Mekkora az átlagos kritikus szélsebesség? Beaufort skála - szélerősség és tengerviszonyok

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 koncepció a szélrózsa

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.

kívül átlagsebesség a szél annak a felszínnek 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 szélsebesség lassulását a trópusokon és az egyenlítőn a növekedés kompenzálja felfelé irányuló áramlások. 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 szélsebességre vonatkozó, méter per másodpercben vagy kilométer per órás mértékegységben kifejezett információ a legtöbb ember – és különösen a tengerészek – számára nem sokat jelent. 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 felemelheti 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.

A meteorológiai veszélyek olyan természetes folyamatok és jelenségek, amelyek a légkörben különböző hatások hatására jönnek létre természetes tényezők vagy ezek kombinációi, amelyek káros hatással vannak vagy lehetnek az emberre, a haszonállatokra és növényekre, a gazdasági tárgyakra és a környezetre.

szél - Ez a levegőnek a földfelszínnel párhuzamos mozgása, amely a hő és a légköri nyomás egyenetlen eloszlásából ered, és a nagynyomású zónából az alacsony nyomású zónába irányul.

A szél jellemzői:
1. Szélirány - a horizont oldalának azimutja határozza meg, honnan
fúj, és fokban mérik.
2. Szélsebesség – méter per másodpercben mérve (m/s; km/h; mérföld/óra)
(1 mérföld = 1609 km; 1 tengeri mérföld = 1853 km).
3. Szélerő – az 1 m2 felületre gyakorolt ​​nyomással mérve. A szél ereje a sebességgel szinte arányosan változik,
ezért a szél erejét gyakran nem nyomással, hanem sebességgel mérik, ami leegyszerűsíti e mennyiségek érzékelését és megértését.

Sok szót használnak a szél mozgásának jelölésére: tornádó, vihar, hurrikán, vihar, tájfun, ciklon és sok helyi név. Ezek rendszerezésére az emberek szerte a világon használják Beaufort skála, amely lehetővé teszi, hogy nagyon pontosan megbecsülje a szél erősségét pontokban (0-tól 12-ig) a földi objektumokra vagy a tenger hullámaira gyakorolt ​​hatása alapján. Ez a skála azért is kényelmes, mert lehetővé teszi a szélsebesség meglehetősen pontos meghatározását műszerek nélkül a benne leírt jellemzők alapján.

Beaufort skála (1. táblázat)

Szellő (enyhe vagy erős szellő) a tengerészek 4-31 mph sebességű szeleket hívnak. Kilométerben (1,6-os együttható) 6,4-50 km/h lesz

A szél sebessége és iránya meghatározza az időjárást és az éghajlatot.

Erős szél, jelentős légköri nyomásváltozások és nagyszámú a csapadék veszélyes légköri örvényeket (ciklonokat, viharokat, zivatarokat, hurrikánokat) okoz, amelyek pusztítást és emberéleteket okozhatnak.

Ciklon – gyakori névörvények csökkentett nyomással a központban.

Az anticiklon egy olyan nagy nyomású terület a légkörben, amelynek középpontjában a maximum található. Az északi féltekén a szelek anticiklonban az óramutató járásával ellentétes irányba, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyezően fújnak, a ciklonban pedig fordított a szélmozgás.

Hurrikán - pusztító erejű és jelentős időtartamú szél, amelynek sebessége eléri vagy meghaladja a 32,7 m/s-ot (12 pont a Beaufort-skálán), ami 117 km/h-nak felel meg (1. táblázat).
Az esetek felében a szél sebessége hurrikán idején meghaladja a 35 m/sec-et, eléri a 40-60 m/sec-et, esetenként a 100 m/sec-et is.

A hurrikánokat a szél sebessége alapján három típusba sorolják:
- Hurrikán (32 m/s vagy több),
- erős hurrikán (39,2 m/s vagy több)
- heves hurrikán (48,6 m/s vagy több).

Ennek oka hurrikán szelek rendszerint a meleg és hideg légtömegek frontjainak ütközési vonalán erős ciklonok jelennek meg, éles nyomáseséssel a perifériáról a központba, és az alsó rétegekben mozgó örvénylégáram létrehozásával ( 3-5 km) spirálisan középre és felfelé, az északi féltekén - az óramutató járásával ellentétes irányban.

