15 m erős széllel. Hogyan születik a repülési döntés? Példák különböző sebességekre

Beaufort skála - Hagyományos skála, amely lehetővé teszi a szél hozzávetőleges erősségének vizuális értékelését a földi objektumokra vagy a tengeren lévő hullámok hatására. Francis Beaufort angol tengernagy és hidrográfus fejlesztette ki. Francis Beaufort) 1806-ban.

1874 óta hivatalosan is elfogadott a nemzetközi szinoptikus gyakorlatban. 1926 óta a Beaufort-skála a felszíntől 10 méteres magasságban méter per másodpercben kifejezett szélerővel egészül ki. Az USA-ban a nemzetközi 12 pontos skála mellett 1955 óta egy 17 pontosra bővített skálát használnak, amelyet a hurrikánszelek pontosabb gradációjára használnak.

A szél a levegő vízszintes irányú mozgása a föld felszínén. Az, hogy milyen irányba fúj, a bolygó légkörében lévő nyomászónák eloszlásától függ. A cikk a szél sebességével és irányával kapcsolatos kérdéseket tárgyalja.

Talán ritka jelenség a természetben a teljesen nyugodt időjárás, hiszen mindig érezni lehet, hogy enyhe szellő fúj. Az emberiséget ősidők óta érdekelte a légmozgás iránya, ezért találták fel az úgynevezett szélkakast vagy kökörcsint. Az eszköz egy függőleges tengelyen szabadon forgó mutató a szél hatására. Mutatja az irányt. Ha meghatároz egy pontot a horizonton, ahonnan a szél fúj, akkor az e pont és a megfigyelő között húzott vonal mutatja a légmozgás irányát.

Annak érdekében, hogy a megfigyelő információkat közvetítsen a szélről más emberek számára, olyan fogalmakat használnak, mint az észak, dél, kelet, nyugat és ezek különféle kombinációi. Mivel az összes irány összessége kört alkot, a szóbeli megfogalmazást is megduplázza a megfelelő fokban kifejezett érték. Például, északi szél 0 o-t jelent (a kék iránytű pontosan északra mutat).

A szélrózsa fogalma

A légtömegek mozgásának irányáról és sebességéről szólva néhány szót kell ejteni a szélrózsáról. Ez egy kör vonalakkal, amelyek megmutatják, hogyan mozog a levegő. Ennek a szimbólumnak az első említése az idősebb Plinius latin filozófus könyveiben található.

A szélrózsán a teljes kör, amely tükrözi az előrefelé irányuló légmozgás lehetséges vízszintes irányait, 32 részre oszlik. A főbbek északi (0 o vagy 360 o), déli (180 o), keleti (90 o) és nyugati (270 o). A kör így kapott négy lebenyét tovább osztják északnyugati (315 o), északkeleti (45 o), délnyugati (225 o) és délkeleti (135 o) részekre. A kapott kör 8 részét ismét kettéosztjuk, ami további vonalakat képez az iránytű rózsáján. Mivel az eredmény 32 vonal, a köztük lévő szögtávolság 11,25 o (360 o /32).

Vegye figyelembe, hogy jellegzetes tulajdonsága Az iránytű rózsa egy fleur-de-lis képe, amely az északi szimbólum (N) felett helyezkedik el.

Honnan fúj a szél?

A nagy légtömegek vízszintes mozgása mindig a nagy nyomású területekről a kisebb légsűrűségű területekre történik. Ugyanakkor a helyszín tanulmányozásával választ kaphat arra a kérdésre, hogy mekkora a szél sebessége földrajzi térkép izobárok, azaz széles vonalak, amelyeken belül a légnyomás állandó marad. A légtömegek mozgásának sebességét és irányát két fő tényező határozza meg:

• A szél mindig olyan területekről fúj, ahol anticiklon van, a ciklon által fedett területekre. Ez akkor érthető, ha emlékezünk arra, hogy az első esetben magas nyomású zónákról beszélünk, a második esetben pedig alacsony nyomású zónákról.
• A szél sebessége egyenesen arányos a két szomszédos izobár távolságával. Valójában minél nagyobb ez a távolság, annál gyengébb lesz a nyomáskülönbség (a matematikában gradiensnek mondják), ami azt jelenti, hogy a levegő előrehaladása lassabb lesz, mint az izobárok és a nagy nyomásgradiensek közötti kis távolságok esetén.

