Ce este vântul și de unde vine? De ce bat vânturile? De ce apare vântul? Importanța vântului în natură De ce suflă vântul puternic primăvara?


Întrebarea de ce simțim vântul și de ce are loc chiar în atmosfera planetei noastre, aparține categoriei copiilor, dar nu orice adult poate da un răspuns exhaustiv. Pentru mulți asta fenomen natural asociat cu un mister, deși din punct de vedere al fizicii totul este explicat destul de simplu.

Cum să explici unui copil de ce bate vântul?

Deci, presiunea atmosferei pământului nu este uniformă, undeva mai mult, iar în alte locuri - mai puțin. Deci, vântul este mișcarea maselor de aer din zonă presiune ridicata spre regiunea joasă, iar presiunea însăși devine mai uniformă. În consecință, puterea vântului depinde de diferența de presiune. Dacă presiunea este aceeași pe o anumită secțiune, destul de voluminoasă a teritoriului, vremea este calmă.

Dacă luăm în considerare vântul mai global, atunci pe uscat aerul se încălzește mult mai mult decât peste mare. Astfel, se ridică, în timp ce aerul mai rece deasupra suprafeței mării se mișcă și îi ia locul. În acest fel, pământul se răcește peste noapte. Acest lucru se întâmplă în regiune, continent și pământ în ansamblu.

Ecuatorul este cel mai cald loc de pe planeta noastră. În consecință, aerul din această zonă este mai cald. În plus, atunci când pământul se rotește, masele de aer se mișcă împreună cu sursele de căldură și frig.

Dacă pământul nu s-ar roti, atunci vânturile de nord și vânturile de sud ar exista independent unele de altele. Cu alte cuvinte, nu s-ar intersecta. Dar astfel toate vânturile de nord se deplasează la dreapta, iar vânturile de sud, respectiv, la stânga, se amestecă parțial. Dacă pot să spun așa, atunci vânturile nu se duc nicăieri și nu vin de nicăieri; sunt mereu acolo, ca regulator de temperatură și presiune atmosferică.

Explicând acest lucru unui copil, puteți oferi un exemplu despre respirația lui. Deci, atunci când inspirăm, în plămâni se creează o presiune mare, ei se umflă din aer, plus că se încălzește din căldura corpului nostru. Apoi expirăm, creând același vânt - o mișcare mică a unui volum mic de aer. Când expirăm iarna aerul reciclat, acesta se ridică sub formă de abur, deoarece este cald. Este ușor de văzut.

De asemenea, puterea vântului depinde de teren. Toată lumea a observat că în câmpurile în spațiu deschis, vântul bate mai rapid. Nimic nu-l împiedică și nimic nu-l întârzie. Într-un oraș în care există o mulțime de clădiri înalte, sau în pădurile în care sunt copaci, masele de aer se mișcă mai încet, ajustându-se la temperatura ambientală pe parcurs.

Știi?

  • Girafa este considerată cel mai înalt animal din lume, înălțimea sa atinge 5,5 metri. În principal datorită gâtului lung. În ciuda faptului că în […]
  • Mulți vor fi de acord că femeile în poziție devin deosebit de superstițioase, sunt mai supuse la tot felul de credințe și […]
  • Este rar să întâlniți o persoană care nu ar găsi un tufiș de trandafiri frumos. Dar, în același timp, este cunoscută. Că astfel de plante sunt destul de fragede […]
  • Cine spune cu încredere că nu știe că bărbații se uită la filme porno va minți în cel mai obrăzător mod. Desigur, arata, doar [...]
  • Nu, probabil în aer liber world wide web un astfel de site auto sau un astfel de forum auto care nu ar pune o întrebare despre […]
  • Vrabia este o pasăre destul de comună de dimensiuni mici și culoare variată în lume. Dar particularitatea sa constă în faptul că […]
  • Râsul și lacrimile, sau mai bine zis, plânsul, sunt două emoții direct opuse. Ceea ce se știe despre ei este că ambele sunt congenitale și nu […]

În arsenalul capricilor vremii, unul dintre locurile principale, desigur, este rezervat vântului. Poate fi cald și blând, sau poate sufla cu atâta forță încât curentul de aer smulge acoperișurile caselor și duce ustensilele de uz casnic.


El aduce cu el ploaia, sau invers, împrăștie norii care atârnă deasupra orașului, întorcându-se cer albastruȘi . Vântul printre toate popoarele simbolizează o natură liberă, nesupusă atașamentelor și obligațiilor.

Își ascultă doar dorințele, este imprevizibil și se poate dovedi a fi atât un prieten, cât și un inamic. Dar ce este vântul de fapt, cum se ridică și poate fi stăpânit?

