Определение на месте
Роза ветров Международного аэропорта Фресно-Йосемити, Калифорния, 1961-1990 годы.
Роза ветров - графическое изображение частоты ветров каждого направления в данной местности, построенное в виде гистограммы в полярных координатах. Каждая черточка в кругу показывает частоту ветров в конкретном направлении, а каждый концентрический круг соответствует определенной частоте. Роза ветров может содержать и дополнительную информацию, например, каждая черточка может быть окрашена в различные цвета, соответствующие некоторому диапазона скорости ветра. Розы ветров чаще имеют 8 или 16 черточек, соответствующих основным направлениям, то есть северу (N), северо-западу (NW), западу (W) и т. д., или N, NNW, NW, NWW, W и т. д. , иногда число черточек составляет 32 . Если частота ветра определенного направления или диапазона направлений значительно превышает частоту ветра в других направлениях, говорят о наличии преимущественных ветров в этой местности.
Климатология
Пассаты и их влияние
Западные ветры умеренного пояса и их влияние
Влияние преобладающего ветра на хвойное дерево в западной Турции.
Западные ветры умеренного пояса дуют в средних широтах между 35 и 65 градусами северной или южной широты, в направлении с запада на восток к северу от области высокого давления , направляя внетропические циклоны в соответствующем направлении. Ветры дуют преимущественно на юго-запад в северном полушарии и северо-запад в южном . Причем сильнее дуют в зимнее время, когда давление над полюсами ниже, и слабее летом.
Западные ветры приводят к развитию сильных океанских течений в обоих полушариях, но особенно мощных в южном полушарии, где в средних широтах меньше суши. Западные ветры играют важную роль в переносе теплых экваториальных вод и воздушных масс на западные побережья континентов , особенно в южном полушарии из-за преобладания океанического пространства.
Восточные ветры полярных районов
Основная статья: Восточные ветры полярных районов
Восточные ветры полярных районов - сухие холодные ветры, дующие из полярных областей высокого давления в более низкие широты. В отличие от пассатов и западных ветров, они дуют с востока на запад, и зачастую являются слабыми и нерегулярными . Из-за низкого угла падения солнечных лучей, холодный воздух накапливается и оседает, создавая области высокого давления, выталкивая воздух к экватору ; этот поток отклоняется на запад благодаря эффекту Кориолиса.
Влияние местных особенностей
Морской бриз
В районах, где нет мощных воздушных течений, важным фактором в формировании преобладающих ветров является бриз. Днем море прогревается на бо’льшую глубину, чем суша, поскольку вода имеет бо’льшую удельную теплоемкость , но при этом гораздо медленнее, чем поверхность земли. Температура поверхности земли поднимается, и нагревается воздух над ней. Теплый воздух менее плотный и поэтому он поднимается вверх. Этот подъем снижает давление воздуха над землей примерно на 0,2 % (на высоте уровня моря). Холодный воздух над морем, имеющий более высокое давление, течет по направлению к земле с более низким давлением, создавая прохладный бриз вблизи побережья.
Сила морского бриза прямо пропорциональна разности температур суши и моря. Ночью земля остывает быстрее, чем океан из-за различий в их теплоемкости. Как только температура суши опускается ниже температуры моря, возникает ночной бриз - дующий с суши на море .
Ветры в гористых районах
В местностях с неравномерным рельефом может значительно изменяться естественное направление ветра. В горных районах искажения воздушного потока более серьёзные. Над холмами и долинами возникают сильные восходящие и нисходящие потоки, вихри. Если в горной цепи есть узкий проход, ветер устремиться через него с возросшей скоростью, по принципу Бернулли. На некотором удалении от нисходящего воздушного течения воздух может оставаться неустойчивым и турбулентным, что представляет особую опасность для взлетающих и садящихся самолетов .
В результате нагрева и охлаждения холмистых склонов в течение суток могут появляться потоки воздуха, похожие морской бриз. Ночью склоны холмов охлаждаются. Воздух над ними становится холоднее, тяжелее и опускается в долину под действием силы тяжести. Такой ветер называется горным бризом или стоковым ветром. Если склоны покрыты снегом и льдом, стоковый ветер будет дуть в низину в течение всего дня. Склоны холмов, не покрытые снегом, будут нагреваться в течение дня. Тогда образуются восходящие потоки воздуха из более холодной долины.
