Zrozumienie Wiatrów: Atmosfera w ruchu

Wiatr może być związany z większością pogody złożone burze, ale jego początki nie mogą być prostsze.

Zdefiniowany jako poziomy ruch powietrza z jednego miejsca do drugiego, wiatry powstają z różnic w ciśnienie powietrza. Ponieważ nierówne nagrzewanie powierzchni Ziemi powoduje te różnice ciśnienia, ostatecznie źródłem energii, która generuje wiatr słońce.

Po uruchomieniu wiatrów za kontrolę jego ruchu odpowiada kombinacja trzech sił - siła gradientu ciśnienia, siła Coriolisa i tarcie.

Ogólna zasada meteorologii polega na tym, że powietrze przepływa z obszarów o wyższym ciśnieniu do obszarów o niższym ciśnieniu. Kiedy tak się dzieje, cząsteczki powietrza w miejscu wyższego ciśnienia narastają, gdy przygotowują się do popchnięcia w kierunku niższego ciśnienia. Ta siła, która przepycha powietrze z jednego miejsca do drugiego, jest znana jako siła gradientu ciśnienia. Jest to siła, która przyspiesza paczki powietrzne i tym samym uruchamia wiatr.

Siła siły „pchającej” lub siły gradientu ciśnienia zależy od (1), jak dużej różnicy występuje w ciśnieniu powietrza i (2) od odległości między obszarami ciśnienia. Siła będzie silniejsza, jeśli różnica ciśnień będzie większa lub odległość między nimi będzie krótsza i odwrotnie.

Gdyby Ziemia się nie obracała, powietrze przepłynęłoby prosto, w bezpośredniej ścieżce od wysokiego do niskiego ciśnienia. Ponieważ jednak Ziemia obraca się w kierunku wschodnim, powietrze (i wszystkie inne swobodnie poruszające się obiekty) są odchylane na prawo od ich ścieżki ruchu na półkuli północnej. (Odbili się w lewo na półkuli południowej). To odchylenie jest znane jako Siła Coriolisa.

Siła Coriolisa jest wprost proporcjonalna do prędkości wiatru. Oznacza to, że im silniejszy wiatr wieje, tym silniejszy Coriolis odbije go w prawo. Coriolis zależy również od szerokości geograficznej. Jest najsilniejszy na biegunach i osłabia się w miarę zbliżania się do szerokości 0 ° (równik). Po osiągnięciu równika siła Coriolisa nie istnieje.

Weź stopę i przesuń ją po wyłożonej wykładziną podłodze. Opór, który odczuwasz, gdy to robisz - przesuwając jeden obiekt po drugim - to tarcie. To samo dzieje się z wiatrem wieje nad powierzchnią ziemi. Tarcie, które przechodzi przez teren - drzewa, góry, a nawet glebę - zakłóca ruch powietrza i spowalnia go. Ponieważ tarcie zmniejsza wiatr, można go traktować jako siłę przeciwną do siły gradientu ciśnienia.

Należy zauważyć, że tarcie występuje tylko w odległości kilku kilometrów od powierzchni Ziemi. Powyżej tej wysokości jego efekty są zbyt małe, aby wziąć pod uwagę.

Wiatr jest wielkość wektorowa. Oznacza to, że ma dwa elementy: prędkość i kierunek.

Prędkość wiatru mierzy się za pomocą anemometru i podaje w milach na godzinę lub sęki. Jego kierunek określa się na podstawie wiatrowskaz lub windsock i jest wyrażony jako kierunek z którego wieje. Na przykład, jeśli wiatry wieją z północy na południe, mówi się, że tak na północlub z północy.

W celu łatwiejszego powiązania prędkości wiatru z obserwowanymi warunkami na lądzie i morzu oraz oczekiwanej siły sztormowej i szkód majątkowych powszechnie stosuje się skale wiatrowe.

• Skala Wiatru Beauforta
  Skala Beauforta, wynaleziona w 1805 roku przez Sir Francisa Beauforta (oficera marynarki królewskiej i admirała), pomogła marynarzom oszacować prędkość wiatru bez użycia instrumentów. Dokonali tego, obserwując wzrokowo, jak zachowało się morze, gdy wiał wiatr. Obserwacje te następnie dopasowano do skali Beauforta i można było oszacować odpowiednią prędkość wiatru. W 1916 r. Skala została rozszerzona o ziemię.
  Oryginalna skala składa się z trzynastu kategorii od 0 do 12. W latach 40. dodano pięć dodatkowych kategorii (od 13 do 17). Ich użycie było zarezerwowane dla cyklonów tropikalnych i huraganów. (Te liczby Beauforta są rzadko używane, ponieważ skala Saffir-Simpson służy temu samemu celowi).
• Skala huraganu Saffir-Simpson
  Skala Saffira-Simpsona opisuje prawdopodobne skutki i szkody majątkowe wyrządzone przez lądujący lub przelatujący huragan w oparciu o siłę maksymalnej prędkości wiatru podtrzymywanej przez burzę. Dzieli huragany na pięć kategorii, od 1 do 5, w oparciu o wiatry.
• Ulepszona skala Fujita
  Skala Ulepszonej Fujity (EF) ocenia siłę tornad na podstawie ilości obrażeń, jakie mogą wyrządzić ich wiatry. Dzieli tornada na sześć kategorii, od 0 do 5, w oparciu o wiatry.

Terminy te są często używane w prognozach pogodowych do przekazywania określonej siły wiatru i czasu trwania.