Что такое ветер?
Ветер - это горизонтальное движение воздуха, создаваемое разницей в давлении на различные поверхности Земли. Благодаря неравномерному нагреву рельефа на отдельных участках земной поверхности регистрируется высокое или низкое атмосферное давление. Горизонтальные движения воздуха, компенсирующие разницу в давлении на отдельных участках местности, называются ветром.
Как возникает ветер?
Как известно, солнце, в зависимости от времени года, меняет свое положение относительно земного шара. Следовательно, оно нагревает его неравномерно. Солнечные лучи падают на каждый участок Земли под разными углами, нагревая землю сильнее или слабее. Рельеф местности также оказывает сильное влияние на нагрев земли. Воздух над сушей нагревается гораздо быстрее, чем воздух над водоемами (например, морями или океанами).
Летучие соединения, входящие в состав атмосферы, зависят от температуры окружающей среды. Чем выше температура, тем быстрее молекулы газа начинают увеличивать свою скорость. Двигаясь быстрее, они удаляются друг от друга и парят. Тогда мы говорим о снижении атмосферного давления. С другой стороны, при понижении температуры молекулы газа "успокаиваются", замедляются и образуют более тесные скопления, падая вниз. Это приводит к повышению атмосферного давления.
Интенсивность ветра тесно связана с разницей давления. Чем больше разница в атмосферном давлении в соседних районах, тем сильнее будет скорость ветра.
В природе важно равновесие, поэтому, когда давление падает (молекулы газа поднимаются), на их месте появляется более холодный воздух, который заполняет пустоту. Следовательно, направление ветра всегда направлено от области низкого давления к области высокого давления.
На направление ветра также влияет так называемый эффект Кориолиса (поскольку Земля постоянно вращается, направление ветра "поворачивается" немного вправо).
Хорошим примером, иллюстрирующим тот факт, что нагрев земли вызывает подъем воздуха, является полет на воздушном шаре. Для того чтобы воздушный шар поднялся, воздух в нем должен нагреться. Молекулы нагретого воздуха увеличивают свою скорость по мере удаления друг от друга, что приводит к уменьшению молекулярного веса. В результате воздушный шар способен парить вверх.
Интересный факт!
Возможно, вы слышали о явлении, известном как "Фонарь Маракайбо" или "Огни над Кататумбо"? В районе озера Маракайбо, расположенного в Венесуэле, можно наблюдать явление, называемое "вечным штормом". Это вызвано необычным рельефом местности: холодные ветры дуют с близлежащих горных вершин, а теплый, влажный воздух с озера постоянно смешивается с ним. Атмосферное явление, создаваемое встречей различных воздушных сфер, имеет неиссякаемый "источник". Таким образом, в среднем 150 ночей в году мы можем столкнуться с сильной грозой в этом районе, длящейся около 10 часов. За одну ночь можно увидеть до 20 000 молний!
воздушный шар
Для чего используется ветер?
Ветер является переносчиком тепла, загрязнений, пыльцы и влаги. Он напрямую влияет на погоду и климат Земли.
Ветер способствует образованию ветровых течений, которые формируют климат отдельных регионов, таких как течение Куро-Сиво и Гольфстрим.
Энергия ветра также приводит к изменению ландшафта на суше, например, к перемещению песчаных дюн и перемешиванию частиц почвы и камней (известному как эрозия).
В случае извержения вулкана сила ветра переносит вулканический пепел на большие расстояния. Возможно, что вулканический пепел после извержения вулкана способен при достаточно сильном ветре достичь практически любой точки земного шара.
Люди используют возможности ветра уже много лет. Благодаря ему они смогли плавать на кораблях по глубоким водам морей и океанов, покоряя неизвестные континенты. Это происходило благодаря парусам, которые, будучи правильно установленными в зависимости от силы ветра, направляли корабль по выбранному курсу.
Сегодня многие виды спорта также полагаются на силу ветра, например, виндсерфинг или парапланеризм.
Для малышей одной из любимых игр на свежем воздухе является запуск воздушных змеев. Это было бы невозможно, если бы не использовался ветер.
Благодаря силе ветра, начиная с XII века, могли работать так называемые ветряные мельницы, которые преобразовывали энергию ветра в кинетическую энергию, которая использовалась для помола зерна. В первой половине XIV века в Нидерландах ветряные мельницы начали использовать для привода специальных насосов для осушения польдеров (искусственно осушенных морских территорий). Помимо помола зерна, кинетическая энергия, получаемая от ветра, использовалась, в частности, для смешивания, дробления камней, плетения веревок, отжима семенного масла, помола семян горчицы, кофе или какао.
В настоящее время энергия ветра с ветряных мельниц преобразуется в электроэнергию для питания наших домов. Это один из все более распространенных методов использования возобновляемых источников энергии.
ветровая электростанция
Угрозы, создаваемые ветром
Ветер не только позволяет развиваться технологической мысли и облегчает многие сферы жизни. Он также способствует возникновению многих бедствий на Земле, включая ураганы, торнадо, пыльные бури и циклоны. Все эти разрушительные атмосферные явления очень опасны и представляют огромную угрозу для окружающей среды.
Сила этих явлений, достигающая скорости ветра в несколько сотен километров в час, может разрушить буквально все на своем пути, срывая крыши со зданий, валя деревья и даже поднимая в воздух автомобиль.