Что такое бриз и как образуется дневной и ночной бриз td

Ветер — определение, виды и названия, как образуется

Ветер — это поток воздушных масс, который стремительно движется параллельно Земле. Он является частью неживой природы, принимает непосредственное участие в ее естественных процессах и в поддержании жизни на планете. Еще более 300 лет назад великий астроном и географ Эдмунд Галлей попробовал объяснить природу возникновения ветра с помощью закона Архимеда, когда теплое и легкое поднимается, а холодное и тяжелое прижимается к Земле. Насколько он был прав — мы можем судить уже сегодня.

Происхождение ветра

Ветер является природным явлением. Изменения, которые происходят в окружающей среде, побуждают атмосферные массы двигаться, и так люди идентифицируют ветер. Он вызван перепадами давления и его неравномерным распределением в атмосфере Земли. На нестабильность давления влияют такие природные факторы, как океан, Солнце и суша.

Рис. 1. Циркуляционные процессы Земли, которые приводят к ветрообразованию Воздушные массы начинают свое движение от высокого давления к низкому и если бы не этот факт, то воздух имел бы одну температуру, влажность и полный штиль.

Почему движутся воздушные массы?

В течение дня поверхность Земли нагревается. Учитывая разную структуру и особенности верхнего слоя планеты, прогревается она неравномерно:

• темные объекты больше, чем светлые;
• вода меньше, чем суша.

Таким образом, поглощенное за день тепло возвращается в атмосферу с разной интенсивностью. К примеру, вода прогревается медленнее суши, и днем тепло с земли поднимается, а холодный воздух с моря перемещается на его место. Ночью происходит наоборот: воздушные массы с остывшей суши передвигаются к более теплой воде. Так происходит потому, что теплый воздух легче и стремится вверх, а холодный — тяжелый и стелется у поверхности Земли. Когда теплый воздух встречается “по дороге” с холодным, образуется перепад температур и возникает ветер. Чем больше разница в температуре, тем он сильнее и порывистее.

Важно! Самым теплым местом на Земле является экватор. Именно там все время образуется самый теплый и прогретый воздух, который уходит в верхние слои атмосферы и оттуда рассредотачивается по полюсам. На определенных широтах он опускается и начинает свое движение, становясь ветром, который может двигаться дальше к полюсам либо возвращаться к экватору.

Также на движении воздушных масс сказывается вращение планеты вокруг своей оси. Так, на Северной части Земли ветра двигаются в правом направлении. На Южном полушарии ветра предпочитают дуть в левую сторону.

Рис. 2. Ветроуказатель — простейшее устройство для определения скорости и направления ветра, использующееся на аэродромах

Виды ветров

Ветер — одно из самых непостоянных явлений в природе. Предугадать силу, направление и характер весьма сложно простому обывателю. Однако специалисты выделили определенную закономерность и классифицировали движения воздушных масс на:

• Постоянные
• Западные
• Переменные
• Местной циркуляции

Ветра постоянных течений

К такому типу ветров относят пассаты. Они формируются в тропических широтах обоих полушарий, где главенствует область высокого давления, и движутся по направлению к экватору, где встречаются с зоной низкого давления. В связи с вращением Земли, пассаты отклоняются от курса. Особенность этого ветра — он зарождается над океаном и несет с собой обильные осадки в близлежащие районы. Каждый сезон зоны атмосферного давления смещаются и с ними отклоняются области действия постоянных ветров. В зоне действия пассатов находятся такие территории:

• Австралия
• Восточная Африка
• Берега Южной Америки

Важно! Пассат, который зарождается в центральной Азии, сухой и жаркий. Он оказывает влияние на климат Северной Африки, и благодаря ему на этой территории образовалась пустыня Сахара.

Рис. 3. Выточенная ветром скальная формация на Альтиплано. Боливия

Западные

Средние широты планеты полны воздушными массами такого характера. Они берут свое начало в тропиках и движутся к 60-градусной широте. Из-за вращения планеты, западные ветра тяготеют к восточной стороне света и устремляют свой поток в эту сторону с запада.

