На uCrazy 9 лет 5 месяцев
Что науке известно о ветрах на нашей планете?
Мы никогда не знали бы, что такое ветер, если бы давление и температура атмосферного воздуха были бы совершенно одинаковы во всех местах Земли. Но это не так. Давление атмосферного воздуха распределяется неравномерно вдоль земной поверхности, воздух неодинаково нагревается Солнцем в разных местах земного шара.
От этого и возникают ветры. Если взглянуть на весь земной шар в целом, то можно заметить четыре зоны устойчивых и достаточно сильных ветров: две зоны пассатов северного и южного полушария и две зоны западных ветров умеренных широт. Средние месячные скорости ветра в этих зонах составляют 4—6 м/сек. В отдельные дни скорости ветровых потоков могут достигать 10—12 м/сек, но такие дни редки — два-три в месяц. В северных широтах, на берегах Северного Ледовитого океана и в акваториях смежных с ним северных морей средняя скорость ветра колеблется в более широких пределах: 4—9 м/сек. Очень высоки здесь и рекордные скорости ветра. В Гренландии, на станции Туле, в марте 1972 года был отмечен ветер со скоростью 93,6 м/сек. Впрочем, столь стремительные ветры бывают <и в тропических широтах. Во время ураганов скорость ветра резко возрастает, в половине случаев превышая 35 мсек. При отдельных порывах скорость ветра может доходить до 50— 60 и изредка превышать 100 м/сек.
К полюсам ветров Земли можно отмести те местности, где скорость ветра достигает наибольших значений по абсолютной величине и в среднем за год. В южном полушарии полюсом ветров можно назвать Антарктиду, где происходит интенсивный сток холодного континентального воздуха к более теплому побережью. Многолетняя средняя скорость ветра вблизи станции Дюмон-дюрвиль на Земле Адели в Антарктиде составляет около 11 м/сек, отдельные порывы достигают 82 м/сек. В соседней бухте Коммонуэльт в 1951 году были зафиксированы порывы силой в 90 м/сек при средней суточной скорости ветра в отдельные дни до 44 м/сек. В северном полушарии полюсом ветров называют район обсерватории Маунт Вашингтон в США, штат Нью-Гемпшир, на высоте 2 087 м над уровнем моря, где наибольшая средняя годовая скорость ветра доходит до 18 м/сек, в зимние же месяцы до 23 м/сек. 12 апреля 1934 года скорость ветра на этой станции в течение пятиминутного интервала составляла 96 м/сек, с порывами до 123 м/сек. Во время урагана 21 сентября 1938 года ветер на этой станции в течение нескольких минут снова имел скорость 96 м/сек.
В нашей стране самые сильные в среднем ветры наблюдаются на побережье Северного Ледовитого океана, на Дальнем Востоке и на Южном Урале. Самая высокая в среднем за год скорость ветра по нашей стране — 10,3 м/сек — зарегистрирована на станции Таганай-гора, расположенной на высоте 1 102 м над уровнем моря на безлесной вершине Южного Урала. В 1939 году число дней с ветром более 15 м/сек составляло на этой станции 220. Высокие средние скорости ветра отмечаются также ма станциях мыс Лопатка (Камчатская область)—9,6 м/сек, Пидан (Приморский край)— 9,4 м/сек, Симушир (Сахалинская область) и Пестрая Дресва (Магаданская область)— 9 м/сек. Рекордная скорость ветра в Пестрой Дресво составляет 53 м/сек, в Бутугычаге — 58 м/сек и в Певеке — 61 м/сек (все три метеостанции расположены в Магаданской области). Наибольшее число дней с сильным ветром (более 15 м/сек) отмечается на юго-западном и юго-восточном побережье Камчатки (100—133 дня). Хотя систематические наблюдения над ветрами на земном шаре начались сравнительно недавно, ужо отмечена определенная изменчивость воздушных потоков. Так в 1910—1922 годах на юго-востоке европейской территории нашей страны господствовали сильные ветры, после 1922 года наблюдался их спад, а сейчас они снова усилились.
Трение о земную поверхность сильно тормозит ветровые потоки. По мере подъема в более высокие слои атмосферы скорость ветра возрастает (особенно на первых 60—70 м), но и стратосфере быстро спадает. В переходном слое от тропосферы к стратосфере— так называемой тропопаузе— о зимний период в средних широтах нередко наблюдаются воздушные потоки повышенной скорости—до 130—200 м/сек. Они простираются на тысячи километров в длину, несколько сот километров в ширину и несколько километров в высоту. Это струйные течения. Они имеют в основном западное направление и характеризуются усиленной турбулентностью. Лунное и солнечное притяжение вызывает в атмосфере приливные явления, похожие на морские приливы. На высотах 100 км и более они достигают больших скоростей—порядка 100— 150 м/сек. Изучая торможение искусственных спутников Земли, ученые установили, что верхние слои атмосферы обгоняют в своем вращении Землю, причем избыток угловой скорости составляет 40 процентов. Вблизи экватора на высотах порядка 300 км движение воздушных потоков относительно поверхности Земли происходит со скоростью около 170 м/сек.
В ветровую энергию преобразуется приблизительно 2 процента от поступающей на Землю энергии Солнца. Расчеты показывают, что с каждого квадратного километра земной поверхности при средней скорости ветра 4—5 м/сек можно получать 250—750 квт среднегодовой мощности
К полюсам ветров Земли можно отмести те местности, где скорость ветра достигает наибольших значений по абсолютной величине и в среднем за год. В южном полушарии полюсом ветров можно назвать Антарктиду, где происходит интенсивный сток холодного континентального воздуха к более теплому побережью. Многолетняя средняя скорость ветра вблизи станции Дюмон-дюрвиль на Земле Адели в Антарктиде составляет около 11 м/сек, отдельные порывы достигают 82 м/сек. В соседней бухте Коммонуэльт в 1951 году были зафиксированы порывы силой в 90 м/сек при средней суточной скорости ветра в отдельные дни до 44 м/сек. В северном полушарии полюсом ветров называют район обсерватории Маунт Вашингтон в США, штат Нью-Гемпшир, на высоте 2 087 м над уровнем моря, где наибольшая средняя годовая скорость ветра доходит до 18 м/сек, в зимние же месяцы до 23 м/сек. 12 апреля 1934 года скорость ветра на этой станции в течение пятиминутного интервала составляла 96 м/сек, с порывами до 123 м/сек. Во время урагана 21 сентября 1938 года ветер на этой станции в течение нескольких минут снова имел скорость 96 м/сек.
В нашей стране самые сильные в среднем ветры наблюдаются на побережье Северного Ледовитого океана, на Дальнем Востоке и на Южном Урале. Самая высокая в среднем за год скорость ветра по нашей стране — 10,3 м/сек — зарегистрирована на станции Таганай-гора, расположенной на высоте 1 102 м над уровнем моря на безлесной вершине Южного Урала. В 1939 году число дней с ветром более 15 м/сек составляло на этой станции 220. Высокие средние скорости ветра отмечаются также ма станциях мыс Лопатка (Камчатская область)—9,6 м/сек, Пидан (Приморский край)— 9,4 м/сек, Симушир (Сахалинская область) и Пестрая Дресва (Магаданская область)— 9 м/сек. Рекордная скорость ветра в Пестрой Дресво составляет 53 м/сек, в Бутугычаге — 58 м/сек и в Певеке — 61 м/сек (все три метеостанции расположены в Магаданской области). Наибольшее число дней с сильным ветром (более 15 м/сек) отмечается на юго-западном и юго-восточном побережье Камчатки (100—133 дня). Хотя систематические наблюдения над ветрами на земном шаре начались сравнительно недавно, ужо отмечена определенная изменчивость воздушных потоков. Так в 1910—1922 годах на юго-востоке европейской территории нашей страны господствовали сильные ветры, после 1922 года наблюдался их спад, а сейчас они снова усилились.
Трение о земную поверхность сильно тормозит ветровые потоки. По мере подъема в более высокие слои атмосферы скорость ветра возрастает (особенно на первых 60—70 м), но и стратосфере быстро спадает. В переходном слое от тропосферы к стратосфере— так называемой тропопаузе— о зимний период в средних широтах нередко наблюдаются воздушные потоки повышенной скорости—до 130—200 м/сек. Они простираются на тысячи километров в длину, несколько сот километров в ширину и несколько километров в высоту. Это струйные течения. Они имеют в основном западное направление и характеризуются усиленной турбулентностью. Лунное и солнечное притяжение вызывает в атмосфере приливные явления, похожие на морские приливы. На высотах 100 км и более они достигают больших скоростей—порядка 100— 150 м/сек. Изучая торможение искусственных спутников Земли, ученые установили, что верхние слои атмосферы обгоняют в своем вращении Землю, причем избыток угловой скорости составляет 40 процентов. Вблизи экватора на высотах порядка 300 км движение воздушных потоков относительно поверхности Земли происходит со скоростью около 170 м/сек.
В ветровую энергию преобразуется приблизительно 2 процента от поступающей на Землю энергии Солнца. Расчеты показывают, что с каждого квадратного километра земной поверхности при средней скорости ветра 4—5 м/сек можно получать 250—750 квт среднегодовой мощности
Комментариев пока нет
