Что такое ветер — виды, как возникает, значение. Откуда берется ветер? Образование и перемещение воздушных масс Ветер как он образуется
Это нечто загадочное. Мы никогда его не видим, но мы всегда его чувствуем. Так почему же дует ветер? Узнайте в статье!
Ветер — это движение воздушных масс. Несмотря на то что мы не видим воздуха, мы знаем, что он состоит из молекул различных видов газов, в основном азота и кислорода. Ветер — это явление, при котором множество молекул движется в одном направлении.
Откуда же он берется? Ветер вызван различиями давления в атмосфере Земли: воздух из области с высоким давлением будет двигаться в сторону области с низким. Сильный ветер возникает, когда воздух перемещается между областями с огромными различиями в уровнях давления. Собственно, этот факт во многом объясняет, почему ветер дует с моря на сушу.
Образование ветра
Ветер — это движение воздуха у поверхности Земли. Он может быть нежным дуновением или сильным штормом. Самый сильный ветер случается во время явлений, называемых торнадо, циклонами и ураганами. Его вызывают изменения в температуре воздуха, суши и воды. Когда воздух двигается параллельно теплой поверхности, он нагревается и поднимается — это оставляет место для более прохладных масс. Воздух, «втекающий» в эти пустые пространства, — ветер. Его называют по направлению, из которого он исходит, а не по направлению, в котором он дует.
Бризы: береговые и морские
Береговые и морские бризы — это ветровые и погодные явления, характерные для прибрежных районов. Береговой бриз — это ветерок, дующий от суши к водоему. Морской бриз — это ветер, дующий с воды на землю. Почему дует ветер с моря и наоборот? Береговые и морские бризы возникают из-за существенной разницы температур наземной и водной поверхностей. Они могут простираться на глубину до 160 км или проявляться в виде локальных явлений, которые быстро ослабевают уже в первых нескольких километрах вдоль береговой линии.
С научной точки зрения...
Модели наземного и морского бриза могут сильно влиять на распределение тумана, вызывать накопление или рассеивание загрязнений по внутренним районам. Текущие исследования принципов циркуляции наземного и морского бриза также включают в себя попытки моделирования схем движения ветра, ведь это влияет на потребности в энергии (например, требования к нагреву и охлаждению) в пострадавших районах. Ветер также оказывает воздействие на зависящие от погодных условий операции (например, с воздушным судном).
Поскольку вода имеет гораздо более высокую теплоемкость, чем пески или другие материалы земной коры, при определенном количестве солнечного облучения (инсоляции) ее температура будет расти медленнее, чем на суше. Независимо от температурной шкалы, в дневное время температура суши может колебаться в пределах десятков градусов, в то время как у воды изменяется менее чем на половину градуса. И наоборот, высокая теплоемкость предотвращает быстрые изменения температуры жидкости ночью, и, таким образом, в то время как температура суши может упасть на десятки градусов, у воды она остается относительно стабильной. Кроме того, более низкая теплоемкость материалов земной коры часто позволяет им остывать быстрее моря.
Физика моря и суши
Итак, почему дует сильный ветер? Воздух над соответствующими поверхностями земли и воды нагревается или охлаждается в зависимости от проводимости этих поверхностей. В течение дня более высокая температура земли приводит к возникновению более теплых и, следовательно, менее плотных и более легких воздушных масс над побережьем по сравнению с такими, прилегающими к поверхности воды. По мере того как теплый воздух поднимается (явление конвекции), более холодный воздух движется по направлению к пустотам. Вот почему дует ветер с моря, и в течение дня обычно бывает прохладный морской бриз, идущий от океана к берегу.
В зависимости от разницы температур и количества поднятого воздуха, морской бриз может иметь иметь порывы со скоростью от 17 до 25 км в час. Чем больше разница температур между сушей и морем, тем сильнее ветер земли и морской бриз.
Почему дует ветер с моря
После захода солнца воздушная масса над прибрежной землей быстро теряет тепло, в то время как над водой она обычно не слишком отличается от ее дневной температуры. Когда воздушная масса над землей становится прохладней, чем воздушная масса над водой, наземный ветер начинает дуть от земли до моря.
Возбуждение теплого влажного воздуха из океана часто приводит к возникновению над береговой линией дневных облаков. Кроме этого, нередко движение воздушных масс и морские бризы используются туристами для полетов на дельтапланах. Несмотря на то что наземные и морские бризы преобладают на морском побережье, они также часто регистрируются вблизи крупных водоемов. Береговые и морские бризы приводят к повышению уровня влажности, возникновению осадков и умеренным температурам в прибрежных районах.
