Vindhastighet i Beaufort-skala og meter per sekund

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Vind er luftens bevegelse i horisontal retning langs jordoverflaten. Hvilken retning det blåser avhenger av fordelingen av trykksoner i planetens atmosfære. Artikkelen tar for seg spørsmål knyttet til vindhastighet og vindretning.

Værhane eller anemone

Kanskje en sjelden forekomst i naturen vil være helt stille vær, for du kan alltid kjenne at det blåser en lett bris. Siden antikken har menneskeheten vært interessert i luftbevegelsesretningen, så den såk alte værhanen eller anemonen ble oppfunnet. Enheten er en pil som roterer fritt på en vertikal akse under påvirkning av vindkraft. Hun peker retningen hans. Hvis du bestemmer punktet i horisonten der vinden blåser, så vil linjen trukket mellom dette punktet og observatøren vise luftbevegelsesretningen.

For at en observatør skal overføre informasjon om vinden til andre mennesker, brukes slike begreper som nord, sør, øst, vest og deres ulike kombinasjoner. Siden helheten av alle retninger danner en sirkel, den verbale formuleringener også duplisert med tilsvarende verdi i grader. For eksempel betyr nordavind 0o(den blå kompassnålen peker rett nord).

Vindrosekonsept

Når vi snakker om luftmassenes bevegelsesretning og hastighet, bør det sies noen ord om vindrosen. Det er en sirkel med linjer som viser hvordan luften strømmer. Den første omtalen av dette symbolet ble funnet i bøkene til den latinske filosofen Plinius den eldste.

Hele sirkelen, som reflekterer de mulige horisontale retningene for luftens foroverbevegelse, er delt inn i 32 deler på vindrosen. De viktigste er nord (0^o eller 360^o), sør (180^o), øst (90^o) og vest (270^o). De resulterende fire delene av sirkelen er delt videre, og danner nordvest (315^o), nordøst (45^o), sørvest (225). o^{) og sørøst (135}o^{). De resulterende 8 delene av sirkelen er igjen delt i to hver, som danner ytterligere linjer på vindrosen. Siden det er 32 linjer til slutt, er vinkelavstanden mellom dem 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Merk at vindrosens karakteristiske trekk er bildet av en fleur-de-lis plassert over nordskiltet (N).

Hvor blåser vinden fra?

Horisontale bevegelser av store luftmasser utføres alltid fra områder med høyt trykk til områder med lavere lufttetthet. Samtidig kan du svare på spørsmålet, hva er vindhastigheten, ved å studereplasseringen på et geografisk kart over isobarer, det vil si store linjer der lufttrykket er konstant. Hastigheten og bevegelsesretningen til luftmasser bestemmes av to hovedfaktorer:

• Vinden blåser alltid fra områder der det er en antisyklon til områder som er dekket av en syklon. Du kan forstå dette hvis du husker at i det første tilfellet snakker vi om soner med høytrykk, og i det andre tilfellet - lavt.
• Vindhastighet er i direkte proporsjon med avstanden som skiller to tilstøtende isobarer. Faktisk, jo større denne avstanden er, desto svakere vil trykkfallet merkes (i matematikk sier de en gradient), noe som betyr at luftens foroverbevegelse vil være langsommere enn ved små avstander mellom isobarer og store trykkgradienter.

Faktorer som påvirker vindhastighet

En av dem og den viktigste har allerede blitt utt alt ovenfor - dette er trykkgradienten mellom naboluftmasser.

I tillegg til dette avhenger gjennomsnittlig vindhastighet av topografien til overflaten den blåser over. Eventuelle uregelmessigheter i denne overflaten hindrer bevegelsen av luftmasser betydelig. For eksempel burde alle som har vært i fjellet minst én gang ha lagt merke til at vinden er svak ved foten. Jo høyere du klatrer i fjellsiden, desto sterkere føles vinden.

Av samme grunn blåser vinden sterkere over havoverflaten enn over land. Den er ofte erodert av raviner, dekket med skog, åser og fjellkjeder. Alle disse inhomogenitetene, som ikke er overhav og hav, bremse ned eventuelle vindkast.

Høyt over jordens overflate (i størrelsesorden flere kilometer) er det ingen hindringer for horisontal bevegelse av luft, så vindhastigheten i den øvre troposfæren er høy.

En annen faktor som er viktig å ta hensyn til når man snakker om bevegelseshastigheten til luftmasser er Coriolis-kraften. Det genereres på grunn av rotasjonen av planeten vår, og siden atmosfæren har treghetsegenskaper, avbøyes enhver bevegelse av luft i den. På grunn av det faktum at jorden roterer fra vest til øst rundt sin egen akse, fører Coriolis-kraftens virkning til vindens avvik til høyre på den nordlige halvkule, og til venstre på den sørlige.

Merkeverdig nok har denne effekten av Coriolis-kraften, som er ubetydelig på lave breddegrader (tropene), en sterk innflytelse på klimaet i disse sonene. Faktum er at nedgangen i vindhastighet i tropene og ved ekvator oppveies av økte oppstrømninger. Sistnevnte fører i sin tur til intens dannelse av cumulusskyer, som er kilder til kraftige tropiske byger.

Instrument for måling av vindhastighet

Det er en vindmåler, som består av tre kopper plassert i en vinkel på 120o i forhold til hverandre, og festet på en vertikal akse. Prinsippet for drift av et vindmåler er ganske enkelt. Når vinden blåser, opplever koppene sitt trykk og begynner å rotere på aksen. Jo sterkere lufttrykket er, jo raskere spinner de. Etter å ha målthastigheten på denne rotasjonen, kan du nøyaktig bestemme vindhastigheten i m/s (meter per sekund). Moderne vindmålere er utstyrt med spesielle elektriske systemer som uavhengig beregner den målte verdien.

Vindhastighetsanordningen basert på rotasjonen av koppene er ikke den eneste. Det er et annet enkelt verktøy k alt pitotrøret. Denne enheten måler det dynamiske og statiske vindtrykket, og forskjellen mellom disse kan nøyaktig beregne hastigheten.

Beaufort-skala

Informasjon om vindhastighet, uttrykt i meter per sekund eller kilometer i timen, sier for de fleste – og spesielt for seilere – lite. Derfor foreslo den engelske admiralen Francis Beaufort på 1800-tallet å bruke en eller annen empirisk skala for evaluering, som består av et 12-punktssystem.

Jo høyere Beaufort-skalaen er, desto sterkere blåser vinden. For eksempel:

• Tallet 0 tilsvarer absolutt ro. Med den blåser vinden med en hastighet som ikke overstiger 1 mph, det vil si mindre enn 2 km/t (mindre enn 1 m/s).
• Midt på skalaen (nummer 6) tilsvarer en sterk bris, hvis hastighet når 40-50 km/t (11-14 m/s). En slik vind er i stand til å heve store bølger på havet.
• Beaufort Maximum (12) er en orkan som overskrider 120 km/t (mer enn 30 m/s).

Hovedvinder på planeten Jorden

De er vanligvis klassifisert i atmosfæren på planeten vår som en av fire typer:

• Global. er dannetsom et resultat av kontinentenes og havenes forskjellige evne til å varme opp fra solens stråler.
• Sesongbestemt. Disse vindene endres med årstiden, som bestemmer hvor mye solenergi et bestemt område av planeten mottar.
• Lok alt. De er knyttet til særegenhetene ved den geografiske plasseringen og topografien til det aktuelle området.
• Roterende. Dette er de sterkeste bevegelsene av luftmasser som fører til dannelsen av orkaner.

Hvorfor er det viktig å studere vind?

I tillegg til at informasjon om vindhastighet er inkludert i værmeldingen, som enhver innbygger på planeten tar hensyn til i livet sitt, spiller luftbevegelse en stor rolle i en rekke naturlige prosesser.

Så han er en bærer av plantepollen og er involvert i distribusjonen av frøene deres. I tillegg er vind en av hovedkildene til erosjon. Dens ødeleggende effekt er mest utt alt i ørkener, når terrenget endres dramatisk i løpet av dagen.

Vi bør heller ikke glemme at vinden er energien folk bruker i økonomiske aktiviteter. I følge generelle estimater utgjør vindenergi omtrent 2 % av all solenergi som faller på planeten vår.