Ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Ветер – это горизонтальное движение воздуха, возникающее из-за разности атмосферного давления и направленное из области высокого давления в область низкого давления.

Причина образования ветра – это неравномерное нагревание земной поверхности:
тёплый воздух поднимается вверх, а на его место приходит более тяжелый и плотный холодный воздух.

Ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления.

Чем больше разница в атмосферном давлении, тем больше скорость ветра.

Бриз – местный ветер на берегу крупного водоёма, меняющий свое направление два раза в сутки:

                                                                 Дневной бриз

Днём суша нагревается быстрее, чем вода, и над ней устанавливается более низкое атмосферное давление. Поэтому дневной бриз дует с водоёма (акватории) на нагретое побережье.

Ночной бриз

Ночью суша охлаждается быстрее, чем вода. Над водоёмом (акваторией) ночью образуется область низкого давления. Поэтому ночной бриз дует с охлажденного побережья на прогретую воду.

Как образуется бриз

Муссоны

Муссоны – (от араб. маусим — сезон), устойчивые ветры, направление которых резко меняется на противоположное (или близкое к противоположному) 2 раза в год:

• летом – с океана на сушу (обильные дожди, возможны наводнения)
• зимой – с суши на океан (осадков мало, возможна засуха)

Муссоны хорошо выражены в тропических широтах, главным образом в бассейне Индийского океана. Бывают и внетропические муссоны (на Дальнем Востоке).

Ветер представляет собой поток воздуха, движущийся в определенном направлении. На других планетах он представляет собой массу свойственных их поверхности газов. На Земле ветер движется преимущественно горизонтально. Классификация, как правило, осуществляется в соответствии со скоростью, масштабом, типами сил, их вызывающими, местам распространения. Под влиянием потоков находятся различные природные явления и погода. Ветер способствует переносу пыли, семян растений, способствует перемещению летающих животных. Но как появляется направленный воздушный поток? Откуда дует ветер? От чего зависит его продолжительность и сила? И вообще, почему ветры дуют? Об этом и многом другом – далее в статье. ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Классификация

В первую очередь ветры характеризуют по силе, направлению и продолжительности. Порывами считаются сильные и кратковременные перемещения (до нескольких секунд) воздушных потоков. Если дует сильный ветер средней продолжительности (примерно минуту), то его называют шквалом. Более продолжительные воздушные потоки называют в соответствии с их силой. Так, к примеру, легкий ветер, дующий на побережье, — это бриз. Есть еще тайфун, ураган, шторм, буря. Продолжительность ветров может быть также различной. Некоторые длятся несколько минут, например. Бриз, зависящий от перепада температур на поверхности рельефа в течение суток, может продолжаться до нескольких часов. Местная и общая циркуляция атмосферы складываются из пассатов и муссонов. Оба этих типа относятся к категории «глобальных» ветров. Муссоны вызваны сезонными изменениями в температуре и имеют продолжительность до нескольких месяцев. Пассаты – это воздушные массы, постоянно перемещающиеся. Они обусловлены разницами температур на различных широтах.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Как объяснить ребенку, почему дует ветер?

Для детей в раннем возрасте это явление представляет отдельный интерес. Ребенок не понимает, где образуется поток воздуха, из-за чего в одном месте он есть, а в другом – нет. Достаточно просто объяснить малышу, что зимой, например, дует холодный ветер из-за низкой температуры. Как же происходит этот процесс? Известно, что воздушный поток представляет собой массу молекул газов атмосферы, совместно перемещающихся в одном направлении. Небольшой по объему воздушный поток, обдувая высотное здание, может свистеть, срывать шапки с прохожих. Но если масса газовых молекул обладает большим объемом и шириной в несколько километров, то она может покрыть достаточно большое расстояние. В закрытых помещениях воздух практически не перемещается. И о его существовании можно даже и забыть. Но если выставить, например, руку из окна движущегося автомобиля, то можно кожей ощутить воздушный поток, его силу и давление. Откуда дует ветер? Движение потока осуществляется вследствие разницы давления в разных участках атмосферы. Рассмотрим этот процесс более подробно.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Разница атмосферного давления