Объяснение для детей: почему дует ветер
Морские бризы чаще всего наблюдаются в жаркие летние дни из-за неравных скоростей нагрева земли и воды. В течение дня поверхность суши нагревается быстрее поверхности моря. Поэтому часть атмосферы над землей теплее, чем над океаном.
Теперь вспомним, что теплый воздух легче, чем более холодный. В результате он поднимается. В результате этого процесса более прохладный воздух над океаном занимает место у поверхности земли, чтобы заменить восходящие теплые массы.
Тем не менее стоит знать о том, что ветер формируется не только в результате различий в температуре. Глобальные движения атмосферы возникают в результате вращения Земли. Эти ветры группируют пассаты и муссоны. Пассаты происходят вблизи экватора и двигаются либо с севера, либо с юга к экватору. В средних широтах Земли, между 35 и 65 градусами, преобладают западные ветры. Они дуют с запада на восток, а также в сторону полюсов. Полярные ветры дуют вблизи северных и южных полюсов. Они движутся с полюсов на восток или на запад соответственно.
Наш мир полон загадок и интересных вещей. Разгадать их — задача человечества. Впереди нас ждут еще большие открытия, а пока мы уже точно знаем ответ на вопрос о том, как и почему дует ветер, а также какими факторами обусловлено его образование. Это дает возможность прогнозировать изменения погодных условий.
Ирина Туленкова
Занятие по познавательному экспериментированию «Почему дует ветер?» (старшая группа)
Муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение
Детский сад «Сказка» .
Познавательное экспериментирование .
Тема : «Почему дует ветер ?»
Туленкова Ирина Юрьевна
Воспитатель II
квалификационной
МКДОУ д/с «Сказка»
Тюменская область,
Кондинский район,
с. Леуши, ул.
Волгоградская. 56,
тел. (34677) 37-134
с. Леуши 2011г.
Цель : Познакомить детей с причиной возникновения ветра - движением воздушных масс.
Задачи :
1. Уточнить представления детей о свойствах воздуха : горячий поднимается вверх - лёгкий; холодный опускается вниз - он тяжёлый.
2. Закрепить знания детей о воздухе.
3. Развивать навыки проведения опытов.
4. Совершенствовать навыки техники дыхания.
5. Закладывать в детях первоначальные элементы экологической культуры.
6. Познакомить детей с таким природным явлением, как ветер , его роль в жизни природы и человека.
7. Воспитать культуру общения, активизировать речевую деятельность. Методические приёмы : Эксперименты , проводимые воспитателем совместно с детьми; художественное слово (загадки, стихи о ветре) ; дыхательная гимнастика; физкультура; игра; сюрпризный момент; итог; анализ.
Воспитатель : Ребята, давайте закроем глаза и прислушаемся, что вы слышите? Дети : (ответы детей) .
А я слышу шелест листвы и представляю, как по нашей группе летает ветерок , свежий, лёгкий. Слышите?
А может, мы с вами, превратимся в деревца и представим, что ветерок колышет наши веточки.
Физминутка : «Ветер дует нам в лицо » .
Воспитатель : Ребята, пока мы с вами слушали ветерок , он побывал у нас в группе и принёс нам воздушный шарик. Давайте посмотрим, что там написано. (Воспитатель читает записку прикрепленную к шарику) . Здесь загадка, внимательно её послушайте :
Он нам нужен, чтоб дышать Чтобы шарик надувать С нами рядом каждый час Но невидим он для нас.
Что это? (воздух)
Правильно, это воздух. И сегодня мы с вами поговорим о воздухе, проведём опыты, как настоящие учёные. И для этого у нас есть лаборатория превращений воздуха.
(заходим в лабораторию)
Воспитатель : Ребята, а кто видел воздух? Может, его и нет вовсе? (ответы детей) Давайте сейчас с вами это проверим.
с ПАКЕТИКАМИ Воспитатель : Что у нас в мешочках?
Дети : Воздух.
Воспитатель : А какой он? Видим мы его? Почему мы его не видим ? Почему его называют невидимкой?
Дети : Воздух прозрачный, значит через него всё видно.
Воспитатель : Ребята, посмотрите, что у меня?
Дети : Стакан.
Воспитатель : А из чего он сделан?
