوا به سمت خشکی و در لایه های پایین به سمت دریا (نسیم شبانه) جریان می یابد.

بالا آمدن هوا از یک منطقه گرم و فرود در یک منطقه سرد، جریان بالا و پایین را متحد می کند و یک گردش خون بسته ایجاد می کند (شکل 78). در این چرخ‌دنده‌های بسته، قسمت‌های عمودی مسیر معمولاً بسیار کوچک هستند، در حالی که قسمت‌های افقی، برعکس، می‌توانند به اندازه‌های عظیمی برسند.

دلایل سرعت های مختلف بادناگفته نماند که سرعت باد باید به گرادیان فشار بستگی داشته باشد (یعنی در درجه اول با اختلاف فشار در واحد فاصله تعیین می شود). اگر به غیر از نیروی ناشی از گرادیان، هیچ نیروی دیگری روی جرم هوا وارد نشود، هوا به طور یکنواخت حرکت می کند و شتاب می گیرد. با این حال، این کار نمی کند، زیرا دلایل زیادی وجود دارد که حرکت هوا را کند می کند. این در درجه اول شامل اصطکاک است.

دو نوع اصطکاک وجود دارد: 1) اصطکاک لایه سطحی هوا در سطح زمین و 2) اصطکاک که در داخل خود هوای متحرک رخ می دهد.

اولین مورد مستقیماً به ماهیت سطح بستگی دارد. به عنوان مثال، سطح آب و استپ صاف کمترین اصطکاک را ایجاد می کنند. در این شرایط سرعت باد همیشه به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. یک سطح ناهموار موانع بیشتری را برای حرکت هوا ایجاد می کند که منجر به کاهش سرعت باد می شود. ساختمان های شهری و مزارع جنگلی به ویژه به طور قابل توجهی سرعت باد را کاهش می دهند (شکل 79).

مشاهدات انجام شده در جنگل نشان داد که در حال حاضر در 50 متراز لبه سرعت باد به 60-70 درصد سرعت اولیه در 100 کاهش می یابد مترتا 7 درصد در 200 مترتا 2-3٪.

اصطکاکی که بین لایه های مجاور توده های هوای متحرک ایجاد می شود نامیده می شود اصطکاک داخلیاصطکاک داخلی باعث انتقال حرکت از یک لایه به لایه دیگر می شود. لایه سطحی هوا در اثر اصطکاک با سطح زمین، کندترین حرکت را دارد. لایه ای که در بالا قرار دارد، در تماس با حرکت است لایه زیرین، همچنین حرکت آن را کند می کند، اما به میزان بسیار کمتر. لایه بعدی حتی ضربه کمتری را تجربه می کند و ... در نتیجه سرعت حرکت هوا به تدریج با ارتفاع افزایش می یابد.

جهت باد.اگر علت اصلی باد اختلاف فشار باشد، باد باید از ناحیه ای با فشار بیشتر به ناحیه ای با فشار کمتر در جهت عمود بر ایزوبارها بوزد. با این حال، این اتفاق نمی افتد. در واقعیت (همانطور که مشاهدات نشان می دهد) باد عمدتاً در امتداد همبارها می وزد و فقط کمی به سمت فشار کم منحرف می شود. این به دلیل اثر منحرف کننده چرخش زمین رخ می دهد. قبلاً قبلاً گفتیم که هر جسم متحرکی تحت تأثیر چرخش زمین از مسیر اصلی خود در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ منحرف می شود. آنها همچنین گفتند که نیروی انحراف در جهت از استوا به قطب ها افزایش می یابد. کاملاً واضح است که حرکت هوا، که به دلیل اختلاف فشار ایجاد می شود، بلافاصله شروع به تجربه تأثیر این نیروی منحرف می کند. به خودی خود این قدرت کم است. اما به لطف تداوم عمل آن، در نهایت اثر بسیار عالی است. اگر اصطکاک و سایر تأثیرات وجود نداشته باشد، در نتیجه یک انحراف مداوم، باد می تواند یک منحنی بسته نزدیک به یک دایره را توصیف کند. در واقع، به دلیل تأثیر دلایل مختلف، چنین انحرافی رخ نمی دهد، اما با این وجود هنوز بسیار قابل توجه است. کافی است حداقل به بادهای تجاری اشاره کنیم که جهت آنها در صورت ساکن بودن زمین باید با جهت نصف النهار منطبق باشد. در همین حال، جهت آنها در نیمکره شمالی شمال شرقی، در نیمکره جنوبی - جنوب شرقی است و در عرض های جغرافیایی معتدل که نیروی انحراف حتی بیشتر است، باد که از جنوب به شمال می وزد جهت غربی-جنوب غربی را به خود می گیرد. نیمکره شمالی).