Переменные ветра

Самый известный представитель этих ветров — муссон. Он два раза в год меняет направление движения: с моря на сушу, и наоборот. Происходит это потому, что в межсезонье над разным типом поверхности возникает давление неоднородного типа. Летом суша прогревается больше и теплый воздух, устремляясь в верхние слои атмосферы, образует зону пониженного давления. Океан, прогреваясь медленнее, способствует образованию области высокого давления. Так ветер начинает свой путь с воды на материк. Он приносит теплую и влажную погоду с дождями и грозами.

Рис. 4. Дюны в пустыне Намиб Зимой над материком образуется зона высокого давления, так как она остывает намного быстрее океана, и муссон уносит в море сухой и прохладный воздух с материка. Наблюдать действие истинного муссона можно на территориях дальнего востока России.

Важно! Переменные и постоянные воздушные течения являются частью общей системы циркуляции воздуха.

Источник

Что такое бриз и как образуется дневной и ночной бриз

Во времена парусных судов бриз являлся отличным помощником для моряков, а что такое бриз знали даже далёкие от морского дела люди. Сегодня паруса, как основной двигатель кораблей, ушли в прошлое, а бриз, как явление природы, разумеется, остался.

Бриз – это ветер, который дует на границе какого-либо большого водоёма (озера, моря или океана) и суши. Причём днём он дует со стороны водоёма на берег, а ночью, наоборот, с берега на водоём. Почему так происходит и как образуется дневной и ночной бриз?

Днём поверхность земли на берегу нагревается Солнцем, а от неё нагреваются и нижние расположенные над сушей слои воздуха. Тёплый воздух поднимается вверх и над поверхностью берега образуется область пониженного давления, куда в виде лёгкого ветерка и дует более холодный воздух с водоёма. Вот что такое дневной бриз и как он образуется.

Ночью поверхность берега остывает быстрее, чем водоёма, и холодный воздух над сушей опускается ближе к земле, создавая область высокого давления. Над водой воздух, наоборот, ещё долго остаётся тёплым, поднимается вверх и над водоёмом образуется область пониженного давления. Лёгкий ветерок теперь начинает дуть с берега на воду и называется он ночной бриз.

Источник



Бриз явление природы или нет

БРИЗ (от франц. brise – лёг­кий ве­тер), ме­ст­ный ве­тер, дую­щий с су­точ­ной пе­рио­дич­но­стью на по­бе­режь­ях мо­рей, боль­ших озёр и не­ко­то­рых круп­ных рек. Ме­ня­ет на­прав­ле­ние два­ж­ды в су­тки, свя­зан с су­точ­ным хо­дом темп-ры по­верх­но­сти су­ши и воз­ду­ха над ней. Днев­ной, или мор­ской, Б. ду­ет с во­до­ёма на на­гре­тое по­бе­ре­жье; ноч­ной, или бе­ре­го­вой, Б. – с ох­ла­ж­дён­но­го по­бе­ре­жья на во­до­ём. Днём на­гре­тый воз­дух над су­шей рас­ши­ря­ет­ся; на вы­со­те не­сколь­ких со­тен мет­ров ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние над су­шей ста­но­вит­ся боль­ше, чем над со­сед­ней по­верх­но­стью мо­ря. Воз­ник­ший та­ким об­ра­зом го­ри­зон­таль­ный гра­ди­ент дав­ле­ния при­во­дит к пе­ре­но­су воз­ду­ха на этой вы­со­те в сто­ро­ну мо­ря, вслед­ст­вие че­го у зем­ной по­верх­но­сти над су­шей дав­ле­ние па­да­ет и в ниж­нем слое воз­ни­ка­ет гра­ди­ент дав­ле­ния, на­прав­лен­ный в сто­ро­ну су­ши, с со­от­вет­ст­вую­щим пе­ре­но­сом воз­ду­ха с мо­ря на су­шу – мор­ским Б. Но­чью рас­пре­де­ле­ние гра­ди­ен­тов дав­ле­ния и пе­рено­сов воз­ду­ха ста­но­вит­ся об­рат­ным: в ниж­нем слое воз­ни­ка­ет пе­ре­нос воз­ду­ха с су­ши на мо­ре – бе­ре­го­вой Б., а над ним – пе­ре­нос в об­рат­ном на­прав­ле­нии. От­кло­няю­щая си­ла вра­ще­ния Зем­ли не­сколь­ко из­ме­ня­ет на­прав­ле­ния Б. по от­но­ше­нию к на­прав­ле­ни­ям ба­рич. гра­диен­тов. Вер­ти­каль­ная мощ­ность слоя, ох­ва­чен­но­го Б., со­став­ля­ет днём от не­сколь­ких со­тен мет­ров до 1–2 км, вы­ше на­блю­да­ет­ся об­рат­ное те­че­ние. Ноч­ной Б. име­ет мень­шую мощ­ность. Бри­зо­вая цир­ку­ля­ция рас­про­стра­ня­ет­ся на по­ло­су по обе сто­ро­ны от бе­ре­го­вой ли­нии ши­ри­ной 10–50 км. Ско­рость Б. 1–5 м/сек, ред­ко боль­ше; по­это­му Б. час­то пе­ре­кры­ва­ют­ся об­щей цир­ку­ля­ци­ей ат­мо­сфе­ры. Они хо­ро­шо вы­ра­же­ны толь­ко в ус­ло­ви­ях сла­бой об­щей цир­ку­ля­ции – в тро­пи­ках, а в ср. ши­ро­тах – в ус­той­чи­вую ан­ти­ци­кло­нич. по­го­ду, осо­бен­но ле­том, ко­гда тер­мич. кон­тра­сты ме­ж­ду су­шей и во­до­ёмом дос­ти­га­ют наи­боль­ших зна­че­ний (ок. 20 °C). Сме­на Б. име­ет су­ще­ст­вен­ное зна­че­ние для су­точ­но­го хо­да по­го­ды, осо­бен­но в тро­пи­ках; напр., днев­ной, или мор­ской, Б. сни­жа­ет тем­пературу воз­ду­ха или за­мед­ля­ет её днев­ной рост над су­шей, уве­ли­чи­ва­ет влаж­ность.