Дети : Из стекла.
Воспитатель : Значит стакан стеклянный. Посмотрите через него, вы видите
что-нибудь.
Дети : Да!
Воспитатель : Значит стакан, какой?.
Дети : Прозрачный.
Воспитатель : А как вы думаете, этот стакан пустой? Есть ли в нём что-нибудь?
(ответы детей)
Воспитатель : А мы сейчас проверим.
СО СТАКАНОМ
Воспитатель : На столе мисочки с водой и стаканчики. Надо перевернуть стакан вверх дном и медленно отпускать его в миску. Держать стакан надо очень ровно. Что получилось? Попадает ли вода в стакан? Почему нет . (ответы детей) Воспитатель : Мы узнали, что в стакане есть воздух, и отпускает туда воду. А теперь немного наклоним стакан, что появляется в воде?
Дети : (пузырьки)
Воспитатель : Правильно, воздух выходит из стакана, а его место занимает вода. А как ещё можно увидеть воздух?
(ответы детей)
Воспитатель : Давайте возьмём трубочку, опустим её в воду и подуем. Что выходит из воды с пузырьками?
Дети : Воздух.
Воспитатель : Правильно. Мы с вами выдохнули воздух, потому что все люди дышат воздухом. Когда мы просто вдыхаем и выдыхаем воздух, мы видим его? Дети : Нет!
Воспитатель : (берёт салфетку) . А с салфеткой видно?
Дети : Да!
Воспитатель : А ещё можно увидеть, как мы дышим зимой - что выходит изо рта? Дети : Пар.
Воспитатель : Давайте мы с вами покажем, как дышат наши носики.
Дыхательная гимнастика :
1. «Дыхание» Подыши одной ноздрёй и придёт к тебе покой.
И. п. - стоя, туловище выпрямлено, но не напряжено; правую ноздрю закрыть указательным пальцем правой руки, левой ноздрёй делать длительный продолжительный вдох, как только вдох окончен, делать продолжительный выдох через нос (4 раза,
То же упражнение с левой ноздрёй.
2. «Дыхание» . Тихо. Тихо мы подышим, сердце мы своё услышим.
И. п. - о. с. - медленный вдох через нос, задержать дыхание на 4 секунды, плавный выдох через рот (2 раза) .
3. «Воздушные шарики» . А теперь проверим, много ли воздуха у нас в груди. Давайте надуем шарики (дети надувают шарики и держат их) . А теперь давайте чуточку отпустим, что вы чувствуете?
Дети : Ветер .
Воспитатель : Правильно, это ветер . Ребята, а вы знаете, что такое ветер ?
(ответы детей)
Воспитатель : Ветер - это движение воздуха, он вокруг нас, мы его не видим, но он необходим всем живым существам. Ветер обладает силой . Он умеет двигать корабли, надувая паруса, вращать мельницы, сгибать деревья. А может ли ветер навредить человеку ?
(ответы детей)
Воспитатель : Правильно, ветер бывает разный : ураган, смерч, суховей, могут навредить людям, а лёгкий спокойный ветерок , приносит прохладу. yj Над морями ветер мчится ,
Паруса летят, как птицы.
И солёный, как каприз Называется он - (бриз) .
Ветер сильный и могучий ,
Он собрал над домом тучи,
Дождь стучит, как барабан,
Дирижёром -
(ураган) .
Если ветер жаром веет ,
Он зовётся –
(суховеем)
Гонит он песок и пыль
Гнёт к земле в степи ковыль.
Этот ветер , знать всем надо,
Называется – (торнадо) Захватил всех вихрем он Закрутил со всех сторон.
Элли в сказку он умчал
И внезапно замолчал.
Воспитатель : А вы хотите на несколько минут стать ветром?
С КАРАБЛИКАМИ.
Воспитатель : Мисочки у нас превращаются в море. А вы будете ветры. Давайте подуем на воду. Что получается?
Дети : Волны.
Воспитатель : Чем сильнее дует ветер , тем больше волны (но во всём нужно знать меру) . А теперь отпустите парусные кораблики, если подуть на него, что произойдёт?
Дети : Кораблик плывёт.
Воспитатель : Так и большие парусные корабли движутся благодаря ветру. Что происходит с корабликом, если ветра нет? А если ветер очень сильный ?
Дети : Начинается ветер и корабль может потерпеть крушение.
Воспитатель : А теперь возьмём веер и помашем им над водой. Почему появились волны ? Веер движется и подгоняет воздух. Воздух тоже начинает двигаться. Значит ветер - это движение воздуха. Почему же воздух движется ? Давайте проведём ещё один опыт.
СО СВЕЧЁЙ.
Воспитатель : Зажмём свечу и поставим её на подставку на стол. Поместим её в ламповое стекло, под которое подложим брусочки. Подержите над ламповым стеклом руку. Что вы чувствуете при этом?
Дети : Из лампового стекла идёт воздух.
Воспитатель : А теперь подержим под ламповым стеклом кусок бумаги, разрезанный на тонкие полоски. Что будет происходить?
Дети : Полоски отклонились вверх.
Воспитатель : Значит, воздух нагревается и нагретый воздух поднимается вверх. Ребята, а как вы думаете, если мы приоткроем дверь, залетит ли к нам ветерок ?
(ответы детей)
Воспитатель : Давайте проверим.
СО СВЕЧЁЙ.
Воспитатель : Зажженную свечу подносим к приоткрытой двери. Если держать свечу над верхним краем двери, то пламя свечи будет отклоняться в сторону улицы.
Если же свечу поставить на пол, то пламя будет отклоняться в сторону группы . Значит тёплый воздух лёгкий, он утекает из нашей группы на улицу , а его место занимает холодный.
Так и на улице. Наша Земля нагревается неравномерно. Там где она нагревается сильнее, образуется потоки тёплого воздуха, которые устремляются вверх, а на их место несутся потоки холодного воздуха. Так и получается ветер . А может случится так, что во дворе нагреется весь воздух и улетит, а нам нечем будет дышать?
(ответы детей)
Ведущий : Правильно, этого не случится, если у нас греет солнышко, то в это же самое время где-то стоит холодная погода. И воздух там холоднее, а значит тяжелее. Потому холодный воздух мчится туда, где теплее, а тёплый, уже освободил место, поднявшись вверх. Вот и получается ветер
(показ схемы.)
Ясно теперь, кто подгоняет ветер , кто заставляет воздух летать с места на место? Не догадались? Тогда подскажу - это солнце. Оно греет землю не (равномерно) одинаково, всегда где-то холоднее. А если бы на Земле была одинаковая температура, то не было бы ни ветерка . Остановились бы тучи. Не было бы дождя, и началась бы засуха. Над городами повис бы дым от машин и заводов. Так, что плохая погода, это не так уж плохо. Ведь в это время далеко от нас другим ребятам весело светит солнце.
Воспитатель : А как мы можем определить, если на улице ветер ?
Дети : По деревьям, с помощью ленточки, флюгера на доме, вертушки. Воспитатель : Молодцы ребята, мы узнали много интересного, давайте вспомним, с чем мы сегодня познакомились ?
Какой опыт тебе больше понравился?
За что ты можешь себя похвалить?
Воспитатель : Чтобы закрепить наши знания, я дарю вам вертушку и, выйдя на улицу, мы с вами будем определять, есть ли ветер на улице и как он дует .
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.
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, 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 постоянно перемещающиеся. Они обусловлены разницами температур на различных широтах.
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 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.
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.
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 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 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.
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.
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 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.
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 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.
Подобно некоторым другим планетам Солнечной системы Земля окружена слоем газов. Этот слой называется атмосферой. Земная атмосфера состоит в основном из азота и кислорода.
Отдельные молекулы газов постоянно с высокой скоростью перемещаются в различных направлениях. Все вместе они прочно привязаны к Земле, силой ее гравитации.
Что такое ветер?
Ветер - это совместное перемещение в одном на правлении больших масс молекул атмосферных газов. Ручеек таких движущихся синхронно молекул может свистеть, обдувая высокое здание, и срывать с прохожих шляпы, но если молекул целая река, да еще шириной в несколько километров, то такой ветер может облететь вокруг всей планеты.
В закрытом помещении, где воздух едва движется, можно даже забыть о его существовании. Но если выставить руку за окно движущегося автомобиля, то становится ясно, что воздух существует, и хотя он невидим, но оказывает ощутимое давление. Действительно, мы постоянно испытываем на себе давление воздуха, который кажется эфемерным и невесомым. Но на самом деле вся атмосфера Земли весит ни много ни мало 5 квадриллионов тонн.
Интересный факт: ветер дует потому, что давление воздуха различно в разных участках атмосферы.
