Что значит сильный ветер. Образование ветра

Причины появления ветра можно рассматри­вать по-разному. Во-первых, можно рассматри­вать ветер применительно к своему району и, во-вторых, применительно ко всей поверхности Зем­ли.

В любой местности существует разница давле­ния, поэтому в данном районе дует ветер. Если ты живешь на морском побережье, ты можешь наблюдать это каждый день. В течение дня суша нагревается, воздух, находящийся над землей, поднимается вверх, а холодный ветер с моря за­нимает его место. Ночью земля остывает, вода же остается теплой, теплый воздух, находящийся над водой, поднимается вверх, и бриз уже дует с бе­рега, занимая место теплого поднимающегося воздуха.

То, что происходит в нашем районе, происхо­дит с ветром и в больших масштабах на земном шаре. На Земле самым теплым местом является экватор. Поэтому в этой полосе теплый воздух постоянно поднимается вверх. Этот воздух на­правляется в сторону полюсов, на север и юг. За­тем на определенных широтах, называемых «кон­ские широты», он опускается вниз и продолжает свое движение, но уже в двух направлениях - к полюсам и экватору.

Если бы не было вращения Земли, существо­вали бы только северные и южные ветры. Но из-за вращения Земли все ветры в Северном полу­шарии сдвигаются вправо, в Южном полуша­рии - влево. Ветры, дующие с «конских широт» в сторону экватора, называются «пассаты», в сторо­ну полюсов - «весты». Соединенные Штаты в ос­новном находятся в зоне «вестов».

В других частях земного шара также сущест­вуют свои «доминирующие ветры». Как ты уже понял, ветры ниоткуда не берутся, причина их появления - в различной степени нагревания по­верхности Земли в разных ее регионах.

Что такое реактивные потоки?

Сегодня мы часто слышим слово «реактив­ный», и ты считаешь, что понятие «реактивные потоки» в данном случае связано с реактивными самолетами. Но это совершенно не так!

Реактивные потоки являются частью системы ветров вокруг Земли, поэтому начнем с понятия «ветер». Ветры - это потоки воздуха, движущиеся параллельно поверхности земли и на небольшом расстоянии от нее.

Перемещение ветров в основном связано с на­личием районов с различными давлениями, поэ­тому ветры дуют из районов с высоким давлени­ем в районы с низким.

В глобальном (а не местном) масштабе можно сказать, что, в целом, холодный воздух перемещается от полюсов к экватору, а теплый - от эк­ватора к полюсам. Это не равномерные потоки, а турбулентные струи воздуха. Различные условия влияют на погоду в каждом районе. На величину давления может оказывать влияние местный ис­точник тепла. На направление ветра в районе оказывает влияние расположение суши, водной поверхности, гор.

И, наконец, в некоторых районах существуют участки, где почти постоянно существует высокое давление. Эти участки называются «антицикло­ны», и они определяют направление ветров в дан­ном регионе.

Итак, ты можешь себе представить в целом, отчего дует ветер и что воздействует на него. Но все это относится к ветрам, которые дуют в ниж­них слоях атмосферы. Как известно, вокруг Зем­ли существует атмосфера, которая простирается до высоты 2800 км. В верхних слоях атмосферы существуют другие условия для ветра. Ветры здесь дуют с большей скоростью, чем у поверх­ности Земли. На высоте порядка 9 км скорость ветра достигает такой величины, что его называ­ют «реактивным потоком». Скорость такого пото­ка достигает 200-400 км в час.

Ветер дует всегда из мест с большим давлением возду-ха в те места, где атмосферное давление меньше.

Бризы

Бризы (франц. «брисе» — лёгкий ветер) — это ветры, дующие днём с моря на сушу, ночью с суши на море.

Поверхность земли нагревается неравно-мерно. В летний день, например, поверхность суши нагревается сильнее. От нагревания воздух расширяется и становится легче. Часть нагретого воздуха поднимается вверх, а более холодный с моря начинает перемещаться в сторону суши. Такой ветер называют дневным бризом (рис. 113). Если в это время измерить атмосферное давление над су-шей и над морем, то окажется, что над сушей оно будет меньше.

Если же измерить атмосферное давление вечером, то оно бу-дет меньше над морем, так как вода в море ночью более тёплая, а от неё нагревается и воздух. Значит, ночной бриз будет дуть с суши на море (рис. 114).