A szélsebességet befolyásoló tényezők

Az egyik, és a legfontosabb, már fentebb hangoztatott - ez a szomszédos légtömegek közötti nyomásgradiens.

Ezen túlmenően az átlagos szélsebesség annak a felületnek a domborzatától függ, amely felett fúj. Ennek a felületnek minden egyenetlensége jelentősen gátolja a légtömegek előrehaladását. Például mindenkinek, aki legalább egyszer járt a hegyekben, észre kellett volna vennie, hogy a lábánál gyenge a szél. Minél magasabbra mászik a hegyoldalon, annál erősebb a szél.

Ugyanezen okból a szél erősebben fúj a tenger felszínén, mint a szárazföldön. Gyakran felfalják szakadékok, erdők, dombok és hegyvonulatok. Mindezek a heterogenitások, amelyek nem léteznek a tengerek és óceánok felett, lelassítják a széllökéseket.

Magasan a földfelszín felett (több kilométeres nagyságrendben) nincs akadálya a levegő vízszintes mozgásának, így a szél sebessége a troposzféra felső rétegeiben nagy.

Egy másik tényező, amelyet fontos figyelembe venni, amikor a légtömegek mozgási sebességéről beszélünk, a Coriolis-erő. Bolygónk forgása miatt keletkezik, és mivel a légkör tehetetlenségi tulajdonságokkal rendelkezik, a benne lévő levegő bármilyen mozgása eltérést tapasztal. Tekintettel arra, hogy a Föld nyugatról keletre forog saját tengelye körül, a Coriolis-erő hatására a szél az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra térül el.

Érdekes módon ez az alacsony szélességi fokon (trópusokon) elhanyagolható Coriolis-erőhatás erősen befolyásolja ezen zónák klímáját. A tény az, hogy a szél sebességének lassulását a trópusokon és az egyenlítőn a megnövekedett felfelé irányuló áramlás kompenzálja. Ez utóbbiak viszont intenzív gomolyfelhők kialakulásához vezetnek, amelyek heves trópusi felhőszakadások forrásai.

Szélsebesség mérő készülék

Ez egy szélmérő, amely három, egymáshoz képest 120°-os szögben elhelyezett, függőleges tengelyen rögzített csészéből áll. Az anemométer működési elve meglehetősen egyszerű. Amikor a szél fúj, a csészék nyomását tapasztalják, és forogni kezdenek a tengelyük körül. Minél erősebb a légnyomás, annál gyorsabban forognak. Ennek a forgásnak a sebességének mérésével pontosan meghatározhatja a szél sebességét m/s-ban (méter per másodperc). A modern szélmérők speciális elektromos rendszerekkel vannak felszerelve, amelyek önállóan számítják ki a mért értéket.

A csészék forgásán alapuló szélsebesség-mérő nem az egyetlen. Van egy másik egyszerű eszköz, a pitot cső. Ez a készülék a szél dinamikus és statikus nyomását méri, melynek különbségéből a sebessége pontosan kiszámítható.

Beaufort skála

A szélsebességről másodpercenként vagy kilométer per óránként kifejezett információ nem sokat jelent a legtöbb ember – és különösen a tengerészek – számára. Ezért a 19. században Francis Beaufort angol admirális valamilyen empirikus skála használatát javasolta az értékeléshez, amely egy 12 pontos rendszerből áll.

Minél magasabb a Beaufort-skála, annál erősebben fúj a szél. Például:

• A 0 szám az abszolút nyugalomnak felel meg. Ezzel a szél sebessége nem haladja meg az 1 mérföldet óránként, azaz kevesebb, mint 2 km/h (kevesebb mint 1 m/s).
• A skála közepe (6-os szám) egy erős szellőnek felel meg, melynek sebessége eléri a 40-50 km/h-t (11-14 m/s). Az ilyen szél képes felemelni nagy hullámok a tengeren.
• A Beaufort-skála (12) maximuma egy hurrikán, amelynek sebessége meghaladja a 120 km/h-t (több mint 30 m/s).

A fő szelek a Földön

Bolygónk légkörében általában négy típusba sorolják őket:

• Globális. A kontinensek és az óceánok eltérő felmelegedési képessége következtében jönnek létre a napsugárzástól.
• Szezonális. Ezek a szelek az évszaktól függően változnak, ami meghatározza, hogy a bolygó egy bizonyos területe mennyi napenergiát kap.
• Helyi. Jellemzőkhöz kapcsolódnak földrajzi helyés a kérdéses terület domborzata.
• Forgó. Ezek a légtömegek legerősebb mozgásai, amelyek hurrikánok kialakulásához vezetnek.

