Porozumění větru: Atmosféra v pohybu

click fraud protection

Vítr může být spojen s některými nejvíce počasí složité bouře, ale jeho začátky nemohly být jednodušší.

Definováno jako horizontální pohyb vzduchu z jednoho místa na druhé, větry jsou vytvářeny z rozdílů v tlak vzduchu. Protože nerovnoměrné zahřívání zemského povrchu způsobuje tyto tlakové rozdíly, je zdrojem energie, který generuje vítr, nakonec slunce.

Po spuštění větru je za řízení jeho pohybu zodpovědná kombinace tří sil - tlaková gradientová síla, Coriolisova síla a tření.

Síla gradientu tlaku

Obecným pravidlem meteorologie je, že vzduch proudí z oblastí s vyšším tlakem do oblastí s nižším tlakem. Když se to stane, molekuly vzduchu v místě vyššího tlaku se vytvářejí, když se připravují tlačit směrem k nižšímu tlaku. Tato síla, která tlačí vzduch z jednoho místa na druhé, se nazývá síla tlakového gradientu. Je to síla, která urychluje vzduchové balíky, a tak začíná foukat vítr.

Síla „tlačné“ síly nebo síly tlakového gradientu závisí na (1), jak velký je rozdíl v tlacích vzduchu a (2) velikosti vzdálenosti mezi tlakovými oblastmi. Síla bude silnější, pokud je rozdíl v tlaku větší nebo vzdálenost mezi nimi je kratší a naopak.

instagram viewer

Coriolisova síla

Pokud se Země neotáčí, vzduch by proudil rovně, přímou cestou z vysokého na nízký tlak. Ale protože Země se otáčí směrem na východ, vzduch (a všechny ostatní volně se pohybující objekty) jsou odkloněny vpravo od jejich dráhy pohybu v severní polokouli. (Jsou odvráceni doleva na jižní polokouli). Tato odchylka se nazývá Coriolisova síla.

Coriolisova síla je přímo úměrná rychlosti větru. To znamená, že čím silnější vítr fouká, tím silnější bude Coriolis odklonit doprava. Coriolis také závisí na zeměpisné šířce. Je nejsilnější na pólech a oslabuje, čím blíže se pohybuje směrem k 0 ° zeměpisné šířky (rovník). Jakmile je dosaženo rovníku, Coriolisova síla neexistuje.

Tření

Vezměte nohu a přesuňte ji po koberci. Odpor, který při tom cítíte - pohybovat jedním objektem přes druhý - je tření. Totéž se děje s větrem fouká přes povrch země. Tření, které prochází terénem - stromy, hory a dokonce i půda - přerušuje pohyb vzduchu a jedná o jeho zpomalení. Protože tření snižuje vítr, lze o něm uvažovat jako o síle, která působí proti síle tlakového gradientu.

Je důležité si uvědomit, že tření je přítomno pouze na několika kilometrech od zemského povrchu. Nad touto výškou jsou jeho účinky příliš malé na to, aby se daly zohlednit.

Měření větru

Vítr je vektorová veličina. To znamená, že má dvě složky: rychlost a rychlost směr.

Rychlost větru se měří pomocí anemometru a uvádí se v mil za hodinu nebo uzlů. Jeho směr je určen z a korouhvička nebo větrný rukáv a je vyjádřen ve směru od kterého to fouká. Například, když vítr fouká od severu k jihu oni jsou řekl, aby byl severnínebo ze severu.

Větrné váhy

Jako způsob, jak snáze spojit rychlost větru s pozorovanými podmínkami na souši a na moři a očekávanou sílu bouře a poškození majetku, se běžně používají váhy větru.

  • Beaufortova váha
    Vynalezen v roce 1805 sir Francis Beaufort (důstojník královského námořnictva a admirál), Beaufortova stupnice pomohla námořníkům odhadnout rychlost větru bez použití nástrojů. Udělali to vizuálním pozorováním toho, jak se moře chovalo, když byl přítomen vítr. Tato pozorování pak byla porovnána s Beaufortovou stupnicí a mohla být odhadnuta odpovídající rychlost větru. V 1916, měřítko bylo rozšířeno zahrnovat zemi.
    Původní měřítko se skládá ze třinácti kategorií v rozsahu od 0 do 12. Ve 40. letech 20. století bylo přidáno pět dalších kategorií (13 až 17). Jejich použití bylo vyhrazeno pro tropické cyklóny a hurikány. (Tato Beaufortova čísla se používají zřídka, protože měřítko Saffir-Simpson slouží stejnému účelu.)
  • Saffir-Simpsonská hurikánová váha
    Měřítko Saffir-Simpson popisuje pravděpodobné účinky a škody na majetku způsobené zemětřesením nebo průchodem hurikánu na základě síly maximální trvalé rychlosti větru bouře. Hurricany rozděluje do pěti kategorií, od 1 do 5, na základě větru.
  • Vylepšená škála Fujita
    Vylepšená stupnice Fujita (EF) hodnotí sílu tornád na základě rozsahu poškození, které mohou způsobit jejich větry. Rozděluje tornáda do šesti kategorií, od 0 do 5, na základě větru.

Terminologie větru

Tyto termíny se často používají v předpovědích počasí k vyjádření specifické síly a délky větru.

Terminologie Definováno jako...
Lehké a variabilní Rychlosti větru pod 7 kts (8 mph)
Vánek Jemný vítr 13-22 kts (15-25 mph)
Závan Výbuch větru, který způsobuje zvýšení rychlosti větru o 10+ kts (12+ mph), pak se sníží o 10+ kts (12+ mph)
Vichřice Oblast trvalých povrchových větrů 34-47 kts (39-54 mph)
Squall Silný vítr, který zvyšuje 16+ kts (18+ mph) a udržuje celkovou rychlost 22+ kts (25+ mph) po dobu alespoň 1 minuty
instagram story viewer