Az ilyen ciklonokat, származási helyüktől és szerkezetüktől függően, általában a következőkre osztják:
- trópusi ciklonok meleg trópusi óceánok felett találhatók, kialakulásuk szakaszában általában nyugatra vonulnak, majd a kialakulás végén a sarkok felé hajlanak.
A szokatlan erősségű trópusi ciklont ún hurrikán, ha ben született Atlanti-óceánés a szomszédos tengerek; tájfun - V Csendes-óceán vagy tengerei; ciklon – a régióban Indiai-óceán.
középső szélességi ciklonok szárazföldön és vízen is kialakulhat. Általában nyugatról keletre költöznek. Az ilyen ciklonok jellemző tulajdonsága a nagy „szárazság”. Áthaladásuk során a csapadék mennyisége lényegesen kevesebb, mint a trópusi ciklonok zónájában.
Az európai kontinenst egyaránt érintik az Atlanti-óceán középső részéből kiinduló trópusi hurrikánok és a mérsékelt övi ciklonok.
Vihar – hurrikán típusa, de szélsebessége kisebb, 15-31
m/sec.

A viharok időtartama több órától több napig, szélessége több tíztől több száz kilométerig terjed.
A viharok megoszlanak:

2. Patak viharok – Ezek kis elterjedésű helyi jelenségek. Gyengébbek, mint az örvényviharok. Meg vannak osztva:
- Készlet - a légáramlás fentről lefelé halad a lejtőn.
- Vadászgép - azzal jellemezve, hogy a légáramlás vízszintesen vagy lejtőn felfelé mozog.
A patakviharok leggyakrabban a völgyeket összekötő hegyláncok között fordulnak elő.
A mozgásban résztvevő részecskék színétől függően megkülönböztetünk fekete, vörös, sárga-vörös és fehér viharokat.
A szél sebességétől függően a viharokat osztályozzák:
- vihar 20 m/s vagy több
- 26 m/sec vagy több erős vihar
- 30,5 m/sec vagy nagyobb vihar.

Szélroham – a szél éles, rövid távú növekedése 20-30 m/s-ig és magasabbig, a konvektív folyamatokkal összefüggő irányváltozással együtt. A zivatarok rövid időtartama ellenére katasztrofális következményekkel járhatnak. A zivatarok leggyakrabban lokális konvekciós vagy hidegfrontos gomolyfelhőkhöz (zivatar) kapcsolódnak. A zivatarhoz általában záporok és zivatarok társulnak, néha jégeső is. A légköri nyomás zivatar idején a gyors csapadék hatására meredeken emelkedik, majd ismét csökken.

Ha lehetséges a hatászóna korlátozása, akkor a felsorolt ​​természeti katasztrófák mindegyike nem lokalizáltnak minősül.

A hurrikánok és viharok veszélyes következményei.

A hurrikánok a természet egyik legerősebb ereje, és káros hatásaikban nem alacsonyabbak az ilyen szörnyűeknél. a természeti katasztrófák mint a földrengések. Ez azzal magyarázható, hogy a hurrikánok hatalmas energiát hordoznak. Egy átlagos erejű hurrikán 1 óra alatt kibocsátott mennyisége megegyezik egy 36 Mt atomrobbanás energiájával. Egy nap alatt annyi energia szabadul fel, ami elegendő lenne egy olyan országnak, mint az Egyesült Államok, hat hónapig árammal ellátni. És két hét alatt (a hurrikán fennállásának átlagos időtartama) egy ilyen hurrikán a Bratski vízerőmű energiájával egyenlő energiát bocsát ki, amelyet 26 ezer év alatt képes előállítani. A hurrikánzónában is nagyon magas a nyomás. A szélmozgás irányára merőlegesen elhelyezkedő álló felület négyzetméterenként több száz kilogrammot ér el.