سیستم های اصلیبادهابادهای مشاهده شده در سطح زمین بسیار متنوع هستند. بسته به دلایلی که باعث ایجاد این تنوع می شود، آنها را به سه گروه بزرگ تقسیم می کنیم. گروه اول شامل بادهایی است که علل آن عمدتاً به شرایط محلی بستگی دارد، دوم - بادهای ناشی از گردش عمومی جو و سوم - بادهای طوفان ها و پادسیکلون ها. بیایید بررسی خود را با ساده ترین بادها شروع کنیم که علل آن عمدتاً به شرایط محلی بستگی دارد. در اینجا ما نسیم‌ها، بادهای مختلف کوهستانی، دره‌ای، استپی و بیابانی و همچنین بادهای موسمی را که در حال حاضر نه تنها به دلایل محلی، بلکه از گردش عمومی جو.

بادها از نظر منشأ، شخصیت و معنا بسیار متنوع هستند. بنابراین، در عرض های جغرافیایی معتدل، جایی که حمل و نقل غربی غالب است، بادهای غربی (NW، W، SW) غالب است. این مناطق فضاهای وسیعی را اشغال می کنند - تقریباً از 30 تا 60 درجه در هر نیمکره. در مناطق قطبی، بادها از قطب ها به مناطق کم فشار در عرض های جغرافیایی معتدل می وزند. در این مناطق بادهای شمال شرقی در قطب شمال و بادهای جنوب شرقی در قطب جنوب غالب هستند. در عین حال، بادهای جنوب شرقی قطب جنوب، بر خلاف قطب شمال، پایدارتر و سرعت بیشتری دارند.

هر یک یک پدیده طبیعیکه دارای درجات مختلفی از شدت است، معمولاً بر اساس معیارهای خاصی ارزیابی می شود. به خصوص اگر اطلاعات مربوط به آن باید سریع و دقیق منتقل شود. برای قدرت باد، مقیاس بوفور به یک نقطه مرجع بین المللی رایج تبدیل شده است.

این سیستم که توسط دریاسالار عقب بریتانیایی، بومی ایرلند، فرانسیس بوفورت (با تاکید بر هجای دوم) در سال 1806 توسعه یافته است، در سال 1926 با افزودن اطلاعاتی در مورد معادل قدرت باد در نقاط به سرعت خاص آن بهبود یافته است، به شما امکان می دهد به طور کامل و به طور دقیق این فرآیند جوی را مشخص کنید، در حالی که تا به امروز مرتبط است.

باد چیست؟

باد حرکت توده های هوا به موازات سطح سیاره (به صورت افقی بالای آن) است. این مکانیسم به دلیل اختلاف فشار ایجاد می شود. جهت حرکت همیشه از ناحیه ای بالاتر می آید.

ویژگی های زیر معمولاً برای توصیف باد استفاده می شود:

• سرعت (بر حسب متر در ثانیه، کیلومتر در ساعت، گره ها و نقاط اندازه گیری می شود).
• نیروی باد (در نقاط و m.s. - متر در ثانیه، نسبت تقریباً 1:2 است).
• جهت (با توجه به نقاط اصلی).

دو پارامتر اول ارتباط نزدیکی با هم دارند. آنها را می توان به طور متقابل توسط واحدهای اندازه گیری یکدیگر تعیین کرد.

جهت وزش باد توسط طرف جهان که حرکت از آن شروع شده است (از شمال - باد شمال و غیره) تعیین می شود. سرعت با گرادیان فشار تعیین می شود.

گرادیان فشار (در غیر این صورت به عنوان گرادیان بارومتری شناخته می شود) تغییر فشار اتمسفر در واحد فاصله نرمال به سطحی با فشار برابر (سطح همبار) در جهت کاهش فشار است. در هواشناسی معمولاً از گرادیان بارومتریک افقی، یعنی جزء افقی آن استفاده می کنند (دایره المعارف بزرگ شوروی).