Так почему дует ветер? Для детей лучше привести в пример плотину. С одной стороны высота столба воды, к примеру, три, а с другой – шесть метров. При открытии шлюзов вода перетечет в тот участок, где ее меньше. Примерно то же самое происходит и с воздушными потоками. В разных частях атмосферы давление различно. Это обусловлено разницей в температуре. В теплом воздухе движение молекул осуществляется быстрее. Частицы стремятся разлететься друг от друга в разные стороны. В связи с этим теплый воздух больше разряжен и весит меньше. В результате давление, которое в нем создается, снижается. Если же температура понижена, то молекулы образуют более тесные скопления. Воздух, соответственно, весит больше. Давление при этом повышается. Аналогично воде, воздух обладает свойством перетекать из одной зоны в другую. Так, поток переходит из участка с повышенным давлением в область с пониженным. Вот почему ветры дуют.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Движение потоков около водоемов

Почему ветер дует с моря? Рассмотрим пример. В солнечный день лучи прогревают и берег, и водоем. Но вода нагревается намного медленнее. Это связано с тем, что поверхностные теплые слои незамедлительно начинают смешиваться с более глубокими, и потому холодными слоями. А вот берег нагревается намного быстрее. И воздух над ним более разряжен, а давление, соответственно, ниже. Атмосферные потоки устремляются от водоема к берегу – в более свободную область. Там они, нагреваясь, поднимаются вверх, снова освобождая место. Вместо них появляется снова прохладный поток. Вот так происходит циркуляция воздуха. На пляже отдыхающие могут периодически чувствовать легкий прохладный ветерок.

Значение ветров

Выяснив, почему ветры дуют, следует сказать о том, какое воздействие они оказывают на жизнь на Земле. Ветер имеет большое значение для человеческой цивилизации. Вихревые потоки вдохновляли людей на создание мифологических произведений, расширяли торговый и культурный диапазон, воздействовали на исторические явления. Ветры также выступали в качестве поставщиков энергии для разных механизмов и агрегатов. За счет движения потоков воздуха парусные суда получили возможность преодолевать значительные расстояния по океанам и морям, а воздушные шары – по небу. Для современных летательных аппаратов ветры имеют большое практическое значение – они позволяют экономить топливо и увеличивать подъемную силу. Но следует сказать, что воздушные потоки могут приносить и вред человеку. Так, например, из-за градиентных колебаний ветра может быть потерян контроль над управлением самолета. В небольших водоемах быстрые воздушные потоки и вызванные ими волны могут разрушить постройки. Во многих случаях ветры способствуют увеличению масштаба пожара. В целом, явления, связанные с образованием воздушных потоков, различными способами воздействуют на живую природу.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Глобальные эффекты

Во многих районах планеты преобладают воздушные массы, обладающие определенным направлением движения. В районе полюсов, как правило, преобладают восточные, а в умеренных широтах – западные ветры. При этом в тропиках воздушные потоки принимают снова восточное направление. На границах между данными зонами – субтропическом хребте и полярном фронте – расположены так называемые области затишья. Преобладающие ветры в этих зонах практически отсутствуют. Здесь движение воздуха осуществляется главным образом вертикально. Это объясняет появление зон высокой влажности (близ полярного фронта) и пустынь (около субтропического хребта).

Тропики

В этой части планеты в западном направлении дуют пассаты, приближаясь к экватору. За счет постоянного перемещения этих воздушных потоков происходит перемешивание атмосферных масс на Земле. Это может проявляться в значительных масштабах. Так, к примеру, пассаты, перемещающиеся над Атлантическим океаном, переносят пыль с африканских пустынных территорий в Вест-Индию и некоторые районы Северной Америки. ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Локальные эффекты формирования воздушных масс

Выясняя, почему ветры дуют, следует сказать и о влиянии наличия тех или иных географических объектов. Одним из локальных эффектов формирования воздушных масс считается температурный перепад между не слишком удаленными участками. Он может быть спровоцирован разными коэффициентами поглощения света либо различной теплоемкостью поверхности. Сильнее всего последний эффект проявляется между водной гладью и сушей. В результате возникает бриз. Еще одним локальным фактором, представляющим важность, является присутствие горных систем.