A hurrikán szél pusztít megerősíti és lebontja a könnyű épületeket, tönkreteszi a bevetett szántókat, megszakítja a vezetékeket és ledönti az elektromos és kommunikációs vezeték oszlopait, megrongálja szállítási útvonalakés áthidalja, kitöri és gyökerestől kitépi a fákat, károsítja és elsüllyeszti a hajókat, baleseteket okoz közmű- és energiahálózatokban, valamint a termelésben. Ismertek olyan esetek, amikor a hurrikán szél gátakat és gátakat rombolt le, ami nagy áradásokhoz vezetett, vonatokat sodort le a sínekről, hidakat szakított le tartóikról, gyárkéményeket döntött ki, hajókat sodort a partra. A hurrikánokat gyakran kísérik heves felhőszakadások, amelyek veszélyesebbek, mint maga a hurrikán, mivel sárfolyásokat és földcsuszamlásokat okoznak.

A hurrikánok mérete változó. Általában a katasztrofális pusztítási zóna szélességét egy hurrikán szélességének tekintik. Ezt a zónát gyakran egészítik ki a viharos erejű szelek, viszonylag kis károkkal. Ezután a hurrikán szélességét több száz kilométerben mérik, néha eléri az 1000 km-t. A tájfunok esetében a pusztítási sáv általában 15-45 km. A hurrikán átlagos időtartama 9-12 nap. A hurrikánok az év bármely szakában előfordulnak, de leggyakrabban júliustól októberig. A hátralévő 8 hónapban ritkák, útjaik rövidek.

A hurrikán által okozott károkat különféle tényezők egész sora határozza meg, beleértve a terepviszonyokat, az épületek fejlettségi fokát és erősségét, a növényzet jellegét, a populáció és az állatok jelenlétét a hatásterületen, az időt. évben, a megtett megelőző intézkedésekről és számos egyéb körülményről, amelyek közül a fő a q légáramlás sebességi nyomása, amely arányos a légköri levegő sűrűségének a légáramlási sebesség q = 0,5pv 2 négyzetével.

Az építési előírások és előírások szerint a szélnyomás maximális szabványértéke q = 0,85 kPa, ami r = 1,22 kg/m3 levegősűrűség mellett a szélsebességnek felel meg.

Összehasonlításképpen megadhatjuk a régió atomerőművek tervezésénél használt sebességnyomás számított értékeit Karib-térség: I. kategóriájú épületekhez - 3,44 kPa, II és III kategóriájú épületekhez - 1,75 kPa és nyitott beépítésekhez - 1,15 kPa.

Évente körülbelül száz erős hurrikán vonul át a földgömbre, pusztítást okozva és gyakran emberéleteket követelve (2. táblázat). 1997. június 23. vége javarészt Egy hurrikán söpört végig Breszt és Minszk térségében, melynek következtében 4 ember meghalt és 50-en megsérültek. BAN BEN Brest régió nem volt hatalom 229 települések, 1071 alállomást tettek működésképtelenné, több mint 100 településen a lakóépületek 10-80%-áról leszakadt tető, a mezőgazdasági épületek 60%-a pedig megsemmisült. A minszki régióban 1410 települést vágtak el, és több száz ház sérült meg. Az erdőkben és az erdei parkokban fákat törtek ki és csavartak ki. 1999. december végén Fehéroroszország is megszenvedte az Európát végigsöprő hurrikánszelet. Az elektromos vezetékek megszakadtak, sok település áram nélkül maradt. Összesen 70 kerületet és több mint 1500 települést érintett a hurrikán. Csak a Grodno régióban 325 transzformátor alállomás volt üzemen kívül, a Mogilev régióban még több - 665.

2. táblázat
Egyes hurrikánok hatásai

Tornádó (tornádó)- örvénylő légmozgás, amely akár több száz méter átmérőjű óriási fekete oszlop formájában terjed, amelynek belsejében egy ritka levegő található, amelybe különféle tárgyakat vonnak be.

Tornádók a víz felszínén és a szárazföldön egyaránt előfordulnak, sokkal gyakrabban, mint hurrikánok. Nagyon gyakran zivatar, jégeső és felhőszakadás kíséri őket. A levegő forgási sebessége a poroszlopban eléri az 50-300 m/sec vagy ennél nagyobb értéket. Fennállása során akár 600 km-t is megtehet - több száz méter széles terepsávon, esetenként akár több kilométeren is, ahol pusztulás következik be. Az oszlop levegője spirálisan emelkedik, és beszívja a port, a vizet, a tárgyakat és az embereket.
Veszélyes tényezők: a légoszlopban kialakult vákuum miatt tornádóba került épületeket belülről érkező légnyomás tönkreteszi. Fákat csavar ki, autókat, vonatokat borít fel, házakat emel a levegőbe stb.

