Скорость и направление ветра :
Ветер представляет собой движение воздуха, которое происходит параллельно земной поверхности и имеет горизонтальный характер. Главным свойством такого потока считается вектор его скорости. На практике эта величина представляет числовое значение. Дополнительными характеристиками являются направление и сила ветра. По этим критериям существует сразу несколько классификаций.
Общие понятия
Ветер на планете Земля – это поток воздуха, преимущественно движущийся горизонтально. Подобное явление наблюдается и на других космических телах. Однако в этом случае речь уже идет о потоке атмосферных газов. Так различают солнечный и планетарный ветра.
Потоки воздуха на Земле классифицируются по скорости, масштабам, силе, воздействию на объекты и районам распространения. Тем не менее, главной характеристикой по-прежнему остается направление ветра. Также не следует забывать о его продолжительности.
Именно по этим критериям ветра классифицируют в первую очередь. Например, кратковременные и длительные, сильные и слабые и т. д.Мощными непродолжительными потоками называются шквалы. Их длительность редко превышает 1 минуту.
Из наиболее продолжительных можно выделить бриз, шторм, бурю, тайфун и ураган. Все они дополнительно характеризуются силами возникновения и воздействия. В свою очередь, длительность ветра может быть от пары секунд до нескольких месяцев.
Зависит это явление от разницы нагрева частиц воздуха, особенностей рельефа, циркуляцией атмосферы.
В редких случаях имеют место вертикальные ветра. Их движение направлено снизу вверх или наоборот. Такие потоки называются нисходящими или восходящими.
Способы измерения характеристик
Чтобы узнать, какое направление ветра, необходимо воспользоваться одним из специальных приборов. Каждый из таких инструментов показывает азимут точки исхода потока. Итоговые значения будут находиться в диапазоне 180 градусов.
Скорость и направление ветра можно измерить анемометром. Этот прибор нашел применение в энергетической промышленности. Поток ударяется о специальную мембрану. Толчок фиксируется датчиком, данные обрабатываются и выдаются на экран.
Для измерения сугубо направления ветра можно использовать обычный флюгер. Этот инструмент работает даже при малейшем дуновении. В итоге стрелка укажет направление ветра. Погрешность зависит от качества флюгера. В среднем она варьируется в пределах 2-3%.
Если под рукой отсутствуют необходимые инструменты, можно воспользоваться указательным пальцем. Просто смочить его и выставить вверх. Палец быстро ощутит прохладу. Таким образом, можно определить, с какой стороны движется поток.
С другой стороны, подобная технология не действует при жарких влажных климатических условиях.
Направление ветра
Движение потока воздуха определяется горизонтально по той стороне, с которой оно исходит. Если дует на север, то направление ветра южное. Такое движение напрямую зависит от силы вращения планеты и распределения атмосферного давления. Чем ближе потоки к поверхности Земли, тем они вариативнее.
Как известно, вода и суша нагреваются с разной скоростью. В летнее время температура поверхности земли повышается быстро. Вследствие этого явления воздух нагревается, расширяется и становится куда легче. В свою очередь, над поверхностью воды всегда холоднее.
Следовательно, потоки воздуха становятся тяжелее и сжатее. Поэтому именно со стороны воды всегда дует прохладный ветер. В ночное время потоки чаще исходят с берега.Еще одним местом возникновения ветров может быть горная местность.
В таким случае сухой и теплый поток называется “фен”, а сильный и холодный – “бора”.
Классификация по скорости ветра
Данная характеристика измеряется в баллах или метрах в секунду. Зависит от так называемого барического градиента. Чем его величина меньше, тем ниже скорость потока. Справочно: 1 балл примерно равняется 2 м/с.Справедливо утверждение, что сила ветра напрямую зависит от его скорости.
К тому же чем больше разность давления между задействованными участками поверхности, тем мощнее будет поток. На сегодняшний день существует шкала Бофорта, по которой определяется сила воздействия ветра:0 баллов. Категория: штиль. Определяющая скорость потока – до 0,2 м/с.1 балл. Категория: тихий.
Скорость – до 1,5 м/с.
2 балла. Категория: легкий. Его скорость – до 3,3 м/с.
3 балла. Категория ветра: слабый. Скорость составляет от 3,4 до 5,4 м/с.4 балла. Категория: умеренный. Его скоростные показатели – до 7,9 м/с.5 баллов. Категория: свежий. Скорость – от 8 до 10,7 м/с.
6 баллов. Категория ветра: сильный. Его скорость – до 13,8 м/с.7 баллов. Категория: крепкий. Скорость варьируется от 13,9 до 17,1 м/с.
8 баллов. Категория: очень крепкий. Его скорость – до 20,7 м/с.9 баллов. Категория: шторм. Скорость потока – до 24,4 м/с.10 баллов. Категория: сильный шторм. Скоростные показатели – до 28,4 м/с.11 баллов. Категория: жесткий шторм. Его скорость – от 28,5 до 32,6 м/с.
