Vėjų supratimas: judanti atmosfera

Vėjas gali būti susijęs su labiausiai orais sudėtingos audros, bet jo pradžia negalėjo būti paprastesnė.

Apibrėžta kaip horizontalus oro judėjimas iš vienos vietos į kitą, vėjai sukuriami atsižvelgiant į skirtumus oro slėgis. Dėl nevienodo žemės paviršiaus kaitinimo atsiranda šie slėgio skirtumai, todėl galiausiai energijos šaltinis sukuria vėją saulė.

Pradėjus vėjais, jo judėjimą kontroliuoja trijų jėgų derinys - slėgio gradiento jėga, Koriolio jėga ir trintis.

Tai bendra meteorologijos taisyklė, kai oras teka iš aukštesnio slėgio vietų į žemesnio slėgio zonas. Kai tai atsitinka, oro molekulės aukštesnio slėgio vietoje kaupiasi, kai jos ruošiasi stumti link mažesnio slėgio. Ši jėga, kuri stumia orą iš vienos vietos į kitą, yra vadinama slėgio gradiento jėga. Tai jėga, kuri pagreitina oro siuntinius ir tokiu būdu pradeda vėjo pūtimą.

„Stumiamosios“ jėgos arba slėgio gradiento jėgos stiprumas priklauso nuo (1) oro slėgio skirtumo ir (2) atstumo tarp slėgio sričių dydžio. Jėga bus stipresnė, jei slėgio skirtumas bus didesnis arba atstumas tarp jų bus trumpesnis, ir atvirkščiai.

Jei Žemė nesisuktų, oras tekėtų tiesiai, tiesioginiu keliu nuo aukšto iki žemo slėgio. Kadangi Žemė sukasi į rytus, oras (ir visi kiti laisvai judantys objektai) yra nukreipiami į dešinę savo judėjimo kelio šiaurės pusrutulyje. (Pietiniame pusrutulyje jie nukreipti į kairę). Šis nukrypimas žinomas kaip Koriolio jėga.

Koriolio jėga yra tiesiogiai proporcinga vėjo greičiui. Tai reiškia, kad kuo stipresnis vėjas pučia, tuo stipresnis Coriolis nukryps jį į dešinę. Koriolis taip pat priklauso nuo platumos. Jis yra stipriausias ties poliais ir silpnėja, tuo arčiau jo einama link 0 ° platumos (pusiaujo). Pasiekus pusiaują Koriolio jėga neegzistuoja.

Paimkite koją ir perkelkite ją per kilimines grindis. Pasipriešinimas, kurį jaučiate tai darydamas - perkeldamas vieną objektą per kitą - yra trintis. Lygiai taip pat nutinka ir su vėju pučia per žemės paviršių. Trintis, kylanti iš jo, einant per reljefą - medžius, kalnus ir net dirvą - nutraukia oro judėjimą ir lėtina jį. Kadangi trintis sumažina vėją, tai gali būti laikoma jėga, priešinga slėgio gradiento jėgai.

Svarbu pažymėti, kad trintis yra tik per kelis kilometrus nuo Žemės paviršiaus. Virš šio aukščio jo poveikis yra per mažas, kad į jį būtų galima atsižvelgti.

Vėjas yra a vektoriaus kiekis. Tai reiškia, kad jis susideda iš dviejų komponentų: greičio ir kryptis.

Vėjo greitis matuojamas anemometru ir nurodomas myliomis per valandą arba mazgai. Jo kryptis nustatoma nuo a vėjarodis arba vėjarodė ir išreiškiama kryptimi iš kurio pučia. Pvz., Jei sakoma, kad vėjai pučia iš šiaurės į pietus šiauriau, arba iš šiaurės.

Kaip būdas lengviau susieti vėjo greitį su stebimomis sąlygomis sausumoje ir jūroje bei numatomą audros stiprumą ir žalą turtui, dažniausiai naudojamos vėjo skalės.

• Beauforto vėjo skalė
  1805 m. Išrastas sero Pranciškaus Beauforto (Karališkojo jūrų laivyno karininkas ir admirolas), Beauforto skalė padėjo jūreiviams įvertinti vėjo greitį nenaudojant instrumentų. Jie tai padarė stebėdami vizualiai, kaip jūra elgėsi esant vėjui. Šie stebėjimai buvo suderinti su Boforto skalės diagrama ir buvo galima įvertinti atitinkamą vėjo greitį. 1916 m. Skalė buvo išplėsta ir apėmė žemę.
  Originalią skalę sudaro trylika kategorijų nuo 0 iki 12. 1940 m. Buvo pridėtos penkios papildomos kategorijos (nuo 13 iki 17). Jie buvo naudojami tik atogrąžų ciklonams ir uraganams. (Šie Beauforto skaičiai naudojami retai, nes Saffir-Simpson skalė naudojama tam pačiam tikslui.)
• „Saffir-Simpson“ uragano vėjo skalė
  „Saffir-Simpson“ skalė apibūdina galimą uragano iškylančio ar artėjančio uragano poveikį ir turtinę žalą, pagrįstą maksimaliu audros palaikomo vėjo greičiu. Pagal orą uraganai suskirstyti į penkias kategorijas nuo 1 iki 5.
• Patobulinta „Fujita“ skalė
  Patobulinta „Fujita“ (EF) skalė įvertina tornaadų stiprumą atsižvelgiant į žalą, kurią gali padaryti jų vėjas. Jis suskirsto tornadas į šešias kategorijas nuo 0 iki 5, remiantis vėjais.

Šie terminai dažnai naudojami prognozuojant orą, kad būtų galima pasakyti apie specifinį vėjo stiprumą ir trukmę.