سرعت و قدرت باد قابل تفکیک نیست. تفاوت زیاد در شاخص ها بین مناطق فشار اتمسفر باعث حرکت قوی و سریع توده های هوا در بالای سطح زمین می شود.

ویژگی های اندازه گیری باد

به منظور ارتباط صحیح داده های خدمات هواشناسی با موقعیت واقعی خود یا انجام اندازه گیری صحیح، باید بدانید کدام یک شرایط استانداردتوسط حرفه ای ها استفاده می شود.

• نیرو و سرعت باد در ارتفاع ده متری روی سطحی باز و صاف اندازه گیری می شود.
• نام جهت باد با جهت اصلی که از آن می وزد داده می شود.

مدیران با حمل و نقل آبیو همچنین کسانی که دوست دارند وقت خود را در فضای باز بگذرانند، اغلب بادسنج هایی می خرند که سرعت را تعیین می کنند، که به راحتی با قدرت باد در نقاط مرتبط است. مدل های ضد آب وجود دارد. برای راحتی، دستگاه هایی با فشردگی های مختلف تولید می شود.

در سیستم بوفور، توصیفی از ارتفاع موج همراه با نیروی باد معین در نقاط برای فضای دریای آزاد ارائه شده است. در آب های کم عمق و مناطق ساحلی به میزان قابل توجهی کمتر خواهد بود.

از استفاده شخصی تا جهانی

سر فرانسیس بوفور نه تنها از درجه نظامی بالایی در نیروی دریایی برخوردار بود، بلکه یک دانشمند عملی موفق بود که مناصب مهمی داشت، یک هیدروگراف و نقشه‌بردار بود که منافع زیادی برای کشور و جهان به ارمغان آورد. یکی از دریاهای شمال نام او را دارد. اقیانوس قطب شمال، شستشوی کانادا و آلاسکا. یک جزیره قطب جنوب به نام بوفور نامگذاری شده است.

فرانسیس بوفور یک سیستم مناسب برای تخمین نیروی باد در نقاط ایجاد کرد که برای تعیین دقیق شدت پدیده "با چشم" برای استفاده خود در سال 1805 در دسترس بود. این مقیاس از 0 تا 12 امتیاز متغیر بود.

در سال 1838، سیستم ارزیابی بصری آب و هوا و نیروی باد در نقاط به طور رسمی توسط ناوگان بریتانیا مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1874 توسط جامعه سینوپتیک بین المللی پذیرفته شد.

در قرن بیستم، چندین پیشرفت دیگر در مقیاس بوفور انجام شد - نسبت نقاط و توصیف شفاهی تجلی عناصر با سرعت باد (1926) و پنج بخش دیگر اضافه شد - امتیاز برای درجه بندی قدرت طوفان ها ( ایالات متحده آمریکا، 1955).

معیارهای تخمین نیروی باد در نقاط بوفورت

که در فرم مدرنمقیاس بوفور دارای چندین ویژگی است که امکان همبستگی دقیق ترین یک مورد خاص را فراهم می کند پدیده جویبا شاخص های خود در نقاط.

• اولاً، این اطلاعات شفاهی است. توصیف شفاهی آب و هوا.
• میانگین سرعت بر حسب متر بر ثانیه، کیلومتر در ساعت و گره.
• تأثیر توده های هوای متحرک بر روی اجسام مشخصه در خشکی و دریا توسط تظاهرات معمولی تعیین می شود.

باد بی ضرر

باد مطمئن در محدوده 0 تا 4 نقطه تعیین می شود.

	نام	سرعت باد (m/s)	سرعت باد (کیلومتر در ساعت)		شرح	مشخصه
	آرام، آرامش کامل (آرام)		کمتر از 1 کیلومتر در ساعت		حرکت دود به صورت عمودی به سمت بالا است، برگ های درختان حرکت نمی کنند	سطح دریا بی حرکت و صاف است
	باد آرام (هوای سبک)				دود دارای زاویه شیب اندکی است، صفحه هوا بی حرکت است	موج های سبک بدون فوم. امواجی که بیش از 10 سانتی متر نیستند
	نسیم سبک				وزش باد را روی صورت خود احساس می کنید، حرکت و خش خش برگ ها وجود دارد، حرکت خفیف بادگیر وجود دارد.	امواج کوتاه و کم (تا 30 سانتی متر) با یک شانه شیشه مانند
	ضعیف (نسیم ملایم)				حرکت مداوم شاخ و برگ و شاخه های نازک روی درختان، تاب دادن پرچم ها	امواج کوتاه می مانند اما بیشتر قابل توجه هستند. برآمدگی ها شروع به واژگون شدن می کنند و به کف تبدیل می شوند. "بره های" کوچک نادر ظاهر می شوند. ارتفاع امواج به 90 سانتی متر می رسد، اما به طور متوسط ​​از 60 تجاوز نمی کند
	نسیم معتدل				گرد و غبار و زباله های کوچک از زمین شروع به بلند شدن می کنند	امواج بلندتر می شوند و تا یک و نیم متر بالا می روند. "بره ها" اغلب ظاهر می شوند

