Ветер
Определение силы ветра

Страница 2 из 2

В содержание статьи Ветер

<< Назад Возьмем, например, Николаевск-на-Амуре, где направление ветра резко изменяется от лета к зиме и обратно, или, как обыкновенно говорят, господствуют муссоны (см. Муссоны). Многолетние наблюдения дают следующие результаты в %:

Для вывода среднего направления ветра обыкновенно употребляется так называемая формула Ламберта. Она основана на законе параллелограмма сил и имеет целью определение общего направления воздушных течений. Если, например, мы наблюдаем, как обыкновенно, 8 румбов ветров: N, NE и т.д., то получаются следующие уравнения:

А = Е — W + (NE + SE — SW — NW)Sin45°

B = N — S + (NE + NW — SE — SW)Cos45°

tang α = A/B.

Здесь α угол, который считается от N к Е, то есть именно угол, показывающий среднее направление ветра, в градусах круга.

Затем R = √(А ² + В ²),

где R — равнодействующая, показывающая сколько раз ветер должен был бы дуть по среднему направлению, чтоб произвести то перемещение воздуха над данным местом, какое произошло от влияния всех ветров. Его обыкновенно называют румбом, выражая в % всех ветров, дувших в данное время.

По величине R, или равнодействующей, можно, следовательно, судить о том, насколько ветры разного направления уравновешиваются или насколько есть действительно преобладающее направление. Для того, чтобы формула Ламберта действительно выражала направление и хоть приблизительный размер перемещения воздуха, нужно, конечно, иметь показания о силе (скорости) ветров, иначе это отвлеченная величина, выражающая очень мало.

Ветры могут дуть одинаково часто, но быть очень неравной силы, и при обыкновенном способе вывода формулы Ламберта они войдут с одинаковым весом. Даже если есть наблюдения над силой ветра, они обыкновенно находятся в очень большой зависимости от трения у земной поверхности и, следовательно, все-таки не выражают перемещения воздуха над данной точкой даже на малой высоте над поверхностью.

Когда нет достаточно точных данных, то знание направления и хотя бы приблизительно силы преобладающего ветра дает почти такое же понятие о движениях воздуха, как и формула Ламберта. Чем решительнее преобладает в данное время одно направление ветра, тем ближе сходятся оба способа в существе дела.

Сила ветра имеет заметный суточный ход (скорость) на материках, особенно в ясные дни, и чем сильнее нагревание солнцем среди дня и суше воздух, тем яснее выражен этот суточный ход, а именно при таких условиях днем ветер очень силен, нередко достигая силы бури, а ночью слаб, часто бывает даже полное затишье.

Укажем, например, на наблюдения знаменитых путешественников: Н.М. Пржевальского в Центральной Азии ("Монголия и страна Тангутов" и "Третье и 4-е путешествие по Центр. Азии") и Нахтигаля в Сахаре и Судане (Nachtigall, "Sahara und Sudanе, т. I и II). На высоких отдельных горах бывает обратно — среди дня сила ветра несколько менее, чем ночью и рано утром.

В высоких широтах зимою, при пасмурной погоде, и везде на открытом океане сила ветра не имеет правильного суточного хода. Причины этих явлений хорошо объяснены В.П. Кеппеном ["Annalen der Hydrographie" (1883, стр. 625).]. Днем при ясной погоде нижние слои воздуха нагреваются так сильно, что наступает так называемое неустойчивое равновесие воздуха в вертикальном направлении (см. ст. Воздух), так как температура уменьшается с высотой более чем на 1° на 100 метров высоты.

При таких условиях происходят конвекционные токи (см. это слово), теплые восходящие и холодные нисходящие, то есть происходит обмен воздуха между нижними слоями и находящимися на несколько сот метров над ними. Этим обменом воздуха Кеппен и объясняет суточный ход скорости ветра на материках в ясные дни. Чем далее от земной поверхности, тем сильнее ветер, так как он не задерживается трением.

Воздух, опустившийся в нижние слои, приносит с собою большую скорость из верхних слоев — отсюда усиление ветра над равнинами и долинами среди дня, а поднявшийся снизу приносит наверх свою меньшую скорость — отсюда меньшая скорость ветра на отдельных горах.

Усиление ветра днем в нижних слоях воздуха объясняется еще: 1) меньшею плотностью воздуха вследствие высокой температуры, и 2) уменьшением трения, зависящим от начавшегося восходящего движения.

