Rüzgar nedir ve nereden gelir? Rüzgarlar neden esiyor? Rüzgar neden ortaya çıkıyor? Doğada rüzgarın anlamı İlkbaharda rüzgar neden kuvvetli eser?


Rüzgarı neden hissettiğimiz ve neden genellikle gezegenimizin atmosferinde meydana geldiği sorusu çocuklar kategorisine girmektedir ancak her yetişkin kapsamlı bir cevap veremez. Birçokları için öyle doğal fenomen bir gizemle ilişkilidir, ancak fizik açısından her şey oldukça basit bir şekilde açıklanmaktadır.

Bir çocuğa rüzgarın neden estiğini nasıl açıklayabilirim?

Yani, dünya atmosferinin basıncı tekdüze değildir, bazı yerlerde daha fazla, bazı yerlerde ise daha azdır. Yani rüzgar, hava kütlelerinin bir alandan hareketidir yüksek basınç alçak alana doğru basıncın kendisi daha eşit hale gelir. Buna göre rüzgarın şiddeti basınç farkına bağlıdır. Basınç belirli, oldukça geniş bir bölge üzerinde aynıysa, hava sakindir.

Rüzgârı daha küresel olarak ele alırsak, karadaki hava denizdekinden çok daha fazla ısınır. Böylece deniz yüzeyi üzerindeki daha soğuk hava hareket ederken yükselir ve yerini alır. Bu yöntemde dünya gece boyunca soğur. Bu bölgesel, kıtasal ve küresel ölçekte gerçekleşiyor.

Gezegenimizdeki en sıcak yer ekvatordur. Buna göre bu bölgedeki hava daha sıcaktır. Ayrıca dünya dönerken hava kütleleri de ısı ve soğukluk kaynaklarıyla birlikte hareket eder.

Eğer dünya dönmeseydi Kuzey rüzgarları ve Güney rüzgarları birbirinden bağımsız olarak var olurdu. Başka bir deyişle kesişmezler. Ancak bu şekilde tüm Kuzey rüzgarları sağa kayar ve buna bağlı olarak Güney rüzgarları da kısmen karışır. Şöyle söyleyeyim, rüzgarlar hiçbir yerden kaybolmaz, hiçbir yerden gelmez; sıcaklık düzenleyici ve düzenleyici olarak her zaman oradadırlar. atmosferik basınç.

Bunu bir çocuğa açıklarken onun nefes alış verişinden bir örnek verebilirsiniz. Yani nefes aldığımızda akciğerlerin içinde yüksek basınç oluşur, hava ile şişirilir ve vücudumuzun ısısıyla ısıtılır. Sonra nefes veriyoruz, aynı rüzgarı yaratıyoruz - küçük hacimli havanın küçük bir hareketi. Kışın geri dönüştürülmüş havayı soluduğumuzda sıcak olduğu için buhar şeklinde yükselir. Görmek kolaydır.

Ayrıca rüzgarın şiddeti araziye bağlıdır. Herkes açık alanlarda rüzgarın daha hızlı olduğunu fark etti. Hiçbir şey ona müdahale etmez ve hiçbir şey onu geciktirmez. Çok sayıda yüksek binanın bulunduğu bir şehirde veya ağaçların bulunduğu ormanlarda hava kütleleri daha yavaş hareket ederek yol boyunca ortam sıcaklığına uyum sağlar.

Biliyor musunuz?

  • Zürafa dünyanın en uzun hayvanı olarak kabul edilir, boyu 5,5 metreye ulaşır. Esas olarak uzun boyun nedeniyle. Buna rağmen [...]
  • Pek çok kişi bu konumdaki kadınların özellikle batıl inançlara sahip olduğu konusunda hemfikirdir; her türlü batıl inanca karşı diğerlerinden daha duyarlıdırlar ve […]
  • Gül fidanını güzel bulmayan birine rastlamak nadirdir. Ancak aynı zamanda yaygın bir bilgidir. Bu tür bitkilerin oldukça hassas olduğunu [...]
  • Erkeklerin porno film izlediğini bilmediğini güvenle söyleyebilen herkes, en bariz şekilde yalan söylemiş olacaktır. Tabii ki bakıyorlar, sadece [...]
  • Hayır, muhtemelen açık alanlarda Dünya çapında Ağ otomotiv konularıyla ilgili böyle bir web sitesi veya şu soruyu sormayacakları böyle bir araba forumu [...]
  • Serçe, dünyada küçük boyutlu ve rengarenk renkli oldukça yaygın bir kuştur. Ancak onun tuhaflığı şu ki [...]
  • Kahkaha ve gözyaşı, daha doğrusu ağlamak, birbirine tamamen zıt iki duygudur. Onlar hakkında bilinen şey, her ikisinin de doğuştan olduğu ve [...]