Тропические ветры

• Пассаты.
• Муссоны — ветры, дующие зимой с суши на море, летом с моря на су-шу.

Для того чтобы правильно предсказать погоду , очень важно знать направление и силу ветра. Северный ветер приносит похолодание, южный — потепление, ветер с моря не-сёт влагу, из засушливых областей дуют сухие ветры.

Направление ветра

Называют ветер по той стороне горизонта, куда он дует: если ветер подул с северо-запада, то говорят, что он северо-западный, если с юго-запада — юго-западный.

Определение направления ветра

Направление ветра можно определить по развевающемуся флажку, по направлению дыма, идущего из труб, но более точно это можно сделать с помощью флюгера (голл. «флюгер» — крыло) — прибора для определения направления и силы ветра.

Стрелка флюгера (она называется флюгарка) свободно вра-щается на стержне и острым концом всегда бывает направлена против ветра. Ниже стрелки прикреплены неподвижно восемь стерженьков — указателей основных и промежуточных сторон горизонта.

Сила ветра

Сила ветра не всё время бывает одина-ковой. В одни дни ветер бывает едва заметен, в другие — та-кой сильный, что того и гляди деревья с корнем выворотит. На-блюдения показали, что если между двумя местами на земном шаре разница в давлении небольшая, то ветер будет слабый. Если же разница в давлении большая, то ветер будет сильный.

Значит, чем больше разность давления между двумя сосед-ними участками земной поверхности, тем быстрее передвигается воздух от места с большим давлением в место с меньшим дав-лением, тем сильнее будет ветер.

Определение силы ветра

Вместе со стрелкой флюгера вращается и рамка, укреплённая выше флюгарки. В этой рамке свободно висит металлическая пластинка, прикреплённая за верхний конец. Чем сильнее ветер, тем больше отклоняется пластинка от своего обычного положе-ния. По отклонению пластинки и судят о силе ветра. Силу и скорость ветра можно определить приблизительно (рис. 115).

Построение розы ветров

Для того чтобы составить розу ветров (рис 117), необходимо сначала начертить схему, показывающую основные и промежуточные стороны горизонта. Начиная от центра, отложите на линии пока-зывающей направление на север столько от-резков по полсантиметра, сколько в исследуемом промежутке дней, когда дули северные ветры, затем на линии, показывающей направление на северо-восток, отложите столько таких же отрезков, сколько было северо-восточных ветров. То же самое сделайте на всех направлениях. Теперь соедините концы получившихся отрезков на каждом направлении, и у вас получится чер-тёж, по которому сразу можно определить, какие ветры преобладали в этот промежуток времени. Материал с сайта

Ветер играет важную роль в на-шей жизни . Если бы не было ветра, тучи разражались бы дож-дём в том месте, где они возникли. Над океанами , где влаги и так более чем достаточно, не прекращались бы ливни, а на сушу не выпадало бы ни капли дождя. Это ветер приносит живитель-ную влагу на поля и леса, благодаря ветру не пересыхают реки и озёра . А тёплые океанические течения ? Они своим происхожде-нием также обязаны ветру. Ветер очищает воздух, которым мы дышим. Отработанные газы от автомобильных двигателей, дым от заводов и фабрик, углекислый газ, выделяемый при дыхании человеком и многими другими живыми организмами , — всё это сильно загрязняет воздух. Ветер уносит этот загрязнённый воз-дух, а взамен его приносит чистый.

Ветряные двигатели

С давних времён человек начал использовать силу ветра. В древнем Египте уже были ветряные двигатели для размола зерна и для подъёма воды из Нила на поля. На парусных судах отважные мореплаватели совершали далёкие путешествия.

В засушливых областях ветряные двигатели приводят в дви-жение насосы, которые подают воду на поля, а там, где мест-ность заболочена, ветродвигатели помогают её осушать (рис. 116).

Широко используются ветродвига-тели на станциях полярников, зимующих на островах Северного Ле-довитого океана и в Антарктиде. Не-смотря на суровые морозы, ветродви-гатели работают там безотказно. Они всегда дают полярникам свет и тепло, питают током их радиоустановки.

Взаимоотношения человека и ветра всегда были чрезвычайно тесно связаны друг с другом. Именно от этого природного явления в доисторические времена (как, впрочем, и сейчас) нередко напрямую зависела жизнь человека. С его помощью человечество смогло развить ремёсла и значительно облегчить себе жизнь, что можно наблюдать даже на таком банальном примере, как ветряная мельница. Нет ничего удивительного в том, что сколько существует человечество, столько люди задавали и по сей день задают себе и друг другу вопрос, почему дует ветер?