Tornádók 1859-ben, 1927-ben és 1956-ban fordultak elő a Fehérorosz Köztársaságban.

1963-ban a Meteorológiai Világszervezet tisztázta Beaufort skálaés a szél sebességét a szárazföldi tárgyakra gyakorolt ​​hatása vagy a nyílt tenger hullámai alapján közelítik meg. Az átlagos szélsebesség szabványos 10 méteres magasságban van feltüntetve egy nyílt, sík felület felett.

A füst (a kapitány pipájából) függőlegesen emelkedik, a fák levelei mozdulatlanok. Tükörsima tenger.

Szél 0 - 0,2 m/s

A füst eltér a függőleges iránytól, a tengerben enyhe hullámzás, a gerinceken nincs hab. Hullámmagasság 0,1 m-ig.

Érződik a szél az arcodon, a levelek susognak, a szélkakas mozogni kezd, és a tengeren rövid hullámok vannak, amelyek magassága legfeljebb 0,3 m.

Szél 1,6 - 3,3 m/s.

A fák levelei, vékony ágai imbolyognak, könnyed lobogók lengenek, a vízen enyhe zavarok, időnként apró fehérsapkák képződnek.

Átlagos hullámmagasság 0,6 m. Szél 3,4 - 5,4 m/s.

A szél port és papírdarabokat emel fel; Vékony faágak imbolyognak, a tengeren sok helyen látszanak fehérsapkák.

Maximális hullámmagasság 1,5 m-ig Szél 5,5 - 7,9 m/s.

Inognak az ágak, vékony fatörzsek, kézzel tapintható a szél, mindenhol fehér bárányok látszanak.

Maximális hullámmagasság 2,5 m, átlagos - 2 m. Szél 8,0 - 10,7 m/s.

Ebben az időben megpróbáltunk elmenni Balti-tenger Darlowóból. (Lengyelország) a hullám ellen. 30 perc alatt csak kb. 10 km. és nagyon elázott a fröccsenésektől. Útközben visszatértünk - nagyon jó. vicces.

A vastag faágak imbolyognak, a vékony fák meghajlanak, a telefonvezetékek zúgnak, az esernyők nehezen használhatók; fehér habos gerincek nagy területeket foglalnak el, és vízpor képződik. A maximális hullámmagasság legfeljebb 4 m, az átlag 3 m. Szél 10,8 - 13,8 m/s.

Rostock előtt hajókon találkoztunk ilyen időjárással. A navigátor félt körülnézni, a legértékesebb holmikat a zsebébe gyömöszölték, a walkie-talkie-t a mellényére kötötték. Az oldalhullámok fröccsenései folyamatosan borítottak bennünket. Egy vodka-motoros flottának, nem is beszélve egy egyszerű motorcsónakról, talán ez a maximum...

A fatörzsek imbolyognak, meghajlanak a nagy ágak, nehéz a széllel szemben járni, hullámhegyeket tép le a szél. A maximális hullámmagasság legfeljebb 5,5 m. szél 13,9 - 17,1 m/s.

A fák vékony és száraz ágai letörnek, szélben beszélni nem lehet, széllel szemben járni nagyon nehéz. Erős tengerek.

Maximális hullámmagasság 7,5 m, átlagos - 5,5 m. Szél 17,2 - 20,7 m/s.

hajlít nagy fák, a szél cserepeket tép le a tetőkről, nagyon durva tenger, magas hullámok. Nagyon ritkán figyelhető meg. Pusztítás kíséri nagy terek. A tenger kivételesen magas hullámokkal rendelkezik ( maximális magasság- 16 m-ig, átlagosan - 11,5 m), a kis hajók néha el vannak rejtve a szem elől.

Szél 28,5 - 32,6 m/s. Heves vihar.

A tenger egészét habcsíkok borítják. A levegőt habbal és permettel töltik meg. A látási viszonyok nagyon rosszak. Komplett f...c kishajókhoz, jachtokhoz és egyéb hajókhoz – jobb, ha nem ütöd el őket.