باد 5 نقطه ای که به عنوان "تازه" یا نسیم تازه مشخص می شود را می توان مرزی نامید. سرعت آن بین 8 تا 10.7 متر در ثانیه (29-38 کیلومتر در ساعت یا 17 تا 21 گره) است. درختان نازک همراه با تنه‌هایشان تاب می‌خورند. امواج تا 2.5 (به طور متوسط ​​دو) متر بالا می روند. گاهی اوقات پاشیده شدن ظاهر می شود.

بادی که دردسر می آورد

با شدت باد 6 پدیده های قوی شروع می شود که می تواند به سلامتی و اموال آسیب برساند.

نکته ها	نام	سرعت باد (m/s)	سرعت باد (کیلومتر در ساعت)	سرعت باد (سرعت دریا)	شرح	مشخصه
	نسیم قوی				شاخه های ضخیم درخت به شدت تکان می خورد، صدای زمزمه سیم های تلگراف به گوش می رسد	امواج بزرگ تشکیل می شود، تاج های فوم حجم قابل توجهی پیدا می کنند و احتمال پاشش وجود دارد. ارتفاع موج متوسط ​​حدود سه متر است، حداکثر به چهار می رسد
	قوی (وزش باد متوسط)				درختان کاملاً تاب می‌خورند	حرکت فعال امواج تا ارتفاع 5.5 متر، همپوشانی با یکدیگر، پراکندگی کف در طول خط حرکت باد
	بسیار قوی (گیل)				شاخه های درختان در اثر فشار باد می شکند و راه رفتن را بر خلاف جهت باد دشوار می کند	امواج با طول و ارتفاع قابل توجه: متوسط ​​- حدود 5.5 متر، حداکثر - 7.5 متر امواج بلند نسبتاً بلند. اسپری ها به بالا پرواز می کنند. فوم به صورت راه راه می افتد، بردار با جهت باد منطبق است
	طوفان (توفان شدید)				باد به ساختمان ها آسیب می رساند و شروع به تخریب کاشی های سقف می کند	امواجی تا ده متر با ارتفاع متوسط ​​تا هفت. نوارهای فوم پهن تر می شوند. برآمدگی های واژگون به صورت اسپری پراکنده می شوند. دید کاهش می یابد

نیروی باد خطرناک

بادهایی با قدرت ده تا دوازده خطرناک هستند و به عنوان یک طوفان قوی و شدید و همچنین یک طوفان شناخته می شوند.

باد درختان را ریشه کن می کند، به ساختمان ها آسیب می رساند، پوشش گیاهی را از بین می برد و ساختمان ها را از بین می برد. امواج از ارتفاع 9 متری به بالا صدای کر کننده ای منتشر می کنند و طولانی هستند. در دریا، حتی برای کشتی های بزرگ - از نه متر و بالاتر - به ارتفاعات خطرناک می رسند. کف سطح آب را می پوشاند، دید صفر یا نزدیک به این است.

سرعت حرکت توده های هوا از 24.5 متر بر ثانیه (89 کیلومتر بر ساعت) و با شدت باد 12 نقطه از 118 کیلومتر در ساعت می رسد. طوفان ها و طوفان های شدید (بادهای برابر با 11 و 12 درجه) به ندرت رخ می دهد.

پنج امتیاز اضافی به مقیاس کلاسیک بوفور

از آنجایی که طوفان ها از نظر شدت و درجه آسیب نیز یکسان نیستند، در سال 1955 اداره هواشناسی ایالات متحده افزودنی به طبقه بندی استاندارد بوفورت را در قالب پنج واحد مقیاس پذیرفت. شدت باد از 13 تا 17 نقطه شامل - اینها ویژگی های روشن کننده بادهای طوفانی مخرب و پدیده های همراه است. محیط.