12 баллов. Категория потока: ураган. Скорость составляет от 32,7 м/с и более.
Самые мощные ветра
Несколько лет назад шкала Бофорта была расширена американской национальной метеорологической службой. Дополнения относятся только к категории «ураган»:
– 12.1 балла – сильный ветровал. Его скорость составляет от 35 до 42 м/с. При этом ветер меняет направление постоянно. Разрушительное воздействие распространяется на телеграфные столбы и деревянные постройки.- 12.2 балла. Такой ураган имеет скорость движения до 49 м/с. Отмечаются повреждения крыш, дверей и окон каменных построек.
– 12.3 балла. Ветер со скоростью до 58 м/с разрушает легкие дома, нагоняет волны с высотой до 3,5 м. Возможно наводнение.- 12.4 балла. Такой ветровал характеризуется скоростью движения в 59-70 м/с. Поток вырывает средние деревья с корнями, наносит сильные повреждения прочным постройкам.
– 12.5 балла. Ветер со скоростью свыше 71 м/с разрушает мощные здания, в том числе каменные. В грунте остаются глубокие воронки. В небо поднимаются тяжелые предметы. Наводнение неизбежно.
Локальные ветра
Чаще всего такие потоки формируются на равнинах континента или над морем. Одним из наиболее распространенных видов является бриз. В этом случае преобладающее направление ветра характеризуется локальной циркуляцией теплого воздуха.
Образуется благодаря перепаду низкого давления при положительной температуре.Скорость локальных ветров редко превышает 4 м/с. Более интенсивные потоки исходят из горных хребтов.
Формирование происходит на высотах, а дуновение – преимущественно в долинах.
Глобальные ветра
Речь идет о муссонах и пассатах. Первый вид глобальных ветров является сезонным. Он меняет свое направление всего 2 раза за год. Тропические муссоны двигаются со средних широт. Они преимущественно теплые. Внетропические дуют с полярных и умеренных широт, значительно снижая температуру воздуха.
Пассаты зависят от атмосферного давления. Чаще дуют с запада. В редких случаях можно наблюдать восточные и южные пассаты. Главной локацией распространения является зона экватора.
Ветер, скорость, сила и направление. Роза ветров. Типы ветров
Перемещение воздуха над поверхностью Земли в горизонтальном направлении называетсяветром. Ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого. Ветер характеризуется скоростью, силой и направлением.
Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах (один балл приблизительно равен 2 м/с). Скорость зависит от барического градиента: чем больше барический градиент, тем выше скорость ветра. От скорости зависит сила ветра. Чем больше разность атмосферного давления между соседними участками земной поверхности, тем сильнее ветер.
Различают сглаженную скорость ветра за некоторый небольшой промежуток времени, в течение которого производятся наблюдения, и мгновенную скорость ветра, которая вообще сильно колеблется и временами может быть значительно ниже или выше сглаженной скорости.
У земной поверхности чаще всего приходится иметь дело с ветрами, скорости которых порядка 4—8 м/сек и редко превышают 12—15 м/сек. Но все же в штормах и ураганах умеренных широт скорости могут превышать 30 м/сек, а в отдельных порывах достигать 60 м/сек.
В тропических ураганах скорости ветра доходят до 65 м/сек, а отдельные порывы — до 100 м/сек. В маломасштабных вихрях (смерчи, тромбы) возможны скорости и более 100 м/сек.
В так называемых струйных течениях в верхней тропосфере и в нижней стратосфере средняя скорость ветра за длительное время и на большой площади может доходить до 70—100 м/сек.
Шкала Бофорта — условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Была разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 г.
и сначала применялась только им самим. В 1874 г. Постоянный комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта для использования в Международной синоптической практике. В последующие годы шкала менялась и уточнялась.
Шкалой Бофорта широко пользуются в морской навигации.
| Баллы Бофорта | Словесное определение силы ветра | Скорость ветра, м/с | Действие ветра |
| на суше | на море | ||
| Штиль | 0-0,2 | Штиль. Дым поднимается вертикально | Зеркально гладкое море |
| Тихий | 0,3-1,5 | Направление ветра заметно но относу дыма, но не по флюгеру | Рябь, пены на гребнях нет |
| Легкий | 1,6-3,3 | Движение ветра ощущается на лице, шелестят листья, приводится в движение флюгер | Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными |
| Слабый | 3.4-5,4 | Листья и тонкие ветви деревьев все время колышутся, ветер развевает верхние флаги | Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки |
| Умеренный | 5,5-7,9 | Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев | Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах |
| Свежий | 8,0-10,7 | Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями | Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги) |
| Сильный | 10.8-13,8 | Качаются толстые ветви деревьев, гудят телеграфные провода | Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные плошали (вероятны брызги) |
| Крепкий | 13,9-17,1 | Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно | Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру |
| Очень крепкий | 17,2-20,7 | Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно | Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра |
| Шторм | 20.8-24,4 | Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу | Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость |
| Сильный шторм |
Как определить силу ветра
Существует много дел, успешное исполнение которых зависит от погодных факторов. В частности, от наличия ветра и его силы. Это оказывает существенное влияние к примеру на работу высотных строительных и портовых кранов. Направление и сила ветра обязательно учитываются моряками, перевозящими грузы через океаны.