Влияние на осадки
Схема орографических осадков
Преобладающие ветры оказывают значительное влияние на распределение осадков вблизи препятствий, таких как горы, которые должен преодолевать ветер. На наветренной стороне гор выпадают орографические осадки, обусловленные подъемом воздуха вверх и его адиабатическим охлаждением, в результате чего влага, содержащаяся в нем, конденсируется и выпадает в виде осадков. Напротив, на подветренной стороне гор воздуха опускается вниз и нагревается, уменьшая таким образом относительную влажность и вероятность осадков, образуя дождливый сумрак . В результате, в горных районах с преобладающими ветрами наветренную сторону гор обычно характеризуется влажным климатом, а подветренную - засушливым.
Влияние на природу
Преимущественные ветры оказывают влияние и на живую природу, например, они переносят насекомых, тогда как птицы способны бороться с ветром и придерживаться своего курса . В результате, преобладающие ветры определяют направления миграции насекомых . Другим воздействием ветра на природу является эрозия, что обусловлено преимущественными ветрами. Для защиты от такой эрозии часто строят барьеры от ветра, в виде насыпей, лесополос и других препятствий, ориентированных, для увеличения эффективности, перпендикулярно направлению преобладающих ветров . Преобладающие ветры также приводят к образованию дюн в пустынных районах, могут ориентироваться как перпендикулярно, так и параллельно направлению ветров .
Примечания
- URS (2008). Section 3.2 Climate conditions (in Spanish). Estudio de Impacto Ambiental Subterráneo de Gas Natural Castor. Retrieved on 2009-04-26.
- Glossary of Meteorology (2009). Wind rose. American Meteorological Society. Retrieved on 2009-04-25.
- Jan Curtis (2007). Wind Rose Data. Natural Resources Conservation Service. Retrieved on 2009-04-26.
- Glossary of Meteorology trade winds . Glossary of Meteorology Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 8 сентября 2008.
- Ralph Stockman Tarr and Frank Morton McMurry (1909). W.W. Shannon, State Printing, pp. 246. Retrieved on 2009-04-15.
- Joint Typhoon Warning Center (2006). 3.3 JTWC Forecasting Philosophies. United States Navy . Retrieved on 2007-02-11.
- Science Daily (1999-07-14). African Dust Called A Major Factor Affecting Southeast U.S. Air Quality. Retrieved on 2007-06-10.
- Glossary of Meteorology Westerlies . American Meteorological Society (2009). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 15 апреля 2009.
- Sue Ferguson Climatology of the Interior Columbia River Basin . Interior Columbia Basin Ecosystem Management Project (7 сентября 2001). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 12 сентября 2009.
- Ralph Stockman Tarr and Frank Morton McMurry (1909). W.W. Shannon, State Printing, p. 246. Retrieved on 2009-04-15.
- Halldór Björnsson (2005). Global circulation. Veðurstofu Íslands. Retrieved on 2008-06-15.
- Barbie Bischof, Arthur J. Mariano, Edward H. Ryan
Направление ветра в буквальном понимании в современной жизни играет настолько незначительную роль, что постепенно стало идиомой, образным выражением. Хотя до сих пор есть люди, знающие, как определить направление ветра, и регулярно пользующиеся этими навыками. Причем язык не повернется назвать их ретроградами: это поклонники активных видов спорта. Определять направление и силу ветра необходимо в парашютном, горнолыжном и парусном спорте, кайтбординге, виндсерфинге, планеризме и т.д.
Пусть спортсменам-экстремалам и не приходится определять направление ветра по флюгеру и/или розе ветров - в их распоряжении современные приборы и компьютерная техника. Но знания не бывают лишними, особенно когда от них зависит здоровье и даже жизнь. Навигаторы теряют сеть, смартчасы выходят из строя, зато карты, компасы и розы ветров по-прежнему, как и сотни лет назад, верой и правдой служат для определения направления ветра. Научитесь измерять скорость ветра простыми способами для собственной безопасности.
Чем измеряют параметры ветра? Приборы для определения направления ветра
Очевидно, и тем более ощутимо, что окружающая нас атмосфера не бывает неподвижной. Колебания воздуха или, говоря научным языком, циркуляция атмосферы, - это то, что мы привыкли называть ветром. Ветер, как движение, характеризуются вполне конкретными параметрами: направлением, силой и скоростью. Еще древние исследователи придумали простейшие устройства для измерений направления ветра, которые развивались и совершенствовались по мере технического прогресса:
Если направление ветра играет роль в вашей деятельности, есть смысл купить прибор для его измерения или сделать анемометр, флюгер или ветроуказатель самостоятельно. Так вы в любой момент сможете определить направление ветра, но этого еще не достаточно. Чтобы правильно трактовать показания приборов, нужно понимать основы определения направления ветра:
- Направление ветра, означающее, куда ветер дует, называется аэронавигационным
. Это логичное, но не единственное измерение направления ветра.
- Метеорологическое
направление ветра показывает, откуда дует ветер.
Что такое роза ветров? Как определить направление ветра по розе ветров?
Движение воздуха зависит от географического положения и рельефа. Причем, если сила и скорость ветра меняются часто, то направление придерживается основных векторов, типичных для той или иной местности. Для записи направления ветра исследователи придумали наглядный график-диаграмму: так называемую розу ветров. Роза ветров похожа на розу не больше, чем на ромашку или просто многолучевую звезду. Но это совершенно не важно, если вы научитесь определять направление ветра по розе ветров, как делали это средневековые мореплаватели и продолжают делать современные строители, авиаторы и метеорологи:
- Роза ветров показывает преобладающее направление ветра, или господствующий ветер. Этого не всегда достаточно для точных измерений, но необходимо для выбора траектории движения транспорта, расположения строительных объектов и просто принятия решения о покупке путевки на горнолыжный курорт.
- Роза ветров состоит из осей координат, которые пересекаются между собой в точке, условно обозначающей «0». По мере отдаления от центра каждый ось размечена отрезками для измерения силы ветра. Четыре луча розы ветров указывают стороны света, восемь лучей – промежуточные значения и т.д.
- Сила ветров, дующих в каждом из направлений в течение некоторого времени, отмечается на соответствующей оси. Затем крайние точки измерений соединяются между собой непрерывной линией, образующей фигуру неправильной формы. Глядя на нее, сразу становится видно, в каком направлении ветер дует чаще/сильнее.
Как определить направление ветра по карте? Ветер и атмосферное давление
Ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого. Вращение Земли влияет на этот процесс и отклоняет направление ветра по спирали. Это отображается на климатических картах, по которым можно определить направление ветра над поверхностью суши и воды:
- Днем вода холоднее суши, поэтому атмосферное давление над водой выше, и ветер дует от водоема на берег, параллельно прибою. Этот ветер называется морским бризом и на климатических картах его направление отображается в виде тонких стрелок, закругленной формы, направленных против часовой стрелки. Ночью вода остывает медленно, области высокого и низкого давления над сушей и водой меняются местами и ночной, или береговой бриз дует в сторону водоема (стрелки на карте по часовой стрелке).
- Местные ветры в горах и на континентах реже меняют направление. Сезонные ветры муссоны сменяются всего дважды в год. Они подчиняются тому же принципу атмосферного давления, но с воды на сушу дуют летом, а с суши – зимой. Направление муссонов отражается на картах более широкими стрелками разного цвета (обычно синими и красными).
- Постоянные ветры называются пассатами. Направление пассатов также зависит от давления, но в планетарных масштабах. Так, самое низкое давление наблюдается у экватора, поэтому ветры от широты около 30° устремляются туда, немного отклоняясь к западу. Давление у параллели 56° так же низко, как и у экватора, поэтому пассаты дуют и в сторону полюсов, отклоняясь к востоку. Все это можно увидеть на климатических картах и глобусах или просто запомнить, что западные ветры господствуют в умеренных широтах, а у экватора - восточные.
