Vind är en luftström som i regel rör sig i horisontell riktning från en zon med högt atmosfärstryck till en lågzon. Dess huvudegenskaper är riktning, styrka och varaktighet.

Hur bildas vinden?

Den främsta orsaken till vindbildning är den ojämna fördelningen av atmosfärstrycket. Solens strålar, som når jordens yta, värmer havet och landet. Dessutom ökar temperaturen i olika delar av vår planet ojämnt.

Till exempel är ekvatorzonen och motsvarande bälten mest uppvärmda. Temperaturen i havsvattnet stiger mindre intensivt än landets temperatur, men vattenkropparna behåller värmen längre.

Således upphettas också luftmassorna ojämnt. Zoner med olika tryck bildas, vilket resulterar i luftcirkulation. Så uppvärmda flöden (stigande) från lågtryckszonen rusar upp. Under tiden sjunker den kylda luften (neddragningar) ner och rusar in i lågtrycksregionen.

Jordens atmosfär stannar inte en sekund. Processen för luftcirkulation är av global karaktär. När massiva strömmar av varm och kall luft kolliderar uppstår vindar med olika intensiteter.

Klassificering av vindhastighet i punkter på Beaufort-skalan

I världen är det vanligt att skilja vind i hastighet och styrka i punkterna från 0 till 12. För detta används Beaufort-skalan, utvecklad av den irländska sjömannen, kartografen och militära admiralen, Francis Beaufort.

Beaufort hade många meriter och talanger, men han fick världsberömt just tack vare denna skala. Under sin tjänst i marinen genomförde Francis regelbundna observationer av vinden. Han skrev upp data i en dagbok. I framtiden hjälpte observationen honom att utveckla skalan, som officiellt godkändes 1838.

Intressant fakta: För att hylla Francis Beaufords utmärkta tjänster uppkallades han efter havet, den antarktiska ön och udden i norra Kanada.

På 1900-talet slutfördes Beaufort-skalan: systemet med 12 punkter utvidgades till 17 så att det är möjligt att klassificera särskilt starka vindar, till exempel tyfoner. Men den utökade versionen används bara i de områden där sådana tyfoner förekommer ganska ofta (Kina, Taiwan osv.).

Enligt Beaufort-skalan bestäms vindstyrkan enligt två kriterier:

• det öppna havets spänning;
• vindens effekt på landföremål.

Följaktligen finns det två bord: ett för land, det andra för öppet hav. Tabellen för land visar vindstyrka och hastighet i meter per sekund. I det andra alternativet anges vindhastighet i knop. Båda skalorna indikerar vanliga egenskaper som kan bestämma luftflödets styrka.

Vindens riktning

Vindens riktning beror främst på skillnaden i atmosfärstryck och jordens rotation. Det har noterats att östvindarna råder vid planeten. I den tempererade zonen för båda halvkloterna blåser vinden västerut.

I den tropiska zonen finns det luftströmmar österut. Det finns också stora områden där vinden rör sig vertikalt med hänsyn till regeln om lågt och högt atmosfärstryck. Dessa är subtropiska och subpolära zoner.

Inom klimatologi och meteorologi finns begreppet en vindros. Detta är ett diagram av vektortyper som visar vindregimen i ett givet område, baserat på kontinuerlig observation.

Vindrosen är en polygon vars strålar avviker från mitten av diagrammet. Med längden på varje balk kan du bedöma hur ofta vinden blåser i en viss riktning. Denna information beaktas vid byggandet av infrastrukturanläggningar (vägar, landningslister etc.) och i många andra industrier.

Intressant fakta: en riktig vindros har nödvändigtvis olika strålar. Om alla strålar i bilden är jämnt fördelade är detta bara en grafisk representation av kardinalpunkterna.

Typer av vindar

Enligt huvudklassificeringen är vindarna indelade i konstant (eller dominerande) och säsongsbetonad.

Permanenta vindar kallas som inte ändrar riktning. De bildas på grund av kontakten mellan hög- och lågtryckszoner. Säsongsvindar ändrar därför deras riktning beroende på den aktuella säsongen.

En separat kategori tillverkas också av lokala vindar. Dessa är luftmassor som cirkulerar endast i vissa områden på planeten. Dessutom bestämmer de klimatförhållandena i denna zon.

Permanent

Variationer av rådande vindar:

• handelsvindar;
• Västra
• östra.

Trade winds - vindar som blåser från öst mellan tropikerna och rusar till ekvatorn. De är separerade med en vindlös remsa. Det är handelsvindarna som riktar tropiska cykloner i västlig riktning.

De tempererade västliga vindarna representerar luftströmmar som råder på tempererat latitud - mellan 35 och 65 grader norr och söder. De rör sig från väster till öster.

Östra vindar i de polära regionerna riktas från zoner med högt tryck till lågtryckszoner.

Säsong

Säsongsvindar representeras av en kategori - monsuner. De har blåst i tropikerna i flera månader. Samtidigt, två gånger per år, ändrar monsoner kraftigt sin riktning.

På sommaren flyter luft från havet till land, och på vintern, vice versa - från fastlandet till havet. Monsoons tar med sig en stor mängd nederbörd under den varma säsongen. Vindbildning bildas i östra och sydöstra Asien.

Lokal

Lokala vindar är de mest varierande. Bland dem kan följande typer särskiljas:

1. Breeze är en varm luftström vid korsningen av havsvattendrag och kustlinjen. Ändrar riktning två gånger om dagen. Under dagen blåser en vind från havet till land, på natten - från kusten mot havet.
2. Samum är en torr vind i ökentyp som bär enorma sandmassor. Det finns i de afrikanska öknarna och på den arabiska halvön.
3. Sirocco - luft rinner över Nordafrika och Medelhavet, som har en sydvästlig och sydlig riktning.
4. Bora - vindar som bildas i områden där berg gränsar till havet. Strömmarnas temperatur beror på säsongen. Riktningen är från bergen till havet.
5. Fönn - vind som blåser vindar från bergen mot dalarna. Det kännetecknas av torrhet och uppstår på grund av skillnaden i höjd i ett litet område. Distribueras i de bergiga regionerna i Nordamerika, Eurasien.
6. Torr vind - förekommer i den tempererade zonen över stigarna och öknarna. Luften är torr och varm.
7. Norder är en vind som observeras i Mexikanska golfen och blåser från norr.
8. Zuyd - namnet hänvisar till den sydliga vinden som stöds på nordpolen.
9. Marshmallows - en luftström i den östra delen av Medelhavet som inträffar under den varma säsongen.

Det finns också ovanliga typer av vindar, såsom en tornado (en orkan som finns i Nordamerika), en habub (afrikansk sandstorm), snöstorm (en kanadensisk snöstorm som en sibirisk snöstorm), hamsin (en varm kuling i Saudiarabien som varar cirka 50 dagar) och andra .

Hur mäts vindhastigheten?

För att mäta vindhastighet uppfanns specialinstrument som kallas anemometrar. De är mekaniska, ultraljudiga och termiska. Mekaniska är indelade i kopp och skovel.

En koppanemometer anses vara den vanligaste. En sådan anordning består av halvsfäriska skålar och en rotor. I detta fall är skålarna monterade på rotorn och när vinden blåser börjar de rotera.

Grunden för denna mätmetod är den tryckskillnad som vinden skapar på de konvexa och konkava sidorna av skålarna. Rotorhastigheten motsvarar vindhastigheten.

Vad bestämmer vindens hastighet och styrka?

Vindhastigheten beror på hur stor skillnaden i atmosfärstryck är mellan territorierna. Så snabbare vinden rör sig, desto större är indikatorn på dess styrka, med vilket flödet verkar på omgivande föremål.

Vi kan till exempel ta tre territorier: på en barometer visar den 765 mm kvicksilver, på den andra - 760, på den tredje - 750. Vinden som blåser från det första territoriet kommer att vara starkare och snabbare i den tredje än i den andra på grund av den större skillnaden i tryck .

Vilka vindar orsakar bildandet av olika strömmar?

Havsströmmar är kraftfulla vattendrag som rör sig konstant eller uppstår regelbundet i haven och haven. Strömmar uppstår av olika skäl, varav en är vind.

På grund av vinden är strömmarna uppdelade i två typer:

1. Drift - bildas endast under påverkan av vinden.
2. Vind (kombinerad) - uppstår inte bara på grund av vindens styrka, utan i samband med olika täthet av vatten, sluttningen av havsnivån.

Flödesriktningen beror på vilken riktning luftflödet rör sig. Vindströmmar är alltid bara ytliga. De mest kraftfulla bland dem är västvindarna, vars längd är cirka 30 000 km, samt South Passat-strömmarna.

Intressant fakta: Västra vindarna eller den antarktiska cirkumpolära är den enda vattenströmmen som passerar genom alla meridianer.

Sålunda orsakar havsströmmar monsuner, handelsvindar och västlig vind.

Varför är vintertrycket högre över land än över havet, och vice versa på sommaren?

På vintern kyler fastlandet snabbare än havsvatten. Således kyls luften över fastlandet och trycknivån ökar. Ovanför vattenspelaren är luften varmare och trycket är lägre.

På sommaren observeras motsatt situation. Jordytan värms upp snabbare, så ett lågtrycksregion bildas ovanför den. Över det kalla havet - högt tryck.

Detta bestämmer också riktningen för monsuner vid olika tider på året. Sommarmonsunen blåser mot fastlandet och vintermonsunen mot havet.

Mänsklig användning av vind

Vind är en elementär energikälla, som dessutom är miljövänlig. Och bevarande av ekologi är en av de viktigaste nuvarande uppgifterna för mänskligheten. Intressant nog har vindkraft betjänt människor länge.

Tidigare var det de enklaste enheterna som fabriker. Integrerade vindkraftverk är under uppbyggnad, med hjälp av vilken vindkraft konverteras till el.

Vindenergi kan omvandlas till följande energityper:

• kinetisk - för rörelse av segelfartyg (tidigare), ballongerflygningar;
• mekanisk - för installationer som pumpar vatten och slipar spannmål (föråldrade metoder);
• elektrisk - för produktion av el.

Potentiellt är vindkraft på sjätte plats i listan över möjliga källor efter solstrålning, kol, uran, olja och naturgas. Så den möjliga mängden el som kan erhållas från vindkraftverk är cirka 25-700 TW per år.

Intressant fakta: Enligt beräkningarna från Global Wind Energy Council kommer den aktiva utvecklingen av vindkraft att minska mängden koldioxid som släpps ut i atmosfären med 1,5 miljarder ton per år.

Ledande länder inom vindkraft (2015):

1. Kina - 115 000 MW.
2. USA - 65 000 MW.
3. Tyskland - 39 000 MW.
4. Spanien - 22 000 MW.
5. Indien - 22 000 MW.
6. Storbritannien - 12 000 MW.
7. Kanada - 10.000 MW.
8. Frankrike - 9 000 MW.
9. Italien - 8 000 MW.
10. Brasilien - 6 000 MW.

I Ryssland är vindenergin dåligt utvecklad och det finns flera orsaker till detta. För det första är den genomsnittliga vindhastigheten i hela territoriet cirka 5 m / s (årliga beräkningar). Detta är en otillräcklig indikator för standardinstallationer, så kostnaden för ytterligare utrustning läggs till.

För det andra är det att föredra att välja stabila energikällor som är oberoende av olika faktorer (särskilt naturliga). Vindkraft i vårt land är förknippat med många andra brister, särskilt när det gäller små volymer. Till exempel höga kostnader för utrustning, problematisk drift, underhåll av system etc.

Värde i naturen

Vind är den viktigaste naturfaktorn som påverkar naturens komponenter: klimatförhållanden, geologiska processer, växter, djur etc.

Vindens huvudeffekter:

1. Framväxten av starka havsströmmar som avgör klimatet i de omgivande områdena.
2. Erosion av marken på grund av att små partiklar blåser.
3. Bildandet av nya landformer. Till exempel leder överföring och läggning av sand av vinden till att sanddyner ser ut.
4. Ökentransport och luftföroreningar. På sommaren blåser till exempel handelsvindar på norra halvklotet. Samtidigt närmar de sig gradvis områdena med subtropiska öknar. Som ett resultat når damm från Sahara under hela säsongen den sydöstra delen av Nordamerika.
5. Spridningen av bränder. Vind är en av de viktigaste faktorerna som påverkar den snabba spridningen av bränder, särskilt skogsbränder.
6. Effekt på växter. Luftflöden sprider frön från vissa växter, begränsar trädens tillväxt och kan också orsaka mekaniska skador genom transporterade fasta partiklar.
7. Effekt på djur. Vind intensifierar kyla i kombination med låga temperaturer - detta är den viktigaste aspekten av dess påverkan på djurvärlden. Till exempel tvingas pingviner, fåglar och insekter att anpassa sig till vindpåverkan. Flyttningen av luftmassor är gynnsam för vissa arter - hjort känner igen rovdjur på avstånd på grund av akut luktkänsla.

Intressant fakta: de mest kända växterna som sprider sig tack vare vinden är maskrosor, lönn, tumbleweed. Pollinering av många växter sker på grund av överföring av pollen.

Varför blåser vinden från hav till land under dagen, och vice versa på natten?

Den underliggande faktorn är temperatur och motsvarande atmosfärstryck, som är fallet med vinter- / sommarmonsoner. Men vinden som bildas på gränsen mellan land och havsbehållare har sitt eget namn - en bris.

Under dagen värms landet upp snabbare än vatten, så vinden blåser in i lågtryckszonen. På natten kyls jordytan snabbare och vattnet förblir varmt, så brisen ändrar riktning och blåser mot havet.

Bortom jorden

Utanför vår planet skiljs flera typer av vindar:

• sol;
• planet;
• utomjording.

Solvinden är inte rörelsen av luftströmmar, utan den plasma som solatmosfären avger. Detta fenomen uppstår med en hastighet av cirka 400 km / s. Heliosfären är en stor del av det interstellära utrymmet som omger solsystemet och bildas av solvinden.

Intressant fakta: Jordens magnetfält hindrar vinden från att komma in i atmosfären. Men ibland blinkar solen så starkt att solvinden ändå bryter igenom detta skydd och orsakar aurora, magnetiska stormar.

En planetvind är rörelsen av gaser i planetens övre atmosfär. På grund av detta förlorar planeten förmågan att interagera med andra gaspartiklar. Om sådana processer fortsätter under många år kan planeten tappa sin atmosfär, vattenförsörjning etc.

På andra planeter finns det också olika vindar. På Venus blåser de med en hastighet av 83 m / s och kan flyga runt planeten på några jorddagar. På Jupiter når vinden 100 m / s eller mer. De starkaste strömmarna på Saturnus är cirka 375 m / s.

Intressant fakta: det är känt att det på Mars finns flera typer av vindar. Till exempel dammtornadoer och vindar som blåser från polerna med en hastighet av cirka 110 m / s.