https://www.youtube.com/watch?v=o9VPQchgPzk
Вам понадобится
- – анемометр;
- – таблица “шкала Бофорта”
Инструкция
Цифры здесь нужны точные, и в этом случае для определения силы ветра используются анемометры.Для того, чтобы измерить скорость ветра, выйдите на открытое, продуваемое место.
Возьмите анемометр в вытянутую руку и выставьте его на ветер.
В другую руку возьмите секундомер.Одновременно запустите секундомер и отпустите тормоз анемометра. Чашечки начнут «мотать» метры, а вы тем временем внимательно следите за секундомером.По истечении минуты, застопорьте анемометр.
Полученные цифры поделите на 60, и вы получите среднюю скорость ветра вметрах в секунду (м/с).
Силу ветра на глаз определяйте по внешним признакам: по состоянию деревьев, травы; по тому, как развеваются флаги, белье на веревках; по свисту в ушах и по силе преодоления сопротивленияветра, когда идешь навстречу.В обиходе ветер по силе подразделяется на 4 категории:
– слабый ветер – когда листья на деревьях и самые тонкие ветви постоянно колышутся;
– свежий ветер вытягивает полотнища флагов, посвистывает в ушах;
– крепким ветром считается такой, против которого уже трудно идти, от него гудят телеграфные провода; и, наконец,
– штормовой ветер может разрушить непрочные строения, валит с корнем деревья.Более четкие градации предлагает шкала Бофорта. Это условная шкала для визуального определения силы ветра в баллах и примерного соответствия силы скорости. Названа она по имени английского адмирала Френсиса Бофорта, который в 1806 году разработал шкалу для применения в море.Затем идея была растиражирована и переработана, в том числе для суши.Возьмите таблицу, найдите в последней графе строку, где описание действий, производимых ветром, схоже с происходящим на момент наблюдения.Определите силу в баллах и название ветра.
В последующих двух графах узнайте примерную скорость ветра в м/cи в км/час.
Ветер – это тот природный фактор, с которым человек не может не считаться. Сила ветра оказывает влияние на скорость движения морских судов, хотя на них давно уже нет парусов. Ветер позволяет или препятствует работе высотных кранов, крутит мельничные жернова, дает электричество. Ветер может нанести катастрофические разрушения.
Вам понадобится
- – Флюгер-анемометр;
- – ручной анемометр;
- – секундомер;
- – переводные таблицы.
Инструкция
Самый распространенный способ определения силы ветра,можно сказать бытовой – это установка на крыше или на отдельно стоящей мачте флюгера-анемометра.
Такие устройства выпускаются нашей промышленностью. В массовом и обязательном порядке во времена СССР они поставлялись во все школы для обустройства метеорологических площадок.
При желании вы можете сделать подобный флюгер-анемометр своими руками. Скорость ветра здесь определяется величиной отклонения шарнирно закрепленной металлической доски относительно восьми штифтов.
По таблице затем определяют значение скорости ветра, соответствующей штифту сектора.
В условиях непривязанного местоположения – в походе, геологоразведке, широко на судах используется этот метод – скорости ветра, как за короткие, так и за продолжительные промежутки времени, удобно замерять при помощи ручного механического анемометра.
Для измерения скорости ветра ручным анемометром вам понадобится ещё секундомер.
Выйдя на ветер, одновременно со снятием с тормоза анемометра, вы запускаете секундомер. По истечении, например, минуты, анемометр стопорится, и снимаются показания.
Средняя скорость ветра будет составлять частное от деления показания на циферблате на 60.Например, V = 480:60 = 8 м/сек.
Таким образом, вы получите среднюю скорость ветра в отрезке 60-ти секунд. Для большей точности можно увеличить время замера или проводить неоднократные замеры с небольшими интервалами.
Наконец, силу ветра вы можете определить по внешним признакам.
Оглядитесь вокруг – под действием ветра под разным наклоном поднимается дым из трубы или от костра, гнутся или ломаются ветви деревьев, на водоемах или зеркальная гладь, или поднимается рябь, а при более сильном ветре – перекатываются волны.
Примерную силу ветра в этом случае вы можете определить по таблицам.
Таблица измерения скорости ветра.
Распечатать
Как определить силу ветра
Ветры. Энергия ураганов. Бризы. От чего зависит скорость и направление ветра? – Класс!ная физика
Ветер – это движение воздуха относительно земной поверхности. Как известно, атмосфера не является статичной, воздух в ней непрерывно циркулирует, движется: поднимается и опускается.