Влияние гор

Эти системы могут представлять собой некий барьер на пути движения воздушных потоков. Кроме этого, горы во многих случаях сами вызывают ветрообразование. Воздух над взгорьями прогревается сильнее, чем атмосферные массы над низменностями на той же высоте. Это способствует формированию зон пониженного давления над горными хребтами и ветрообразованию. Данный эффект часто провоцирует появление горно-долинных атмосферных движущихся масс. Такие ветры преобладают в областях с пересеченной местностью.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Повышение трения у долинной поверхности приводит к отклонению параллельно направленного воздушного потока на высоту расположенных рядом гор. Это способствует формированию струйного высотного течения. Скорость этого потока может превышать силу окружающего ветра до 45%. Как было выше сказано, горы могут выступать в качестве препятствия. При обходе цепи поток меняет свое направление и силу. Перепады в горных хребтах оказывают существенное влияние на движение ветра. Например, если в горной цепи, которую преодолевает атмосферная масса, есть перевал, то поток проходит его с заметным увеличением скорости. В этом случае работает эффект Бернулли. Необходимо отметить, что даже незначительные перепады высот вызывают колебания скорости ветра. Из-за существенного градиента скорости воздуха поток становится турбулентным и продолжает таким оставаться даже за горой на равнине на определенном расстоянии. Такие эффекты представляют в некоторых случаях особое значение. Например, они важны для самолетов, осуществляющих взлет и посадку на горных аэродромах.

Каким бы невесомым ни казался нам воздух, он оказывает давление на земную поверхность. Оно постоянно изменяется, что приводит к возникновению ветров.

Атмосферное давление

>

Воздух имеет определённый вес. Он оказывает на земную поверхность давление в среднем 1 килограмм 33 грамма на каждый квадратный сантиметр. Холодный воздух тяжелее тёплого и поэтому давит на поверхность сильнее. Солнце нагревает земную поверхность неравномерно, из-за этого неравномерно нагревается и воздух. В связи с этим на поверхности образуются области с более высоким и более низким атмосферным давлением. Они последовательно сменяют друг друга от экватора к полюсам.

Традиционно давление воздуха измеряют ртутным барометром. Показателем давления служит высота ртутного столба, которая измеряется в миллиметрах (мм рт. ст.). Среднее давление на уровне моря при температуре О С составляет 760 мм рт. ст. Эта величина принимается за нормальное атмосферное давление. Па географических картах для изображения величины давления используют способ особых изолиний — изобар. Области высокого давления, окружённые изобарами, обозначают буквой — В, а низкого — Н.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Ветер

Неравномерное распределение атмосферной) давления у земной поверхности — основная причина возникновения горизонтального перемещения воздуха — ветра. Ветер всегда дует из областей с высоким давлением в области с низким давлением и характеризуется направлением, скоростью и силой. Направление ветра определяют по той стороне горизонта, откуда он дует. Например, северо-восточный ветер дует с северо-востока на юго-запад. Для изображения направления ветров на карте используются стрелки.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

О направлении господствующих ветров в данной местности можно судить по специальному графику — розе ветров. На нём отмечается число дней, в течение которых дул ветер того или иного направления. Роза ветров может быть построена на день, месяц или год. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с) и зависит от разницы в давлении между областями повышенного и пониженного давления. Сила ветра зависит от его скорости и определяется по шкале Бофорта от 0 до 12 баллов.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Постоянные ветры

Постоянные ветры образуются вследствие существования на Земле поясов повышенного и пониженного атмосферного давления. От 30-х широт, где сформировались пояса высокого давления, к экватору — в сторону пояса низкого давления дуют пассаты. Из областей высокого давления 30-х широт в области пониженного давления в умеренных широтах дуют постоянные ветры западного переноса. В полярных широтах господствуют полярные восточные ветры.

Благодаря осевому вращению Земли ветры отклоняются от своего первоначального направления в Северном полушарии вправо, в Южном — влево. Например, южные ветры приобретают в Северном полушарии юго-западное направление, а в Южном полушарии юго-восточное.