Эта загадка до сих пор остаётся чрезвычайно сложной не только для понимания ребёнка, но и взрослого человека. Учёные, которые изучают неживую природу, до сих пор спорят о том, почему дует ветер, откуда дует ветер и куда дует ветер.

Научно-технический энциклопедический словарь даёт определение ветру — как поток воздушных масс (смеси газов, частицы которых беспрепятственно летают в пространстве), который быстро передвигается параллельно поверхности Земли. Ещё одно толкование ветра говорит о том, что ветер – это природное явление, заставляющее воздушные массы двигаться из-за тех или иных изменений, которые происходят в окружающей среде.

Ветер зарождается из-за неравномерного распределения давления в атмосфере. Как только он появляется, он сразу же начинает двигаться от зоны высокого давления к зоне низкого. Если говорить проще, почему дует ветер, то можно смело заявить, что если бы не Солнце, суша и Мировой океан нашей планеты, то воздух через довольно-таки непродолжительное время стал бы повсюду иметь одинаковую температуру и влажность, из-за чего ветер не дул бы никогда.

Как движутся воздушные массы

На протяжении дня поверхность нашей планеты неравномерно нагревается. Это касается не только предметов, которые находятся на расстоянии друг от друга, но и тех, которые расположены совсем рядом. Например, за один и тот же период времени вещи более тёмного цвета нагреваются (впитывают тепло) намного больше, чем светлые. То же самое можно сказать, сравнивая воду с сушей (последняя отражает меньшее количество солнечных лучей).

В свою очередь, нагретые предметы неравномерно передают тепло воздуху, который их окружает. Например, поскольку земля нагревается намного больше, чем вода, то днём воздух с земли поднимается вверх, а более холодный – с моря, идёт на его место. Ночью происходит обратный процесс – тогда как земля остыла, воды моря остаются тёплыми. Соответственно, тёплый воздух над морем, уходит вверх, а воздух с суши идёт на его место.

Более тёплый воздух поднимается вверх, где сталкивается с холодным. Это происходит потому, что нагретый воздух становится лёгким – и стремится вверх, а холодный наоборот, тяжелеет, и устремляется вниз. Чем большую разницу имеют температуры холодного и тёплого потока, тем сильнее обычно дул ветер. Таким образом, возникает не только лёгкий ветерок, но и небольшие вихри, ураганы и даже смерчи.

Сам воздух всюду стремится быть одинаковым. Когда образовывается некая неоднородность (в одном месте теплее, в другом холоднее, в третьем – частичек газов больше, в четвёртом – меньше), он горизонтально перемещается, пытаясь ликвидировать «неравенство».

Подобный процесс происходит по всей территории земного шара. Наиболее тёплое место на нашей планете – это экватор. Именно здесь нагретый тёплый воздух всё время уходит вверх, а оттуда направляется или к Северному, или Южному полюсам. После этого он на определённых широтах спускается снова на землю и начинает двигаться. Куда именно ветер дует – смотря по обстоятельствам. Может, дальше к полюсам, а может – возвращаться к экватору.

Вращение Земли

На потоки движения воздушных масс действует вращение нашей планеты. Именно из-за него все ветры, которые дуют в Северном полушарии, сдвигаются в правую, а в Южном – в левую стороны.

Атмосферное давление

Наш организм, даже не зная этого, всё время ощущает на себе давление воздуха – несмотря на то, что он кажется нам абсолютно невесомым. Согласно последним научным данным, вся атмосфера нашей Земли (иначе говоря, слой газов), состоящая преимущественно из азота и кислорода, весит пять квадриллионов тонн.

Атмосферное давление в разных местах Земли – разное. Молекулы газов стремятся возместить это, и постоянно на огромной скорости двигаются в разных направлениях (эти частицы из-за силы притяжения Земли полностью к ней привязаны, и улететь в космос никак не могут).

Вот так и получается, что ветер – это перемещение огромного количества молекул атмосферных газов в одном направлении. Воздушные массы обычно перетекают из зоны повышенного давления (когда воздух холодный – антициклон) в район пониженного (когда он тёплый – циклон), заполняя тем самым пустоты разреженного воздуха.