Различия в степени нагревания воздуха способствуют возникновению перепадов давления в воздушных массах и приводят их в движение – воздух перемещается из областей высокого давления в область низкого давления. Чем больше разница температур между воздушными массами, тем сильнее ветер.
Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или баллах (1 балл равен 2 м/с). Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности – 4-9 м/с, а максимальная средняя годовая скорость ветра на побережье Антарктиды достигает 22 м/с. Ветер скоростью 5-8 м/с считается умеренным, выше 14 м/с – сильным, выше 20-25 м/с – штормом, выше 30-35 м/с – ураганом.
Направление движения воздуха определяется взаимодействием нескольких сил. Это сила Кориолиса (учитывает влияние вращения Земли на двигающийся воздух), тяжести, сила градиента давления и центробежная сила.
Так как причиной возникновения ветра служат различия давления в разных точках земной поверхности, то если в северном полушарии встать спиной к ветру, область высокого давления будет находиться справа, а область низкого давления – слева, то есть низкое давление расположено слева от направления воздушного потока, а высокое давление – справа. В южном полушарии существует обратное соотношение.
Направление ветра в метеорологии определяется той стороной горизонта, откуда он дует.
Совокупное название ураганов, штормов, тайфунов — тропические циклоны.
Это гигантские атмосферные вихри с убывающим к центру давлением воздуха и циркуляцией воздуха вокруг центра против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке — в Южном.
Скорости ветра в глубоких циклонах с большими барическими градиентами могут доходить до штормовых и ураганных.
Они возникают в океанах в тропических широтах.
Основным источником энергии циклона является освобождение тепла при конденсации водяных паров.
Сравнение количества выделенной энергии во время разгула стихии и атомных взрывов показало, что во время обычной летней грозы выделяется в тринадцать раз больше энергии, чем при взрыве атомной бомбы, сброшенной на Нагасаки.
Во время урагана средней силы её выделяется в 500 000 раз больше.
Атомный взрыв на атолле Бикини поднял в воздух 10 млн. т воды, а во время урагана на Пуэрто-Рико за несколько часов обрушилось 2 500 млн. т дождя, т.е. в 250 раз больше.
Почему на берегу моря летом тихо только рано утром или вечером?
Такая ситуация складывается довольно часто, но не всегда. Причиной этому является тот факт, что вода обладает большей теплоёмкостью, медленнее нагревается и медленнее остывает.
A – Морской бриз(дневной), B – Береговой бриз (ночной)
В ранние утренние часы, когда солнце слегка прогревает землю, температуры поверхности моря и земли выравниваются; днём суша оказывается теплее воды, а к вечеру, остывая, она снова становится на некоторое время нагретой так же, как и вода. Когда нет различия в температуре воды и суши – не возникает и движения воздуха, стихает ветер, море успокаивается.
Днём же быстро прогревающийся над сушей воздух поднимается вверх, а с моря ему на смену приходит более холодный воздух – дует морской бриз; ночью ситуация меняется: дует ветер с суши на море – береговой бриз.
Утром и вечером наблюдаются паузы – непродолжительные затишья в периоды смены направления бризовых ветров. Такое чередование дневного и ночного ветра, или так называемая бризовая циркуляция, в тёплое время года имеет место при устойчивой солнечной погоде, при высоком атмосферном давлении. Когда же приходит циклон, он приносит с собой штормовую погоду и бризовые ветры прекращаются.
Назад в раздел Физика погодных явление»
Ветер. Характеристики ветра. Причины возникновения ветра. Силы, действующие на движущийся воздух. Направление ветра в основных барических системах
Ветер представляет собой горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности.
Основные характеристики ветра: направление и скорость
Направление ветра указывается в градусах или румбах той части горизонта, откуда дует ветер. Градусы отсчитываются от северного направления географического меридиана по часовой стрелке (0-360˚). Также направление может отсчитываться по 16 румбам. В воздушной навигации используется навигационный ветер. За его направление берется та часть горизонта, куда дует ветер.
В аэропортах, где наблюдается склонение ≥5˚, экипажам при посадке сообщается магнитный ветер.
Скорость указывается в м/с или в км/час 1 км/час = 3,6 м/с;в узлах КТ 1узел ≈ 0,5м/с
Основной причиной возникновения ветра является неравномерное распределение в горизонтальном направлении давления. Оно, в свою очередь, создаётся термическими условиями, поэтому температурное поле атмосферы считается первопричиной возникновения воздушных течений.
Перемещение воздуха происходит под действием силы горизонтального барического градиента, которая направлена по кратчайшему расстоянию из области высокого в область низкого давления.
Как только воздух начинает двигаться в направлении этой силы, на его перемещение начинают оказывать влияние: отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса), сила трения и центробежная сила.
Сила Кориолиса всегда действует под углом 90˚ к направлению движения воздуха (вправо – в северном полушарии и влево – в южном). Эта сила не меняет скорости ветра, а изменяет только его направление. Сила трения всегда направлена в сторону противоположную движению.
Она изменяет направление и скорость ветра. Центробежная сила возникает при криволинейном движении воздушного потока и учитывается при расчетах ветра только в тропических циклонах.
Выше слоя трения ветер, называемый градиентным, направлен вдоль изобар таким образом, что низкое давление всегда остается слева от потока.
У поверхности земли ветер направлен под некоторым углом к изобарам и подчиняется барическому закону ветра (правило Бейс-Балло) – если встать спиной к ветру, то низкое давление будет находиться слева и несколько впереди, а высокое – справа и несколько позади.
В циклоне сила барического градиента направлена к центру, центробежная сила по радиусу кривизны изобар. Сила Кориолиса вместе с центробежной силой уравновешивают силу барического градиента. Градиентный ветер направлен вдоль изобар, оставляя низкое давление слева.
Р-5
_ Р-10
Fц Fк Fр Fц Fр Fк
Н В
Где Fц –центробежная сила, Fк- сила Кориолиса, Fр- сила барического градиента.
В антициклоне сила барического градиента и центробежная сила направлены в одном направлении. В антициклоне движение воздушных потоков от центра к периферии по часовой стрелке. В циклоне движение воздушных потоков от периферии к центру против часовой стрелки.
Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 2712;
Скорость и сила ветра
23 Января 06:00
Ветер – это горизонтальное перемещение (поток воздуха параллельно земной поверхности), возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.
Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах.
Ветер в ботфортах, м/с, км/час
Шкала Бофорта – условная шкaлa для визуальной оценки и записи силы (скорости) ветра в баллах. Первоначально, была разработана английским адмиралом Френсисом Бофортом в 1806 г. для определения силы ветра по характеру её проявления на море. С 1874 г.
данная классификация принята для повсеместного (на суше и на море) использования в международной синоптической практике. В последующие годы менялась и уточнялась (таблица 2). За ноль баллов было принято состояние полного штиля на море.
Изначально система была тринадцатибальная (0-12 bft, по шкале Бофорта). В 1946г. шкалу увеличили до семнадцати (0-17). Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами.
В последние годы, силу ветра, чаще, оценивают по скорости, измеряемой в метрах в секунду – у земной поверхности, на высоте порядка 10м над открытой, ровной поверхностью.
В таблице приведена шкала Бофорта, принятая в 1963 году Всемирной метеорологической организацией.
Сила ветра в баллах по шкале Бофорта
| Баллы | Словесное обозначение силы ветра | Скорость ветра, м/с | Скорость ветра км/ч | Действие ветра |
| на суше | ||||
| Штиль | 0-0,2 | Менее 1 | Полное отсутствие ветра. Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны. | |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | 2-5 | Дым слегка отклоняется от вертикального направления, листья деревьев неподвижны |
| 2 | Легкий | 1,6-3,3 | 6-11 | Ветер чувствуется лицом, листья временами слабо шелестят, флюгер начинает двигаться, |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | 12-19 | Листья и тонкие ветки деревьев с листвой непрерывно колеблются, колышутся лёгкие флаги. Дым как бы слизывается с верхушки трубы (при скорости более 4 м/сек). |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | 20-28 | Ветер поднимает пыль, бумажки. Качаются тонкие ветви деревьев и без листвы. Дым перемешивается в воздухе, теряя форму. Это лучший ветер для работы обычного ветрогенератора (при диаметре ветроколеса 3-6 м) |
| 5 | Свежий | 8,0-10,7 | 29-38 | Качаются ветки и тонкие стволы деревьев, ветер чувствуется рукой. Вытягивает большие флаги. Свистит в ушах. |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | 39-49 | Качаются толстые сучья деревьев, тонкие деревья гнутся, гудят телеграфные провода, зонтики используются с трудом |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | 50-61 | Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, трудно идти против ветра. |
| 8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | 62-74 | Ломаются тонкие и сухие сучья деревьев, говорить на ветру нельзя, идти против ветра очень трудно. |
| 9 | Шторм | 20,8-24,4 | 75-88 | Гнутся большие деревья, ломает большие ветки. Ветер срывает черепицу с крыш |
| 10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | 89-102 | На суше бывает редко. Значительные разрушения строений, ветер валит деревья и вырывает их с корнем |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5-32,6 | 103-117 | Наблюдается очень редко. Сопровождается большими разрушениями на значительных пространствах. |
| 12 | Ураган | >32,6 | Более 117 | Опустошительные разрушения. Отдельные порывы ветра достигают скорости 50—60 м.сек. Ураган может случиться перед сильной грозой |
Чтобы легче запомнить Слабый – 5 м/с (~20 км/час) – листья и тонкие ветки деревьев непрерывно колышутся. Свежий – 10 м/с (~35 км/час) – вытягивает большие флаги, свистит в ушах. Крепкий – 15 м/с (~55 км/час) – гудят телеграфные провода, трудно идти против ветра.