Ce este vântul?

CU punct științific vântul este mișcarea masei de aer dintr-o zonă de înaltă presiune într-o zonă presiune redusă. De regulă, aceste mișcări sunt direcționate orizontal.

Deși există curenți de aer ascendenți și descendenți care formează scăderi de presiune atmosferică în diferite părți ale planetei, aceștia nu sunt de obicei numiți vânturi. Pe lângă căderile de presiune, viteza și direcția vântului sunt oarecum influențate de curenții oceanici, rotația Pământului, terenul și alți factori.


Până acum, meteorologii nu au învățat cum să prezică comportamentul maselor de aer atmosferice, originea vântului și comportamentul lor ulterioară cu o fiabilitate suficient de mare. Imaginile din satelit sunt de mare ajutor în acest sens, dar surprind doar procesele în curs.

Oamenii încă nu au învățat să ghicească cu exactitate originea și direcția și cu atât mai mult să controleze „comportamentul” vântului și uraganelor, dar modelele generale de mișcare a maselor de aer au fost deja suficient studiate.

Cum apar vânturile?

În timpul zilei, Soarele oferă suprafeței Pământului o cantitate imensă de energie termică, încălzind pământul și grosimea oceanelor. Dar această încălzire este extrem de neuniformă și depinde de mulți factori.

Cea mai importantă dintre ele este distanța până la Soare: regiunile ecuatoriale, datorită faptului că axa de rotație a Pământului este situată vertical pe orbita sa, sunt puțin mai aproape de stea și mai multă energie ajunge în partea lor. decât stâlpii.

Pământul se încălzește în timpul zilei mai bine decât corpul de apă, dar apa se păstrează energie termală.

Toate acestea conduc la aerul atmosferic, care se încălzește în principal de la suprafața planetei, se dovedește a fi mai cald în unele locuri decât în ​​altele. Aerul încălzit se grăbește în sus, creând un spațiu rarefiat, iar aerul mai rece din zona vecină se repezi în locul lui.


Ciocnindu-se între ele, curenții de aer cald și rece formează uneori furtuni, vârtejuri și chiar tornade. Aceste procese au loc pe întreaga suprafață a planetei, care, privită de sus, seamănă cu un cazan în clocot, unde curenții de aer se ciocnesc și se învârtesc în diferite direcții, târând cu ea spuma albă a norilor.

Direcția vântului

Dacă suprafața Pământului peste tot ar fi încălzită în mod egal, nu am avea capriciile vremii. Curenții de aer s-ar mișca numai în direcția verticală: rece - jos și încălzire - sus. Cu toate acestea, încălzirea se desfășoară în moduri diferite: în regiunea ecuatorială, aerul este întotdeauna bine încălzit și se ridică, iar mase reci din regiunile mai reci se grăbesc să-l înlocuiască.

Ciocnirile acestor mase au loc în diferite părți ale planetei, dar duc întotdeauna la formare. Curenții de aer aleg direcții diferite, în funcție de circumstanțele însoțitoare.

Principalii factori care influențează direcția vântului sunt rotația planetei și diferența de presiune atmosferică. S-a stabilit că în regiunile polilor direcția dominantă a vântului este estică, iar în zona temperată a emisferelor nordice și sudice bate predominant vânturile vestice.

Centura tropicală este dominată de vânturile de est. Între aceste zone principale de formare a vântului există patru centuri de calm relativ - două subpolare și două subtropicale, unde aerul se mișcă în principal pe verticală: aerul încălzit urcă, iar cel rece coboară la suprafața pământului.


Vânturile joacă un rol important în menținerea echilibrului climatic al planetei. Ele transportă umiditatea evaporată de oceane către pământ, irigandu-i suprafața și oferind posibilitatea existenței a numeroase animale și floră Pământ.

Vânt. O întâmplare atât de familiară și comună. Fiecare persoană simte acest element de până la o sută de ori pe zi. Dar oare toată lumea înțelege și poate explica esența acestui fenomen?

Conform definițiilor general acceptate, vântul este mișcarea maselor de aer într-o direcție orizontală. Totul este simplu și clar aici. Mai mult interes Întreabă: de ce aceleași mase de aer se mișcă și ce le face să o facă, cu alte cuvinte,

La scară globală, 3 factori strâns legați influențează formarea vântului:

  1. diferenta de temperaturaîntre diferite părți ale atmosferei și pământului.
  2. diferenta de presiuneîntre diferite puncte din atmosferă.
  3. Forța Coriolios- forța generată de rotația Pământului în jurul axei sale.