Ветры случаются от того, что атмосферное давление в разных участках атмосферы несколько различается. Почему разница в давлении вызывает ветер? Представьте себе плотину. Высота уровня воды с одной ее стороны 6 метров, с другой - 3. Если открыть шлюзы плотины, то вода быстро потечет в ту сторону, где уровень воды 3 метра, и будет течь, пока уровни воды не сравняются. Нечто подобное происходит и с воздухом.
Материалы по теме:
Как возникает молния?
Давление в разных участках атмосферы различно, потому что эти участки имеют неодинаковую температуру. В теплом воздухе молекулы движутся быстрее и стремятся разлететься в разные стороны, поэтому теплый воздух более разрежен, вес его снижается, и уменьшается создаваемое им давление. В холодном воздухе молекулы собираются в более тесные скопления, вес такого воздуха больше, а значит, и давление выше, чем у теплого воздуха.
Взаимоотношения человека и ветра всегда были чрезвычайно тесно связаны друг с другом. Именно от этого природного явления в доисторические времена (как, впрочем, и сейчас) нередко напрямую зависела жизнь человека. С его помощью человечество смогло развить ремёсла и значительно облегчить себе жизнь, что можно наблюдать даже на таком банальном примере, как ветряная мельница. Нет ничего удивительного в том, что сколько существует человечество, столько люди задавали и по сей день задают себе и друг другу вопрос, почему дует ветер?
Эта загадка до сих пор остаётся чрезвычайно сложной не только для понимания ребёнка, но и взрослого человека. Учёные, которые изучают неживую природу, до сих пор спорят о том, почему дует ветер, откуда дует ветер и куда дует ветер.
Научно-технический энциклопедический словарь даёт определение ветру — как поток воздушных масс (смеси газов, частицы которых беспрепятственно летают в пространстве), который быстро передвигается параллельно поверхности Земли. Ещё одно толкование ветра говорит о том, что ветер – это природное явление, заставляющее воздушные массы двигаться из-за тех или иных изменений, которые происходят в окружающей среде.
Ветер зарождается из-за неравномерного распределения давления в атмосфере. Как только он появляется, он сразу же начинает двигаться от зоны высокого давления к зоне низкого. Если говорить проще, почему дует ветер, то можно смело заявить, что если бы не Солнце, суша и Мировой океан нашей планеты, то воздух через довольно-таки непродолжительное время стал бы повсюду иметь одинаковую температуру и влажность, из-за чего ветер не дул бы никогда.
Как движутся воздушные массы
На протяжении дня поверхность нашей планеты неравномерно нагревается. Это касается не только предметов, которые находятся на расстоянии друг от друга, но и тех, которые расположены совсем рядом. Например, за один и тот же период времени вещи более тёмного цвета нагреваются (впитывают тепло) намного больше, чем светлые. То же самое можно сказать, сравнивая воду с сушей (последняя отражает меньшее количество солнечных лучей).
В свою очередь, нагретые предметы неравномерно передают тепло воздуху, который их окружает. Например, поскольку земля нагревается намного больше, чем вода, то днём воздух с земли поднимается вверх, а более холодный – с моря, идёт на его место. Ночью происходит обратный процесс – тогда как земля остыла, воды моря остаются тёплыми. Соответственно, тёплый воздух над морем, уходит вверх, а воздух с суши идёт на его место.
Более тёплый воздух поднимается вверх, где сталкивается с холодным. Это происходит потому, что нагретый воздух становится лёгким – и стремится вверх, а холодный наоборот, тяжелеет, и устремляется вниз. Чем большую разницу имеют температуры холодного и тёплого потока, тем сильнее обычно дул ветер. Таким образом, возникает не только лёгкий ветерок, но и небольшие вихри, ураганы и даже смерчи.
Сам воздух всюду стремится быть одинаковым. Когда образовывается некая неоднородность (в одном месте теплее, в другом холоднее, в третьем – частичек газов больше, в четвёртом – меньше), он горизонтально перемещается, пытаясь ликвидировать «неравенство».
Подобный процесс происходит по всей территории земного шара. Наиболее тёплое место на нашей планете – это экватор. Именно здесь нагретый тёплый воздух всё время уходит вверх, а оттуда направляется или к Северному, или Южному полюсам. После этого он на определённых широтах спускается снова на землю и начинает двигаться. Куда именно ветер дует – смотря по обстоятельствам. Может, дальше к полюсам, а может – возвращаться к экватору.