Шторм – 25 м/с ( 90 км/час) – ветер валит деревья, разрушает строения.
При возникновении чрезвычайных ситуаций
осуществить вызов одной экстренной оперативной службы можно по отдельному номеру любого оператора сотовой связи: это номера 101 (служба пожарной охраны и реагирования на ЧС), 102 (служба полиции), 103 (служба скорой медицинской помощи), 104 (служба газовой сети). Единый телефон доверия ГУ МЧС России по Оренбургской области (3532) 30-89-99
Спасибо, Ваш комментарий принят!
Сила и направление ветра
Сила ветра. Она определяется давлением, которое оказывает движущийся воздух на предметы и замеряется в кг/м2 . Сила ветра (Р) зависит от скорости: Р = 0,25 V2.
Сила ветра зависит еще и от плотности воздуха, При одинаковой скорости ветра у земной поверхности и в верхней тропосфере сила его вверху в 5 раз меньше, чем у поверхности. Обычно, чем меньше плотность, тем больше скорость ветра.
Поэтому с высотой скорость ветра возрастает, к тому же этому способствует отсутствие трения о подстилающую поверхность.
См. статью о ветре
Направление ветра. Это сторона света, откуда дует ветер. Указать это направление, значит, назвать либо точку горизонта, откуда дует ветер, либо азимут этого направления. В первом случае различают 8 основных румбов горизонта и 8 промежуточных румбов.
Также как и для скорости, различают мгновенное и сглаженное направление ветра. Для анализа результатов наблюдений за направлением ветра строят специальные диаграммы «розу ветров», на которой показывается повторяемость направлений ветра за месяц, год.
Диаграмма “роза ветров” (повторяемость ветров разных направлений в днях)
Направление ветра и его сила зависит в первую очередь от барического градиента. Только сила барического градиента приводит воздух в движение и увеличивает его скорость. Все другие силы, проявляющиеся при движении воздуха, могут лишь тормозить движение и отклонять его направление от направления барического градиента.
Но, если бы на воздух действовала только сила барического градиента, то движение воздуха было бы равномерно ускоренным. Хотя это ускорение не велико, но при длительном действии скорость ветра могла бы достичь больших значений. Силой, уравновешивающей силу барического градиента, является сила Кориолиса, отклоняющая сила вращения Земли.
Она равна нулю на экваторе и имеет наибольшую величину на полюсах. Она относится только к движущимся телам. В определенных условиях сила Кориолиса может уравновесить силу барического градиента. Когда эти две силы уравновесятся, то воздух будет двигаться прямолинейно и равномерно без трения.
Такие условия появляются на высоте более (нет трения о подстилающую поверхность). Такой ветер называется геострофическим.
Геострофический ветер дует вдоль изобар, оставляя низкое давление в северном полушарии слева, в южном полушарии – справа.
Скорость геострофического ветра прямо пропорциональна величине барического градиента. Чем гуще изобары, тем сильнее ветер.
Если движение воздуха происходит без действия силы трения по криволинейным изобарам, то кроме силы градиента и силы Кориолиса, появляется еще и центробежная сила. Направлена центробежная сила по радиусу кривизны в сторону выпуклости траектории. Ветер, дующий по криволинейным траекториям без влияния трения называют градиентным ветром.
Градиентный ветер направлен, как и геострофический ветер, по изобарам, только по круговым. Отсюда, в циклоне (Z) ветер будет дуть против часовой стрелки, в антициклоне (Az) – по часовой стрелке. Это относится к северному полушарию. В южном полушарии направления ветра в циклоне и антициклоне изменяются на противоположные.
Литература
- Зубащенко Е.М. Региональная физическая география. Климаты Земли: учебно-методическое пособие. Часть 1. / Е.М. Зубащенко, В.И. Шмыков, А.Я. Немыкин, Н.В. Полякова. – Воронеж: ВГПУ, 2007. – 183 с.
Еще статьи об атмосферном давлении
Как измерить скорость ветра – Автономный дом
10 апреля 1996 года на острове Барроу в Австралии была зафиксирована самая высокая скорость ветра на Земле. Тогда, во время тропического циклона «Оливия», ветер разогнался до 408 километров в час. Эту цифру подтвердили ученые из Всемирной метеорологической организации. Как именно они ее вычислили — узнал Криптус.
Обычно метеорологи узнают скорость ветра с помощью чашечного анемометра (другое название — ветромер). Это такой измерительный прибор, на вертикальной оси которого закреплены чашки – полушария, которые вращаются от любого, даже самого легкого, ветра.
Чем сильнее ветер, тем быстрее происходит вращение. От оси прибора идет передача к счетчику оборотов. Он и определяет, какая сейчас скорость у ветра — два, три или четыре метра в секунду.
Чтобы понять направление, рядом с анемометрами устанавливают флюгеры.
Сейчас каждый человек, который хочет всегда быть в курсе скорости ветра, может купить себе цифровой анемометр. Они недорогие и стоят в пределах 25-35 долларов.
Кстати, до того, как люди научились измерять скорость ветра в метрах в секунду, они пользовались шкалой Бофорта. Этот английский адмирал составил таблицу, в которой характеристики разных ветров сводились к системе баллов – от нуля (полный штиль) до 12 баллов (ураганный ветер, доходящий до скорости 117 км/ч).
Как измеряют скорость ветра?
И можно ли это делать в домашних условиях
Определение силы, скорости и направления ветра, дальности видимости, направления и скорости течений крайне важно при планировании и выполнении погружений в открытом море и прибрежной зоне.
Бороться с силой природы бессмысленно и порой крайне опасно, поэтому всегда нужно учитывать влияние природных явлений, таких как течение и ветер, при планировани погружений.
Приведённая ниже информация поможет Вам оценить силу некоторых явлений природы для того, что бы учесть их при планировании погружений.
Ветер — это перемещение потока воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления, и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.
Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта и измеряется градусами. Скорость ветра измеряется в метрах в секудну и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах.
Шкала бофорта — условная шкала для визуального определения и записи скорости (силы) ветра в баллах. Первоначально она была разработана английским адмиралом Френсисом Бофортом в 1806 г. для определения силы ветра по характеру его проявления на море. С 1874 г.
принята для повсеместного (на суше и на море) использования в международной синоптической практике. В последующие годы менялась и уточнялась. За ноль баллов было принято состояние полного штиля на море. Изначально система была тринадцатибальная (0-12). В 1946 г.
шкалу увеличили до семнадцати (0-17). Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами.
В последние годы силу ветра чаще оценивают по скорости, измеряемой в метрах в секунду у земной поверхности, на высоте порядка 10 метров над открытой, ровной поверхностью.
В таблице 1 приведена шкала Бофорта, принятая в 1963 году Всемирной метеорологической организацией. Шкала волнения на море — девятибальная (параметры волнения даны для большой морской акватории, на малых акваториях волнение меньше). Приборов для измерения высоты волны не существует, поэтому и волнение моря в баллах определяется достаточно условно.
Сила ветра в баллах по шкале Бофорта и волнение на море.
Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки. Средняя высота волн до 0,6 м., длина — 6 м.
Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах. Высота волн 1-1,5 м., длина до 15 м.
Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги). Высота волн 1,5-2 м., длина — 30 м.
Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади. Образуется водяная пыль. Высота волн — 2-3 м., длина — 50 м.
Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру. Высота волн до 3-5 м., длина — 70 м.
Умеренно высокие, длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра. Высота волн 5-7 м., длина — 100 м.
Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая. Высота волн — 8-11 м., длина — 200 м.
Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая. Высота волн до 16 м., длина до 250 м.
Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость. Высота волн >16 м., длина — 300 м.
Шкала дальности видимости.
Видимость — это предельное расстояние, на котором днём обнаруживаются предметы, а ночью навигационные огни. Видимость определяется прозрачностью атмосферы, зависит от погодных условий и характеризуется дальностью видимости. Ниже приведена таблица определения дальности видимости в светлое время суток.
Измерение скорости и силы ветра
Способы измерения силы и скорости ветра
Прибор для измерения скорости ветра, его силы, а также определения направления его движения в метеорологии называется анемометром.
Немногие на сегодняшний день знают, что это такое, ведь прибор так и не получил широкого распространения в отличие, например, от барометра, однако, он все же используется при измерении параметров ветра как на метеорологических станциях, так и в некоторых видах спорта, к примеру, в парусном спорте.
Также он используется в других научных областях для измерения скорости движения газов или воздуха, но наиболее популярным вариантом его использования по-прежнему является эксплуатация в качестве измерителя скорости ветра.
Принцип работы прибора
Принцип работы большинства таких приборов заключается в следующем: какой-либо вращательный элемент прикреплен к измерителю.
При дуновении ветра подвижная часть прибора приходит в действие и параметры воздействия на вращательный элемент передаются на измерительный прибор.
Так работают механические анемометры, включающие в себя две разновидности: чашечный и крыльчатый анемометры.
Существуют также тепловой анемометр, основанный на измерении сдвигов температуры нагревательного элемента относительно начального значения под воздействием ветра (чем выше скорость воздушных масс, тем меньше температура нагревательного элемента) и ультразвуковой, основанный на измерении сдвигов в показателях скорости звука относительно направления воздушных масс (если скорость звука падает относительно его скорости в неподвижном воздухе, значит, он движется против ветра, если растет — по ветру).
Виды приборов
Принцип работы заключается в измерении характера воздействия воздушных масс на специальные чашки, закрепленные на вертикальной оси. Когда происходит дуновение ветра, чашки вращаются вокруг оси.