Al doilea factor (diferența de presiune) este o consecință directă a primului factor - presiunea în diferite puncte din atmosferă nu este aceeași, deoarece. aceste puncte au temperaturi diferite.

În părțile calde ale atmosferei, aerul are o greutate mai mică, deoarece moleculele sale se resping reciproc din ce în ce mai mult odată cu creșterea temperaturii - în consecință, presiunea aici este scăzută. În locurile reci au loc procesele inverse – moleculele de aer au tendința de a se apropia cât mai mult una de cealaltă, ceea ce face ca aerul să devină mai greu și presiunea exercitată de acesta asupra atmosferei crește.

Așa apare vântul - mase de aer din zona de înaltă presiune se deplasează în zonă presiune scăzută parcă ar umple golurile din atmosferă. Pentru a înțelege cum și de ce se întâmplă acest lucru, imaginați-vă următoarea imagine: un anumit rezervor este împărțit în mod egal de un baraj, iar nivelul apei pe o parte este de 40 de metri, iar pe cealaltă - 60 m. mai mare (adică de unde este presiunea). mai mare) la celălalt și va curge până când nivelul apei în ambele părți este egal.

formarea uraganelor

După cum am menționat deja, toți cei 3 factori afectează formarea vântului doar la scară planetară. Deci, forța Coriolios este implicată în formarea vântului planetar global - musoni și alize, care sufla până la 6 luni. Dar pentru vânturile locale (locale), prezența unui singur factor generator este suficientă - diferența de temperatură (mai târziu - diferența de presiune).

Vânturile joacă un rol excepțional atât pentru întreaga planetă, cât și pentru civilizația umană. A fost vântul care a purtat cândva semințele primelor plante în jurul lumii. Vânturile au modelat reliefurile, au făcut deșerturi din unele meleaguri, iar „oaze” fertile din altele. Datorită vântului, o persoană a putut să parcurgă rapid distanțe lungi pe mare, ceea ce a contribuit la dezvoltarea comerțului și a științei, precum și la apariția relatii Internationale. Și mâine, forța uriașă și nelimitată a vântului poate deveni principala sursă de energie pentru o persoană.

Uneori te uiți pe fereastră și acolo copacii își flutură ramurile. De fapt, nu copacii își flutură ramurile, ci vântul bate cu atâta forță încât ramurile cu frunze se îndoaie în laturi diferite. Vântul poate fi ușor și cald, sau poate fi puternic și rece. Și în multe basme el este chiar numit puternic. De ce are atâta putere? De ce bate vantul?

Cu siguranță ați simțit de multe ori cum bate vântul. Curenți uriași de aer se deplasează din loc în loc în jurul planetei noastre. Ce este aerul? Acesta este un amestec de gaze, ale căror particule zboară liber în spațiu. Nu există ziduri sau granițe în aer. Cu toate acestea, undeva este mai cald, undeva mai rece, undeva sunt mai multe particule, undeva mai puține - dar tinde să devină la fel peste tot. Și această mișcare a aerului, dorința ei de a se amesteca - și acolo este vântul.

Mergeți la ușă (de exemplu, care duce la un balcon vitrat) și încercați să determinați unde bate vântul în partea de sus a ușii (sus) și lângă podea (dedesubt). Pentru a face acest lucru, puteți pune două lumânări, dedesubt și deasupra, și să vedeți unde se abate flacăra lor. Sau ia un servetel subtire sau vata si adu-l la usa. Unde va merge? În partea de sus, aerul iese din cameră spre exterior. Acesta este aer cald. Este mai usor si, ridicandu-se, iese in strada. Iar aerul rece este mai greu și ocupă spațiul eliberat de aerul cald. Așa funcționează vântul în natură.

În timpul zilei, razele soarelui pătrund în învelișul de aer al Pământului. Unele dintre ele ajung la suprafață - încălzesc solul, pietrele și stâncile, apa mărilor și oceanelor. Și ei dau această căldură aerului din jur, iar învelișul de aer care învăluie planeta noastră - atmosfera - se încălzește. Din cauza soarelui, vânturile de pe planeta noastră nu se pot potoli.

Dar în timpul zilei, pământul se încălzește mai repede și mai puternic decât marea. Aerul de deasupra pământului se ridică, iar vântul rece din mare îi ia locul. Noaptea, dimpotrivă, pământul se răcește, în timp ce apa rămâne caldă. Aerul cald deasupra apei se ridică, iar briza suflă deja de pe mal, ocupându-l.

