Вспомните способ определения направления ветра в чем он состоит
Направление ветра
Современные инструменты, используемые для измерения скорости и направления, называются, соответственно, анемометром и флюгером. Эти типы инструментов используются в энергетической промышленности на основе энергии ветра, и оба служат для оценки ресурсов ветра и помощи в управлении турбинами.
В примитивных ситуациях, когда недоступны эти современные инструменты, человек может использовать свой указательный палец, чтобы проверить направление ветра. Это делается путём смачивания пальца и выставления его вверх. При этом с той стороны, откуда дует ветер, палец ощущает прохладу, которая обусловлена повышенной скоростью испарения влаги с кожи пальца из-за потока проносящегося рядом воздуха. Но эта техника «измерения пальцем» направления ветра не работает в слишком влажных или очень жарких климатических условиях. Такой же принцип используется для определения точки росы (при помощи психрометра, более точного инструмента, чем человеческий палец).
Связанные понятия
Изоба́ры — изолинии величин атмосферного давления. На карте изображаются как линии, соединяющие места с одинаковым давлением. Чаще всего изобарические линии изображаются на метеорологических картах.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Воздушные массы — большие объёмы воздуха в нижней части земной атмосферы — тропосфере, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.
Статья «Определение направления и силы ветра. Информационные материалы и методические указания к уроку».
Статья «Определение направления и силы ветра.
Информационные материалы и методические указания к уроку».
Вопросы и задания для проверки домашнего задания по предыдущей теме:
1. На побережье Охотского моря в зимний день давление было 770 мм,
а над Охотским морем в это же самое время — 765 мм. В каком направлении в этом случае будет дуть ветер?
2. От чего зависит сила ветра?
3. Где будет в летний день более высокое давление: над лесом или над пашней, находящейся недалеко от этого леса?
План изучения нового материала:
1. Почему важно знать направление ветра.
2. Определение направления и силы ветра.
3. Как можно определить направление ветра.
4. Устройство флюгера.
5. Ветер на службе у человека.
Определение направления и силы ветра. Для того чтобы
правильно предсказать погоду, очень важно знать направление
и силу ветра. Северный ветер во многие области нашей страны
приносит похолодание, южный — потепление, ветер с моря несёт влагу, из засушливых областей дуют сухие ветры. В своих календарях погоды вы показывали стрелочкой, откуда дует ветер. Называют ветер по той
стороне горизонта, откуда он дует: если ветер по
дул с севера-запада, то говорят, что он северо-западный, если с юга-запада — юго-западный.
Направление ветра можно определить по развевающемуся флажку, по направлению дыма, идущего из труб, но более точно это можно сделать с
Стрелка флюгера (она называется флюгарка)
свободно вращается на стержне и острым кондом
всегда бывает направлена против ветра. Ниже стрелки прикреплены неподвижно восемь стержень
ков — указателей основных и промежуточных сторон горизонта. Вместе со стрелкой 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 положения. По отклонению пластинки и судят о силе ветра. Силу и
скорость ветра можно определить приблизительно.
Ветер на службе у человека. Ветер играет важную роль в
нашей жизни. Если бы не было ветра, тучи разражались бы
дождём 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
живительную влагу на поля и леса, благодаря ветру не пересыхав реки и озёра. А тёплые океанические течения — они
своим происхождением 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 воздух, а взамен его приносит чистый.
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 далекие путешествия в невиданные страны.
Именно на парусных судах было совершено первое кругосветное путешествие.
Да и в наше время парусные суда бороздят просторы морей и океанов.
В нашей стране насчитывается несколько тысяч ветряных двигателей.
В засушливых областях страны они приводят в движение насосы, которые подают воду на поля, а там, где местность заболочена, ветродвигатели помогают её осушать.
Широко используются ветродвигатели на станциях наших полярников, зимующих на островах Северного Ледовитого океана и в Антарктиде. Несмотря на суровые морозы, ветродвигатели работают там безотказно. Они всегда дают полярникам свет и тепло, питают током их радиоустановки.
Вопросы и задания для закрепления материала в классе и дома:
1. В каком направление дует юго-восточный ветер?
2. Какие ветры преобладали в сентябре, октябре, ноябре и декабре в
3. Ветры каких направлений приносит в вашу местность ясную погоду, пасмурную погоду?
4. Пользуясь календарём погоды, составьте для сентября розу ветров.
Для этого начертите в тетради схему, показывающую основные и промежуточные стороны горизонта. Начиная от центра, отложите на линии,
показывающей направление на север, столько отрезков по полсантиметра, сколько было в этом месяце 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 чертёж, по
которому сразу можно определить, какие ветры преобладали в сентябре. Такой чертёж называется розой ветров. То же сделайте и для других месяцев.
5.В календаре погоды отмечайте не только направление, но и силу ветра. Для
этого на конце стрелки, показывающей направление ветра, ставьте чёрточки.
При силе ветра в два балла ставится одна чёрточка, четыре балла — две и
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Определение направление и скорости ветра в приземном слое по карте погоды.
Появление ветра вызывается силой горизонтального барического градиента, приводящей в движение частицы воздуха. Барическим градиентом называется отношение изменения величины атмосферного давления к расстоянию, на котором это изменение происходит. Поскольку при проведении изобар на карте погоды между соседними изобарами берутся одинаковые разности давлений (4 или 5 миллибар), получается, что чем меньше расстояние между изобарами, тем больше сила горизонтального градиента и, соответственно, сильнее ветер в данном районе. Если бы на частицы воздуха действовала только сила барического градиента, то они двигались бы из областей повышенного атмосферного давления в области пониженного перпендикулярно изобарам. Но, как только частица воздуха приходит в движение, на неё начинает действовать сила Кориолиса, возникающая вследствие вращения Земли, а если частица движется по криволинейной траектории, то, дополнительно – центробежная сила (рис. 3). Сила Кориолиса в северном полушарии стремится отклонить частицу вправо от направления её движения (в южном – наоборот). Частица воздуха продолжает отклоняться от нормали к изобаре до тех пор, пока сила барического градиента не уравновесится суммой сил Кориолиса и центробежной. Совокупное воздействие этих сил приводит к тому, что частицы воздуха в свободной атмосфере (выше 1000 м от земной или водной поверхности, где не действует сила трения) в средних широтах движутся по касательным к изобарам. При этом область пониженного давления в северном полушарии остаётся слева, а область повышенного давления – справа от направления движения (в южном полушарии – наоборот). Такое движение частиц воздуха при прямолинейных изобарах называется геострофическим ветром. Установившееся движение воздуха по круговым траекториям под действием сил градиента, Кориолиса и центробежной при отсутствии трения называется градиентным или геоциклострофическим ветром.
В приземном (приводном) слое атмосферы на частицы воздуха дополнительно действует сила трения, несколько замедляющая и отклоняющая их от касательной к изобаре в сторону пониженного давления (рис.3). Угол отклонения зависит от широты. Его величины представлены в таблице 1. Скорость геострофического ветра можно найти по формуле 1, являющейся результатом векторного суммирования указанных выше сил, действующих на частицу воздуха.
 | (1) |
Здесь: G – сила горизонтального барического градинта.
— угловая скорость вращения Земли.
— плотность воздуха.
— широта интересующего нас места на поверхности Земли.
После подстановки величин барического градиента, угловой скорости вращения Земли и плотности воздуха для изобар, проведённых через 5 миллибар, формула (1) может быть представлена в следующем виде:
 | (2) |
Здесь: 
— расстояние между соседними изобарами в интересующем нас месте в градусах широты.
Скорость ветра по данной формуле получается в метрах в секунду.
Таблица 1 Углы отклонения ветра в приземном слое от касательной к изобаре
| Широта, ° |
| Угол отклонения ветра от касательной к изобаре,° |
Таблица 2 Коэффициенты трения в приводном слое
На большинстве современных карт погоды для определения скорости геострофического ветра имеется специальная номограмма, называемая градиентной линейкой, вид и способ использования которой представлен на рис. 4. На английских картах погоды скорость ветра по градиентной линейке определяется в узлах, соответственно, для вычисления скорости ветра в метрах в секунду результат, полученный с градиентной линейки, необходимо разделить на 2.
Исходя из вышеизложенного, направление ветра в приземном слое по карте погоды определяется следующим образом:
Для того, чтобы по карте погоды найти скорость ветра в приземном слое необходимо:
§ При помощи циркуля снять с карты кратчайшее расстояние между соседними изобарами в интересующем нас месте.
§ При необходимости перевести скорость ветра в метры в секунду.
§ Для определения скорости ветра в приземном слое умножить скорость геострофического ветра на коэффициент трения, величины которого приведены в табл. 2. Если разность температур воздуха и воды не определялась, этот коэффициент можно принимать равным: для суши – 0.4, для моря летом – 0.6, зимой – 0.8.
Рис. 3 Силы, действующие на частицу воздуха в приземном слое и методика определения направления ветра по карте погоды. Ветер в данном примере – западный.
Рис. 4 Пример определения скорости геострофического ветра по градиентной линейке. Скорость ветра в данном примере – 15 узлов.
Что такое ветер
Причины образования
Ни для кого не секрет, что ветер существует. Однако почему в некоторые дни ветра нет, в некоторые дни он слабый, в некоторые дни сильный, а в некоторые дни случаются настоящий ураган? Причина заключается в разном прогревании различных регионов суши, вследствие чего в этих регионах наблюдается различное атмосферное давление. Проще всего это показать на примере береговой зоны, где суша всегда нагревается быстрее, чем вода. Как итог воздух над земной поверхностью более горячий и по законам физики, становясь легче, поднимается вверх. Освободившееся место занимает холодный воздух с моря. Если говорить научным языком, то всё это связано напрямую с атмосферным давлением. Воздух всегда движется из области с более высоким атмосферным давлением к области с более низким атмосферным давлением. Если вернуться к примеру выше, то воздух над сушей прогревается быстрее, а значит атмосферное давление падает. Над морем воздух прогревается не так быстро, а значит атмосферное давление падает не так сильно. В результате образуется разброс между показателями. Как только между двумя регионами образуется разница в атмосферном давлении, начинает дуть ветер. Причем, чем сильнее эта разница, тем сильнее ветер.
Чем характеризуется ветер
Скорость
| Баллы | Название | Скорость (м/с) | Характеристика |
|---|---|---|---|
| 0 | Штиль | до 0,2 | Дым из труб поднимается прямо вверх |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | Дым из труб имеет легкий наклон в сторону ветра |
| 2 | Легкий | 1,6-3,3 | Листья на деревьях слабо шевелятся |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | Листья на деревьях достаточно сильно шевелятся |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | С земли поднимаются листья, пыль и другие легкие предметы. |
| 5 | Свежий | 8-10,7 | Тонкие деревья начинают качаться |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | Толстые деревья начинают качаться |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | Сгибает стволы деревьев |
| 8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | На деревьях начинают ломаться ветки |
| 9 | Шторм | 20,824,4 | У домов отлетают трубы и черепица |
| 10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | Даже достаточно крупные деревья вырываются с корнем |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5-32,6 | Массовые повреждения |
| 12 | Ураган | более 32,7 | Массовые разрушения |
Скорость ветра всегда измеряется в метрах в секунду. Если говорить о земной поверхности, то чаще всего ветер здесь дует со скоростью до 8 м/с. Для измерения скорости используется анемометр. Этот прибор устанавливается на высоте 2 метра на открытой местности.
Скорость ветра напрямую зависит от разницы атмосферного давления: чем больше разница, тем ветер дует сильнее. Для понимания того, как в географии это условие отрабатывает на практике, рассмотрим ситуацию когда у нас нет данных о скорости, но есть данные об уровне атмосферного давления в разных регионах:
Направление ветра
В географии для определения направления ветра используется прибор флюгер. Главная особенность этого прибора заключается в том, что он устанавливается на открытой местности, и может свободно вращаться на своей оси. В результате, по позиции, которую занимают флюгер можно определить господствующее направление ветра. Обычно флюгер устанавливаются на высоте от 10 до 13 м, и очень важно, чтобы место установки было на открытом пространстве.
Если говорить о направлении, то оно определяется по стороне откуда берет начало ветер. Например, если воздушные массы перемещаются с юга на север, можно говорить о южном ветре. Само по себе направление ветра может дать непосредственное знание о погоде, которая может с этим ветром прийти, а также позволяет метеорологом создавать карту розы ветров, чтобы понимать, какое направление движения ветра и воздушных масс является наиболее вероятным в конкретное время года в конкретном регионе. Роза ветров обычно строятся за месяц или больший период времени, а карта выглядит примерно следующим образом.
В одном из следующих материалов мы поговорим о том, что собой представляет роза ветров более подробно, а сейчас можно сказать только то, что этот график показывает доминирование определенного направления ветра. В данном случае мы видим доминирование северного ветра надо южном.
Типы ветров
Все ветры, которые дуют на Земле, можно разделить на 3 большие категории:
Переменные ветры
Днем вода холодная, а суша достаточно быстро прогревается. Это означает, что над водой атмосферное давление выше, а над сушей ниже. Теплый воздух поднимается, и начинает дуть прохладный ветер с моря.
В ночное время ситуация меняется. На этот раз суша более прохладная, поскольку быстро остывает, а море продолжает сохранять тепло. Следовательно, теплый воздух над морем поднимается вверх и с суши дует прохладный ветерок.
Именно с этим свойством бриза связан тот факт, что раньше, когда корабли были в основном парусными, рыбки выходили на промысел ночью (был попутный ветер В море), а возвращались утром (был попутный ветер С моря).
Все, о чем мы говорили выше, характерно и для муссонов, представляющих собой аналог бриза, но со сменой цикла не 2 раза в сутки, а 2 раза в год. Эти ветра наиболее характерны для азиатского побережья Тихого океана. Летний муссон дует с моря и несет с собой сезон дождей. Зимний муссон, напротив, дует в море. В это время года влага минимальная, поскольку воздушные массы движутся в океан.
Постоянные ветры
Постоянными называются ветры, которые в течение года не меняют своего направления. Примерами таких ветром могут служить:
Местные ветра
Выше уже отмечалось, что во многих источниках бриз называется главным местным ветром. Кроме него к этой категории относятся:
Схема распределения
Значение ветра
Ветер это один из ключевых показателей в формировании климата на нашей планете. Если бы не существовало ветра, то воздушные массы перестали бы осуществлять свое движение, а значит, влажный воздух над океанами не попадал бы на сушу. В результате на нашей планете не было бы дождей. Вернее дожди были бы только над теми местами, где возможно испарение. Также значение ветра, например, можно выразить в его способности очищать воздух над городами. Особенно явно это прослеживается по крупным городам, где в ветреную погоду становится заметно легче дышать.
С давних времен ветер активно используется мореплавателями. В текущей статье мы уже рассматривали пример, почему раньше рыбаки выходили на промысел ночью и возвращались утром. Эти же свойство ветра использовались и мореплавателями, которые совершали географические открытия. Кроме того с давних времен используется ветряная мельница, сегодня же используются ветрогенераторы, которые генерируют из ветра электроэнергию.
Часто ветер являются источником так называемых “шуток”. Этот термин был введён географией в виду не типичных ситуаций, которые можно расценивать не иначе как шутки. Известны случаи, когда над континентальной частью суши выпадали своеобразные дожди. Например, над Данией шёл дождь из рыб в течение 27 минут. Некоторые страны Европы видели дождь из сельди. Однажды был случай, когда в результате урагана в небо поднялись корзины с апельсинами, после чего ветер перенес их на значительное расстояние, и после выпал дождь из апельсинов. Все эти так называемые шутки стали возможными только благодаря наличию ветра.
Способы определения ветра в полете
В полете ветер может быть определен одним из следующих способов:
— по углу сноса и путевой скорости, измеренным на одном курсе;
— по двум углам сноса, измеренным на двух курсах;
— по двум путевым скоростям, измеренным на двух курсах.
Способ определения ветра по углу сноса и путевой скорости
имеет наибольшее распространение. Для расчета ветра на наколенном планшете летчика (НПЛ) кроме угла сноса и путевой скорости необходимо знать воздушную скорость и курс вертолета.
Определение направления и скорости ветра на НПЛ производится в следующем порядке.
1. Установить треугольный индекс шкалы «Время» на значение воздушной скорости полета в километрах в час.
2. По величине путевой скорости на шкале процентов отсчитать ее относительное значение, т. е. путевую скорость в процентах относительно воздушной скорости.
3. Поворотом ветрового лимба против курсовой черты установить значение курса полета.
4. По величине угла сноса и относительной путевой скорости на лимбе поставить «точку ветра», которая будет представлять собой конец вектора ветра.
5. Развернуть лимб до совмещения полученной точки с курсовой чертой.
6. Против стрелки курсовой черты по шкале лимба отсчитать направление ветра в градусах, а по номограмме лимба — относительную скорость ветра.
7. По величине относительной скорости определить скорость ветра в километрах в час.
Определение ветра по двум углам сноса, измеренным на двух курсах, применяется в том случае, когда есть возможность измерить угол сноса на двух различных курсах полета, отличающихся друг от друга на угол не менее 40—45°.
Последовательность решения задачи на НПЛ следующая.
1. Установить треугольный индекс шкалы «Время» на значение воздушной скорости полета в километрах в час.
2. Развернуть ветровой лимб на значение первого курса и провести линию, соответствующую значению угла сноса на нем.
3. Развернуть ветровой лимб на значение второго курса и на лимбе провести линию, соответствующую значению угла сноса на нем.
4. Поворотом лимба подвести точку пересечения линий сноса под курсовую черту.
5. Против стрелки курсовой черты отсчитать направление ветра, а против точки пересечения линий сноса — его относительную скорость.
6. Перевести относительную скорость ветра в скорость в километрах в час.
Определение ветра по двум путевым скоростям, измеренным на двух курсах, применяется в тех случаях, когда имеется возможность измерить путевые скорости на двух курсах.
Порядок расчета ветра этим способом на НПЛ следующий.
1. Установить треугольный индекс шкалы «Время» на значение воздушной скорости полета.
2. На шкале процентов по величине первой и второй скорости определить их относительные значения.
3. Развернуть ветровой лимб на значение первого курса и провести линию, соответствующую относительной величине первой путевой скорости.
4. Развернуть ветровой лимб на значение второго курса и провести линию, соответствующую относительной величине второй путевой скорости.
5. Поворотом лимба подвести точку пересечения линий путевых скоростей под курсовую черту.
6. Против стрелки курсовой черты отсчитать направление ветра, а против точки пересечения линий скоростей — относительную скорость ветра.
7. По относительной скорости определить скорость ветра в километрах в час.
В тех случаях, когда условия полета не позволяют определить ветер указанными способами, экипаж может воспользоваться глазомерным методом определения направления и скорости ветра по местным признакам. Направление ветра достаточно легко определить по пыли, поземке, дыму, деревьям и т. п. Несколько сложнее определить скорость ветра. Приближенно скорость ветра можно определять по следующим признакам. Если дым поднимается вертикально вверх, а при полете над водной поверхностью наблюдается зеркальная вода, то ветер практически отсутствует; дым слабо отклоняется, на воде появляются чешуеобразные волны без «барашков» — ветер 1—2 м/с; на деревьях движутся тонкие ветви, а на поверхности воды видны хорошо выраженные волны — ветер 2—4 м/с; поднимается пыль, волны становятся длиннее, местами появляются пенящиеся «барашки» — ветер 5—7 м/с; раскачиваются небольшие деревья, вся поверхность воды покрыта «барашками» — ветер 8—10 м/с;’ раскачиваются большие дере
вья, на волнах образуются гребни большой высоты — ветер 10 — 13 м/с; гнутся небольшие деревья, волны громоздятся и ветер срывает с гребней пену — ветер до 15—16 м/с.