Miért fontos a szelek tanulmányozása?

Amellett, hogy az időjárás-előrejelzés tartalmazza a szélsebességre vonatkozó információkat, amelyeket a bolygó minden lakója figyelembe vesz az életében, a légmozgás számos természetes folyamatban nagy szerepet játszik.

Így a növényi pollen hordozója, és részt vesz magjaik elosztásában. Emellett a szél az erózió egyik fő forrása. Pusztító hatása a sivatagokban a legkifejezettebb, amikor a terep napközben drámaian megváltozik.

Azt sem szabad elfelejtenünk, hogy a szél az az energia, amelyet az emberek felhasználnak gazdasági aktivitás. Általános becslések szerint a szélenergia a bolygónkra eső összes napenergia körülbelül 2%-át teszi ki.

Ami érdekes, az az ötlet, hogy" rossz idő» néha nagyon eltérő lehet az utasok és a pilóták között. Ami egy utas számára „erős köd”, az lehet „fátyol, amely felett ragyogó nap süt” a pilóta számára. És ugyanígy, ami az utas, a pilóta számára a „normális időjárás”, az „az erős oldalszél és a kifutópálya jegesedése miatt nem tud leszállni a géppel a célállomáson”.

A „nem repülő időjárás” nem könnyű természeti jelenség mint az eső, nagy hó vagy köd.

Ez a kifejezés több tényezőre utal, mint például:

A repülőgép műszaki paraméterei,

Egy adott repülőtér műszaki felszereltsége és állapota,

Professzionális pilótaképzés,

Közvetlenül időjárási viszonyok.

A repülőgép műszaki paraméterei a gyártó által meghatározott adatok, amelyek alapján a repülőgép biztonságos üzemeltetése lehetséges. Például, ha egy repülőtér jól felszerelt, és erős ködben is képes repüléseket fogadni, de egy adott repülőgép nincs elég korszerű navigációs berendezéssel felszerelve ahhoz, hogy nagyon rossz látási viszonyok között tudjon leszállni, akkor a repülés nem hajtható végre. Mivel a 100%-os sikeres leszállás nem garantálható, ez pedig veszélyt jelent az utasokra és a személyzetre. Nagyjából elmondható, hogy a repülőgép nem „látja” a kifutópályát műszerek segítségével.

A Maldív-szigetek repülőtere egyetlen kifutópálya a nyílt óceán egyik szigetén.

Kifutópálya a Hulhule repülőtéren, Maldív-szigeteken

Vannak a legújabb technikai újításokkal felszerelt repülőterek, amelyek szinte nulla látótávolság mellett is tudnak repülni. És vannak olyan repülőterek, ahol a minimális látótávolságnak például 600 vagy 800 m-nek kell lennie. És még akkor is, ha a repülőgép a legújabb technológiával van felszerelve, rossz látási viszonyok között a repülés nem hajtható végre erre a repülőtérre.

Bármely repülés végrehajtása során természetesen figyelembe veszik a pilóták szakmai felkészültségét. Nem elég, ha a repülőgép „a legújabb modell az összes műszaki újítással”. Jó lenne, ha a pilóták tudnák használni ezeket a nagyon új termékeket, és rendelkeznének alátámasztó dokumentumokkal. Aztán „elrepülünk a ködbe, és leszállunk az esőben”.

Nos, a legérdekesebb az időjárás.

Az időjárási viszonyok alatt mi utasok általában heves esőt vagy havazást értünk, erős szél, jégeső, villámlás, köd.

A pilóták számára három tényező a döntő:

- állapot kifutópálya ,

- láthatóság,

- szél.

Kifutópálya állapota- ez egyrészt magának a szalagnak az állapota, másrészt a következményei időjárási viszonyok ezen a sávon, mint például a jegesedés vagy erős havazás, amely meghiúsíthat minden, a sáv tisztítására irányuló munkát. Ilyen körülmények között előfordulhat, hogy a fel- és leszállás lehetetlen.

Befolyásolja a láthatóságot köd, eső, hó, por, füst, általában minden, ami éppen ezt a láthatóságot csökkenti. És nem annyira fontos, hogy pontosan mi okozta a rossz látási viszonyokat. A lényeg az, hogy adott körülmények között milyen jól látható a kifutópálya.

Itt még tisztáznunk kell egy olyan pontot, mint a döntési magasság, vagy ahogy ők nevezik, a vissza nem térő pont - ez az a magasság, ahová ereszkedéskor a pilóta még körbemehet. Vagyis e magasság előtt a pilótának el kell döntenie, hogy le tud-e szállni, vagy kénytelen újra mászni.

A szél nagyon fontos tényező, ami befolyásolja a „felszállás vagy nem felszállás” döntését. Az oldalszél veszélyt jelenthet, hiszen ennek kompenzálásához a gépet kissé a szélbe kell fordítani. Leszálláskor pedig a kifutópályával való érintkezés pillanatában a gépet élesen el kell fordítani és a leszállóvonal tengelye mentén irányítani, ami nehezen kivitelezhető.

Is nagyon fontos rendelkezik a szél irányával. A repülőgépek a széllel szemben felszállnak és leszállnak. Ez csökkenti a fel- és futási távolságot, vagyis lehetővé teszi, hogy felszálláskor korábban tudjon felszállni, vagy leszálláskor gyorsabban csökkentse a repülőgép sebességét.

De vannak olyan repülőterek, ahol lehetetlen a fel-/leszállás irányának megváltoztatása miatt földrajzi jellegzetességek. Például a kifutó egyik oldalán tenger van, a másikon hegyek. Ha a szél a tenger felé fúj, akkor le lehet szállni (a hegyek felé), de felszállni már nem (a hátszél nem teszi lehetővé a gyors felszállást a földről). Ezért az utasok néha nem értik, hogy egyes gépek miért repülnek (vagyis leszállnak), míg mások nem (vagyis nem szállnak fel).

Van még egy árnyalat a „repülni vagy nem repülni” kérdésben. Minden járat 2 kategóriába sorolható: legfeljebb 2 óra és több mint 2 óra. Az első esetben (rövid távolságok) a pilóták a tényleges időjárásra hagyatkozhatnak, és nem veszik figyelembe az előrejelzést. A második lehetőségnél (nagy távolságok) elsősorban az előrejelzés vezérli őket, és csak ezután nézik meg a repülőtér tényleges időjárását.

A fel- és leszállásról a végső döntést mindig a repülőgép parancsnoka hozza meg.

És ha úgy dönt, hogy nem repül, hidd el, az a saját érdekedben van.

Ne a légitársaságot, a pilótákat vagy a repülőteret hibáztasd, hanem köszönd meg mindenkinek az életét.

Utazz biztonságosan!

És jó nyaralást!

Hossz- és távolságátalakító Tömegátalakító Ömlesztett termékek és élelmiszerek térfogatmérőinek konvertere Terület-átalakító Térfogat- és mértékegység-átalakító kulináris receptekben Hőmérséklet-átalakító Nyomás, mechanikai igénybevétel, Young-modulus energia- és munkaátalakító Teljesítményátalakító Erőátalakító Időátalakító Lineáris fordulatszám-átalakító Laposszögű hő- és üzemanyag-hatékonyság-átalakító Számok átalakítója különböző számrendszerekben Az információmennyiség mértékegységeinek átalakítója Árfolyamok Méretek Női Ruházat és cipők Férfi ruházat és cipő méretei Szögsebesség- és fordulatszám-átalakító Gyorsulás-átalakító Szöggyorsulás-átalakító Sűrűség-átalakító Fajlagos térfogat-átalakító Tehetetlenségi nyomaték-átalakító Nyomatékváltó Nyomatékváltó Faj égéshő-átalakító (tömeg szerint) Energiasűrűség és fajlagos égéshő átalakító tüzelőanyag (tömeg szerint) Hőmérséklet-különbség-átalakító Hőtágulási együttható konverter Hőellenállás-átalakító Hővezetés-átalakító Fajlagos hőkapacitás-átalakító Energiaterhelés és hősugárzás teljesítmény-átalakító Hőáram-sűrűség-átalakító Hőátbocsátási együttható-átalakító Térfogatáram-átalakító Tömegáram-átalakító Moláris áramlási sebesség-átalakító Tömegáram-sűrűség-átalakító Moláris koncentráció-átalakító Tömegátalakító koncentráció az oldatban Dinamikus (abszolút) viszkozitás-átalakító Kinematikus viszkozitás-átalakító Felületi feszültség-átalakító Páraáteresztőképesség-átalakító Páraáteresztő- és páraáteresztő-átalakító Hangszint-átalakító Mikrofon-érzékenység-átalakító Hangnyomás-szint (SPL) hangnyomás-átalakító konverter választható referencianyomással Fényerő-átalakító Fényerősség-átalakító Fényerő-átalakító Számítógépes grafika Felbontás-átalakító Frekvencia- és hullámhossz-átalakító Dioptria teljesítmény és gyújtótávolság Dioptria teljesítmény és lencsenagyítás (×) Elektromos töltéskonverter Lineáris töltéssűrűség átalakító Felületi töltéssűrűség konverter Sűrűség-átalakító Átalakító Lineáris Sűrűség Átalakító Áram Felületi áramsűrűség konverter Elektromos térerősség átalakító Elektrosztatikus potenciál és feszültség átalakító Elektromos ellenállás átalakító Elektromos ellenállás átalakító Elektromos vezetőképesség átalakító Elektromos vezetőképesség átalakító Elektromos kapacitás Induktivitás átalakító Amerikai huzalmérő átalakító Szint dBm-ben (dBm vagy dBV dBm), ), watt és egyéb mértékegységek Magnetomotoros erő átalakító Mágneses térerősség átalakító Mágneses fluxus átalakító Mágneses indukciós átalakító Sugárzás. Ionizáló sugárzás elnyelt dózisteljesítmény átalakító Radioaktivitás. Radioaktív bomlási konverter Sugárzás. Expozíciós dózis átalakító Sugárzás. Abszorbeált dózis átalakító Decimális előtag átalakító Adatátvitel Tipográfia és képfeldolgozó egység konvertáló fa térfogategység konvertáló moláris tömeg számítási periódusos rendszer kémiai elemek D. I. Mengyelejev