Источник

Ветер: что это такое, как образуется, виды, сила ветра, фото и видео — «Как и Почему»

Ветер – это поток воздуха, который перемещается, как правило, в горизонтальном направлении из зоны высокого атмосферного давления в зону низкого. Существует несколько классификаций ветров. Главные его свойства – направление, сила и продолжительность.

Как образуется ветер?

Основная причина образования ветра – неравномерное распределение атмосферного давления. Солнечные лучи, достигая поверхности Земли, нагревают океан и сушу. При этом температура в разных уголках нашей планеты возрастает неравномерно.

Например, сильнее всего нагревается зона экватора и соответствующие пояса. Температура океанических вод повышается менее интенсивно, чем температура суши, однако водные массивы дольше удерживают тепло.

Таким образом, воздушные массы тоже нагреваются неравномерно. Образуются зоны с разным давлением, вследствие чего происходит воздушная циркуляция. Так, нагретые потоки (восходящие) из зоны низкого давления устремляются вверх. Тем временем, остывший воздух (нисходящие потоки) опускается вниз и устремляется в область низкого давления.

Атмосфера Земли не останавливается ни на секунду. Процесс воздушной циркуляции носит глобальный характер. Когда массивные потоки теплого и холодного воздуха сталкиваются, возникают различные по интенсивности ветры.

Классификация скорости ветра в баллах по шкале Бофорта

В мире принято различать ветер по скорости и силе в баллах от 0 до 12. Для этого используется шкала Бофорта, разработанная ирландским моряком, картографом и военным адмиралом – Фрэнсисом Бофортом.

У Бофорта было немало заслуг и талантов, однако всемирную известность он обрел именно благодаря этой шкале. Во время службы на флоте Фрэнсис вел регулярные наблюдения за ветром. Полученные данные он записывал в дневник. В будущем наблюдательность помогла ему в разработке шкалы, которую официально утвердили в 1838 году.

Интересный факт: чтобы отдать дань выдающимся заслугам Фрэнсиса Бофорта, в честь него назвали море, антарктический остров и мыс в северной части Канады.

В 20-м веке шкала Бофорта была доработана: систему из 12 баллов расширили до 17, чтобы можно было классифицировать особенно сильные ветры, например, тайфуны. Но расширенная версия используется лишь в тех зонах, где такие тайфуны происходят достаточно часто (Китай, Тайвань и т.п.).