Szél 32,7 m/s vagy több...

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 koncepció a szélrózsa

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 szélsebességre vonatkozó, méter per másodpercben vagy kilométer per órás mértékegységben kifejezett információ a legtöbb ember – és különösen a tengerészek – számára nem sokat jelent. 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.

Minden egyes természeti jelenség, amelynek különböző fokozatok súlyosságát általában bizonyos kritériumok szerint értékelik. Különösen akkor, ha az ezzel kapcsolatos információkat gyorsan és pontosan kell továbbítani. A szélerősség tekintetében a Beaufort-skála általános nemzetközi referenciaponttá vált.

A brit ellentengernagy, az ír származású Francis Beaufort által 1806-ban kifejlesztett rendszer, amelyet 1926-ban fejlesztettek tovább a szélerősség és a fajlagos sebesség pontokban kifejezett egyenértékűségével kapcsolatos információkkal. és pontosan jellemezzék ezt a légköri folyamatot, miközben a mai napig relevánsak maradnak.

Mi a szél?

A szél légtömegek mozgása a bolygó felszínével párhuzamosan (vízszintesen felette). Ezt a mechanizmust a nyomáskülönbségek okozzák. A mozgás iránya mindig magasabb területről érkezik.

A szél leírására általában a következő jellemzőket használják:

• sebesség (méter per másodperc, kilométer per óra, csomókban és pontokban mérve);
• szélerősség (pontokban és m.s. - méter per másodperc, az arány körülbelül 1:2);
• irány (a kardinális pontok szerint).

Az első két paraméter szorosan összefügg. Egymás mértékegységével kölcsönösen kijelölhetők.

A szél irányát az határozza meg, hogy a világ melyik oldaláról indult a mozgás (északi - északi szél felől stb.). A sebességet a nyomásgradiens határozza meg.

A nyomásgradiens (más néven barometrikus gradiens) a légköri nyomás változása egységnyi távolságra, amely az egyenlő nyomású felületre (izobár felületre) merőleges a nyomás csökkenésének irányában. A meteorológiában általában a vízszintes barometrikus gradienst, vagyis annak vízszintes összetevőjét használják (Nagy Szovjet Enciklopédia).

A szél sebessége és erőssége nem választható el egymástól. A légköri nyomászónák közötti nagy mutatókülönbség erős és gyors mozgás légtömegek a földfelszín felett.

A szélmérés jellemzői

Annak érdekében, hogy az időjárási szolgálat adatait helyesen korrelálja az Ön valós helyzet vagy a helyes méréshez tudnia kell, hogy a szakemberek milyen standard feltételeket használnak.

• A szél erejét és sebességét tíz méteres magasságban, nyílt, sík felületen mérik.
• A szél irányának nevét az a kardinális irány adja, ahonnan fúj.

Menedzserek vízi szállítással, valamint azok, akik szeretnek a szabadban tölteni, gyakran vásárolnak szélmérőket, amelyek meghatározzák a sebességet, ami könnyen korrelálható a szélerősséggel pontokban. Vannak vízálló modellek. A kényelem érdekében különféle kompaktságú eszközöket gyártanak.

A Beaufort-rendszerben egy bizonyos szélerőhöz kapcsolódó hullámmagasságok pontokban megadott leírását adják meg nyílt tengeri térre. Sekély vizekben lényegesen kevesebb lesz és parti szakaszok.

A személyes használattól a globális használatig

Sir Francis Beaufort nemcsak a haditengerészet magas katonai rangjával rendelkezett, hanem sikeres gyakorlati tudós is volt, aki fontos pozíciókat töltött be, hidrográfus és térképész, aki nagy hasznot hozott az országnak és a világnak. Az egyik északi tenger az ő nevét viseli. Jeges tenger, mosás Kanada és Alaszka. Beaufortról neveztek el egy antarktiszi szigetet.

Francis Beaufort 1805-ben saját használatra készített egy kényelmes rendszert a szélerő pontokban történő becslésére, amely alkalmas a jelenség súlyosságának „szemmel” való meglehetősen pontos meghatározására. A skála 0-tól 12-ig terjedt.