Измеритель фиксирует количество оборотов вокруг оси по времени и определяет скорость ветра. Данные передаются на шкалу скорости ветра, иногда используется электронный измеритель.
Принцип его работы заключается в измерении характера воздействия ветра на миниатюрное колесо (крыльчатку), закрепленное на вертикальной оси и огражденное металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. При движении ветра происходит вращение крыльчатки, которое через систему зубчатых колес передается на измеритель. Данный прибор также имеет две разновидности измерителя: ручной и электронный.
Основан на изменении числа Нуссельта, то есть увеличения теплопотерь нагретого тела пропорционально увеличению скорости движения воздушных масс.
Данное явление можно наблюдать в жизни — при равной температуре воздуха в ветреную погоду становится холоднее, чем в спокойную.
Данный прибор представляет собой нагретую до температуры, превышающей температуру среды, металлическую проволоку.
В зависимости от текущей скорости, его плотности и влажности ветра проволока выделяет определенное количество энергии, позволяющее поддерживать ту или иную температуру проволоки. Измеритель фиксирует теплопотери и выводит параметры движения ветра на экран. Впрочем, у прибора существует 2 недостатка:
- Низкая прочность теплового элемента, так как он представлен очень тонкой проволокой.
- Погрешность показаний со временем увеличивается из-за загрязнения и окисления проволоки.
Ввиду вышеописанного их применяют, как правило, применяют в аэродинамике для того, чтобы измерять параметры движения воздушных масс, потому как тепловые анемометры, в отличие от механических, обладают безынерционностью, что является необходимым условием для проведения аэродинамических экспериментов.
Принцип действия заключается в характере изменения скорости звука при движении относительно ветра. Так можно измерять не только текущую силу движения ветра, но и направление его движения.
Так как скорость звука зависит еще и от температуры воздуха, то данный анемометр снабжен еще и термометром, по показаниям которого вносятся правки в конечные результаты параметров движения воздушных масс, выдаваемые анемометром.
На сегодняшний день ультразвуковой анемометр является самым высокоточным и современным прибором данной категории. Помимо всего прочего, некоторые электронные анемометры могут измерять также температуру воздуха в момент движения воздушных масс, а также его влажность.
Заключение
В России также производятся многоцелевые приборы этой категории, объединяющие в себе функции различных видов анемометров, такие как измерение температуры воздуха (термоанемометр), его влажность (гирометр), а также вычисление объемного расхода воздуха. Таким анемометром является, к примеру, метеометр МЭС200, дифнамометр ДМЦ01М. Данные приборы применяются при обследовании, ремонте и поверке вентиляции в зданиях.
Все производимые на территории России закрепляются в государственном реестре средств измерения и подлежат обязательной поверке. Потому в России нет анемометров без поверки.
Рассмотрение различных видов приборов под названием анемометр, предназначенных для измерения скорости ветра
Описание анемометров, раскрытие данного понятия, а также рассмотрение различных видов анемометров, в том числе, российских
Итак ты решил сделать ветрогенератор своими руками. EnergyFuture.
RU уже не однократно писала об различных конструкциях самодельных ветрогенераторов и генераторов на постоянных магнитах на них, включая знаменитые конструкции Хью Пигота ( полный архив тут ).
Очень важно перед началом понять и на практике определить доступную силу ветра в твоей местности. Об этом собственно и статья. Наблюдайте, мерьте и записывайте в журнал для статистики. как в школе !
Скорость ветра – одна из основных характеристик воздушного потока, потому-как определяет его энергию. Она измеряется в метрах в секунду (м/сек) и обозначается латинской буквой V. Чем больше скорость ветра, тем больше и энергия заключенная в потоке.
Для измерения скорости ветра применяются раздичные приборы: Флюгеры, анемометры и другие. Простейший прибор для измерения скорости ветра – флюгер Вильда ( вобще-то устаревшая вещь, преимущество одно -легко соорудить своими руками ).
К штоку-1 жестко прикреплен киль-2, который при изменении направления ветра устанавливаетпластину-3 перпендикулярно направлению потока. Пластина имеет возможность качаться относительно оси-4. Соответственно чем сильнее ветер тем больше отклонение пластины. Определяют силу ветра при помощи указателя-5.
Для точности измерения плластина должна иметь размер-150 X 300 мм и вес 200 грамм, для районов с небольшими ветрами, и 800 грамм для местности с ветрами более 6 м/сек.
Деления указателя имеют условные значения, поэтому для определения скорости ветра следует воспользоваться таблицей.
Тем кого не интересует относительная точность, есть ещё один способ определения скорости ветра — по внешним признакам.
Измерение скорости ветра самодельными приборами для самодельных ветрогенераторов: poisk
Originally published at Профессионально об энергетике . Please leave any comments there.
Итак ты решил сделать ветрогенератор своими руками. EnergyFuture.
RU уже не однократно писала об различных конструкциях самодельных ветрогенераторов и генераторов на постоянных магнитах на них, включая…