چگونه هنگام وقوع فاجعه از خود محافظت کنیم؟

در صورت وقوع هشدار طوفان از سوی وزارت اورژانس در فضای باز، بهتر است توصیه ها را رعایت کرده و خطر تصادفات را کاهش دهید.

اول از همه، شما باید هر بار به هشدارها توجه کنید - هیچ تضمینی وجود ندارد جبهه جویبه منطقه ای که شما در آن هستید می آید، اما نمی توانید مطمئن باشید که او در آن است یک بار دیگراو را دور خواهد زد همه اقلام باید برداشته شوند یا به طور ایمن برای محافظت از حیوانات خانگی محکم شوند.

اگر باد شدیدی به سازه شکننده - خانه باغ یا سایر سازه های سبک - برخورد کرد، بهتر است پنجره ها را در سمت حرکت هوا ببندید و در صورت لزوم آنها را با کرکره یا تخته تقویت کنید. از سمت بادگیر، برعکس، آن را کمی باز کنید و در این حالت ثابت کنید. این باعث از بین رفتن خطر اثر انفجاری ناشی از اختلاف فشار می شود.

مهم است که به یاد داشته باشید که هر باد شدیدمی تواند بارندگی ناخواسته را به همراه داشته باشد - در زمستان کولاک و کولاک وجود دارد، در تابستان گرد و غبار و طوفان شن امکان پذیر است. همچنین باید در نظر داشت که بادهای شدید حتی در هوای کاملاً صاف نیز ممکن است رخ دهد.

1. نیروی باد

سرعت مطلوب پاراگلایدر 28-35 کیلومتر در ساعت است. در این سرعت ها معمولاً به صورت پویا در نزدیکی یک شیب پرواز می کنند. بنابراین بادهایی با شدت بیشتر از 8 متر بر ثانیه قوی و نامناسب برای پرواز در نظر گرفته می شوند. جریان رو به بالا نیروی مورد نیاز برای اوج گرفتن با باد حداقل 3 متر بر ثانیه شکل می گیرد. (با فرض اینکه باد عمود بر شیب می وزد)

مقیاس نیروی باد

در اینجا یک جدول تقریبی مربوط به سرعت باد (بر حسب متر بر ثانیه و کیلومتر در ساعت) و علائمی که به شما امکان می دهد این سرعت را "با چشم" تعیین کنید، آمده است:

آرام 0-0 2 0 آرامش کامل، دود به صورت عمودی بلند می شود

آرام 0.3-1.5 1-5 باد به سختی قابل توجه است، دود کمی در نوسان است

باد ملایم 1.6-3.3 6-11 باد برگ های درختان را تکان می دهد

باد ضعیف 3.4-5.4 12-19 برگ درختان به شدت تکان می خورد، موج روی آب، باد پرچم ها را به اهتزاز در می آورد.

وزش باد متوسط ​​5.5-7.9 20-28 شاخه های نازک درختان تاب می خورد

باد تازه 8-10.7 29-38 شاخه ها می چرخند، آب در مخازن حرکت می کند

باد شدید 10.8-13.8 39-49 شاخه های ضخیم درخت تاب می خورد، جنگل خش خش می کند

باد بسیار شدید 13.9-17.1 50-61 تنه درختان نازک خم می شود، شاخه های بزرگ می شکند

باد طوفانی 17.2-20.7 62-74 تنه های ضخیم خم می شوند، شاخه های بزرگ می شکند

طوفان 20.8-22.4 75-88 طوفان درختان ضعیف را می‌شکند، کاشی‌ها را از پشت بام می‌برد.

طوفان شدید 24.5-28.4 89-102 طوفان درختان ضعیف را می شکند، کاشی ها را از پشت بام ها می ریزد

باد طوفان بیش از 32.7 بیش از 118 باد ساختمان ها را ویران می کند، جنگل ها را فرو می ریزد، احتمال تلفات انسانی وجود دارد.

طوفان 28.5-32.6 103-117 باد ساختمان ها را ویران می کند، جنگل ها را می ریزد، تلفات انسانی ممکن است

2. تغییر در قدرت باد.

سرعت حرکت لایه های هوا در بالای سطح زمین تغییر می کند: اصطکاک روی سطح لایه های زمین را کند می کند. اثر ترمز به درجه زبری سطح بستگی دارد.