Hava durumu kaprislerinin cephaneliğinde ana yerlerden biri elbette rüzgara verilmiştir. Sıcak ve yumuşak olabilir ya da öyle bir kuvvetle esebilir ki, hava akışı evlerin çatılarını yırtıp ev eşyalarını alıp götürebilir.


Yağmuru da beraberinde getirir ya da tam tersi, şehrin üzerinde asılı olan bulutları dağıtır, geri döner. Mavi gökyüzü Ve . Tüm halklar için rüzgar, bağlılıklara ve yükümlülüklere bağlı olmayan özgür bir doğayı simgelemektedir.

Yalnızca kendi arzularına itaat eder, öngörülemezdir ve hem dost hem de düşman olabilir. Peki rüzgar gerçekte nedir, nasıl ortaya çıkar ve kontrol edilebilir mi?

Rüzgar nedir?

İLE bilimsel nokta Rüzgar açısından, hava kütlesinin yüksek basınç bölgesinden bölgeye hareketine denir. düşük kan basıncı. Kural olarak bu hareketler yatay olarak yönlendirilir.

Gezegenin farklı yerlerinde atmosferik basınç farklılıkları oluşturan yükselen ve alçalan hava akımları olmasına rağmen bunlara genellikle rüzgar adı verilmez. Basınç farklılıklarına ek olarak rüzgarların hızı ve yönü de okyanus akıntıları, Dünyanın dönüşü, arazi ve diğer faktörlerden bir dereceye kadar etkilenir.


Şimdiye kadar meteorologlar, atmosferik hava kütlelerinin davranışını, rüzgarların kökenini ve sonraki davranışlarını yeterince yüksek güvenilirlikle tahmin etmeyi öğrenmediler. Uydu görüntülemenin bu konuda çok faydası vardır ancak yalnızca devam eden süreçleri kaydeder.

İnsanlar hala rüzgarların ve kasırgaların "davranışlarını" kontrol etmek şöyle dursun, kökenini ve yönünü doğru bir şekilde tahmin etmeyi öğrenemediler, ancak hava kütlelerinin genel hareket kalıpları zaten yeterince araştırıldı.

Rüzgarlar nasıl ortaya çıkıyor?

Gündüz saatlerinde Güneş, Dünya yüzeyine büyük miktarda termal enerji vererek toprağı ve Dünya Okyanusunun kalınlığını ısıtır. Ancak bu ısınma son derece dengesizdir ve birçok faktöre bağlıdır.

Bunlardan en önemlisi Güneş'e olan uzaklıktır: Ekvatoral bölgeler, Dünya'nın dönme ekseninin yörüngesine dik olması nedeniyle yıldıza biraz daha yakın olduğundan kutuplara göre daha fazla enerji alırlar.

Kara gün boyunca sudan daha iyi ısınır, ancak su ısıyı daha iyi korur Termal enerji.

Bütün bunlar şu gerçeği ortaya çıkarıyor: atmosferik hava Esas olarak gezegenin yüzeyi tarafından ısıtılan gezegenin bazı yerleri diğerlerine göre daha sıcaktır. Isınan hava yukarıya doğru hücum ederek seyrekleşmiş bir alan yaratır ve komşu bölgeden gelen daha soğuk hava onun yerine hücum eder.


Sıcak ve soğuk hava akımları bazen birbirleriyle çarpışarak fırtınalara, kasırgalara, hatta kasırgalara neden olabiliyor. Bu süreçler, yukarıdan bakıldığında hava akımlarının çarpıştığı ve farklı yönlerde girdap yaparak bulutların beyaz köpüğünü de beraberinde sürüklediği, kaynayan bir kazanı andıran gezegenin tüm yüzeyinde meydana gelir.

Rüzgarın yönü

Eğer Dünya'nın yüzeyi her yerde eşit şekilde ısınsaydı, hava koşullarındaki değişkenlikler yaşamazdık. Hava akımları yalnızca dikey yönde hareket edecek; soğuk olanlar aşağıya doğru, sıcak olanlar ise yukarıya doğru hareket edecek. Bununla birlikte, ısınma farklı şekillerde gerçekleşir: Ekvator bölgesinde hava her zaman iyice ısıtılır ve yükselir ve daha soğuk bölgelerden gelen soğuk kütleler onun yerini almak için acele eder.

Bu kütlelerin çarpışmaları gezegenin farklı yerlerinde meydana gelir ancak her zaman oluşuma yol açar. Hava akışları, eşlik eden koşullara bağlı olarak farklı yönler seçer.

Rüzgar yönlerini etkileyen ana faktörler gezegenin dönüşü ve atmosfer basıncındaki farktır. Kutup bölgelerinde hakim rüzgar yönünün doğu olduğu, Kuzey ve Güney Yarımküre'nin ılıman bölgelerinde ise ağırlıklı olarak batı rüzgarlarının estiği tespit edilmiştir.

Tropikal bölge doğu rüzgarlarının hakimiyetindedir. Rüzgar oluşumunun bu ana bölgeleri arasında, havanın ağırlıklı olarak dikey olarak hareket ettiği ikişer subpolar ve subtropikal olmak üzere dört göreceli sakin kuşak vardır: ısıtılmış hava yukarı çıkar ve soğuk hava dünyanın yüzeyine çöker.


Rüzgarlar gezegenin iklim dengesinin korunmasında önemli bir rol oynamaktadır. Okyanusların buharlaştırdığı nemi karaya aktararak yüzeyini sular ve çok sayıda hayvan ve canlının yaşamasına olanak sağlar. bitki örtüsü Toprak.

Rüzgâr. Bu çok yaygın ve yaygın bir olaydır. Her insan bu unsuru günde yüzlerce kez hisseder. Peki herkes bu olgunun özünü anlıyor ve açıklayabiliyor mu?

Genel kabul görmüş tanımlara göre rüzgar, hava kütlelerinin yatay yönde hareketidir. Burada her şey basit ve net. Daha faiz Sor: bu hava kütleleri neden hareket ediyor ve onlara bunu yaptıran şey nedir, başka bir deyişle,

Küresel olarak rüzgar oluşumu birbiriyle yakından ilişkili 3 faktörden etkilenir:

  1. Sıcaklık farkı atmosferin ve toprağın farklı kısımları arasında.
  2. Basınç farklılığı atmosferdeki farklı noktalar arasında.
  3. Coriolio kuvveti- Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesiyle oluşan kuvvet.

İkinci faktör (basınç farkı) birinci faktörün doğrudan sonucudur; atmosferin farklı noktalarındaki basınç aynı değildir çünkü bu noktalar farklı sıcaklıklara sahiptir.

Atmosferin sıcak kısımlarında havanın ağırlığı daha azdır, çünkü sıcaklık arttıkça molekülleri birbirini daha da iter - buna göre buradaki basınç düşüktür. Soğuk yerlerde ters süreçler meydana gelir; hava molekülleri mümkün olduğunca birbirine yaklaşma eğilimindedir, bu nedenle hava ağırlaşır ve atmosfere uyguladığı basınç artar.

Rüzgar bu şekilde ortaya çıkar - yüksek basınç bölgesinden hava kütleleri bölgeye doğru hareket eder alçak basınç sanki atmosferdeki boşlukları dolduruyormuş gibi. Bunun nasıl ve neden olduğunu anlamak için şu resmi hayal edin: belirli bir su kütlesi bir barajla eşit olarak bölünmüştür ve bir taraftaki su seviyesi 40 metre, diğer tarafta - 60 m'dir. Barajda su, su seviyesinin yüksek olduğu yerden (yani basıncın yüksek olduğu yerden) diğerine anında çıkacak ve her iki taraftaki su seviyesi eşit oluncaya kadar akacaktır.

kasırga oluşumu

Daha önce de belirtildiği gibi, her üç faktör de rüzgarın oluşumunu yalnızca gezegen ölçeğinde etkiler. Böylece, Coriolios kuvveti, 6 aya kadar esen küresel gezegen rüzgarlarının (musonlar ve ticaret rüzgarları) oluşumunda rol oynar. Ancak yerel (yerel) rüzgarlar için yalnızca bir oluşturucu faktörün varlığı yeterlidir - sıcaklık farkı (ve ardından basınç farkı).

Rüzgarlar hem tüm gezegen hem de insan uygarlığı için olağanüstü bir rol oynamaktadır. Bir zamanlar ilk bitkilerin tohumlarını dünyanın dört bir yanına taşıyan rüzgardı. Rüzgârlar kabartmaları şekillendirdi; bazı toprakları çöller, bazılarını ise bereketli “vahalar” haline getirdiler. Rüzgar sayesinde insan deniz yoluyla uzun mesafeleri hızla kat edebildi, bu da ticaretin ve bilimin gelişmesine ve aynı zamanda ortaya çıkmasına katkıda bulundu. Uluslararası ilişkiler. Ve yarın rüzgarın muazzam ve sınırsız gücü, insanlar için ana enerji kaynağı haline gelebilir.

Bazen pencereden dışarı bakıyorsunuz, dallarını sallayan ağaçlar var. Aslında dallarını sallayan ağaçlar değil, rüzgar öyle kuvvetli esiyor ki yapraklı dallar bükülüyor. farklı taraflar. Rüzgar hafif ve ılık olabileceği gibi kuvvetli ve soğuk da olabilir. Ve birçok masalda ona güçlü bile denir. Nerede bu kadar çok güce sahip? Rüzgar neden esiyor?

Elbette rüzgarın birden fazla kez estiğini hissetmişsinizdir. Gezegenimizin etrafında bir yerden diğerine büyük hava akımları hareket ediyor. Hava nedir? Bu, parçacıkları uzayda serbestçe yüzen gazların bir karışımıdır. Havada hiçbir duvar veya sınır yoktur. Ancak bir yerde hava daha sıcak, bir yerde daha soğuk, bir yerde daha fazla parçacık var, bir yerde daha az parçacık var ama bu her yerde aynı olma eğiliminde. Havanın bu hareketi, karışma isteği de rüzgârdır.

Bir kapıya gidin (örneğin, cam balkona açılan kapı) ve rüzgarın kapının üst kısmında (yukarıda) ve zemine yakın bir yerde (altta) nereden estiğini belirlemeye çalışın. Bunu yapmak için altına ve üstüne iki mum yerleştirebilir ve alevlerinin nereye saptığını görebilirsiniz. Veya ince bir peçete veya pamuk alıp kapıya getirin. Nereye gidecek? Üst kısımda hava odadan dışarıya doğru akar. Bu sıcak hava. Daha hafiftir ve yükselerek sokağa çıkar. Soğuk hava ise daha ağırdır ve sıcak havanın boşalttığı alanı kaplar. Rüzgar doğada tam olarak bu şekilde oluşur.

Gün boyunca güneş ışınları Dünya'nın hava zarfına nüfuz eder. Bazıları yüzeye ulaşıyor; toprağı, taşları ve kayaları, denizlerin ve okyanusların suyunu ısıtıyorlar. Ve bu ısıyı çevredeki havaya veriyorlar ve gezegenimizi saran hava kabuğu - atmosfer - ısınıyor. Güneş yüzünden gezegenimizdeki rüzgarlar dinemiyor.

Ancak gün içinde karalar denizden daha hızlı ve daha güçlü ısınır. Yerin üzerindeki hava yükselir ve yerini denizden gelen soğuk rüzgar alır. Geceleri ise tam tersine toprak soğur, ancak su sıcak kalır. Suyun üzerindeki sıcak hava yükseliyor ve esinti zaten kıyıdan esiyor ve onu işgal ediyor.

Aynı şey tüm gezegenin yüzeyinde çok büyük ölçekte oluyor. Dünyadaki en sıcak yer ekvatordur. Dolayısıyla bu bantta sıcak hava sürekli olarak yükselir. Kuzey ve Güney kutuplarına doğru ilerliyor. Daha sonra belirli enlemlerde aşağı iner ve hareketine devam eder, ancak iki yönde - kutuplara ve ekvatora geri döner.

Hava akışına etki eden bir diğer kuvvet ise Dünya'nın dönmesidir. Bu nedenle Kuzey Yarımküre'deki tüm rüzgarlar sağa kayar. Güney Yarımküre- Sola.

Eğer güneş, dünya ve okyanuslar havayı bıraksaydı, bir süre sonra her yerde sıcaklık ve nem aynı olur, rüzgarlar sonsuza dek kesilirdi.

Bunu biliyor musun…

Dünyanın en rüzgarlı yeri- Burası Port Martin. Antarktika'da bulunur. Sözde rüzgar direği burada bulunuyor. Antarktika'da yıl boyunca 340 fırtınalı gün yaşanıyor. ortalama sürat rüzgarlar saniyede yaklaşık 20 metredir.

İnsanlığın tarihi rüzgarla yakından bağlantılıdır: Enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren yelkenli gemileri, değirmen bıçaklarını harekete geçiren oydu.

En hızlı rüzgar bir kasırga hunisinin içinde doğar. Hızı ulaşır saatte 480 kilometre.

Üç yüz yılı aşkın bir süre önce, esas olarak keşfettiği kuyruklu yıldız nedeniyle tanınan Halley, rüzgarın ortaya çıkmasını Arşimet kuvvetinin sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan etkisiyle açıklamayı önerdi: sıcak ve hafif hava yükselir, ağır ve soğuk hava alçalır.

Aralarında St. Petersburg Nükleer Fizik Enstitüsü çalışanlarının da bulunduğu uluslararası bir araştırmacı grubu, dünya atmosferinde rüzgar oluşumu için temelde yeni bir fiziksel mekanizma önerdi.

Basınç farklılıklarından (gradyanlardan) dolayı gaz akışları meydana gelir. Hava basıncı yükseklikle azalarak dikey bir basınç gradyanı oluşturur, ancak rüzgar yaratmaz. Hava hareket ederken bu basınç gradyanının yaptığı iş, ters işaretteki yerçekimi işi ile tam olarak telafi edilir ve hava denge durumundadır.

Nemli hava yükseldikçe soğur ve su buharı yoğunlaşır. Bu nedenle, su buharının basıncı yükseklikle birlikte denge koşulunun gerektirdiğinden daha hızlı azalır. Bu durumda, nemli hava yükselirken basınç gradyanının yaptığı iş, su buharına etki eden yerçekimi işinden birkaç kat daha fazladır. Dünya atmosferinde rüzgarı yaratan da bu farklılıktır. Su buharının dengesiz dikey dağılımı, yükseldikçe düzleşen sıkıştırılmış bir yay ile karşılaştırılabilir. nemli hava, onu harekete geçirmek. Bu nedenle, enerjinin korunumu yasasına uygun olarak havanın dikey yükselişiyle ilişkili yoğunlaşma gücü, yatay rüzgarların gücüne dönüştürülür.

Atmosfer dolaşımının gücü, yerel yoğunlaşma hızı ve dolayısıyla yağış ile belirlenir. Yeni teoriye dayanarak elde edilen küresel hava sirkülasyonunun gücüne ilişkin niceliksel tahmin, birikmiş gözlemsel verilerle mükemmel bir uyum içindeydi (rüzgar sirkülasyonunun gücü, gözlemlenen yatay basınç değişimlerinden ve rüzgar hızlarından bağımsız olarak değerlendirilebilir).

Yoğuşma alanında, bitişik alanlardan hava çeken bir alçak basınç bölgesi belirir. Karada, geniş ormanlar bu tür istikrarlı düşük basınç bölgeleri oluşturur: nem orman toprağında depolanır, toprak yüzeyinden ve yapraklardan buharlaşır ve orman örtüsünün üzerinde yoğunlaşır. Bu durumda okyanustan nem getiren bir rüzgar çıkar.

Yeni rüzgar oluşumu mekanizmasının en önemli sonucu, nemin okyanustan karaya aktarılmasında ormanların rolünün yeniden düşünülmesidir. Bu transfer, suyun nehirden okyanusa geri akışını telafi eder. Ormanların yok edilmesi, toprağın susuz kalmasına ve çölleşmesine yol açmakta ve iklim için modern klimatolojinin önerdiğinden çok daha büyük bir tehdit oluşturmaktadır (bununla ilgili ayrıca bkz. “Bilim ve Yaşam” No.).

Yeni teori bilim camiasında hararetli tartışmalara neden oldu. Atmosfer Kimyası ve Fiziği dergisine gönderilen makale iki buçuk yıldan fazla bir süredir inceleme altındaydı. Sonuç olarak derginin yayın kurulu, editörün yorumunu da sunarak makaleyi yayına kabul etti. “Tamamen yeni bir bakış açısının” yayınlanmasının altını çiziyor. itici güç atmosferik dinamikler", yazarlar tarafından sunulan hükümlerin "daha da geliştirilmesi için bir çağrı" olarak değerlendirilmelidir.



 

Okumak faydalı olabilir: