312. Ветер.

§ 312. Ветер.
Воздух атмосферы всегда охвачен движением, более или менее быстрым. Движение
воздуха, направленное вдоль земной поверхности (параллельно ей), называется ветром.
Ветер в 3—5 м/с — слабый ветер, только колеблющий ветки деревьев, а ветер в 13—15
м/с — сильный, мешающий пешеходу идти ему навстречу и поднимающий пенящиеся
волны в море. Кроме скорости ветра, определяют также и его направление: откуда дует
ветер — с севера, северо-востока и т. д. Энергия ветра используется в ветряных
мельницах и насосах, в ветросиловых и ветроэнергетических установках, с ее помощью
движутся парусные суда. Использование ее тем выгоднее, чем устойчивее и сильнее
ветры в данной местности. Эти установки лучше всего применять в степной местности,
на открытых берегах морей и т. д.
Движение воздуха идет от мест и областей, где давление воздуха больше, к тем местам,
где давление на том же самом уровне меньше. Различия в давлении воздуха
вызываются разными причинами. Например, морской бриз возникает из-за
неодинакового нагревания поверхности земли и воды солнцем, а также разной скорости
их охлаждения ночью. В летний день почва на побережье нагревается сильнее, чем
поверхность моря.
Действительно, в сравнительно прозрачной воде теплота солнечных лучей
распространяется на значительную глубину и изменение температуры поверхности
будет мало, в то время как на суше нагревается лишь самый поверхностный слой почвы,
которая к тому же обладает меньшей удельной теплоемкостью (около 1 кДж/(кг•К)).
Воздух над сушей нагревается сильнее, чем над водой, и поднимается вверх, так как его
плотность меньше, чем плотность находящегося вокруг холодного воздуха. В результате
давление у земли уменьшается и к месту пониженного давления притекает более
холодный воздух с моря. Такой поток и называется дневным бризом. Ночью наблюдают
обратное явление: суша, прогретая за день только в тонком слое, остывает быстрее, чем
вода; остывает и увеличивает свою плотность и воздух над сушей; так возникает ветер
от берега к морю.
Аналогично происхождение ветров, меняющихся от лета к зиме и называемых
муссонами. В Азии летом температура воздуха может превышать 50 °С и давление
воздуха сильно понижается. В результате мощный поток более холодного воздуха с
грозами и ливнями вторгается с моря в конце мая или начале июня в Индию. Зимой над
Сибирью и Центральной Азией давление воздуха возрастает и холодный воздух течет
оттуда на восток — на Японское и Желтое моря и на юг — к берегам Индийского
океана. Аналогичные сменяющиеся муссоны наблюдаются, например, над Африкой.
Ветры, охватывающие значительные участки Земли, никогда не дуют прямо в
направлении от большого давления к малому Можно доказать, что все тела,
движущиеся по поверхности Земли, вследствие ее вращения получают ускорение вправо
в северном полушарии и влево в южном (сила Кориолиса, § 136). Это относится и к
движущемуся воздуху. В результате воздух, стекающий к области пониженного
давления, закручивается (в северном полушарии) против часовой стрелки (циклон), а
воздух, растекающийся от мест повышенного давления, закручивается по часовой
стрелке (антициклон).
1/2
§ 312. Ветер.
Иногда большие разности давлений возникают на значительной высоте; тогда на этой
высоте появляются сильные ветры (до 130 м/с), называемые струйными течениями, хотя
на уровне земли в это время может и не быть ветра. Обычно это узкие полосы ветров;
они наблюдаются зимой в высоких широтах на высоте 3—4 км, над Японским и Охотским
морями на высоте 7 км, а также летом над югом России, Кавказом и Средней Азией. В
струйных течениях образуются высокие полупрозрачные волнистые облака. Их быстрые
движения и изменчивость показывают, как велики скорость, мощность и порывистость
струйного течения.
2/2