Классификация ветров

Сильные ветры, которые имеют среднюю продолжительность (одна минута) – это шквалы. Существуют такие виды ветров:

• Бриз – тёплый ветер возле моря, где можно наблюдать легкий ветер, дующий на побережье. Направление ветра изменяется на протяжении суток дважды. Дневной (или морской) зачастую дул с моря на берег, ночной (или береговой) – наоборот. Скорость бриза обычно составляет от 1 до 5 м/с;
• Буря – чрезвычайно сильный ветер, скорость которого составляет от 16 до 20 м/с.
• Шторм – возникает во время циклона, скорость – от 15 до 32 м/с;
• Ураган – очень сильная буря, которую вызвали двигающие в разных направлениях на огромной скорости воздушные массы, скорость которых – от 32 м/с;
• Тайфун – ураган огромной разрушительной силы, который дул и дует в основном возле восточного побережья Азии, на Дальнем Востоке, а также западной части Тихого океана.

Порывы ветра – это кратковременные (несколько секунд) и сильные (несколько часов и даже месяцев) перемещения воздушных масс. Например, для тропического климата выделяют следующие типы ветров:

• Муссоны – ветра, характерны в основном для тропических областей, дуют несколько месяцев, иногда изменяя направление ветра. Летом – с океана на сушу, зимой – наоборот. При этом летом муссоны характеризует повышенная влажность.
• Пассаты – такой ветер обычно дул и дует в тропических широтах на протяжении целого года, в Северном полушарии – с северо-восточного направления, в Южном – с юго-восточного. Друг от друга их отделяет безветренная полоса.

Из-за постоянного изменения давления направление ветра постоянно меняется. Но в любом случае ветер всегда перемещается из области высокого давления в область низкого.

На протяжении тысячелетий люди наблюдали за ветрами, делали определённые выводы, выдвигали гипотезы, составляли графики для того, чтобы как можно лучше использовать в своей деятельности это удивительное явление неживой природы. Так, появилась так называемая Роза ветров – чертёж, точнее сказать – диаграмма, которая изображает, как именно ветер дует в конкретной местности.

Составляют Розу ветров таким образом: из центра на расстоянии друг от друга в 45° чертят восемь прямых, на которые наносят метки длиной, пропорциональной или частоте ветров, или их скоростям. После этого концы меток соединяют и получаются две многоугольные фигуры – Роза повторяемости ветров, и Роза скорости ветров.

Роза ветров даёт возможность определить направление, силу, и продолжительность преобладающего ветра, а также частоту воздушных потоков. Розу ветров чертят как для того, чтобы определить средние показатели, так и для определения максимальных значений. Можно создать комплексный чертёж, на котором будут нанесены диаграммы, состоящие сразу из нескольких параметров, которые также будут показывать куда ветер дует.

Чертежи чрезвычайно необходимых человеку – при строительстве, для решения различных хозяйственных задач (например, в последнее время благодаря ветру появилась возможность получать электроэнергию) и т.п. Ведь ветер вполне может быть, как другом, так и врагом – если не обращать на него внимание и не учитывать его влияние на окружающую среду, он вполне способен нанести непоправимый ущерб, разрушив созданное человеком творение. Хотя ветер — это неконтролируемое человеком явление, поскольку он дул и будет дуть куда ему захочется, но теперь человечество может предсказать ориентировочное его направление и силу, что может спасти многие жизни.

• Ве́тер - поток воздуха, который быстро движется параллельно земной поверхности. На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении; на других планетах он является потоком свойственных этим планетам атмосферных газов. Сильнейшие ветры Солнечной системы наблюдаются на Нептуне и Сатурне. Солнечный ветер является потоком разрежённых газов от звезды, а планетарный ветер является потоком газов, отвечающих за дегазацию планетарной атмосферы в космическое пространство. Ветры, как правило, классифицируют по масштабам, скорости, видам сил, которые их вызывают, местам распространения и воздействию на окружающую среду.

  Ветры классифицируют, в первую очередь, по их силе, продолжительности и направлению. Таким образом, порывами принято считать кратковременные (несколько секунд) и сильные перемещения воздуха. Сильные ветры средней продолжительности (примерно 1 минута) называются шквалами. Названия более продолжительных ветров зависят от силы, например, такими названиями являются бриз, буря, шторм, ураган, тайфун. Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры - муссоны - имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разных широтах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы.

  Ветры всегда влияли на человеческую цивилизацию, они вдохновляли на мифологические рассказы, влияли на исторические действия, расширяли диапазон торговли, культурного развития и войн, поставляли энергию для разнообразных механизмов производства энергии и отдыха. Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам. Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива. Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара.

  Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения, которые формируют различные виды грунтов (например, лёсс) или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу.

  Ветер возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направлен от зоны высокого давления к зоне низкого давления. Вследствие непрерывного изменения давления во времени и в пространстве скорость и направление ветра постоянно меняются. С высотой скорость ветра меняется из-за убывания силы трения.

  Для визуальной оценки скорости ветра служит шкала Бофорта. Метеорологическое направление ветра указывается азимутом точки, откуда дует ветер; тогда как аэронавигационное направление ветра - куда дует, таким образом значения различаются на 180°. Многолетние наблюдения за направлением и силой ветра изображают в виде графика - розы ветров.

  В ряде случаев важным является не само направление ветра, а положение объекта относительно него. Так, при охоте на животное с острым нюхом к нему подходят с подветренной стороны - во избежание распространения запаха от охотника в сторону животного.

  Вертикальное движение воздуха называется восходящим или нисходящим потоком.

Ветер - Направление В, обозначается страной света, откуда он дует, причем для сокращения употребляются буквы латинского алфавита: N - обозначает север, Е - восток, S - юг, W - запад, С - затишье. Обыкновенно различают 8 направлений, или румбов, а именно, к вышеуказанным прибавляют: NE - северо-восток, SE - юго-восток, SW - юго-запад, NW - северо-запад. Моряки и различают 16 или 32 румба . В первом случае NNE - обозначает северо-северо-восток, ENE - востоко-северо-восток, ESE - востоко-юго-восток и т. д.; а если различают 32 румба, то прибавляют t (тен), напр., NtE означает ветер между N и NNE, EtN ветер между Е и ENE и т. д. Нужно еще добавить, что у наших моряков, особенно в военном флоте, принято голландское обозначение стран света - обычай, сохранившийся со времени Петра Великого: N - норд , Е - ост, S - зюйд , W - вест. Если требуется точное обозначение, то прибегают к градусам круга, начиная с N через Е, S, W и N. Таким образом, NE будет = 45°, NW = 315° и т. д. Иногда для сокращения цифр обозначают числа градусов от ближайшего из главных четырех направлений, напр., N2°E обозначает ветер на 2° вправо от N, a E2°N - ветер на 2° влево от Е.

Для измерения направления ветра служит флюгер (см. чертеж 1), который устанавливается вертикально на открытом и возвышенном месте, напр. на башне, крыше здания или высоком столбе.

Флюгер должен быть легко подвижен, иначе он не будет указывать слабых ветров, а также и возможно устойчив. В этом отношении клинообразные флюгера, как, например, изображенный на чертеже 1, заслуживают предпочтения. Шар слева служит противовесом. Внизу прикреплен указатель стран света. Вместо флюгера можно пользоваться и вымпелом, т. е. небольшим флагом, прикрепленным к шесту, или направлением дыма. Для наблюдения над движением слоев воздуха наблюдают движение облаков (см. это слово) и движение дыма высоких сопок (вулканов). Чертеж изображает флюгер, посредством которого можно приблизительно определить и скорость ветра, для чего сверху прикрепляется свободно вращающаяся на горизонтальной оси жестяная доска (а ). Во время затишья она висит вертикально, а при ветре поднимается, смотря по его силе, до одного из 8 штифтов (делений) на дуге (b), по следующей шкале:

В местах приморских и вообще там, где бывают очень сильные ветры, имеется в запасе другая, более тяжелая доска, которая при сильных ветрах надевается вместо обыкновенной. Для нее составлена особая шкала. Упомянутый флюгер с дощечкой - инструмент очень грубый; для более точного измерения скорости ветра употребляются анемометры (ветромеры), всего чаще изображенный на черт. 2 анемометр системы Робинсона.

На вертикальной оси свободно вращается горизонтальный крест, на концах которого прикреплены полые металлические полушария, обращенные отверстиями в одну сторону. Вращением чашек приводятся в движение зубчатые колеса, а они, в свою очередь, двигают стрелку циферблата, изображенную внизу чертежа. На материке Европы они обыкновенно дают показания в метрах. Если желаем узнать скорость ветра за данное время, то отсчитываем показания циферблата в начале и конце, вычитаем первое число из второго и делим на число протекших секунд. Если, напр., циферблат стоял на 15, а по окончании минуты на 90, то, следовательно, средняя скорость ветра была 1 1/4 метра в секунду.