1 kilométer per óra [km/h] = 0,277777777777778 méter per másodperc [m/s]

Kezdő érték

Átszámított érték

méter per másodperc méter per óra méter per perc kilométer per óra kilométer per perc kilométer per másodperc centiméter per óra centiméter per perc centiméter per másodperc milliméter per óra milliméter per perc milliméter per másodperc láb per óra láb per perc láb per másodperc yard per óra yard per perc yard per másodperc mérföld per óra mérföld per perc mérföld per másodperc csomó csomó (UK) fénysebesség vákuumban első menekülési sebesség második menekülési sebesség harmadik menekülési sebesség Föld forgási sebessége hangsebesség friss víz a hang sebessége tengervíz(20°C, mélység 10 méter) Mach-szám (20°C, 1 atm) Mach-szám (SI szabvány)

Térfogattöltési sűrűség

Bővebben a sebességről

Általános információ

A sebesség egy bizonyos idő alatt megtett távolság mértéke. A sebesség lehet skaláris mennyiség vagy vektormennyiség - a mozgás irányát figyelembe veszik. Az egyenes vonalú mozgás sebességét lineárisnak, a körben pedig szögnek nevezzük.

Sebességmérés

Átlagsebesség v a teljes megtett távolság ∆ elosztásával kapjuk meg x tovább teljes idő ∆t: v = ∆x/∆t.

Az SI rendszerben a sebességet méter per másodpercben mérik. A metrikus rendszerben az óránkénti kilométereket, az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban pedig a mérföldet is széles körben használják. Amikor a magnitúdó mellett az irányt is jelzik, például 10 méter per másodperc észak felé, akkor vektorsebességről beszélünk.

A gyorsulással mozgó testek sebessége a következő képletekkel határozható meg:

• a, kezdeti sebességgel u∆ időszakban t, véges sebességgel rendelkezik v = u + a×∆ t.
• Állandó gyorsulással mozgó test a, kezdeti sebességgel ués a végsebesség v, átlagos sebessége ∆ v = (u + v)/2.

Átlagsebességek

Fény és hang sebessége

A relativitáselmélet szerint a fény sebessége vákuumban a leggyorsabb Magassebesség, amellyel az energia és az információ mozoghat. Állandóval jelöljük cés egyenlő azzal c= 299 792 458 méter másodpercenként. Az anyag nem tud fénysebességgel mozogni, mert végtelen mennyiségű energiára lenne szükség, ami lehetetlen.

A hangsebességet általában rugalmas közegben mérik, és 343,2 méter/s 20 °C-os száraz levegőben. A hangsebesség gázokban a legkisebb, szilárd anyagokban a legnagyobb. Ez az anyag sűrűségétől, rugalmasságától és nyírási modulusától függ (ami az anyag nyíróterhelés alatti deformációjának mértékét mutatja). Mach szám M a folyékony vagy gáz közegben lévő test sebességének és az ebben a közegben lévő hangsebességnek az aránya. A képlet segítségével számítható ki:

M = v/a,

Ahol a a hangsebesség a közegben, és v- testsebesség. A Mach-számot általában a hangsebességhez közeli sebességek, például a repülőgépek sebességének meghatározására használják. Ez az érték nem állandó; ez függ a közeg állapotától, ami viszont függ a nyomástól és a hőmérséklettől. A szuperszonikus sebesség az 1 Mach-ot meghaladó sebesség.

A jármű sebessége

Az alábbiakban néhány járműsebesség látható.

• Turbóventilátoros utasszállító repülőgépek: utazósebesség utasszállító repülőgép- 244-257 méter/másodperc, ami 878-926 kilométer/óra sebességnek vagy M = 0,83-0,87-nek felel meg.
• Nagysebességű vonatok (mint a japán Shinkansen): ezek a vonatok elérik maximális sebességek 36-122 méter/másodperc, azaz 130-440 kilométer/óra.

Állati sebesség

Egyes állatok maximális sebessége megközelítőleg megegyezik:

Emberi sebesség

• Az emberek körülbelül 1,4 méter/másodperc vagy 5 kilométer/órás sebességgel sétálnak, és körülbelül 8,3 méter/másodperc, azaz 30 kilométer/óra sebességgel futnak.

Példák különböző sebességekre

Négydimenziós sebesség

A klasszikus mechanikában a vektor sebességét háromdimenziós térben mérik. A speciális relativitáselmélet szerint a tér négydimenziós, és a sebességmérés a negyedik dimenziót - a téridőt is figyelembe veszi. Ezt a sebességet négydimenziós sebességnek nevezzük. Iránya változhat, de nagysága állandó és egyenlő c, vagyis a fénysebesség. A négydimenziós sebességet úgy határozzuk meg

U = ∂x/∂τ,

Ahol x világvonalat jelöl - egy téridő-görbét, amely mentén egy test mozog, és τ a "megfelelő idő", amely megegyezik a világvonal mentén lévő intervallummal.

Csoport sebessége

A csoportsebesség a hullám terjedési sebessége, amely leírja egy hullámcsoport terjedési sebességét és meghatározza a hullámenergia átvitel sebességét. ∂-ként számítható ω /∂k, Ahol k a hullámszám, és ω - szögfrekvencia. K radián/méterben mérve, és a hullámoszcilláció skaláris frekvenciája ω - radián per másodpercben.

Hiperszonikus sebesség

A hiperszonikus sebesség másodpercenként 3000 métert meghaladó sebesség, vagyis sokszorosa a hangsebességnek. Az ilyen sebességgel mozgó szilárd testek a folyadékok tulajdonságait sajátítják el, mivel a tehetetlenségnek köszönhetően a terhelések ebben az állapotban erősebbek, mint azok az erők, amelyek az anyag molekuláit összetartják más testekkel való ütközéskor. Ultranagy hiperszonikus sebességnél két egymásnak ütköző szilárd anyag gázzá alakul. Az űrben a testek pontosan ilyen sebességgel mozognak, és az űrhajókat, orbitális állomásokat és szkafandereket tervező mérnököknek figyelembe kell venniük annak lehetőségét, hogy a világűrben végzett munka során egy állomás vagy űrhajós űrtörmelékekkel és egyéb tárgyakkal ütközik. Egy ilyen ütközésnél az űrhajó és az űrruha bőre szenved. A hardverfejlesztők speciális laboratóriumokban hiperszonikus ütközési kísérleteket végeznek annak megállapítására, hogy az űrruhák, valamint az űrrepülőgép bőre és egyéb részei milyen súlyos behatásokat bírnak el, pl. üzemanyagtartályokÉs napelemek, tesztelve erejüket. Ehhez a szkafandereket és a bőrt különféle tárgyak ütéseinek teszik ki egy speciális telepítésből szuperszonikus sebességek meghaladja a 7500 métert másodpercenként.

A szél a levegő vízszintes irányú mozgása a föld felszínén. Az, hogy milyen irányba fúj, a bolygó légkörében lévő nyomászónák eloszlásától függ. A cikk a szél sebességével és irányával kapcsolatos kérdéseket tárgyalja.

Talán ritka jelenség a természetben a teljesen nyugodt időjárás, hiszen mindig érezni lehet, hogy enyhe szellő fúj. Az emberiséget ősidők óta érdekelte a légmozgás iránya, ezért találták fel az úgynevezett szélkakast vagy kökörcsint. Az eszköz egy függőleges tengelyen szabadon forgó mutató a szél hatására. Mutatja az irányt. Ha meghatároz egy pontot a horizonton, ahonnan a szél fúj, akkor az e pont és a megfigyelő között húzott vonal mutatja a légmozgás irányát.

Annak érdekében, hogy a megfigyelő információkat közvetítsen a szélről más emberek számára, olyan fogalmakat használnak, mint az észak, dél, kelet, nyugat és ezek különféle kombinációi. Mivel az összes irány összessége kört alkot, a szóbeli megfogalmazást is megduplázza a megfelelő fokban kifejezett érték. Például az északi szél 0 o-t jelent (a kék iránytű pontosan északra mutat).

A szélrózsa fogalma

A légtömegek mozgásának irányáról és sebességéről szólva néhány szót kell ejteni a szélrózsáról. Ez egy kör vonalakkal, amelyek megmutatják, hogyan mozog a levegő. Ennek a szimbólumnak az első említése az idősebb Plinius latin filozófus könyveiben található.

A szélrózsán a teljes kör, amely tükrözi az előrefelé irányuló légmozgás lehetséges vízszintes irányait, 32 részre oszlik. A főbbek északi (0 o vagy 360 o), déli (180 o), keleti (90 o) és nyugati (270 o). A kör így kapott négy lebenyét tovább osztják északnyugati (315 o), északkeleti (45 o), délnyugati (225 o) és délkeleti (135 o) részekre. A kapott kör 8 részét ismét kettéosztjuk, ami további vonalakat képez az iránytű rózsáján. Mivel az eredmény 32 vonal, a köztük lévő szögtávolság 11,25 o (360 o /32).

Vegye figyelembe, hogy az iránytű rózsa megkülönböztető vonása az északi ikon (N) felett elhelyezkedő fleur-de-lis képe.

Honnan fúj a szél?

A nagy légtömegek vízszintes mozgása mindig a nagy nyomású területekről a kisebb légsűrűségű területekre történik. Ugyanakkor megválaszolhatja a szélsebesség kérdését, ha megvizsgálja az izobárok elhelyezkedését a földrajzi térképen, vagyis olyan széles vonalakat, amelyeken belül a légnyomás állandó. A légtömegek mozgásának sebességét és irányát két fő tényező határozza meg:

• A szél mindig olyan területekről fúj, ahol anticiklon van, a ciklon által fedett területekre. Ez akkor érthető, ha emlékezünk arra, hogy az első esetben magas nyomású zónákról beszélünk, a második esetben pedig alacsony nyomású zónákról.
• A szél sebessége egyenesen arányos a két szomszédos izobár távolságával. Valójában minél nagyobb ez a távolság, annál gyengébb lesz a nyomáskülönbség (a matematikában gradiensnek mondják), ami azt jelenti, hogy a levegő előrehaladása lassabb lesz, mint az izobárok és a nagy nyomásgradiensek közötti kis távolságok esetén.

A szélsebességet befolyásoló tényezők

Az egyik, és a legfontosabb, már fentebb hangoztatott - ez a szomszédos légtömegek közötti nyomásgradiens.

Ezen túlmenően az átlagos szélsebesség annak a felületnek a domborzatától függ, amely felett fúj. Ennek a felületnek minden egyenetlensége jelentősen gátolja a légtömegek előrehaladását. Például mindenkinek, aki legalább egyszer járt a hegyekben, észre kellett volna vennie, hogy a lábánál gyenge a szél. Minél magasabbra mászik a hegyoldalon, annál erősebb a szél.

Ugyanezen okból a szél erősebben fúj a tenger felszínén, mint a szárazföldön. Gyakran felfalják a szakadékok, és erdők, dombok és hegyláncok borítják. Mindezek a heterogenitások, amelyek nem léteznek a tengerek és óceánok felett, lelassítják a széllökéseket.

Magasan a földfelszín felett (több kilométeres nagyságrendben) nincs akadálya a levegő vízszintes mozgásának, így a szél sebessége a troposzféra felső rétegeiben nagy.