Сезонные ветры

Сезонные ветры возникают в определённые сезоны года. К ним относят муссоны — ветры, возникающие на границе суши и моря и дважды в год меняющие своё направление на противоположное. Причина их возникновения — неравномерность нагревания и охлаждения воды и суши и, как следствие, сезонная смена давления.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Суточные ветры

Разница в нагревании и охлаждении суши и океанов проявляется не только в разные сезоны года, но и в различное время суток. Поэтому на границе суши с морем или озером в течение суток идёт образование бризов.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Значение ветров

Венгры могут изменять погоду, перенося огромные массы тёплого или холодного воздуха, облака, а вместе с ними и осадки. Именно ветер переносит влажный воздух океанов на материки. В ветреную погоду в городах легче дышится, так как ветер уносит загрязнённый воздух. Ветры, дующие над морями и океанами, порождают волны и течения. На участках суши, лишённых растительности, ветер может выдувать горные породы, вызывать пыльные бури и эрозию почв. Ветры, дующие постоянно в одном и том же направлении, всегда были морякам верными помощниками, наполняя паруса и подгоняя корабли. Люди издавна использовали энергию ветра и строили ветряные мельницы. Сегодня в ряде районов действуют ветровые электростанции, которые превращают силу ветра в электричество.


Движение воздуха представляет собой поток отдельных его частиц. Первопричиной движения служит солнечная радиация. Под её воздействием происходит нагревание воздуха: тёплый воздух расширяется, уменьшается его удельная плотность, в результате чего воздух становится легче и поднимается вверх. В образовавшуюся область низкого давления вихреобразными потоками сразу же направляется холодный воздух из зон более высокого давления. Отметим, что в результате вращения Земли в северном полушарии движение воздушных масс к центру области низкого давления направлено против часовой стрелки, а в южном полушарии – по часовой. Подобная перемещающаяся область низкого давления называется циклоном.

Случается, что одновременно могут образовываться несколько циклонов, которые могут двигаться друг за другом. Расстояние между циклонами может достигать одного-двух дней пути в определённом направлении. Нужно отметить, что наиболее часто маршруты циклонов повторяются.

В области высокого давления процесс противоположен. Из этой области (антициклона) воздушные массы направляются в область низкого давления, при этом в северном полушарии из-за вращения Земли выходящие из антициклона воздушные потоки отклоняются по часовой стрелке, а в южном, соответственно, против часовой.

Таким образом, на вопрос «Как образуется ветер?» следует ответить, что ветер представляет собой движение воздушных масс между областями с различным давлением: чем больше эта разница, тем сильнее ветер.

Ещё одна важная особенность. Время существования циклонов и антициклонов над океанами и морями больше, чем над сушей. Дело в том, что над водной поверхностью движущиеся воздушные массы испытывают меньшее трение.

А вот рядом с экватором отклоняющая сила вращения Земли равна нулю, и циклоны быстрее заполняются. Вследствие этого в экваториальном районе между 5 градусом северной широты и 5 градусом южной широты тропические штормы кратковременны.

Идём дальше. Вполне понятно, что области высокого и низкого давления образуются в результате неравномерного нагревания различных участков земной поверхности и излучения тепловых потоков. Над холодными массами воздуха располагаются области низкого давления, а над тёплыми – высокого. Следовательно, ветры над поверхностью Земли и в верхних слоях атмосферы дуют в противоположных направлениях. Нагретый на экваторе воздух поднимается в верхние слои атмосферы, а холодный воздух от полюсов идёт к экватору. Сию картину несколько искажает неравномерное распределение суши и воды в разных районах планеты и вращение Земли. Однако это не мешает существованию определённой системы атмосферной циркуляции.

Выделяют пять зон регулярного образования ветров.

  1. Экваториальная зона (внутритропическая зона конвергенции).

Располагается узким поясом к северу и югу от экватора. В этой области встречаются пассаты – ветры северного и южного полушария. Пассаты приносят воздушные массы, которые нагреваются и поднимаются вверх. Для экваториальной зоны характерна большая облачность и тропические ливни. Во время парусного судоходства вследствие большого количества штилей её ещё называли экваториальной областью затишья.

  1. Зоны пассатов располагаются от экваториальной зоны до 35 градуса северной и южной широты. Там дуют пассаты, ранее очень благоприятные для мореплавателей, именно поэтому и получившие название «торговых». Пользуясь случаем, обсудим механизм образования пассатов.

