Zašto na gastellu puše jak vjetar? Zašto pušu vjetrovi? Zašto se javlja vjetar? Značenje vjetra u prirodi. Kako djetetu objasniti što je vjetar

Ovo je nešto tajanstveno. Nikad to ne vidimo, ali uvijek ga osjetimo. Pa zašto vjetar puše? Saznajte u članku!

Vjetar je kretanje zračnih masa. Iako ne možemo vidjeti zrak, znamo da se sastoji od molekula različitih vrsta plinova, uglavnom dušika i kisika. Vjetar je pojava u kojoj se mnoge molekule kreću u istom smjeru.

Odakle dolazi? Vjetar je uzrokovan razlikama tlaka u Zemljinoj atmosferi: zrak iz područja visokog tlaka kretat će se prema području niskog tlaka. Snažni vjetrovi javljaju se kada se zrak kreće između područja s velikim razlikama u razinama tlaka. Zapravo, ta činjenica u velikoj mjeri objašnjava zašto vjetar puše s mora na kopno.

Stvaranje vjetra

Vjetar je kretanje zraka u blizini površine Zemlje. To može biti lagani vjetrić ili silovita oluja. Najjači vjetrovi javljaju se tijekom pojava nazvanih tornada, ciklone i uragani. To je uzrokovano promjenama temperatura zraka, tla i vode. Kad se zrak kreće paralelno s toplom površinom, zagrijava se i podiže - to ostavlja prostor hladnijim masama. Zrak koji se "ulijeva" u ove prazne prostore je vjetar. Zove se smjerom iz kojeg dolazi, a ne smjerom u kojem puše.

Povjetarac: obalni i morski

Povjetaci s obale i mora su fenomeni vjetra i vremena koji su karakteristični za obalna područja. Povjetarac s obale je povjetarac koji puše s kopna na vodeno tijelo. Morski povjetarac je vjetar koji puše iz vode u kopno. Zašto vjetar puše s mora i obrnuto? Obalni i morski vjetrovi javljaju se zbog značajnih temperaturnih razlika između kopna i vodenih površina. Mogu se proširiti do dubine od 160 km ili se pojaviti kao lokalni fenomeni koji brzo oslabe već u prvih nekoliko kilometara duž obale.

Znanstveno ...

Uzorci vjetrova s \u200b\u200bkopna i mora mogu snažno utjecati na raspodjelu magle, uzrokujući nakupljanje ili širenje onečišćenja u unutrašnjosti. Stalno istraživanje principa cirkulacije vjetrom s kopna i mora također uključuje pokušaje modeliranja obrazaca vjetra jer to utječe na energetske potrebe (npr. Potrebe za grijanjem i hlađenjem) u pogođenim područjima. Vjetar također utječe na operacije ovisne o vremenu (npr. Zrakoplovi).

Budući da voda ima puno veći toplinski kapacitet od pijeska ili drugih materijala zemljine kore, uz određenu količinu sunčevog zračenja (insolacija), temperatura će joj rasti sporije nego na kopnu. Bez obzira na temperaturnu ljestvicu, danju temperatura kopna može oscilirati unutar desetaka stupnjeva, dok se temperatura vode mijenja za manje od pola stupnja. Suprotno tome, visoki toplinski kapacitet sprječava brze promjene temperature tekućine noću, pa tako, iako temperatura kopna može pasti i desecima stupnjeva, ostaje relativno stabilna u blizini vode. Uz to, niži toplinski kapacitet materijala od kore često im omogućuje brže hlađenje od mora.

Fizika mora i kopna

Pa zašto puše jak vjetar? Zrak iznad odgovarajućih površina tla i vode zagrijava se ili hladi ovisno o vodljivosti tih površina. Danju, toplije temperature kopna rezultiraju toplijim, a time i manje gustim i lakšim zračnim masama iznad obale od onih uz vodenu površinu. Kako se topli zrak diže (fenomen konvekcije), hladniji se zrak kreće prema prazninama. Zbog toga vjetar puše s mora, a danju obično puše hladni morski vjetrić koji od oceana prelazi na obalu.

Ovisno o temperaturnoj razlici i količini podignutog zraka, morski vjetrić može imati udare brzinom od 17 do 25 km na sat. Što je veća temperaturna razlika između kopna i mora, to je jači vjetrić i vjetrić.

Zašto vjetar puše s mora

Nakon zalaska sunca, zračna masa nad obalnim kopnom brzo gubi toplinu, dok se iznad vode obično ne razlikuje puno od dnevne temperature. Kada zračna masa iznad zemlje postane hladnija od zračne mase iznad vode, prizemni vjetar počinje puhati s kopna na more.

Uzbuđenje toplog, vlažnog zraka iz oceana često rezultira dnevnim oblacima iznad obale. Uz to, kretanje zračnih masa i morski povjetarac turisti često koriste za letenje zmajem. Iako na moru prevladavaju vjetrovi s kopna i mora, oni se često bilježe i u blizini velikih vodenih tijela. Obalni i morski vjetrovi rezultiraju povećanom razinom vlage, oborinama i umjerenim temperaturama u obalnim područjima.

Objašnjenje za djecu: zašto puše vjetar

Morski vjetrić najčešće se može vidjeti u vrućim ljetnim danima zbog nejednake brzine zagrijavanja kopna i vode. Danju se kopnena površina zagrijava brže od morske površine. Stoga je dio atmosfere iznad zemlje topliji nego iznad oceana.

Sjetite se sada da je topli zrak lakši od hladnijeg. Kao rezultat, ona raste. Kao rezultat ovog procesa, hladniji zrak iznad oceana zauzima prostor na površini zemlje kako bi zamijenio rastuće toplije mase.

Vrijedno je, međutim, znati da vjetar ne nastaje samo kao rezultat temperaturnih razlika. Globalna kretanja atmosfere proizlaze iz rotacije Zemlje. Ovi vjetrovi grupiraju pasat i monsun. Pasat se javlja u blizini ekvatora i kreće se sa sjevera ili juga na ekvator. U srednjim geografskim širinama Zemlje, između 35 i 65 stupnjeva, prevladavaju zapadni vjetrovi. Pušu od zapada prema istoku, a također prema polovima. Polarni vjetrovi pušu u blizini sjevernog i južnog pola. Oni se kreću od polova prema istoku odnosno zapadu.

Naš je svijet prepun misterija i zanimljivosti. Njihovo rješavanje zadatak je čovječanstva. Očekuju nas još veća otkrića, ali zasad već sigurno znamo odgovor na pitanje kako i zašto puše vjetar, kao i koji čimbenici određuju njegovo stvaranje. To omogućuje predviđanje promjena vremenskih uvjeta.

Prije više od tristo godina, Halley, poznat uglavnom zahvaljujući kometi koju je otkrio, predložio je pojavu vjetra objasniti djelovanjem Arhimedove sile s padom temperature: diže se topao i lagan zrak, spušta se težak i hladan zrak.

Međunarodna skupina istraživača, koja je uključivala zaposlenike Sankt Peterburškog instituta za nuklearnu fiziku, predložila je temeljno novi fizički mehanizam za stvaranje vjetra u zemaljskoj atmosferi.

Protjecanje plina događa se pri padovima tlaka (gradijentima). Zračni tlak opada s visinom, tvoreći vertikalni gradijent tlaka, međutim, on ne stvara vjetar. Rad koji se vrši kretanjem zraka tim gradijentom tlaka točno se nadoknađuje suprotnim radom sile teže, a zrak je u ravnoteži.

Vlažni zrak koji se diže, hladi se i vodena para kondenzira. Stoga se tlak vodene pare smanjuje s visinom brže nego što to zahtijevaju uvjeti ravnoteže. U ovom slučaju, rad izveden gradijentom tlaka na vlažnom zraku tijekom njegovog uspona nekoliko je puta veći od djelovanja gravitacije koja djeluje na vodenu paru. Upravo ta razlika stvara vjetar u zemljinoj atmosferi. Neuravnotežena vertikalna raspodjela vodene pare može se usporediti sa stlačenom oprugom koja se uspravlja kad se vlažni zrak podiže, pokrećući je. Stoga se snaga kondenzacije povezana s vertikalnim porastom zraka, u skladu sa zakonom o očuvanju energije, pretvara u snagu vodoravnih vjetrova.

Snaga atmosferske cirkulacije određuje se lokalnom brzinom kondenzacije i, prema tome, oborinama. Kvantitativna procjena globalne snage cirkulacije zraka, dobivena na temelju nove teorije, savršeno se podudarala s akumuliranim podacima promatranja (snaga cirkulacije vjetra može se neovisno prosuditi prema promatranim horizontalnim gradijentima tlaka i brzinama vjetra).

U području kondenzacije nastaje zona smanjenog tlaka koja uvlači zrak iz susjednih područja. Na kopnu takve stabilne zone niskog pritiska stvaraju prostrane šume: vlaga se skladišti u šumskom tlu, isparava s površine tla i lišća i kondenzira se nad krošnjama šume. To stvara vjetar koji donosi vlagu iz oceana.

Najvažnija posljedica novog mehanizma stvaranja vjetra je preispitivanje uloge šuma u prijenosu vlage iz oceana u kopno. Ovaj transport nadoknađuje otjecanje rijeke natrag u ocean. Uništavanje šuma dovodi do dehidracije i dezertifikacije zemljišta i predstavlja mnogo veću prijetnju klimi nego što suvremena klimatologija sugerira (vidi također Znanost i život br.).

Nova teorija izazvala je burnu raspravu u znanstvenoj zajednici. Članak prijavljen časopisu Atmospheric Chemistry and Physics pregledava se više od dvije i pol godine. Kao rezultat toga, uredništvo časopisa prihvatilo je članak za objavljivanje, dajući mu komentar urednika. Naglašava da bi objavu "potpuno novog pogleda na pokretačku silu atmosferske dinamike" trebalo smatrati "pozivom na daljnji razvoj" odredbi koje su autori predstavili.

Dogodi se da pogledate kroz prozor, a tamo drveće maše granama. Zapravo, drveće ne maše granama, već vjetar puše takvom snagom da se grane s lišćem savijaju u različitim smjerovima. Vjetar može biti lagan i topao, a može biti i jak i hladan. A u mnogim ga pričama naziva čak i moćnim. Odakle toliko snage? Zašto puše vjetar?

Vjerojatno ste više puta osjetili kako puše vjetar. Ogromne struje zraka premještaju se s mjesta na mjesto oko našeg planeta. Što je zrak? To je smjesa plinova, čije čestice slobodno lete u svemiru. U zraku nema zidova ni granica. Međutim, negdje je toplije, negdje hladnije, negdje ima više čestica, negdje manje - ali nastoji postati svugdje jednak. A ovo kretanje zraka, njegova želja za miješanjem - vjetar je.

Idite do vrata (na primjer, vodite prema ostakljenom balkonu) i pokušajte utvrditi gdje puše vjetar na vrhu vrata (gore) i blizu poda (ispod). Da biste to učinili, možete staviti dvije svijeće, ispod i iznad, i vidjeti gdje njihov plamen odstupa. Ili uzmite tanku salvetu ili vatu i donesite je do vrata. Kamo će otići? Na vrhu zrak odlazi iz prostorije prema van. Ovo je topli zrak. Lakši je i ustajući izlazi na ulicu. Hladni zrak je teži i zauzima prostor oslobođen toplog zraka. Upravo se tako vjetar događa u prirodi.

Danju sunčeve zrake prodiru u zračnu ljusku Zemlje. Neki od njih dosegnu površinu - zagrijavaju tlo, kamenje i kamenje, vodu mora i oceana. I daju ovu toplinu okolnom zraku, a zračna ljuska koja obavija naš planet - atmosferu - zagrijava se. Zbog sunca vjetrovi na našem planetu ne mogu popustiti.

No, danju se kopno zagrijava brže i jače od mora. Zrak iznad tla se podiže, a na njegovo mjesto dolazi hladni vjetar s mora. Noću se, naprotiv, zemlja hladi, dok voda ostaje topla. Topli zrak iznad vode diže se, a povjetarac već puše s obale zauzimajući ga.

Isto se događa u ogromnim razmjerima na površini cijelog planeta. Najtoplije mjesto na Zemlji je ekvator. Stoga se u ovoj traci topli zrak neprestano diže. Ide prema polovima, Sjevernom i Južnom. Zatim se na određenim geografskim širinama spušta i nastavlja kretanje, ali u dva smjera - do polova i natrag do ekvatora.

Druga sila koja djeluje na protok zraka je rotacija Zemlje. Zbog nje se svi vjetrovi na sjevernoj hemisferi pomiču udesno, u južnoj hemisferi - ulijevo.

Kad bi sunce, zemlja i oceani ostavili zrak na miru, tada bi nakon nekog vremena posvuda postali iste temperature i vlage, a vjetrovi bi zauvijek utihnuli.

Znaš li to…

Najvjetrovitije mjesto na svijetu - ovo je luka Martin. Smješteno je na Antarktiku. Ovdje se nalazi takozvani vjetrovni stup. Tijekom godine na Antarktiku ima 340 olujnih dana s prosječnom brzinom vjetra od oko 20 metara u sekundi.

Povijest čovječanstva usko je povezana s vjetrom: upravo je on pokrenuo jedrenjake, lopatice mlinova, koji su pretvorili njegovu energiju u mehaničku.

Najbrži vjetar je rođen u lijevku tornada. Njegova brzina doseže 480 kilometara na sat.

Zemlja je, kao i mnoga druga nebeska tijela, okružena atmosferom - ljuskom plinova koju gravitacija ili gravitacija drži oko planeta.


Pojedine molekule plinova koji čine atmosferu kreću se u različitim smjerovima različitim brzinama. Zemljina atmosfera teži pet kvadriliona tona, a tlak zraka u različitim njezinim dijelovima je različit. Zbog razlike u atmosferskom tlaku javlja se takav prirodni fenomen kao vjetar.

Temperatura zraka i atmosferski tlak

Pojedini dijelovi zraka u atmosferi imaju različite temperature. U toplim strujama molekule se kreću velikom brzinom i brzo se raspršuju u različitim smjerovima. iz tog razloga je rjeđi, težina mu se smanjuje, a atmosferski tlak koji se njime stvara smanjuje.

U područjima atmosfere s hladnijim zrakom događa se suprotan fenomen: molekule tvore nakupine velike gustoće, težina takvih područja povećava se, a atmosferski tlak također raste.

Zrak se uvijek kreće iz područja povišenog tlaka u područje smanjenog tlaka. Da bismo razumjeli ovaj mehanizam, dovoljno je zamisliti kako brana funkcionira: ako otvorite brave između dijelova s \u200b\u200bvisinom od 7 i 5 metara, tada će voda teći tamo gdje je njezina razina u početku bila niža, odnosno do dijela s nižom visinom. I to će se kretanje nastaviti dok razina u oba odjeljka ne bude jednaka.

Slično tome, događa se kretanje atmosferskih masa, koje zauzvrat tvore takav fenomen kao vjetar.

Povjetarac, monsun, pasat

Zamislite vedar, lijep dan uz obalu. Sunce utječe i na vodu i na obalu, ali brzo zagrijavanje vode otežava njena pokretljivost: gornji slojevi, topliji, neprestano se miješaju s hladnijim donjim slojevima. To sprječava zagrijavanje vode čim se obala zagrije.

Zrak iznad obale je topliji nego iznad mora. I ovaj se topli zrak prilično brzo širi, udaljenost između molekula unutar ovog područja povećava se, a tlak smanjuje. Kao rezultat toga, zrak s većim tlakom (odnosno zrak iz mora) kreće se tamo gdje je tlak niži, odnosno prema kopnu i donosi hladnoću na obalu.

Noću se sve događa obrnuto: voda se hladi sporije od kopna, a vjetar s kopna počinje puhati do mora, iznad kojeg je zrak topliji nego iznad obale. Taj se vjetar naziva povjetarac - danju i noću. Inače, smjer vjetra u planinama također se mijenja s doba dana: danju vjetar puše iz doline prema planinama, a noću - s planina u dolinu.

Povjetarac mijenja smjer dva puta dnevno. Postoje vjetrovi koji mijenjaju smjer dva puta godišnje - ljeti i zimi; ti se vjetrovi nazivaju monsunima. Princip promjene smjera sličan je principu prema kojem se stvara vjetrić: nad kopnom zagrijanim ljeti, tlak zraka je nizak, a hladan se zrak kreće iz oceana.


Zimi monsun puše s obale koja se brzo hladi prema još uvijek toploj vodi. Promjena monsuna podrazumijeva i promjenu vremena: umjesto suhog i malo oblačnog, postaje kišovito. Monsuni su tipični za istočni dio kopna - gdje je obala u dodiru sa širokim pojasom oceana.

Uz varijable, Zemlja ima i stalne vjetrove - pasate i zapadnjake. Tijekom cijele godine vjetrovi pušu blizu površine Zemlje, usmjereni s 30 geografskih širina s visokim tlakom prema ekvatoru, gdje je tlak niži. No, budući da se planet okreće oko svoje osi, čini se da se ti vjetrovi vrte spiralno: na sjevernoj hemisferi - jugozapadno od sjeveroistoka, na južnoj hemisferi - od jugoistoka prema sjeverozapadu.

Zapadni vjetrovi nastaju uslijed kretanja zračnih masa s 30 geografskih širina na polove. Pasatni vjetrovi donose suhi zrak u Saharu, a zapadni vjetrovi vlažno i kišovito vrijeme iz Atlantika u Europu.

Brzina, snaga i smjer vjetra

Znanstvenici vjetrove karakteriziraju brzinom i snagom. Brzina se mjeri u bodovima ili metrima u sekundi (jedna točka iznosi oko dva metra u sekundi). Snaga vjetra ovisi o razlici atmosferskog tlaka između različitih područja: što je ta razlika veća, vjetar je jači.

Da bi se procijenila snaga vjetra, Beaufortova ljestvica razvijena je još u 19. stoljeću, a od 1874. prihvaćena je za upotrebu u međunarodnoj sinoptičkoj praksi. Desetljećima su se na skali radile promjene i dopune, a danas se vjetrovi procjenjuju na 12-točkovnom sustavu.

Na primjer, bez vjetra ili smiraja odgovara 0 bodova. Slab vjetar procijenjen je na 3 boda, svježi - na 5, jak - na 6 bodova. Vjetar snage 9 već je oluja, a u 12 - orkan. Beaufortova ljestvica danas se aktivno koristi, prije svega, u pomorskoj plovidbi.

Bilo koji vjetar također je karakteriziran u smislu svog smjera. Smjer se određuje, ovisno o strani horizonta s koje puše vjetar: ako sjeverni, onda sjeverni vjetar, ako južni, onda južni. Smjer vjetra ne ovisi samo o razlici atmosferskog tlaka, već i o rotaciji Zemlje oko svoje osi.


Vjetar su velike zračne struje, zajedno s kojima se kreću goleme molekule atmosferskih plinova. Ti potoci mogu prelaziti tisuće kilometara i letjeti oko cijele zemlje, ili mogu imati lokalne, "lokalne" ljestvice, poput vjetrova opisanih gore u blizini mora i u podnožju planina.

Zrak nam se čini samo bestežinskim; da biste shvatili da atmosfera zaista ima gustoću, dovoljno je staviti ruku izvan prozora automobila u pokretu - odmah ćete osjetiti strujanje zraka oko ruke.

Vjetar... Tako poznat i uobičajen fenomen. Svaka osoba osjeća taj element i do stotinu puta dnevno. No, razumije li i može li svatko objasniti suštinu ovog fenomena?

Prema općeprihvaćenim definicijama, vjetar je kretanje zračnih masa u vodoravnom smjeru. Ovdje je sve jednostavno i jasno. Zanimljivije pitanje: zašto se upravo te zračne mase kreću i što ih tjera na to, drugim riječima,

Globalno, na stvaranje vjetra utječu 3 usko povezana čimbenika:

1. Temperaturna razlika između različitih dijelova atmosfere i kopna.
2. Razlika u pritisku između različitih točaka atmosfere.
3. Coriolios Force - sila koja nastaje rotacijom Zemlje oko svoje osi.

Drugi faktor (razlika u tlaku) izravna je posljedica prvog čimbenika - tlak u različitim točkama atmosfere nije isti, jer ove točke imaju različite temperature.

U toplim dijelovima atmosfere zrak ima manju težinu, jer se njegove molekule međusobno sve više odbijaju s porastom temperature - u skladu s tim, ovdje je tlak nizak. Na hladnim mjestima odvijaju se obrnuti procesi - molekule zraka nastoje se što više približiti jedna drugoj, što otežava zrak i povećava pritisak na atmosferu.

Tako nastaje vjetar - zračne mase iz područja visokog tlaka premještaju se u područje niskog tlaka, kao da popunjavaju praznine u atmosferi. Da biste razumjeli kako i zašto se to događa, zamislite sljedeću sliku: neko tijelo vode podjednako je podijeljeno branom, a razina vode s jedne strane iznosi 40 metara, a s druge strane - 60 m. Ako otvorite brave brane, voda će trenutno izaći iz dijela na kojem je razina vode viši (tj. odakle je tlak veći) na drugi i teći će dok razina vode u oba dijela ne bude jednaka.

stvaranje uragana

Kao što je već spomenuto, sva 3 čimbenika utječu na stvaranje vjetra samo na globalnoj razini. Dakle, sila Corioliosa uključena je u stvaranje globalnih planetarnih vjetrova - monsuna i pasata, koji pušu do 6 mjeseci. Ali za lokalne (lokalne) vjetrove dovoljna je prisutnost samo jednog generirajućeg faktora - temperaturne razlike (kasnije - razlike tlaka).

Vjetrovi igraju iznimnu ulogu kako za čitav planet tako i za ljudsku civilizaciju. Bio je to vjetar koji je nekoć nosio sjeme prvih biljaka širom svijeta. Vjetrovi su oblikovali reljefe, od nekih su krajeva napravili pustinje, a od drugih - plodne "oaze". Zahvaljujući vjetru čovjek je uspio brzo prevladati velike udaljenosti morem, što je pridonijelo razvoju trgovine i znanosti, kao i nastanku međunarodnih odnosa. A sutra ogromna i bezgranična sila vjetra može postati glavni izvor energije za čovjeka.