Анемометр Робинсона легко превращается в самопишущий, или регистрирующий (см. ст. Метеорологические инструменты). Робинсоновы полушария, или кружала, довольно тяжелы, трение велико, а потому они обладают большою инерцией , т. е. не очень легко приводятся в движение, а раз приведенные в движение не останавливаются несколько секунд, а при сильном движении - и минут, после прекращения его. Бр. Ришар в Париже построили анемометр, в котором, вместо кружал приводятся в движение легкие алюминиевые крылья, очень легко приводящиеся в движение и легко останавливающиеся. Кроме скорости движения воздуха, важно еще знать силу ветра или давление, оказываемое на данную единицу поверхности. Она зависит от скорости движения и плотности среды, поэтому ветер одинаковой скорости далеко не окажет того же давления на данную поверхность в нижнем слое воздуха и на высокой горе, зимою и летом и т. д.

Затем часто, особенно во время бурь и вихрей, В. дует порывами, т. е. его сила или давление быстро меняются, и обыкновенные анемометры, записывающие скорость ветра, не в состоянии уследить за быстрыми изменениями силы ветра. Между тем для науки и практики очень важно знать в особенности наибольшее давление, которое бывает при бурях. Для измерения силы или давления ветра поступают следующим образом. Вертикально поставленная доска укреплена на флюгере, в середине квадратная подвижная часть, за нею укреплены пружины; на эту часть действует В., и по величине движения пружин судят о силе ветра. По новейшей формуле Ферреля, основанной на точных опытах

p = [(0,002698V 2)/(t + 0,004)] ×

где p - давление в английск. фунтах на квадратный английский фут, v - скорость ветра в английских милях в час, t - температура воздуха по ° C, Р 0 - давление 760 мм, Р - действительно наблюдаемое давление воздуха. Эта формула дает возможность вычислять соотношение между скоростью ветра и его силой (давлением). При давлении воздуха = 760 мм и температуре = 15°С имеем р = 0,00255v. Прежние формулы не принимали в расчет давления и температуры воздуха, а принимали эмпирически p = 0,005v ., т. е. почти вдвое более действительной величины. Наибольшее давление ветра очень важно знать для многих целей практической жизни, особенно для вычисления устойчивости зданий. Известная катастрофа - разрушение большого моста через залив Тэй (Forth of Tay) в Шотландии - произошла именно от того, что наибольшее давление не было верно рассчитано. Скорость В. на европейском материке обыкновенно обозначают в метрах в секунду, иногда в километрах или (у нас) верстах в час, а в Англии и Соединенных Штатах - в английских милях в час. Чтобы перевести числа, выраженные в этих единицах, в метры в секунду, нужно помножить версты в час на 3,38; километры в час на 3,6; англ. мили в час на 1,96 (следовательно, почти вдвое). В тех случаях, когда скорость ветра не измеряется, а определяется на глаз, она обозначается обыкновенно цифрами, или так наз. баллами, от 0 до 6.

Всего употребительнее так наз. Бофортова шкала, особенно на судах.

Следующая таблица дает возможность перевести баллы Бофортовой шкалы в метры в секунду. Для баллов 1 - 8 имеются правильные определения В. П. Кеппена. Для баллов 9 - 12 приходится довольствоваться менее точными числами Скотта, причем цифры последнего уменьшены мною в размере 8:10.

1. По Кеппену. 2. По Скотту исправлено.

Нужно заметить, что Бофортова шкала составлена еще в начале XIX столетия, главным образом для тогдашних военных парусных кораблей. Она до сих пор сохранилась у моряков в силу привычки, причем они руководствуются уже иными признаками для различных баллов.

Так как флюгер и анемометры обыкновенно помещают повыше, где строения, деревья и т. д. не мешают ветру, то наши метеорологические наблюдения показывают большую силу ветра, чем та, которую мы испытываем в самом нижнем слое воздуха. Разница далеко не мала. Напр., в Модене , в Италии , делались наблюдения по двум анемометрам, один из них был помещен на высоте 2 метров, а другой - 31 метра, над поверхностью почвы; скорость ветра была в отношении 1:1,8, т. е. по последнему почти вдвое более. Разность еще более, если в нижнем слое мы защищены от ветра деревьями, а анемометр помещен над ними. В густом лесу внизу бывает обыкновенно почти полное затишье, даже тогда, когда верхние ветви деревьев сильно раскачиваются ветром.