Același lucru se întâmplă la scară mare pe suprafața întregii planete. Ecuatorul este cel mai cald loc de pe Pământ. Prin urmare, în această bandă, aerul cald crește constant. Se îndreaptă spre poli, spre Nord și Sud. Apoi, la anumite latitudini, coboară și își continuă mișcarea, dar în două direcții - spre poli și înapoi la ecuator.

O altă forță care acționează asupra fluxului de aer este rotația Pământului. Din cauza asta, toate vânturile din emisfera nordică se deplasează spre dreapta, în emisfera sudica- La stânga.

Dacă soarele, pământul și oceanele ar lăsa aerul în pace, atunci după un timp ar deveni aceeași temperatură și umiditate peste tot, iar vânturile ar înceta pentru totdeauna.

Știi că…

Cel mai vânt loc din lume Acesta este Port Martin. Este situat în Antarctica. Aici este așa-numitul pol al vânturilor. Există 340 de zile furtunoase în Antarctica pe parcursul anului. viteza medie vânturi în jur de 20 de metri pe secundă.

Istoria omului este strâns legată de vântul: el a pus în mișcare navele cu pânze, palele morilor, care i-au transformat energia în energie mecanică.

Cel mai rapid vant se naște în interiorul pâlniei unei tornade. Viteza lui atinge 480 de kilometri pe oră.

În urmă cu mai bine de trei sute de ani, Halley, cunoscut în principal datorită cometei pe care a descoperit-o, și-a propus să explice apariția vântului prin acțiunea forței arhimedice în timpul schimbărilor de temperatură: aerul cald și ușor urcă, aerul greu și cel rece scade.

Un grup internațional de cercetători, care includea angajați ai Institutului de Fizică Nucleară din Sankt Petersburg, a propus un mecanism fizic fundamental nou pentru formarea vântului în atmosfera Pământului.

Debitele de gaze apar cu căderi de presiune (gradienți). Presiunea aerului scade odată cu înălțimea, formând un gradient de presiune vertical, dar nu creează vânt. Munca produsă de mișcarea aerului de către acest gradient de presiune este compensată exact de munca opusă a gravitației, iar aerul este în echilibru.

Pe măsură ce aerul umed se ridică, se răcește și vaporii de apă se condensează. Prin urmare, presiunea vaporilor de apă scade odată cu înălțimea mai repede decât este cerut de starea de echilibru. În acest caz, munca efectuată de gradientul de presiune asupra aerului umed atunci când acesta se ridică este de câteva ori mai mare decât munca gravitațională care acționează asupra vaporilor de apă. Această diferență este cea care creează vântul în atmosfera pământului. Distribuția verticală neechilibrată a vaporilor de apă poate fi comparată cu un arc comprimat care se îndreaptă pe măsură ce se ridică. aer umed, punându-l în mișcare. Prin urmare, puterea de condensare asociată cu ridicarea verticală a aerului, în conformitate cu legea conservării energiei, este convertită în puterea vântului orizontal.

Puterea circulației atmosferice este determinată de viteza locală de condensare și, în consecință, de precipitații. Estimarea cantitativă a puterii circulației globale a aerului, obținută pe baza noii teorii, a coincis perfect cu datele observaționale acumulate (puterea circulației vântului poate fi apreciată independent de gradienții de presiune orizontale și vitezele vântului observate).

În zona de condensare, apare o zonă de presiune scăzută, care atrage aer din zonele adiacente. Pe uscat, astfel de zone stabile de presiune scăzută sunt create de pădurile extinse: umiditatea este stocată în solul pădurii, se evaporă de pe suprafața solului și a frunzelor și se condensează deasupra copacului pădurii. Acest lucru creează un vânt care aduce umezeală din ocean.

Cea mai importantă consecință a noului mecanism de formare a vântului este regândirea rolului pădurilor în transferul umidității din ocean către uscat. Acest transfer compensează scurgerea râului înapoi în ocean. Distrugerea pădurilor duce la deshidratarea și deșertificarea pământului și reprezintă o amenințare mult mai mare pentru climă decât sugerează climatologia modernă (vezi și „Știința și viața” nr. ).

Noua teorie a provocat o discuție aprinsă în comunitatea științifică. Lucrarea, trimisă revistei Atmospheric Chemistry and Physics, a fost în curs de revizuire de mai bine de doi ani și jumătate. Drept urmare, redacția revistei a acceptat articolul pentru publicare, furnizându-i comentariul editorului. Se subliniază că publicarea „o viziune complet nouă a forta motrice dinamica atmosferică” ar trebui considerată ca „un apel la dezvoltarea ulterioară” a prevederilor prezentate de autori.

 

Ar putea fi util să citiți: