Γιατί φυσούν οι άνεμοι; Γιατί προκύπτει ο άνεμος; Η αξία του ανέμου στη φύση

Ο άνεμος είναι ένα ρεύμα αέρα,κινείται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Σε άλλους πλανήτες, είναι μια μάζα αερίων που χαρακτηρίζουν την επιφάνεια τους. Στη Γη, ο άνεμος κινείται κυρίως οριζόντια. Η ταξινόμηση, κατά κανόνα, πραγματοποιείται σύμφωνα με την ταχύτητα, την κλίμακα, τους τύπους δυνάμεων, την κλήση, τους τόπους διανομής. Υπό την επίδραση των ροών είναι διάφορα φυσικά φαινόμενα και καιρικές συνθήκες. Ο άνεμος προωθεί τη μεταφορά σκόνης, σπόρων φυτών, διευκολύνει την κίνηση των ιπτάμενων ζώων. Αλλά πώς εμφανίζεται μια κατευθυνόμενη ροή αέρα; Πού φυσάει ο άνεμος; Τι καθορίζει τη διάρκεια και τη δύναμή του; Και ούτως ή άλλως, γιατί οι άνεμοι φυσούν; Σχετικά με αυτό και πολλά άλλα - αργότερα στο άρθρο.

Ταξινόμηση

Πρώτα απ 'όλα, οι άνεμοι χαρακτηρίζονται από δύναμη,την κατεύθυνση και τη διάρκεια. Οι ριπές θεωρούνται ισχυρές και βραχυπρόθεσμες κινήσεις (μέχρι και αρκετά δευτερόλεπτα) των ρευμάτων αέρα. Εάν ένας ισχυρός άνεμος μεσαίας διάρκειας φυσά (περίπου ένα λεπτό), τότε ονομάζεται καταιγίδα. Μεγαλύτερες ροές αέρα ονομάζονται ανάλογα με τη δύναμή τους. Έτσι, για παράδειγμα, ένας άνεμος που ανατινάζει στην ακτή είναι ένα αεράκι. Υπάρχει τυφώνας, τυφώνας, καταιγίδα, καταιγίδα. Η διάρκεια των ανέμων μπορεί επίσης να είναι διαφορετική. Ορισμένοι διαρκούν για αρκετά λεπτά, για παράδειγμα. Το Breeze, ανάλογα με τη διαφορά θερμοκρασίας στην επιφάνεια του ανάγλυφου κατά τη διάρκεια της ημέρας, μπορεί να διαρκέσει μερικές ώρες. Η τοπική και γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας αποτελείται από εμπορικούς ανέμους και μουσώνες. Και οι δύο αυτοί τύποι ανήκουν στην κατηγορία των "παγκόσμιων" ανέμων. Οι μουσώνες προκαλούνται από εποχιακές μεταβολές της θερμοκρασίας και έχουν διάρκεια έως και αρκετούς μήνες. Οι άνεμοι του εμπορίου είναι οι μάζες του αέρα που διακινούνται συνεχώς. Λόγω διαφορών θερμοκρασίας σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη.

Πώς να εξηγήσει στο παιδί, γιατί ο άνεμος φυσάει;

Για τα παιδιά σε νεαρή ηλικία, αυτό το φαινόμενοαντιπροσωπεύει ένα ξεχωριστό ενδιαφέρον. Το παιδί δεν καταλαβαίνει πού σχηματίζεται η ροή του αέρα, εξαιτίας του τι σε ένα μέρος είναι και σε ένα άλλο - όχι. Αρκεί απλώς να εξηγήσουμε στο παιδί ότι, για παράδειγμα, ο χειμώνας, για παράδειγμα, φυσάει λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας. Πώς συμβαίνει αυτή η διαδικασία; Είναι γνωστό ότι η ροή αέρα είναι μια μάζα μορίων αερίου της ατμόσφαιρας, κινούνται μαζί σε μία κατεύθυνση. Μια μικρή ροή αέρα, που φυσάει ένα ψηλό κτίριο, μπορεί να σφυρίζει, να σκίζει τα καπέλα από τους περαστικούς. Αλλά αν η μάζα των μορίων αερίου έχει μεγάλο όγκο και πλάτος πολλών χιλιομέτρων, μπορεί να καλύψει αρκετά μεγάλη απόσταση. Σε κλειστά δωμάτια, ο αέρας ουσιαστικά δεν κινείται. Και η ύπαρξή της μπορεί να ξεχαστεί. Αλλά αν βάλετε, για παράδειγμα, ένα χέρι από το παράθυρο ενός κινούμενου αυτοκινήτου, μπορείτε να νιώσετε τη ροή του αέρα, τη δύναμή του και την πίεση του. Πού φυσάει ο άνεμος; Η κίνηση ροής οφείλεται στη διαφορά πίεσης σε διάφορα μέρη της ατμόσφαιρας. Ας εξετάσουμε αυτή τη διαδικασία με περισσότερες λεπτομέρειες.

Η διαφορά στην ατμοσφαιρική πίεση

Γιατί λοιπόν ο άνεμος φυσάει; Για τα παιδιά, είναι καλύτερο να αναφέρουμε το παράδειγμα ενός φράγματος. Από τη μία πλευρά, το ύψος της στήλης ύδατος, για παράδειγμα, είναι τρία, και από την άλλη - έξι μέτρα. Κατά το άνοιγμα των υδρευμάτων, το νερό ρέει στην περιοχή όπου είναι μικρότερη. Περίπου το ίδιο συμβαίνει και με τα ρεύματα αέρα. Σε διαφορετικά μέρη της ατμόσφαιρας, η πίεση είναι διαφορετική. Αυτό οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας. Στον ζεστό αέρα, η κίνηση των μορίων είναι ταχύτερη. Τα σωματίδια τείνουν να πετούν μεταξύ τους σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Από την άποψη αυτή, ο θερμός αέρας είναι περισσότερο αποφορτισμένος και ζυγίζει λιγότερο. Ως αποτέλεσμα, η πίεση που δημιουργεί μειώνεται. Εάν μειωθεί η θερμοκρασία, τα μόρια σχηματίζουν πιο κοντά σμήνη. Ο αέρας, αντίστοιχα, ζυγίζει περισσότερο. Η πίεση σε αυτή την περίπτωση αυξάνεται. Ομοίως με το νερό, ο αέρας έχει την ιδιότητα να ρέει από τη μια ζώνη στην άλλη. Έτσι, η ροή περνά από την περιοχή με αυξημένη πίεση στην περιοχή με μειωμένη. Αυτός είναι ο λόγος που οι άνεμοι φυσούν.

Κίνηση ρευμάτων κοντά σε δεξαμενές

Γιατί ο άνεμος φυσάει από τη θάλασσα; Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα. Σε μια ηλιόλουστη μέρα, οι ακτίνες θερμαίνουν τόσο την ακτή όσο και τη λίμνη. Αλλά το νερό θερμαίνεται πολύ πιο αργά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα επιφανειακά θερμά στρώματα αρχίζουν αμέσως να αναμιγνύονται με τα βαθύτερα και συνεπώς τα ψυχρά στρώματα. Αλλά η ακτή θερμαίνεται πολύ πιο γρήγορα. Και ο αέρας πάνω από αυτό είναι πιο αποφορτισμένος, και η πίεση, αντίστοιχα, είναι χαμηλότερη. Ατμοσφαιρικά ρεύματα βυθίζονται από τη λίμνη στην ακτή - σε μια πιο ελεύθερη περιοχή. Εκεί ζεσταίνουν, σηκώνονται, κάνοντας και πάλι χώρο. Αντίθετα, εμφανίζεται ξανά μια δροσερή ροή. Έτσι κυκλοφορεί ο αέρας. Στην παραλία, οι παραθεριστές μπορούν να αισθάνονται περιοδικά ένα ελαφρύ δροσερό αεράκι.

Αξία των ανέμων

Ανακαλύπτοντας γιατί οι άνεμοι φυσούν, πρέπει να πούμεΤι επιπτώσεις έχουν στη ζωή στη Γη; Ο άνεμος έχει μεγάλη σημασία για τον ανθρώπινο πολιτισμό. Το Vortex ρέει εμπνευσμένους ανθρώπους για τη δημιουργία μυθολογικών έργων, επεκτάθηκε το εμπορικό και πολιτισμικό εύρος και επηρέασε τα ιστορικά φαινόμενα. Οι άνεμοι λειτουργούσαν επίσης ως προμηθευτές ενέργειας για διάφορους μηχανισμούς και συναρμολογήσεις. Λόγω της κίνησης των ρευμάτων αέρα, τα ιστιοφόρα έχουν την ευκαιρία να ξεπεράσουν σημαντικές αποστάσεις κατά μήκος των ωκεανών και των θαλασσών και μπαλόνια - σε όλο τον ουρανό. Για τα σύγχρονα αεροσκάφη, οι άνεμοι έχουν μεγάλη πρακτική σημασία - σας επιτρέπουν να εξοικονομήσετε καύσιμα και να αυξήσετε την ανύψωση. Αλλά πρέπει να πούμε ότι τα ρεύματα αέρα μπορούν επίσης να βλάψουν ένα άτομο. Έτσι, για παράδειγμα, λόγω των διακυμάνσεων της κλίσης του ανέμου, μπορεί να χαθεί ο έλεγχος του ελέγχου του αεροσκάφους. Στις μικρές λίμνες, τα ρεύματα αέρα και τα κύματα που προκαλούνται από αυτά μπορούν να καταστρέψουν τα κτίρια. Σε πολλές περιπτώσεις, οι άνεμοι συμβάλλουν στην αύξηση της κλίμακας της φωτιάς. Γενικά, τα φαινόμενα που σχετίζονται με το σχηματισμό των ρευμάτων αέρα, επηρεάζουν με ποικίλους τρόπους την άγρια ​​φύση.

Παγκόσμια εφέ

Σε πολλά μέρη του κόσμου, στον αέραμάζα, έχοντας μια συγκεκριμένη κατεύθυνση κίνησης. Στην περιοχή των πόλων είναι συνήθως κυριαρχείται από την Ανατολική και σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - δυτικούς ανέμους. Στις τροπικές περιοχές, ο αέρας ρέει και πάλι στην ανατολική κατεύθυνση. Στα όρια μεταξύ αυτών των ζωνών - την υποτροπική κορυφογραμμή και το πολικό μέτωπο - βρίσκονται οι λεγόμενες ήσυχες περιοχές. Οι επικρατούντες άνεμοι στις ζώνες αυτές απουσιάζουν. Εδώ η κίνηση του αέρα γίνεται κυρίως κατακόρυφα. Αυτό εξηγεί την εμφάνιση της υψηλής ζώνης υγρασία (κοντά στο πολικό μέτωπο) και Desert (περίπου υποτροπικά ράχη).

Τροπικά

Σε αυτό το τμήμα του πλανήτη προς τη δυτική κατεύθυνσηΕμπορικοί άνεμοι, πλησιάζοντας τον ισημερινό. Λόγω της συνεχούς μετατόπισης αυτών των ρευμάτων αέρα, υπάρχει ανάμιξη των ατμοσφαιρικών μαζών στη Γη. Αυτό μπορεί να εκδηλωθεί σε μεγάλη κλίμακα. Για παράδειγμα, οι εμπορικοί άνεμοι που μετακινούνται πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό μεταφέρουν σκόνη από αφρικανικές ερημικές περιοχές στις Δυτικές Ινδίες και σε περιοχές της Βόρειας Αμερικής.

Τοπικά αποτελέσματα του σχηματισμού μάζας αέρα

Ανακαλύπτοντας γιατί φυσάει ο άνεμος, θα πρέπει επίσης να πούμεΗ επίδραση της παρουσίας ορισμένων γεωγραφικών αντικειμένων. Ένα από τα τοπικά αποτελέσματα του σχηματισμού των αέριων μαζών είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ μη πολύ απομακρυσμένων περιοχών. Μπορεί να ενεργοποιηθεί με διαφορετικούς συντελεστές απορρόφησης φωτός ή διαφορετική θερμική χωρητικότητα της επιφάνειας. Πιο έντονα, η τελευταία επίδραση εκδηλώνεται μεταξύ της επιφάνειας του νερού και της γης. Το αποτέλεσμα είναι ένα αεράκι. Ένας άλλος τοπικός παράγοντας σπουδαιότητας είναι η παρουσία των ορεινών συστημάτων.

Η επίδραση των βουνών

Αυτά τα συστήματα μπορεί να είναι ένα είδος φραγμούστο δρόμο της ροής του αέρα. Επιπλέον, τα βουνά σε πολλές περιπτώσεις προκαλούν οι ίδιοι άνεμο. Ο αέρας πάνω από τους λόφους είναι θερμότερος από τις ατμοσφαιρικές μάζες πάνω από τις πεδιάδες στο ίδιο υψόμετρο. Αυτό συμβάλλει στον σχηματισμό ζωνών μειωμένης πίεσης πάνω από τις οροσειρές και τον σχηματισμό ανέμου. Αυτό το φαινόμενο προκαλεί συχνά την εμφάνιση ατμοσφαιρικών κινούμενων μαζών ορεινών κοιλάδων. Οι άνεμοι αυτοί κυριαρχούν σε περιοχές με τραχύ έδαφος.

Η αυξημένη τριβή κοντά στην επιφάνεια της κοιλάδας οδηγείΣτην απόκλιση της παράλληλης ροής αέρα προς το ύψος των κοντινών βουνών. Αυτό συμβάλλει στο σχηματισμό ρεύματος υψηλού ύψους τζετ. Η ταχύτητα αυτής της ροής μπορεί να υπερβεί τη δύναμη του περιβάλλοντος ανέμου μέχρι 45%. Όπως προαναφέρθηκε, τα βουνά μπορούν να λειτουργήσουν ως εμπόδιο. Όταν το κύκλωμα διασχίζεται, η ροή αλλάζει την κατεύθυνση και τη δύναμή του. Οι διαφορές στις οροσειρές έχουν σημαντική επίδραση στην κίνηση του ανέμου. Για παράδειγμα, αν υπάρχει μια διέλευση στην ορεινή αλυσίδα, η οποία υπερβαίνει την ατμοσφαιρική μάζα, η ροή περνά μέσα από αυτήν με αισθητή αύξηση της ταχύτητας. Σε αυτή την περίπτωση, το φαινόμενο Bernoulli λειτουργεί. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ακόμη και μικρές διαφορές στο υψόμετρο προκαλούν διακυμάνσεις στην ταχύτητα του ανέμου. Λόγω της σημαντικής κλίσης της ταχύτητας του αέρα, η ροή γίνεται τυρβώδης και συνεχίζει να παραμένει τόσο πίσω από ένα βουνό στην πεδιάδα σε μια ορισμένη απόσταση. Τέτοιες επιδράσεις έχουν ιδιαίτερη σημασία σε ορισμένες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, είναι σημαντικά για την απογείωση και την προσγείωση αεροσκαφών σε ορεινά αεροδρόμια.