Ночью воздух находится в устойчивом равновесии, и поэтому в нижнем слое ветры гораздо слабее, чем днем, а на отдельных горах сильнее. В пасмурные дни, особенно зимою в высоких широтах, а также везде на океанах, нет большого различия температуры между нижним слоем воздуха и находящимися над ним, равновесие устойчиво, нет восходящих и нисходящих токов, и поэтому правильного суточного изменения силы ветра не бывает.

На берегу моря, больших озер и т. д. замечаются суточные изменения в направлении и скорости ветра: днем он дует с моря, ночью — с суши. Так как над морем трение гораздо меньше, чем над сушей, то морской ветер бывает сильнее берегового, и там, где существует правильная смена этих ветров, наибольшая сила ветра бывает между 4 и 5 часами пополудни, а на материках, вдали от моря, ветер всего сильнее между 12 — 2 часами дня.

Правильная смена морских и береговых ветров наблюдается во многих тропических странах, особенно там, где пассат (см. это слово) не особенно силен. В странах муссонов (см. Муссоны) она заметнее в сухое, чем в дождливое время года (см. ст. Индия).

В России всего правильнее это явление в теплые месяцы на восточном берегу Черного моря и на берегах Каспийского (см. Муссоны). В горах в ясную погоду также сменяются ветер — вверх по долинам и горным склонам — днем, и вниз — ночью.

Объяснение этого явления следующее. Ночью воздух движется по склонам, повинуясь закону тяготения. Охлажденный у склонов — стекает по долинам, причем этот ток заметнее в узких долинах, чем в широких. Днем склоны гор и воздух над ними сильнее нагреты, чем воздух на той же высоте вдали от гор. Вследствие нагревания образуется разрежение воздуха и ток воздуха к горам, восходящий по склонам и по долинам.

В полосе правильного пассата не замечается почти никакого изменения в направлении и силе ветра в течение года. Прямая противоположность этим странам — области муссонов, где направление ветра летом и зимою противоположно, причем зимою ветер дует с материка, летом — с моря.

В большей части Европы и Северной Америки ветры сильнее в холодное время года, чем в теплое, в восточной Сибири — обратно (см. Россия, Соединенные Штаты, а объяснение этого явления см. Давление воздуха).

Местами ветор обозначаются у нас особыми названиями, иногда указывающими на их свойства. Достаточно будет нескольких примеров; на Ильмене: N — северяк, NЕ — подсеверяк, Е — зимняк, SW — шалоник (вероятно от реки Шелони), W — мокряк. На Белом море, близ Архангельска: N — сивер, NE — полуночник, Е — восток, SE — обедник, S — лето, или летник, SW — шалоник, NW — глубник, голоменник. В Мезени SW называется паужник, в Коле — побережник.

На севере некоторые названия взяты от предков-новгородцев, другие — местного происхождения (к северо-западу от Архангельска море глубже, отсюда и название глубник). В Западной Сибири W называется русский ветер, например, говорят зимою: "Вот русский ветер тепло принес".

В низовьях Волги, Дона и других больших рек ветер с моря, поднимающий уровень воды, называется моряна, нагон, низовой; ветер вниз по течению, сгоняющий воду: береговой, матерой, горыч, сухмень, сгон, выгон, верховой [В Толковом словарь Даля, в ст. Ветер приведены в другие примеры.].

Древние греки называли холодный северный ветер бореем, и это название сохранилось в несколько измененном виде на берегах Адриатического моря и перенесено итальянскими и далматинскими моряками на восточный берег Черного моря; и там и здесь борой (см. Бора) называется холодный NE.

Древние греки, очевидно, называли бореем не всякий северный ветер, а только сильный и холодный, так как слабые северные ветры, дующие летом на Средиземном море и сопровождаемые хорошей погодой, они называли этезиями.

То же можно заметить и теперь во многих странах, где ветры имеют названия, прямо указывающие на их свойства, например, на востоке и юго-востоке России суховей. Здесь эти ветры, очень вредные для растительности вследствие их высокой температуры и сухости, дуют обыкновенно с SE, на северном Кавказе — с Е, в Киевской губернии — с SW, то же и в Фергане так назыв. гармсил(см. это слово), и на Алтае и т.д.

Эти ветры могут быть отнесены к ветрам пустынь, как самум, хамсин и т. д. Они теплы и сухи, потому что дуют из стран, где температура высока и относительная влажность мала. Высокая температура и сухость еще усиливаются пылью, которую приносят эти ветры.

