Ветер, движение воздуха в атмосфере относительно земной поверхности

Обычно под ветром подразумевается горизонтальная составляющая этого движения. Иногда выделяют вертикальную составляющую ветра, которая, как правило, в сотни раз меньше горизонтальной, трудно измеряется, чаще всего вычисляется и достигает значительной величины лишь в особых случаях: в облаках при сильно развитой конвекции (до 1 м/с) либо в горах, когда воздух опускается по склону.

Ветер возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления, которое, в свою очередь, обусловлено неравенством температур в атмосфере. Под действием перепада давления воздух испытывает ускорение, направленное от высокого давления к низкому. При движении воздуха на него начинают действовать другие силы: сила Кориолиса, сила трения, а при криволинейных траекториях и центробежная сила. Влияние трения существенно лишь до высоты нескольких сотен метров над поверхностью Земли (в слое трения), с высотой оно постепенно уменьшается и скорость ветра растёт. В свободной атмосфере, выше слоя трения, ветер близок к теоретическому геострофическому ветру. В нижнем слое атмосферы, где существенно влияние трения, направление ветра отклоняется от изобары в сторону низкого давления. Величина угла, образуемого ветром с изобарой, изменяется в зависимости от характера подстилающей поверхности и с высотой. Над морем этот угол составляет 10–20°, над сушей – 40–50°. С высотой этот угол постепенно уменьшается до нуля.

Ветер характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра у земной поверхности измеряется анемометром и выражается в м/с, км/ч. Скорость ветра может быть приближённо оценена также визуально, по действию ветра на земные предметы, и в таких случаях выражается в условных единицах – баллах по шкале Бофорта. Направление ветра определяется флюгером, вымпелом, ветровым конусом и т. п. и указывается азимутом точки, откуда дует ветер. Направление ветра выражается либо в градусах, либо в румбах по 16-румбовой системе. В свободной атмосфере скорость и направление ветра измеряются с помощью теодолитных и радиотеодолитных наблюдений за свободно летящими шарами-пилотами. Скорость и направление ветра всегда в большей или меньшей степени колеблются вследствие турбулентности воздушного потока, при наблюдениях обычно приводят их средние значения. Ветер при скорости 5,5–7,9 м/с – умеренный, 9,8–13,8 м/с – сильный, 20,8–24,4 м/с – шторм, свыше 32,7 м/с – ураган. Резкое кратковременное усиление ветра до 20 м/с называется шквалом. У земной поверхности иногда наблюдается полное безветрие – штиль. В тропосфере скорость ветра с высотой возрастает, превышая в струйных течениях в верхней её части 100 м/с.

Скорость и направление ветра имеют хорошо выраженный суточный ход, который может определяться местной орографической циркуляцией (бриз, горно-долинные ветры, стоковый ветер и др.). При отсутствии местных циркуляций ночью скорость ветра у земной поверхности достигает минимума, а в послеполуденные часы, при увеличении интенсивности вертикального турбулентного обмена, – максимума. Особенно хорошо суточный ход скорости ветра выражен летом в ясные дни над степными или пустынными районами; над морем суточный ход скорости ветра не наблюдается.

Годовой ход скорости ветра существенно зависит от особенностей общей циркуляции атмосферы, а также от местных условий. На большей части Европейской территории России скорость ветра достигает максимума зимой и минимума летом. Однако в Восточной Сибири, например, минимум скорости ветра наблюдается зимой. Наибольшая скорость ветра над территорией России отмечается на островах в зимнее время.

Источник: vk.com