علاوه بر این، اثر افزایش سرعت جریان هوا در بالای یک تپه وجود دارد. در بالای قله، جریان هوا از سمت تپه باریک شده و در نتیجه سرعت آن افزایش می یابد (قانون برنولی). این دو اثر باید هنگام برنامه ریزی یک پرواز پویا و هنگام فرود در نظر گرفته شود. همچنین به خاطر داشته باشید که در شیب هایی که شیب را کالبدشکافی می کنند (کاهش شدید برجستگی)، جریان هوا تسریع می شود و نیروی بالابر کاهش می یابد. مراقب چنین مکان هایی باشید.

نیروی بالابر باد با انحراف از عمود بر شیب کاهش می یابد. هر چه شیب تندتر باشد، حساسیت آن نسبت به چنین تغییراتی بیشتر است. علاوه بر این، در زمین های صعب العبور (مثلاً یک شیب نعل اسبی)، تغییرات باد حتی 10 درجه می تواند باعث تلاطم شدید شود.

خلبانان سن پترزبورگ که در موژایکا پرواز می کنند باید به پروازهای شیب شمال شرقی توجه کنند. حتی با انحراف جزئی باد به سمت شمال، شیب جنوب شرقی تلاطم شدیدی ایجاد می کند و پروازها بسیار خطرناک می شوند.

4. حرارتی

پروازهای حرارتی اوج پاراگلایدر هستند. با این حال، در شیب های کوچک، آب حرارتی می تواند یک خطر جدی باشد. حرارتی برای پردازش (کوه نوردی) با شروع از 50 متری زمین (معمولاً بالاتر) مناسب است. در ارتفاع کم، گرما تلاطم شدید ایجاد می کند و باعث وزش باد شدید ناگهانی می شود. در عمل، در شیب های کوچک (حدود 30 متر)، پروازهای حرارتی با باد بیش از 5 متر بر ثانیه امکان پذیر است. در طول دوره های فعالیت خورشیدی، یادگیری بسیار دشوار است

علاوه بر این، اثر افزایش سرعت جریان هوا در بالای یک تپه وجود دارد. در بالای قله، جریان هوا از سمت تپه باریک شده و در نتیجه سرعت آن افزایش می یابد (قانون برنولی). این دو اثر باید هنگام برنامه ریزی یک پرواز پویا و هنگام فرود در نظر گرفته شود.

همچنین به خاطر داشته باشید که در شیب هایی که شیب را کالبدشکافی می کنند (کاهش شدید برجستگی)، جریان هوا تسریع می شود و نیروی بالابر کاهش می یابد. مراقب چنین مکان هایی باشید.

باد حرکت هوا در جهت افقی در امتداد سطح زمین است. در کدام جهت می وزد بستگی به توزیع مناطق فشار در جو سیاره دارد. این مقاله مسائل مربوط به سرعت و جهت باد را مورد بحث قرار می دهد.

شاید، یک اتفاق نادردر طبیعت هوا کاملاً آرام خواهد بود ، زیرا دائماً می توانید احساس کنید که نسیم ملایمی در حال وزیدن است. از زمان های قدیم بشر به جهت حرکت هوا علاقه مند بوده است، به همین دلیل به اصطلاح بادگیر یا شقایق اختراع شد. این دستگاه یک اشاره گر است که تحت تأثیر باد آزادانه روی یک محور عمودی می چرخد. او را در جهت نشان می دهد. اگر نقطه ای را در افق تعیین کنید که باد از آنجا می وزد، خطی که بین این نقطه و ناظر کشیده شده است، جهت حرکت هوا را نشان می دهد.

برای اینکه یک ناظر اطلاعات باد را به افراد دیگر منتقل کند، از مفاهیمی مانند شمال، جنوب، شرق، غرب و ترکیبات مختلف آنها استفاده می شود. از آنجایی که مجموع همه جهات یک دایره را تشکیل می دهد، فرمول کلامی نیز با مقدار متناظر بر حسب درجه کپی می شود. به عنوان مثال، باد شمالی به معنای 0 o ( فلش آبیقطب نما دقیقاً شمال را نشان می دهد).

مفهوم گل رز باد

در مورد جهت و سرعت حرکت توده های هوا باید چند کلمه در مورد گل رز باد گفت. این یک دایره با خطوطی است که نحوه حرکت جریان هوا را نشان می دهد. اولین اشاره به این نماد در کتاب های فیلسوف لاتین پلینی بزرگ یافت شد.