Согласно шкале Бофорта, сила ветра определяется по 2-м критериям:

• волнение открытого моря;
• влияние ветра на сухопутные объекты.

Соответственно имеется и 2 таблицы: одна для суши, другая – для открытого океана. В таблице для суши показана сила ветра и скорость в метрах за секунду. Во втором варианте скорость ветра дается в узлах. В обеих шкалах указаны общие черты, по которым можно определить силу воздушных потоков.

Направление ветра

Направление ветра зависит преимущественно от разницы атмосферного давления и вращения Земли. Замечено, что на полюсах планеты преобладают восточные ветры. В умеренном поясе обоих полушарий ветры дуют в западном направлении.

В области тропического пояса наблюдаются воздушные потоки восточного направления. Также есть большие зоны, в которых ветер движется по вертикали, соблюдая правило низкого и высокого атмосферного давления. Это субтропические и приполярные пояса.

В климатологии и метеорологии существует понятие розы ветров. Это диаграмма векторного типа, которая отображает режим ветра в заданной местности, основанный на продолжительном наблюдении.

Роза ветров представляет собой многоугольник, лучи которого расходятся от центральной части диаграммы. По длине каждого луча можно судить, насколько часто ветер дует в определенном направлении. Эту информацию учитывают при строительстве объектов инфраструктуры (дорог, посадочных полос и т.д.) и во многих других отраслях.

Интересный факт: настоящая роза ветров обязательно имеет разные лучи. Если на изображении все лучи распределены равномерно, это просто графическое отображение сторон света.

Виды ветров

По основной классификации ветры делятся на постоянные (или преимущественные) и сезонные.

Постоянными называются ветры, которые не меняют своего направления. Они образуются благодаря соприкосновению зон высокого и низкого давления. Сезонные ветры, соответственно, меняют свое направление в зависимости от текущего времени года.

Также отдельную категорию составляют местные ветры. Это воздушные массы, которые циркулируют только на определенных территориях планеты. При этом они определяют климатические условия данной зоны.

Постоянные

Разновидности преимущественных ветров:

• пассаты;
• западные;
• восточные.

Пассаты – ветры, дующие с востока между тропиками и устремляющиеся к экватору. Они разделены безветренной полосой. Именно пассаты направляют тропические циклоны в западном направлении.

Западные ветры умеренного пояса представляют потоки воздуха, которые преобладают на умеренной широте – в зоне между 35 и 65 градусами северной и южной широты. Движутся они с запада на восток.

Восточные ветры полярных районов направляются из зон высокого давления в зоны низкого давления.

Сезонные

Сезонные ветры представлены одной категорией – муссонами. Они дуют в области тропиков на протяжении нескольких месяцев. При этом дважды в год муссоны резко меняют свое направление.

В летний период воздушные потоки движутся с океана на сушу, а зимой, наоборот – с материковой части в сторону океана. Муссоны приносят с собой большое количество осадков в теплое время года. Формирование ветров происходит на востоке и юго-востоке Азии.

Местные

Наибольшим разнообразием отличаются местные ветры. Среди них можно выделить следующие виды:

1. Бриз – теплый поток воздуха на стыке морских водоемов и береговой линии. Меняет направление два раза в сутки. Днем бриз дует с моря на сушу, ночью – с побережья в сторону моря.
2. Самум – сухой ветер пустынного типа, который переносит огромные песчаные массы. Встречается в африканских пустынях и на Аравийском полуострове.
3. Сирокко – воздушные потоки над Северной Африкой и Средиземноморьем, которые имеют юго-западное и южное направление.
4. Бора – ветры, формируемые на территориях, где горы граничат с морями. Температура потоков зависит от времени года. Направление – с гор к морю.
5. Фён – ветер, дующий порывами с гор в направлении долин. Отличается сухостью и возникает из-за перепада высоты на небольшой территории. Распространен в горных районах Северной Америки, Евразии.
6. Суховей – возникает в умеренном поясе над степями и пустынями. Воздух сухой и горячий.
7. Нордер – ветер, наблюдаемый в Мексиканском заливе и дующий с севера.
8. Зюйд – название обозначает южный ветер, встречающийся на северном полюсе.
9. Зефир – воздушный поток в восточной части Средиземноморья, возникающий в теплое время года.

Также бывают необычные виды ветров, такие как торнадо (ураган, встречающийся в Северной Америке), хабуб (африканские песчаные бури), близзард (канадский буран наподобие сибирской пурги), хамсин (горячий штормовой ветер в Саудовской Аравии, длящийся около 50 дней) и другие.

Как измеряют скорость ветра?

Для измерения скорости ветра изобрели специальные приборы, которые называются анемометрами. Они бывают механическими, ультразвуковыми и тепловыми. Механические делятся на чашечные и крыльчатые.

Чашечный анемометр считается наиболее распространенным. Такой прибор состоит из полусферических чаш и ротора. При этом чаши насажены на ротор и при дуновении ветра начинают вращаться.

В основе данного способа измерения содержится разница давления, которую создает ветер на выпуклые и вогнутые стороны чаш. Скорость вращения ротора соответствует скорости ветра.

От чего зависит скорость и сила ветра?

Скорость ветра зависит от того, насколько велика разница атмосферного давления между территориями. Таким образом, чем быстрее движется ветер, тем больше показатель его силы, с которой поток воздействует на окружающие предметы.

Для примера можно взять три территории: на одной барометр показывает 765 мм ртутного столбика, на другой – 760, на третьей – 750. Ветер, дующий с первой территории, на третьей будет сильнее и быстрее, чем на второй из-за большей разницы в давлении.

Какие ветры вызывают образование различных течений?

Морские течения – это мощные потоки воды, которые движутся постоянно либо возникают периодически в морях и океанах. Течения возникают по разным причинам, одной из которых является ветер.

Вызванные ветром, течения делятся на два типа:

1. Дрейфовые – образуются только под действием ветра.
2. Ветровые (комбинированные) – возникают не только из-за силы ветра, а в совокупности с разной плотностью воды, наклоном уровня моря.

Направление течения зависит от того, в какую сторону движется поток воздуха. Ветровые течения всегда только поверхностные. Наиболее сильными среди них считаются течение Западных Ветров, протяженность которого составляет около 30 000 км, а также Южное Пассатное течения.

Интересный факт: течение Западных ветров или антарктическое циркумполярное – это единственный водный поток, который проходит через все меридианы.

Таким образом, морские течения вызывают муссоны, пассаты и западные ветры.

Почему зимой над сушей более высокое давление, чем над океаном, а летом — наоборот?

В зимний период материковая часть Земли остывает быстрее, чем океанические воды. Таким образом, над материком воздух охлаждается, а уровень давления возрастает. Над толщей воды воздух теплее, а давление – ниже.

Летом наблюдается обратная ситуация. Поверхность земли нагревается быстрее, поэтому над ней формируется область низкого давления. Над холодным океаном – высокое давление.

Этим обусловлено и направление муссонов в разное время года. Летний муссон дует в сторону материка, а зимний – в направлении океана.

Использование ветра человеком

Ветер – элементарный источник энергии, который, к тому же, является экологически безопасным. А сохранение экологии – одна из основных текущих задач человечества. Интересно, что сила ветра служит людям с давних пор.

Раньше это были простейшие устройства вроде мельниц. Сейчас строятся комплексные ветроэнергетические установки, при помощи которых сила ветра преобразовывается в электричество.

Энергия ветра может быть преобразована в следующие виды энергии:

• кинетическую – для передвижения парусных судов (в прошлом), полетов воздушных шаров;
• механическую – для установок, перекачивающих воду и измельчающих зерновые (устаревшие способы);
• электрическую – для производства электроэнергии.

По потенциалу энергия ветра находится на шестом месте в списке возможных источников после солнечного излучения, угля, урана, нефти и природного газа. Так, возможный объем электроэнергии, который можно получить за счет ветроэнергетических установок, составляет около 25-700 ТВт в год.

Интересный факт: согласно расчетам организации Global Wind Energy Council, активное развитие ветроэнергетики позволит снизить объем выбрасываемого в атмосферу углекислого газа на 1,5 миллиарда тонн в год.

Страны-лидеры в ветроэнергетике (2015 г.):

1. Китай – 115 000 МВт.
2. США – 65 000 МВт.
3. Германия – 39 000 МВт.
4. Испания – 22 000 МВт.
5. Индия – 22 000 МВт.
6. Великобритания – 12 000 МВт.
7. Канада – 10 000 МВт.
8. Франция – 9 000 МВт.
9. Италия – 8 000 МВт.
10. Бразилия – 6 000 МВт.

В России ветроэнергетика развита слабо и на это есть несколько причин. Во-первых, средняя скорость ветра по всей территории – около 5 м/с (годовые расчеты). Это недостаточный показатель для стандартных установок, поэтому добавляются расходы на дополнительное оборудование.

Во-вторых, предпочтительнее выбирать стабильные источники энергии, независящие от различных факторов (в частности природных). Ветроэнергетика в нашей стране связана и с множеством других недостатков, особенно если речь идет о малых объемах. Например, высокая стоимость оборудования, проблемная эксплуатация, обслуживание систем и т.п.

Значение в природе

Ветер является важнейшим природным фактором, который воздействует на составляющие природы: климатические условия, геологические процессы, растения, животные и др.

Основные последствия влияния ветров:

1. Возникновение сильных океанических течений, которые определяют климат прилегающих зон.
2. Эрозия почвы из-за выдувания мелких частиц.
3. Образование новых форм рельефа. Например, перенос и откладывание песка ветром приводит к появлению песчаных дюн.
4. Перенос пыли из пустынь и загрязнение воздуха. Например, летом дуют пассаты в Северном полушарии. При этом они постепенно приближаются к областям субтропических пустынь. В результате пыль из Сахары на протяжении сезона достигает южно-восточной части Северной Америки.
5. Распространение пожаров. Ветер – один из основных факторов, который влияет на быстрое распространение пожаров, в особенности лесных.
6. Влияние на растения. Воздушные потоки распространяют семена некоторых растений, ограничивают рост деревьев, а также могут наносить механические повреждения переносимыми твердыми частицами.
7. Влияние на животных. Ветер усиливает холод в совокупности с низкими температурами – это основной аспект его влияния на животный мир. К влиянию ветра вынуждены приспосабливаться, например, пингвины, птицы, насекомые. Некоторым видам движение воздушных масс приносит пользу – олени распознают издали хищников за счет острого обоняния.

Интересный факт: наиболее известные растения, которые распространяются благодаря ветру – одуванчики, клен, перекати-поле. Опыление многих растений происходит за счет переноса пыльцы.

Почему днем ветер дует с моря на сушу, а ночью – наоборот?

Основополагающим фактором является температура и соответствующее ей атмосферное давление, как и в случае с зимними/летними муссонами. Но ветер, который образовывается на границе суши и морского водоема, имеет собственное название – бриз.

Днем суша быстрее нагревается, чем вода, поэтому ветер дует в зону низкого давления. Ночью земная поверхность быстрее остывает, а вода остается теплой, поэтому бриз меняет направление и дует в сторону моря.

Ветер за пределами Земли

За пределами нашей планеты выделяют несколько видов ветров:

• солнечный;
• планетарный;
• инопланетный.

Солнечный ветер представляет собой перемещение не воздушных потоков, а плазмы, которую выбрасывает солнечная атмосфера. Это явление происходит на скорости около 400 км/с. Гелиосфера – большой участок межзвездного пространства, который окружает Солнечную систему и образован солнечным ветром.

Интересный факт: магнитное поле Земли не дает ветру проникать в атмосферу. Но иногда вспышки на Солнце бывают настолько сильными, что солнечный ветер все же пробивается сквозь эту защиту и вызывает полярное сияние, магнитные бури.

Планетарный ветер – это перемещение газов в верхних слоях атмосферы планеты. Из-за этого планета теряет возможность взаимодействовать с прочими частицами газа. Если подобные процессы продолжаются множество лет, планета может потерять свою атмосферу, запасы воды и т.д.

На других планетах тоже есть различные ветры. На Венере они дуют со скоростью 83 м/с и могут облететь планету за несколько земных суток. На Юпитере ветер достигает 100 м/с и более. Самые сильные потоки на Сатурне – около 375 м/с.

Интересный факт: известно, что на Марсе есть несколько типов ветров. Например, пылевые смерчи и ветры, дующие с полюсов на скорости около 110 м/с.

Источник