1838-ban a brit flotta hivatalosan is használta az időjárás és a szélerő pontokban történő vizuális értékelésének rendszerét. 1874-ben fogadta el a nemzetközi szinoptikus közösség.

A 20. században számos további fejlesztés történt a Beaufort-skálán - a pontok aránya és az elemek szélsebességgel való megnyilvánulásának szóbeli leírása (1926), és további öt felosztást adtak hozzá - pontok a hurrikánok erejének osztályozására ( USA, 1955).

A szélerő becslésének kritériumai Beaufort-pontokban

BAN BEN modern forma A Beaufort-skála számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik egy adott légköri jelenség és annak pontokban kifejezett mutatóinak legpontosabb korrelációját.

• Először is ez szóbeli információ. Az időjárás szóbeli leírása.
• Átlagsebesség méter per másodperc, kilométer per óra és csomó.
• A mozgó légtömegek szárazföldi és tengeri jellegzetes objektumokra gyakorolt ​​hatását tipikus megnyilvánulások határozzák meg.

Ártalmatlan szél

A biztonságos szél 0 és 4 pont közötti tartományban van meghatározva.

Az 5 pontos szelet, amelyet „frissnek” vagy friss szellőnek jellemeznek, határvonalnak nevezhetjük. Sebessége 8-10,7 méter másodpercenként (29-38 km/h, vagyis 17-21 csomó). A vékony fák törzsükkel együtt himbálóznak. A hullámok 2,5 (átlagosan két) méterrel emelkednek. Néha fröccsenések jelennek meg.

A szél, ami bajt hoz

6-os szélerővel olyan erős jelenségek kezdődnek, amelyek egészségi és anyagi károkat okozhatnak.

Veszélyes szélerő

A tíz-tizenkét erősségű szél veszélyes, erős és heves viharként, valamint hurrikánként jellemzi őket.

A szél fákat csavar ki, épületeket károsít, növényzetet pusztít, épületeket rombol. A hullámok fülsiketítő zajt bocsátanak ki 9 méterről és afelett, és hosszúak. A tengeren veszélyes magasságokat érnek el nagy hajók- kilenc méterről és feljebb. Hab borítja a vízfelszínt, a látási viszonyok nulla, vagy ennek közelében van.

A légtömegek mozgási sebessége 24,5 méter/másodperc (89 km/h) között mozog, és 12 pontos szélerő mellett eléri a 118 kilométer/órát. Súlyos viharok és hurrikánok (11 és 12 pontos szél) nagyon ritkán fordulnak elő.

További öt pont a klasszikus Beaufort-skálához

Mivel a hurrikánok intenzitása és a kár mértéke sem azonos, 1955-ben az Egyesült Államok Meteorológiai Hivatala kiegészítést fogadott el a szabványos Beaufort-besoroláshoz, öt skálaegység formájában. A szélerősség 13 és 17 pont között – ezek tisztázó jellemzők a pusztító hurrikánszelekre és a kísérő jelenségekre környezet.

Hogyan védheti meg magát, ha beüt a katasztrófa?

Ha a rendkívüli helyzetek minisztériumának viharjelzése nyílt területen történik, jobb, ha betartja a tanácsokat, és csökkenti a balesetek kockázatát.

Először is érdemes minden alkalommal odafigyelni a figyelmeztetésekre - nincs garancia arra, hogy légköri front érkezik arra a területre, ahol éppen tartózkodik, de abban sem lehet biztos, hogy ismét megkerüli. A háziállatok védelme érdekében minden elemet el kell távolítani vagy biztonságosan rögzíteni kell.

Ha erős szél ér egy törékeny építményt - kertes házat vagy más könnyű építményeket -, jobb, ha a légmozgás felőli oldalon becsukja az ablakokat, és szükség esetén redőnnyel vagy deszkával megerősíti. Ezzel szemben a hátszél oldaláról kissé nyissa ki, és rögzítse ebben a helyzetben. Ez kiküszöböli a nyomáskülönbségből eredő robbanásveszélyt.

Fontos megjegyezni, hogy bármelyik erős szél nem kívánt csapadékot hozhat magával - télen hóviharok és hóviharok, nyáron por- és homokviharok lehetnek. Figyelembe kell venni azt is, hogy teljesen tiszta időben is erős szél fújhat.