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.