کل دایره، منعکس کننده جهت های افقی احتمالی حرکت هوا به جلو، روی گل رز باد به 32 قسمت تقسیم می شود. اصلی ترین آنها شمال (0 یا 360 درجه)، جنوب (180 درجه)، شرق (90 درجه) و غرب (270 درجه) هستند. چهار لوب حاصل از دایره بیشتر به شکل شمال غربی (315 درجه)، شمال شرقی (45 درجه)، جنوب غربی (225 درجه) و جنوب شرقی (135 درجه) تقسیم می شوند. 8 قسمت حاصل از دایره دوباره به نصف تقسیم می شود که خطوط اضافی را روی گل رز قطب نما تشکیل می دهد. از آنجایی که نتیجه 32 خط است، پس فاصله زاویه ایبین آنها برابر با 11.25 o (360 o /32) به نظر می رسد.

توجه داشته باشید که ویژگی متمایزقطب نما رز تصویری از فلور-دلیس است که در بالای نماد شمالی (N) قرار دارد.

باد از کجا می وزد؟

حرکات افقی توده های بزرگ هوا همیشه از مناطق با فشار زیاد به مناطق با چگالی هوا کمتر رخ می دهد. در عین حال می توانید با مطالعه مکان روی این سوال که سرعت باد چقدر است پاسخ دهید نقشه جغرافیاییایزوبارها، یعنی خطوط گسترده ای که فشار هوا در آنها ثابت می ماند. سرعت و جهت حرکت توده های هوا توسط دو عامل اصلی تعیین می شود:

• باد همیشه از مناطقی که پادسیکلون وجود دارد به مناطق تحت پوشش گردباد می وزد. اگر در مورد اول به یاد بیاوریم این را می توان فهمید ما در مورددر مورد مناطق با فشار بالا، و در مورد دوم - فشار کم.
• سرعت باد متناسب با فاصله ای است که دو ایزوبار مجاور را از هم جدا می کند. در واقع، هر چه این فاصله بیشتر باشد، اختلاف فشار ضعیف‌تر احساس می‌شود (در ریاضیات می‌گویند گرادیان)، به این معنی که حرکت هوا به سمت جلو کندتر از فاصله‌های کوچک بین ایزوبارها و گرادیان‌های فشار زیاد خواهد بود.

عوامل موثر بر سرعت باد

یکی از آنها و مهمترین آنها قبلاً در بالا بیان شده است - این شیب فشار بین توده های هوای همسایه است.

بعلاوه سرعت متوسطباد به توپوگرافی سطحی که روی آن می وزد بستگی دارد. هر گونه ناهمواری این سطح به طور قابل توجهی از حرکت رو به جلو توده های هوا جلوگیری می کند. به عنوان مثال، هرکسی که حداقل یک بار به کوهستان رفته است باید متوجه شده باشد که بادهای پایین پا ضعیف است. هر چه از دامنه کوه بالاتر بروید، باد شدیدتری احساس می کنید.

به همین دلیل بادها روی سطح دریا قویتر از روی زمین می وزند. اغلب توسط دره ها خورده می شود و پوشیده از جنگل ها، تپه ها و رشته کوه ها است. همه این ناهمگونی‌ها که در دریاها و اقیانوس‌ها وجود ندارند، هر وزش باد را کاهش می‌دهند.

در بالای سطح زمین (در حد چند کیلومتر) هیچ مانعی برای حرکت افقی هوا وجود ندارد، بنابراین سرعت باد در لایه های بالایی تروپوسفر زیاد است.

عامل دیگری که هنگام صحبت از سرعت حرکت توده های هوا باید در نظر گرفته شود نیروی کوریولیس است. این به دلیل چرخش سیاره ما ایجاد می شود و از آنجایی که جو دارای ویژگی های اینرسی است، هر حرکت هوا در آن دچار انحراف می شود. با توجه به این واقعیت که زمین از غرب به شرق حول محور خود می چرخد، عمل نیروی کوریولیس منجر به انحراف باد به سمت راست در نیمکره شمالی و به سمت چپ در نیمکره جنوبی می شود.

جالب توجه است که این اثر نیروی کوریولیس که در عرض های جغرافیایی پایین (حوطه های استوایی) ناچیز است، تأثیر زیادی بر آب و هوای این مناطق دارد. واقعیت این است که کاهش سرعت باد در مناطق استوایی و استوا با افزایش جریان های صعودی جبران می شود. دومی به نوبه خود منجر به تشکیل شدید ابرهای کومولوس می شود که منبع بارش های شدید استوایی هستند.