В горных странах существует другой разряд теплых и сухих ветров — нисходящих. Опускаясь, воздух сжимается и нагревается, и притом его относительная влажность уменьшается. Здесь, следовательно, воздух приобретает теплоту и сухость, опускаясь в долины. Даю следующие примеры [Воейков, "Климаты земного шара", стр. 18 и 529.]: 1879 г.

¹⁾ Температура воздуха по Цельсию. ²⁾ Относительная влажность. ³⁾ Ветер. Цифры обозначают скорость в метрах в секунду.

Во Владикавказе, к северу от Кавказских гор, в данные дни было гораздо теплее и суше, чем в Тифлисе, который не только лежит южнее, но и с лишком на 200 метров ниже, и где, в среднем выводе, зима на 5°, а весна на 3° теплее, чем во Владикавказе. Необычайно высокая температура в ноябре 1879 г., очевидно, не была принесена южным ветром, так как в Тифлисе было гораздо холоднее. Такие же явления наблюдаются и в Альпах. Например, 31 января и 1 февраля 1869 г., в 7 ч. утра (средняя температура за оба дня).

¹⁾ Температура воздуха по Цельсию. ²⁾ Относительная влажность. ³⁾ Ветер. Цифры обозначают скорость в метрах в секунду.

И здесь, следовательно, на северн. склоне Альп гораздо теплее, чем на южном. Эти cyxиe теплые ветры в Альпах издавна называются фёном, и это слово теперь принято в метеорологии для обозначения теплого и сухого ветра, дующего вниз по долине с гор.

В пределах России такие ветры особенно заметны в Кутаиси, где они называются восточными. Вообще в этой местности климат влажен, дождя выпадает много, растительность роскошная. Но если 2 — 3 дня сряду дует сильный восточный ветер, то деревья теряют листья. О разных так называемых местных ветрах будут помещены особые статьи, как это уже сделано для одного из них — боры. Вопросы о причине ветров, о их соотношении с давлением воздуха и о главных областях ветров будут разобраны в ст. Давление воздуха.

Определение силы ветра

По состоянию моря можно приближенно определять силу ветра так; 1 балл — едва заметная рябь; 2, 3, 4 — небольшие волны; 5 — волны с белыми вершинами (барашками); 6 — ветер начинает срывать вершины волн и разносит брызгами; 7 — поверхность волн покрывается сплошною рябью и сетью морщин; вершины волн почти все срываются.

Дальнейшее действие ветра на воду нельзя подвести под какие либо правила, потому что это слишком много зависит от характера волн, обуславливаемого глубиной моря, близостью берегов, течением и многими другими данными.

Из всего сказанного выше видно, насколько неточны средства для определения силы ветра на море: верность глаза и личная опытность только единственные пока средства. Давление ветра моряки определяют преимущественно на глаз, руководствуясь, как сказано выше, скоростью корабля, парусами, которые можно нести, или состоянием моря, т.е. силой и характером волнения.

Неоднократно пробовали устанавливать на судах анемометры, но до последнего времени пробы эти оставались без успеха. Когда судно идет, то анемометры показывают не истинную скорость (следовательно, и не истинную силу) ветра, а кажущуюся, т. е. равнодействующую истинной скорости ветра и скорости хода корабля.

Очевидно, что весьма трудно, если не невозможно определить поправки анемометра для всевозможных скоростей ветра, судна и для всяких углов между курсом и ветром. Поэтому, несмотря на все совершенство анемометров, они в море почти не употребляются. Начало статьи >>

•Стр. 1• — •Стр. 2•

При написании этого текста использовался материал из
Энциклопедического словаря Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890—1907).

<< Назад: Общий список терминов связанных с погодой

Рекомендуем Вам посмотреть популярные разделы сайта myvaleology.com: MENU с описанием разделов
СОЦСЕТИ	ВКЛАД	ДИЕТА	СПОРТ
			Версия all4-8

Copyright © VZOJ 2023. Все права защищены. При перепечатке или цитировании материалов сайта myvaleology.com, пожалуйста, ставьте ссылку на сайт myvaleology.com :
<a href="https://myvaleology.com">Здоровый образ жизни</a>
Права на фотографии принадлежат их авторам.

Сайт работает на хостинге www.reg.ru , скидка на услуги по промокоду 5084-7F0E-EABE-D693

В партнерстве со www.onlinetrade.ru (Вы сразу получаете 300 Бонусов на покупки при регистрации, 1 Бонус = 1 Рубль)