Egy másik tényező, amelyet fontos figyelembe venni, amikor a légtömegek mozgási sebességéről beszélünk, a Coriolis-erő. Bolygónk forgása miatt keletkezik, és mivel a légkör tehetetlenségi tulajdonságokkal rendelkezik, a benne lévő levegő bármilyen mozgása eltérést tapasztal. Tekintettel arra, hogy a Föld nyugatról keletre forog saját tengelye körül, a Coriolis-erő hatására a szél az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra térül el.

Érdekes módon ez az alacsony szélességi fokon (trópusokon) elhanyagolható Coriolis-erőhatás erősen befolyásolja ezen zónák klímáját. A tény az, hogy a szél sebességének lassulását a trópusokon és az egyenlítőn a megnövekedett felfelé irányuló áramlás kompenzálja. Ez utóbbiak viszont intenzív gomolyfelhők kialakulásához vezetnek, amelyek heves trópusi felhőszakadások forrásai.

Szélsebesség mérő készülék

Ez egy szélmérő, amely három, egymáshoz képest 120°-os szögben elhelyezett, függőleges tengelyen rögzített csészéből áll. Az anemométer működési elve meglehetősen egyszerű. Amikor a szél fúj, a csészék nyomását tapasztalják, és forogni kezdenek a tengelyük körül. Minél erősebb a légnyomás, annál gyorsabban forognak. Ennek a forgásnak a sebességének mérésével pontosan meghatározhatja a szél sebességét m/s-ban (méter per másodperc). A modern szélmérők speciális elektromos rendszerekkel vannak felszerelve, amelyek önállóan számítják ki a mért értéket.

A csészék forgásán alapuló szélsebesség-mérő nem az egyetlen. Van egy másik egyszerű eszköz, a pitot cső. Ez a készülék a szél dinamikus és statikus nyomását méri, melynek különbségéből a sebessége pontosan kiszámítható.

Beaufort skála

A szélsebességről másodpercenként vagy kilométer per óránként kifejezett információ nem sokat jelent a legtöbb ember – és különösen a tengerészek – számára. Ezért a 19. században Francis Beaufort angol admirális valamilyen empirikus skála használatát javasolta az értékeléshez, amely egy 12 pontos rendszerből áll.

Minél magasabb a Beaufort-skála, annál erősebben fúj a szél. Például:

• A 0 szám az abszolút nyugalomnak felel meg. Ezzel a szél sebessége nem haladja meg az 1 mérföldet óránként, azaz kevesebb, mint 2 km/h (kevesebb mint 1 m/s).
• A skála közepe (6-os szám) egy erős szellőnek felel meg, melynek sebessége eléri a 40-50 km/h-t (11-14 m/s). Az ilyen szél nagy hullámokat képes felemelni a tengeren.
• A Beaufort-skála (12) maximuma egy hurrikán, amelynek sebessége meghaladja a 120 km/h-t (több mint 30 m/s).

A fő szelek a Földön

Bolygónk légkörében általában négy típusba sorolják őket:

• Globális. A kontinensek és az óceánok eltérő felmelegedési képessége következtében jönnek létre a napsugárzástól.
• Szezonális. Ezek a szelek az évszaktól függően változnak, ami meghatározza, hogy a bolygó egy bizonyos területe mennyi napenergiát kap.
• Helyi. Ezek a szóban forgó terület földrajzi elhelyezkedésének és domborzatának sajátosságaihoz kapcsolódnak.
• Forgó. Ezek a légtömegek legerősebb mozgásai, amelyek hurrikánok kialakulásához vezetnek.

Miért fontos a szelek tanulmányozása?

Amellett, hogy az időjárás-előrejelzés tartalmazza a szélsebességre vonatkozó információkat, amelyeket a bolygó minden lakója figyelembe vesz az életében, a légmozgás számos természetes folyamatban nagy szerepet játszik.

Így a növényi pollen hordozója, és részt vesz magjaik elosztásában. Emellett a szél az erózió egyik fő forrása. Pusztító hatása a sivatagokban a legkifejezettebb, amikor a terep napközben drámaian megváltozik.

Nem szabad megfeledkeznünk arról sem, hogy a szél az az energia, amelyet az emberek gazdasági tevékenységeik során felhasználnak. Általános becslések szerint a szélenergia a bolygónkra eső összes napenergia körülbelül 2%-át teszi ki.