ветер дует из области повышенного давления в область пониженного давления

Нагретые воздушные массы поднимаются вверх над экваториальной зоной и начинают двигаться к полюсам. Постепенно происходит их охлаждение, и они опускаются в приповерхностные слои атмосферы между 30 и 40 градусами и в северном и в южном полушарии. Над поверхностью океана в данных районах воздушные потоки затем меняют своё направление и вновь начинают двигаться к экватору. По причине вращения Земли направление их движения отклоняется: в северном полушарии пассаты дуют с северо-востока, а в южном – с юго-востока. Подчеркнём, что пассаты – это приповерхностные ветры, они проникают до высоты одного-двух километров. А вот поднимающийся на экваторе воздух может достигать высоты двенадцати километров и превращается в антипассат. В зоне пассатов – сухая, безоблачная погода, иногда узкой полосой проходят сильные, но кратковременные дожди.

3.Зону между 35 и 40 градусами в северном и южном полушарии называют «конскими широтами». Именно здесь располагается субтропический пояс высокого давления и зарождаются пассаты. Опускающиеся массы холодного воздуха приводят к образованию облачности и дождям. Что интересно, название «конские широты» появилось в эпоху парусного флота. Всё дело в том, что в этой зоне царили штили, суда замедляли своё движение, а лошади, которых перевозили на парусниках, начинали испытывать недостаток воды и пищи.

Отметим, что зоны субтропического пояса высокого давления могут изменять свои границы. В середине лета они передвигаются в сторону полюсов, что может приводить к летней засухе в Средиземноморье.

  1. Зона западных ветров располагается от 40 до 65 градуса к северу и югу от экватора. В этой зоне в южном полушарии с запада на восток дуют устойчивые ветры. В северном полушарии они не столь постоянны, в связи с тем, что здесь сказывается влияние воздушных масс, располагающихся над континентами. Моряки прозвали эти широты «ревущими сороковыми», из-за сильных западных ветров.

В данной зоне области низкого давления движутся целыми фронтами с запада на восток. В результате охлаждения слоями воздуха, находящимися над океаном, часть воздушных масс, которые перемещаются в верхних слоях атмосферы от экватора к полюсам, опускается вниз к океанской поверхности, при этом определённая часть более тёплого приповерхностного воздуха вытесняются наверх.

Ветры образуются при движении над поверхностью океана воздушных масс, направленных к полюсам. Мы уже знаем, что вращение Земли изменяет их направление, вследствие чего в северном полушарии они дуют с юго-запада, а в южном – с северо-востока. По причине большой разницы давлений в ограниченном районе в верхней тропосфере, на высоте 8-12 километров, возникают струйные течения воздушных масс. Это сравнительно узкие зоны сильных ветров большой протяженности.

    1. Полярная зона (зона полярных восточных ветров) находится между 80 и 90 градусами широты. Эта область знаменита высоким атмосферным давлением. Ветры здесь дуют параллельно экватору обычно с небольшой силой.

    Важно знать, что на 60-65 градусах восточные ветры, отклонившиеся под влиянием вращения Земли, встречаются с западными ветрами. В этой зоне между фронтами тёплого и холодного воздуха проходят циклоны по направлению к полюсу и антициклоны – к экватору. Таким образом, к экватору дуют восточные ветры, а вот к полюсу – западные. Из-за изменения высоты Солнца над горизонтом границы области высокого давления смещаются в течение года. Именно поэтому и границы полярной зоны передвигаются над океанами в меридиональном направлении на 5-10 градусов по широте. А вот над континентами это перемещение достигает 40-50 градусов по широте, так как здесь оказывают влияние значительные колебания температуры суши. Как раз это явление и обусловливает сезонность погодных факторов. Понятным примером могут быть муссоны, дующие в Индийском океане в течение шести летних месяцев. Подчеркнём, что муссоны – это антипассатные ветры.

    На основании всего вышесказанного очень просто представить себе механизм образования берегового и морского ветра. Итак, поверхность суши прогревается солнцем быстрее, чем поверхность моря. Тёплый воздух расширяется, поднимается вверх, и его потоки устремляются к морю. Здесь воздух охлаждается, становится тяжелее и опускается к поверхности воды. Так морской бриз начинает дуть с моря на сушу.

    После захода солнца суша и море начинают охлаждаться, суша отдаёт тепло быстрее, чем море. Ночью тёплый воздух поднимается вверх над морем, и потоки его перемещаются в верхних слоях атмосферы к берегу. Над сушей воздух охлаждается и возникает приповерхностный ветер, который дует с суши на море – береговой ветер. Отметим, что этот процесс носит местный характер, и вращение Земли особо не сказывается на направлении морского и берегового ветров.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *