На формирование ветров большое влияние оказывают местные условия. В определенных частях планеты в результате такого влияния образуются специфические местные ветры. Они наряду с постоянными участвуют в воздушной циркуляции и во многом формируют климатические условия на определенных участках планеты. Примеры таких ветров – самум, баргузин, фён, афганец, сирокко, каньонные ветры и большое количество прочих. Образуются они вследствие многих причин. Иногда на формирование местных ветров влияет разница температуры у берегов водоемов, в гористой местности или на равнинах. Часть из них – это ветры, составляющие глобальную циркуляцию атмосферы, но усиленные топографическими особенностями определенных районов. Такие ветры причисляют к местным, они имеют свои названия. Таким образом, местные ветры выделяются своей повторяемостью, скоростью, направлением или прочими особенностями. Ниже приведены примеры таких ветров.

Фён – ветер, который отличается теплой температурой и высокой скоростью. Дует он вниз с горных вершин. Наблюдать этот ветер можно, например, в горах Кавказа. Дует фён со скоростью до 25 м/с. Особенность его заключается в том, что сухой горный воздух при опускании становится значительно теплее – это действует адиабатическое нагревание. Примерная разница в температуре составляет 5 градусов на 500 метров спуска. Этот вид ветра влияет на климат долин – летом он обладает иссушающими свойствами, в весенний период благодаря фёну поднимается вода в реках, так как он заставляет таять снег.

Бора – ветер, обладающий высокой скоростью при низкой температуре. Движение этого ветра так же происходит с вершин гор, но дует он не в долины, а на берега крупных водоемов – озер или морей. Причина его образования – разделение горами, имеющими относительно небольшую высоту, теплого воздуха над водоемом и воздушных масс с более низкой температурой над побережьем. Опасность этого ветра усиливается зимой, когда он с силой несется с горных вершин к воде. Разница в температуре ветра и воздушных масс над водоемом заставляет еще больше увеличиться силу этого ветра. Бора является большой опасностью для судна, которое может оказаться у него на пути, так как порывы его рождают волны и ледяные брызги, и судно может даже потерпеть крушение – вода замерзает коркой льда на бортах кораблей, и этот слой вырастает на нескольких метров. Продолжаться бора может несколько дней.

Торнадо – интенсивный ветер, который наблюдается в основном над сушей Северной Америки, и образуется так же в результате взаимодействия холодных арктических масс воздуха с теплыми над Карибским морем. Этот ветер очень часто повторяется, носит шквалистый характер. Самум – горячий ветер, который несет песок и пыль. Образуется этот местный ветер из-за высокой температуры воздушных масс в зонах циклона – она может составлять до 50 градусов, и он обычен для пустынных равнин Аравийского полуострова и Африки в северных ее районах. Этот ветер вызывает странное явление – песчаные дюны начинают издавать звуки, словно бы они «поют», так как между частицами песка происходит сильное трение.

Суховей – так же ветер, который связан с атмосферным давлением воздуха. Он дует в пустынных и полупустынных местностях, в степных зонах – например, в пустынях Казахстана. Суховей монотонно дует в течении нескольких суток, а так как температура воздуха высока, а влажность в такой местности низкая, то он очень сильно сушит почву и губительно действует на растительность.

Зефир – теплый влажный ветер. Он обычен для региона Средиземного моря, но характер его отличается от того, в какой части этой местности он дует. В восточном районе зефир часто приносит с собой ливни и наиболее интенсивен летом, тогда как в западной части это легкий, освежающий, приятный ветер. Памперо – южной ветер, который дует в основном в странах побережья Южной Америки, носит штормовой характер, имеет низкую температуру. Причины его возникновения – ледяные воздушные массы Антарктики, которые вторгаются в теплую атмосферу над океаном.

Нам, жителям городских квартир, и невдомек, сколь важную роль играли в жизни наших далеких предков ветра. От того, с какой стороны света они дули, какую погоду с собой приносили, подчас зависела жизнь морских и сухопутных путешественников. В древнюю и античную эпохи люди еще не знали естественных причин, по которым вдруг возникают песчаные бури и крушащие всё на своем пути ураганы. Поэтому название ветров у греков и римлян было антропоморфным. Их изображали в виде крылатых могучих божеств. Стихия не знает жалости и пощады, поэтому братья-ветры, рожденные, по верованиям греков, от повелителя звездного неба Астрея и богини зари Эос, были жестоки и своевольны.

Особенно боялись греки-мореплаватели порывистых шквалов из Фракии. Борей - так именовался этот северный ветер. Название длинноволосого и бородатого свирепого божества фигурирует уже в произведениях Гомера «Илиада» и «Одиссея» (VIII в. до н.э.). Норов Борея был вовсе не таков, как у его братьев Нота и Зефира. Он похитил дочь афинского царя Орифию, которая родила ему «Бореадов» - Калаида и Зета. А древние римляне пытались задобрить жертвоприношениями бога холодного ветра Аквилона, дующего с заснеженных Альп.

Название фигурирует и у других народов. Чуть и Рима божество Борей постепенно трансформировалось в бора. Сейчас-то мы можем дать объяснение внезапному и дующему от нескольких дней до недели этому ледяному вихрю. Осенью, когда море еще хранит летнее тепло, а горные вершины уже сковал мороз, возникает большая разница в атмосферном давлении. Холодные лавиной скатываются к морю, неся шквалы, ураганы и такое похолодание, что корабли с наветренной стороны обрастают трехметровой коркой льда. Бора дует на Адриатике и Черном море. Особенно она свирепа в Новороссийске.

Но не только мореплаватели знают название северных ветров. Пастухи в Швейцарии и Франции угоняют свои стада в укрытия перед приближением бизы. Это холодный и сухой ветер, дующий с заснеженных пиков вниз. Природа его происхождения такова же, что и у боры. Схож с бизой и мистраль, о котором поется в романтической песне. Однако, когда задует этот ветер, людям совсем не до того, чтобы пускаться «в дальнюю даль». Он холодный, порывистый, приносит сухую и морозную погоду. Жителям Лазурного побережья значительно больше нравится его противоположность: теплый и также сухой ветерок из Аравии - сирокко. Серс приносит в Окситанию холод и дожди с а трамонтана обрушивает на Средиземноморье зимние шторма.

А каково же название северных ветров у русских? Да на одном только Прибайкалье их целых пять. Также упомянутый в песне баргузин, которого призывают «поворачивать вал», - это могучий и ровный северо-западный вихрь. Он благоприятен для судоходства. А вот сарма - это настоящий ураган, который со скоростью 80 м/с пригоняет прямиком из Якутии ледяные арктические массы воздуха. Есть еще верховик, полуночник, чистяк и хвиус. Однако не стоит забывать, что название северных ветров не у всех народов означает приход мороза. Например, харматан, который дует прямо из Сахары, приносит на Гвинейский берег сухую жару и тучи красной пыли.

Ветром принято называть крупномасштабные потоки атмосферных газов, движущиеся в одном направлении и, как правило, с одинаковой скоростью. В метеорологии виды ветров прежде всего классифицируются по направлению движения, скорости, пространственным масштабам, силам, их вызывающим, региональной принадлежности и воздействию на окружающую среду. Эти воздушные потоки играют весьма существенную роль в жизни человечества, так как на протяжении многих столетий и тысячелетий служили источником чистой энергии (парусный флот, воздушные шары, и т.д.).

Виды ветров также различаются по продолжительности. Так, короткие потоки длительностью до нескольких секунд, имеющие большую скорость, принято называть порывами, а еще более сильные и продолжительные - шквалами. Длительные ветры могут отличаться в зависимости от силы, направления, масштаба и некоторых других параметров, по которым различают бриз (прибрежный ветер), бури, штормы, ураганы, тайфуны и прочие.

Все виды ветров имеют свои сугубо индивидуальные особенности, по которым их и идентифицируют метеорологи. Например, характерной чертой бриза является смена направления дважды в сутки. Ветры бывают не только кратковременными, они могут быть сезонными, то есть проявлять устойчивость в течение нескольких месяцев. К таким атмосферным явлениям относятся муссоны. А пассаты вообще имеют постоянный и стабильный характер.

Практически все виды ветров являются важнейшей и неотъемлемой частью экосистемы планеты, ключевым рельефообразующим фактором ее геологической эволюции. Они принимают деятельное участие в процессах почвообразования, вызывают эрозию горных пород, что существенно меняет облик поверхности планеты. Воздушные потоки также переносят семена различных растений, тем самым способствуя их более широкому распространению.

Ветер, являясь одной из могущественнейших стихий нашей планеты, оказал огромное влияние на все аспекты развития человеческой цивилизации. У многих народов земного шара ветры были культовыми или божественными персонажами мифологии и эпоса, главными вдохновителями поэтов и писателей. Еще в древности, когда от проявлений этой стихии слишком многое зависело в жизни людей, был изобретен указатель направления ветра - флюгер, современный вариант которого называется анемометром.

Часто эти атмосферные явления предопределяли исторические события, расширяли диапазон торговых отношений и культурного обмена между древними странами. Они были движущими силами различных механизмов и неиссякаемыми источниками энергии. Воздушные потоки позволили человеку впервые подняться в небо, без них не имело бы смысла. По силе своего влияния ветры сравнимы только с энергией Солнца и водной стихией.

Но, как любое природное явление, ветры несут не только прогресс и развитие, но также разрушения и смерть. Они способствуют распространению лесных пожаров, вызываемые ими волнения на водоемах приводят к разрушению различных гидротехнических и прочих сооружений. Буйствующие смерчи и торнадо всегда сопровождаются не только грандиозными разрушениями, но и человеческими жертвами. С воздействием этого климатического эффекта связано такое опасное как песчаные бури.

Но ветер не является сугубо земным атмосферным эффектом. Крупнейшие ветры в Солнечной системе, по силе тысячекратно превосходящие свои самые разрушительные земные аналоги, зафиксированы на поверхности газовых гигантов Сатурна и Юпитера. В открытом космосе также свирепствует свой вариант этой мощной и чрезвычайно разрушительной стихии - солнечный ветер, который представляет собой гигантский и смертоносный поток ионизированных радиоактивных частиц. Именно ему мы обязаны таким фантасмагорическим явлением как Сталкиваясь с земной магнитосферой в районе полюсов, этот необычайно мощный поток заставляет ее светиться.

Образование ветра

Хотя воздух и невидимое для глаза, мы всегда чувствуем его движение - ветер. Главной причиной возникновения ветра является разница в атмосферном давлении над участками земной поверхности. Стоит лишь давления где-нибудь уменьшиться или увеличиться, как воздух направится от места большего давления в сторону меньшего. А равновесие давления нарушается неодинаковым нагревом различных участков земной поверхности, от которых по-разному нагревается и воздух.

Попробуем представить как это происходит на примере ветра, возникающего на побережьях морей и называется бризом . Участки земной поверхности - сушу и вода - нагреваются неодинаково. Суходол нагревается быстрее. Поэтому и воздух над ним нагреется быстрее. Оно поднимется вверх, давление снижается. Над морем в это время воздух холоднее и соответственно выше давление. Поэтому воздух с моря перемещается на сушу на место теплого. Вот и подул ветер -дневной бриз . Ночью все происходит наоборот: сушу охлаждается быстрее, чем вода. Над ним холодный воздух создает большее давление. А над водой, долго сохраняет тепло и охлаждается медленно, давление будет ниже. Холодный воздух с суши с области высокого давления перемещается в сторону моря, где давление меньше. Возникает ночной бриз .

Следовательно, разница в атмосферном давлении действует как сила, вызывает горизонтальное движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления. Так рождается ветер.

Определение направления и скорости ветра

Направление ветра определяют за той стороной горизонта, откуда он дует. Если, например, ветер дует с мероприятия, его называют западным. Это означает, что воздух перемещается с запада на восток.

Скорость ветра зависит от атмосферного давления: чем большая разница в давлении между участками земной поверхности, тем сильнее ветер. Она измеряется в метрах в секунду. У земной поверхности ветры чаще дуют со скоростью 4-8 м / с. В древние времена, когда еще не было приборов, скорость и силу ветра определяли по местным признакам: в море - за действием ветра на воду и паруса судов, на суше - по верхушкам деревьев, отклонением дыма из труб. По многим признакам была разработана 12-балльная шкала. Она позволяет определить силу ветра в баллах, а затем и его скорость. Если ветра нет, есть его сила и скорость равны нулю, то это штиль . Ветер силой в 1 балл, едва колышет листья деревьев, называют тихим . Далее по шкале: 4 балла - умеренный ветер (5 м / с), 6 баллов - сильный ветер (10 м / с), 9 баллов - шторм (18 м / с), 12 баллов - ураган (Свыше 29 м / с). На метеостанциях силу и направление ветра определяют с помощью флюгера , а скорость - анемометра .

Сильнейшие ветры у земной поверхности дуют в Антарктиде: 87 м / с (отдельные порывы достигали 90 м / с). Наибольшая скорость ветра в Украине зафиксирована в Крыму на горе - 50 м / с.

Муссон - периодический ветер, несущий большое количество влаги, дующий зимой с суши на океан, летом - с океана на сушу. Муссоны наблюдаются главным образом в тропическом поясе. Муссоны являются сезонными ветрами, которые длятся несколько месяцев каждого года в тропических районах. Этот термин возник на территории Британской Индии и близлежащих стран как название сезонных ветров, которые дуют с Индийского океана и Аравийского моря на северо-восток, принося региону значительные количества осадков. Их движение в направлении полюсов вызвано образованием районов низкого давления в результате нагрева тропических районов в летние месяцы, то есть Азии, Африки и Северной Америки с мая по июль и в Австралии в декабре.

Пассаты - постоянные ветры, дующие с довольно постоянной силой трёх-четырёх баллов; направление их практически не меняется, лишь слегка отклоняясь. Пассатами называется приповерхностная часть ячейки Хадли - преимущественные приповерхностные ветры, которые дуют в тропических районах Земли в западном направлении, приближаясь к экватору, то есть северо-восточные ветры в Северном полушарии, а юго-восточные в Южном. Постоянное движение пассатов приводит к перемешиванию воздушных масс Земли, что может проявляться в больших масштабах: например, пассаты, дующие над Атлантическим океаном, способны переносить пыль из африканских пустынь до Вест-Индии и некоторых районов Северной Америки.

Местные ветры:

Бриз - тёплый ветер, дующий с берега на море ночью и с моря на берег днём; в первом случае называется береговым бризом, а во втором - морским. Важными эффектами образования преимущественных ветров в прибрежных районах является морской и континентальный бризы. Море (или меньший водоем) нагревается медленнее суши за счет большей теплоемкости воды. Более теплый (а поэтому и более легкий) воздух над сушей поднимается вверх, создавая зоны пониженного давления. В результате образуется перепад давления между сушей и морем, который обычно составляет 0,002 атм. Благодаря этому перепаду давления прохладный воздух над морем движется к суше, создавая прохладный морской бриз на побережье. Из-за отсутствия более сильных ветров, скорость морского бриза пропорциональна разнице температур. При наличии со стороны суши ветра со скоростью более 4 м/с, морской бриз обычно не образуется.

Ночью, благодаря меньшей теплоемкости, суша охлаждается быстрее моря, и морской бриз останавливается. Когда температура суши падает ниже температуры поверхности водоема, то возникает обратный перепад давления, вызывающий (в случае отсутствия сильного ветра со стороны моря) континентальный бриз, который дует с суши на море.

Бора - холодный резкий ветер, дующий с гор на побережье или долину.

Фён - сильный тёплый и сухой ветер, дующий с гор на побережье или долину.

Сирокко - итальянское название сильного южного или юго-западного ветра, зарождающегося в Сахаре.

Переменные и постоянные ветры

Переменные ветры меняют свое направление. Таковы уже известные вам брызги (с французской "Бриз" - легкий ветер). Они изменяют свое направление дважды в сутки (Днем и ночью). Брызги возникают не только на побережьях морей, но и на берегах крупных озер и рек. Однако они охватывают лишь узкую полоску побережья, проникая в глубь суши или моря на несколько километров.

Муссоны образуются так же, как и бризы. Но они меняют свое направление дважды в год по сезонам (летом и зимой). В переводе с арабского "муссон" означает "Сезон". Летом, когда воздух над океаном нагревается медленно и давление над ним больше, влажный морской воздух проникает на сушу. Это - летний муссон, который несет ежедневные грозовые ливни. А зимой, когда высокое давление воздуха устанавливается над сушей, начинает действовать зимний муссон. Он дует с суши в сторону океана и приносит холодную сухую погоду. Итак, причиной образования муссонов является не суточные, а сезонные колебания температуры воздуха и атмосферного давления над материком и океаном. Муссоны проникают на сушу и океан на сотни и тысячи километров. Они особенно распространены на юго-восточном побережье Евразии.

В отличие от переменных, постоянные ветры дуют в одном направлении в течение года. Их образования связано с поясами высокого и низкого давления на Земле.

Пассаты - Ветры, что в течение всего года дуют от поясов высокого давления вблизи 30-х тропических широт каждого полушария до пояса низкого давления на экваторе. Под влиянием вращения Земли вокруг оси они направлены не прямо к экватору, а отклоняются и дуют с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока - в Южной. Пассаты, отличаются равномерной скоростью и удивительным постоянством, были любимыми ветрами мореплавателей.

От тропических поясов высокого давления ветры дуют не только к экватору, но и в противоположную сторону - к 60-м широт с низким давлением. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли с удалением от тропических широт они постепенно отклоняются на восток. Так возникает перемещения воздуха с запада на восток и эти ветры в умеренных широтах становятся западными .

Из области, где давление повышено, воздух перемещается, «течет» туда, где оно ниже. Движение воздуха называется ветром. Для наблюдения за ветром - его скоростью, направлением и силой - используют флюгер и анемометр. По результатам наблюдений за направлением ветра строят розу ветров (рис. 37) за месяц, сезон или год. Анализ розы ветров позволяет установить преобладающие направления ветров для данной местности.

Рис. 37. Роза ветров

Скорость ветра измеряют в метрах в секунду. При штиле скорость ветра не превышает 0 м/с. Ветер, скорость которого более 29 м/с, называется ураганом. Самые сильные ураганы отмечены в Антарктиде, где скорость ветра достигала 100 м/с.

Силу ветра измеряют в баллах, она зависит от его скорости и плотности воздуха. По шкале Бофорта штилю соответствует 0 баллов, а урагану максимальное количество баллов - 12.

Зная общие закономерности распределения атмосферного давления, можно установить направление основных потоков воздуха в нижних слоях атмосферы Земли (рис. 38).

Рис. 38. Схема общей циркуляции атмосферы

1. Из тропических и субтропических областей повышенного давления основной поток воздуха устремляется к экватору, в область постоянно низкого давления. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли эти потоки отклоняются вправо в Северном полушарии и влево - в Южном. Эти постоянно дующие ветры называют пассатами.

2. Часть тропического воздуха перемещается в умеренные широты. Это движение особенно активизируется летом, когда там господствует более низкое давление. Эти потоки воздуха в Северном полушарии также отклоняются вправо и принимают вначале юго-западное, а затем и западное направление, а в Южном - северо-западное, переходящее в западное. Таким образом, в умеренных широтах обоих полушарий преобладает западный перенос воздуха.

3. Из полярных областей высокого давления воздух перемещается в умеренные широты, принимая северо-восточное направление в Северном и юго-восточное - в Южном полушариях.

Пассаты, западные ветры умеренных широт и ветры из полярных областей называются планетарными и распределяются зонально.

4. Это распределение нарушается на восточных побережьях материков Северного полушария в умеренных широтах. В результате сезонного изменения давления над сушей и прилегающей водной поверхностью океана зимой здесь дуют ветры с суши на море, а летом - с моря на сушу. Эти ветры, изменяющие свое направление по сезонам, называют муссонами. Под действием отклоняющего влияния вращающейся Земли летние муссоны принимают юго-восточное направление, а зимние - северо-западное. Муссонные ветры особенно характерны для Дальнего Востока и Восточного Китая, в меньшей мере они проявляются на восточном побережье Северной Америки.

5. Кроме планетарных ветров и муссонов имеются локальные, так называемые местные ветры. Они возникают из-за особенностей рельефа, неравномерности нагревания подстилающей поверхности.

Бризы - береговые ветры, наблюдающиеся в ясную погоду на берегах водоемов: океанов, морей, крупных озер, водохранилищ и даже рек. Днем они дуют с водной поверхности (морской бриз), ночью - с суши (береговой бриз). Днем суша нагревается сильнее, чем море. Воздух над сушей поднимается, потоки воздуха с моря устремляются на его место, образуя дневной бриз. В тропических широтах дневные бризы - довольно сильные ветры, приносящие влагу и прохладу с моря.

Ночью поверхность воды нагрета сильнее, чем суша. Воздух поднимается вверх, а на его место устремляется воздух с суши. Образуется ночной бриз. По силе он обычно уступает дневному.

В горах наблюдаются фены - теплые и сухие ветры, дующие по склонам.

Если на пути движущегося холодного воздуха поднимаются подобно плотине невысокие горы, может возникнуть бора. Холодный воздух, преодолев невысокий барьер, с огромной силой обрушивается вниз, причем при этом происходит резкое понижение температуры. Бора известна под разными названиями: на Байкале это сарма, в Северной Америке - чинук, во Франции - мистраль и т. д. В России бора особенной силы достигает в Новороссийске.

Суховеи - это сухие и знойные ветры. Они характерны для засушливых районов земного шара. В Средней Азии суховей называют самумом, в Алжире - сирокко, в Египте - хатсином и т. д. Скорость ветра-суховея достигает 20 м/с, а температура воздуха - 40 °C. Относительная влажность при суховее резко падает и понижается до 10 %. Растения, испаряя влагу, высыхают на корню. В пустынях суховеи нередко сопровождаются пыльными бурями.

Направление и силу ветра необходимо учитывать при строительстве населенных пунктов, промышленных предприятий, жилищ. Ветер - один из важнейших источников альтернативной энергии, его используют для выработки электроэнергии, а также для работы мельниц, водокачек и др.

| |
§ 35. Давление атмосферы § 37. Погода и ее прогнозирование