Вращение Земли
На потоки движения воздушных масс действует вращение нашей планеты. Именно из-за него все ветры, которые дуют в Северном полушарии, сдвигаются в правую, а в Южном – в левую стороны.
Атмосферное давление
Наш организм, даже не зная этого, всё время ощущает на себе давление воздуха – несмотря на то, что он кажется нам абсолютно невесомым. Согласно последним научным данным, вся атмосфера нашей Земли (иначе говоря, слой газов), состоящая преимущественно из азота и кислорода, весит пять квадриллионов тонн.
Атмосферное давление в разных местах Земли – разное. Молекулы газов стремятся возместить это, и постоянно на огромной скорости двигаются в разных направлениях (эти частицы из-за силы притяжения Земли полностью к ней привязаны, и улететь в космос никак не могут).
Вот так и получается, что ветер – это перемещение огромного количества молекул атмосферных газов в одном направлении. Воздушные массы обычно перетекают из зоны повышенного давления (когда воздух холодный – антициклон) в район пониженного (когда он тёплый – циклон), заполняя тем самым пустоты разреженного воздуха.
Классификация ветров
Сильные ветры, которые имеют среднюю продолжительность (одна минута) – это шквалы. Существуют такие виды ветров:
- Бриз – тёплый ветер возле моря, где можно наблюдать легкий ветер, дующий на побережье. Направление ветра изменяется на протяжении суток дважды. Дневной (или морской) зачастую дул с моря на берег, ночной (или береговой) – наоборот. Скорость бриза обычно составляет от 1 до 5 м/с;
- Буря – чрезвычайно сильный ветер, скорость которого составляет от 16 до 20 м/с.
- Шторм – возникает во время циклона, скорость – от 15 до 32 м/с;
- Ураган – очень сильная буря, которую вызвали двигающие в разных направлениях на огромной скорости воздушные массы, скорость которых – от 32 м/с;
- Тайфун – ураган огромной разрушительной силы, который дул и дует в основном возле восточного побережья Азии, на Дальнем Востоке, а также западной части Тихого океана.
Порывы ветра – это кратковременные (несколько секунд) и сильные (несколько часов и даже месяцев) перемещения воздушных масс. Например, для тропического климата выделяют следующие типы ветров:
- Муссоны – ветра, характерны в основном для тропических областей, дуют несколько месяцев, иногда изменяя направление ветра. Летом – с океана на сушу, зимой – наоборот. При этом летом муссоны характеризует повышенная влажность.
- Пассаты – такой ветер обычно дул и дует в тропических широтах на протяжении целого года, в Северном полушарии – с северо-восточного направления, в Южном – с юго-восточного. Друг от друга их отделяет безветренная полоса.
Из-за постоянного изменения давления направление ветра постоянно меняется. Но в любом случае ветер всегда перемещается из области высокого давления в область низкого.
На протяжении тысячелетий люди наблюдали за ветрами, делали определённые выводы, выдвигали гипотезы, составляли графики для того, чтобы как можно лучше использовать в своей деятельности это удивительное явление неживой природы. Так, появилась так называемая Роза ветров – чертёж, точнее сказать – диаграмма, которая изображает, как именно ветер дует в конкретной местности.
Составляют Розу ветров таким образом: из центра на расстоянии друг от друга в 45° чертят восемь прямых, на которые наносят метки длиной, пропорциональной или частоте ветров, или их скоростям. После этого концы меток соединяют и получаются две многоугольные фигуры – Роза повторяемости ветров, и Роза скорости ветров.
Роза ветров даёт возможность определить направление, силу, и продолжительность преобладающего ветра, а также частоту воздушных потоков. Розу ветров чертят как для того, чтобы определить средние показатели, так и для определения максимальных значений. Можно создать комплексный чертёж, на котором будут нанесены диаграммы, состоящие сразу из нескольких параметров, которые также будут показывать куда ветер дует.
Чертежи чрезвычайно необходимых человеку – при строительстве, для решения различных хозяйственных задач (например, в последнее время благодаря ветру появилась возможность получать электроэнергию) и т.п. Ведь ветер вполне может быть, как другом, так и врагом – если не обращать на него внимание и не учитывать его влияние на окружающую среду, он вполне способен нанести непоправимый ущерб, разрушив созданное человеком творение. Хотя ветер — это неконтролируемое человеком явление, поскольку он дул и будет дуть куда ему захочется, но теперь человечество может предсказать ориентировочное его направление и силу, что может спасти многие жизни.