Сила ветра имеет большое влияние на распределение сыпучих тел по земной поверхности. Чем сильнее ветер, тем более размер частиц, которые носятся в воздухе или двигаются по поверхности; при ослаблении ветра они падают на землю. Малейшее препятствие для ветра, напр. забор, а особенно деревья и кустарники, немедленно отражается на сыпучих телах, несомых ветром; они отлагаются перед ними, а особенно за ними. Мы можем это видеть каждую зиму на способе залегания снега [Статьи А. Воейкова, "Снежный покров" (в "Записках И. Р. геогр. общ.", т. XXIII) и И. Н. Клингена, "Снежный покров" ("Метеор . Вести.", , № 6).], на берегах моря и в песчаных пустынях, на залегании дюн (см. это слово), наконец, во многих сухих странах внутри материков на пыли, почти постоянно носящейся в воздухе и осаждающейся в виде так назыв. лёсса (см. это сл.). Вообще исследование ветра в самом нижнем слое воздуха, в зависимости от его направления, условий погоды и действия разных препятствий, обещает очень важные результаты. Обыкновенные метеорологические станции довольствуются 8 румбами ветра, а при печатании месячных и годовых средних их наблюдений вычисляют число ветров в процентах. Положим, что в ноябре было наблюдаемо следующее число ветров, при трех наблюдениях в день: N6, NE11, Е8, SE10, S14, SW20, W11, NW8, С2; в таблице будет помещено:

Иногда таблицам направления дают еще такой вид; напр., для чисел предыдущей таблицы:

Это называется обозначением по наветренной стороне горизонта (die Luvseite des Horizontes). Здесь следовательно берут 4 преобладающих направления (это первые цифры каждой графы), а за ними, со знаком, - ставят число ветров или % противоположного направления; напр., в данном примере, за SE ставят число ветров NW, за SW - число NE и т. д. Такие таблицы дают более наглядное представление о преобладающем направлении ветров.

Возьмем, напр., Николаевск-на-Амуре , где направление ветра резко изменяется от лета к зиме и обратно, или, как обыкновенно говорят, господствуют муссоны (см. это сл.). 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, напр., 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, т. е. 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 В., 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 В., тем ближе сходятся оба способа в существе дела. Сила В. 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 В. очень силен, нередко достигая силы бури, а ночью слаб, часто бывает даже полное затишье. Укажем, напр., 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 В. несколько менее, чем ночью и рано утром. В высоких широтах зимою, при пасмурной погоде, и везде на открытом океане сила В. не имеет правильного суточного хода. Причины этих явлений хорошо объяснены В. П. Кеппеном ["Annalen der Hydrographie" ( , стр. 625).]. Днем при ясной погоде нижние слои воздуха нагреваются так сильно, что наступает так назыв. 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 сл.), теплые восходящие и холодные нисходящие, т. е. происходит обмен воздуха между нижними слоями и находящимися на несколько сот метров над ними. Этим обменом воздуха Кеппен и объясняет суточный ход скорости В. на материках в ясные дни. Чем далее от земной поверхности, тем сильнее В., 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 В. на отдельных горах. Усиление В. 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 В. 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 В. не бывает. На берегу моря, больших озер и т. д. замечаются суточные изменения в направлении и скорости В.: днем он дует с моря, ночью - с суши. Так как над морем трение гораздо меньше, чем над сушей, то морской В. бывает сильнее берегового, и там, где существует правильная смена этих В., наибольшая сила В. бывает между 4 и 5 часами пополудни, а на материках, вдали от моря, В. 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. это слово) 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. это слово). В горах в ясную погоду также сменяются В. - 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 В. в течение года. Прямая противоположность этим странам - области муссонов, где направление В. летом и зимою противоположно, причем зимою В. 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 В. 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 В., напр., говорят зимою: "Вот русский ветер тепло принес". В низовьях Волги , Дона и других больших рек В. с моря, поднимающий уровень воды, называется моряна, нагон , низовой; В. 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 В. 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) наз. холодный NE. Древние греки, очевидно, называли бореем не всякий северный В., 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, напр., 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 губ. - 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

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 В., 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 В., о их соотношении с давлением воздуха и о главных областях ветров будут разобраны в ст. Давление воздуха.

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.