دستگاه اندازه گیری سرعت باد

این بادسنج است که از سه فنجان تشکیل شده است که با زاویه 120 درجه نسبت به یکدیگر قرار گرفته و بر روی یک محور عمودی ثابت شده اند. اصل عملکرد بادسنج بسیار ساده است. هنگامی که باد می وزد، فنجان ها فشار آن را تجربه می کنند و شروع به چرخش در محور خود می کنند. هرچه فشار هوا قوی تر باشد، آنها سریعتر می چرخند. با اندازه گیری سرعت این چرخش می توان سرعت باد را بر حسب m/s (متر بر ثانیه) به دقت تعیین کرد. بادسنج های مدرن مجهز به سیستم های الکتریکی ویژه ای هستند که به طور مستقل مقدار اندازه گیری شده را محاسبه می کنند.

دستگاه سرعت باد بر اساس چرخش فنجان ها تنها نیست. ابزار ساده دیگری به نام لوله پیتوت وجود دارد. این دستگاه فشار دینامیکی و استاتیکی باد را اندازه گیری می کند که از اختلاف آن می توان سرعت آن را به دقت محاسبه کرد.

مقیاس بوفورت

اطلاعات مربوط به سرعت باد که بر حسب متر در ثانیه یا کیلومتر در ساعت بیان می شود برای اکثر مردم - و به ویژه برای ملوانان معنی زیادی ندارد. بنابراین، در قرن نوزدهم، دریاسالار انگلیسی فرانسیس بوفور استفاده از مقیاس تجربی را برای ارزیابی پیشنهاد کرد که از یک سیستم 12 نقطه ای تشکیل شده است.

هر چه مقیاس بوفورت بالاتر باشد، باد شدیدتر می وزد. مثلا:

• عدد 0 مربوط به آرامش مطلق است. با آن، باد با سرعتی بیش از 1 مایل در ساعت، یعنی کمتر از 2 کیلومتر در ساعت (کمتر از 1 متر بر ثانیه) می وزد.
• وسط مقیاس (شماره 6) مربوط به یک نسیم قوی است که سرعت آن به 40-50 کیلومتر در ساعت (11-14 متر بر ثانیه) می رسد. چنین بادی قادر است امواج بزرگی را بر روی دریا ایجاد کند.
• حداکثر در مقیاس بوفور (12) طوفانی است که سرعت آن بیش از 120 کیلومتر در ساعت (بیش از 30 متر بر ثانیه) است.

بادهای اصلی سیاره زمین

در جو سیاره ما، آنها معمولاً به عنوان یکی از چهار نوع طبقه بندی می شوند:

• جهانی. در نتیجه شکل گرفته است از توانایی های متفاوتقاره ها و اقیانوس ها گرم می شوند اشعه های خورشید.
• فصلی. این بادها بسته به فصلی از سال متفاوت هستند، که تعیین می کند یک منطقه خاص از سیاره چقدر انرژی خورشیدی دریافت می کند.
• محلی. آنها با ویژگی ها مرتبط هستند موقعیت جغرافیاییو توپوگرافی منطقه مورد نظر.
• در حال چرخش. اینها قوی ترین حرکات توده های هوا هستند که منجر به تشکیل طوفان می شود.

چرا مطالعه باد مهم است؟

علاوه بر این واقعیت که اطلاعات مربوط به سرعت باد در پیش بینی آب و هوا گنجانده شده است، که هر ساکن سیاره در زندگی خود به آن توجه می کند، حرکت هوا نقش زیادی در تعدادی از فرآیندهای طبیعی دارد.

بنابراین حامل گرده گیاهان است و در توزیع بذر آنها شرکت می کند. علاوه بر این، باد یکی از منابع اصلی فرسایش است. تأثیر مخرب آن در بیابان ها، زمانی که زمین به طور چشمگیری در طول روز تغییر می کند، آشکارتر است.

همچنین نباید فراموش کنیم که باد انرژی است که مردم در آن استفاده می کنند فعالیت اقتصادی. بر اساس برآوردهای کلی، انرژی باد حدود 2٪ از کل انرژی خورشیدی را تشکیل می دهد که بر روی سیاره ما می ریزد.