Как определить направление ветра по флюгеру и другим подручным материалам?
Зимние и летние туристы наверняка насмешили бы бывалых мореплавателей, если бы им довелось встретиться по воле фантастической временной петли. С одной стороны, мы можем пользоваться чудесами техники, умещающимися в смартфоны, часы и брелоки. С другой стороны, часто забываем посмотреть даже готовый прогноз погоды, не говоря уже о том, чтобы запастись климатической картой или хотя бы специальным приложением для определения направления ветра. На всякий подобный случай запомните простые способы определения примерного направления ветра в данный момент:
- Если вы или кто-то поблизости жарит шашлыки, обратите внимание на дым: он отклоняется в ту же сторону, в которую дует ветер, то есть показывает аэронавигационное направление ветра.
- Если барбекю не входит в планы, снимите с головы бандану или возьмите в руки легкое парео, выйдите на открытый участок пляжа или лесную поляну, и поднимите руку с этим импровизированным флагом. Если ветер достаточно сильный, он поднимет ткань и направит ее, как флюгер.
- Находясь на берегу, посмотрите на воду. Летним днем ветер почти наверняка будет направлен на сушу, и волны помогут в этом убедиться. Однако не путайте направление ветра с течением реки – они могут не совпадать.
На большей части территории умеренно-континентальный, на Черноморском побережье южнее Туапсе - субтропический. Хребты Большого Кавказа закрывают побережье Черного моря от холодных ветров, что и обуславливает черты субтропического климата. Территория края рекой Кубань делится на две резко отличающиеся части: северную равнинную и южную горную. Равнинная зона - Прикубанская низменность - занимает две трети территории и является экономически наиболее развитой частью. Южная зона образована системами хребтов Западного Кавказа, к которым примыкает полоса предгорий и узкая лента Черноморского побережья. Краснодарский край находится на одной географической параллели с северной Италией и южной Францией. Расположенный на границе умеренных и субтропических широт, на стыке равнин и гор, край отличается разнообразием и непостоянством погодных условий. Сложные физико-географические условия, разнообразие ландшафтов, близость морей вносят изменения в общий перенос воздушных масс и обуславливают большое разнообразие климата на территории.
Климат ощутимо меняется с запада на восток.
Средняя температура января минус 2,6°C (на равнине - минус 3-5°C, на побережье +5°C, в горах -8°C). Средняя температура июля плюс 22,6°C (на равнине - + 22°C, на побережье Черного моря +25°C; в горах +13°C). Годовое количество выпадающих осадков колеблется от 350 мм на Таманском полуострове и 500 мм на правобережье Кубани до 2500 мм и выше на юго-западных склонах Кавказского хребта. Каждую весну край затапливают паводки. В целом для края характерны жаркое лето и мягкая зима.
В крае среднегодовые температуры понижаются с высотой. Для зимы характерна неустойчивая погода с чередованием коротких морозных и теплых периодов, отсутствием промерзания почвы и устойчивого снежного покрова. Осадки выпадают в виде снега, дождя и мокрого снега. За зиму сумма осадков 100 - 180 мм, на черноморском побережье 144 - 270 мм. Распределение осадков по территории крайне неравномерно, особенно в горных районах, где на величину осадков влияет высота и экспозиция склонов. Количество осадков за год увеличивается по территории в направлении с севера на юг и в среднем составляет на большей части равнинных районов 500 -- 600 мм. В предгорьях и прилегающих к ним равнинных районах оно увеличивается до 700-800 мм, а в горах до 800-2000 мм. Максимум осадков на равнинной части приходится на лето, а на побережье - на холодную часть года.
Теплое полугодие характеризуется преимущественно западно-восточным переносом воздушных масс по периферии полосы высокого давления (азовского происхождения), что обусловливает устойчиво жаркую погоду. Нередко такая циркуляция нарушается прорывами западных и южных циклонов, вызывающих сильные ливневые осадки с грозами, а иногда и интенсивными градобитиями.
На юге края, на побережье Черного моря периодически образуются местные (частные) циклоны, которые также обусловливают здесь сильные ливни.
Недостаточное количество осадков в равнинных районах определяют сухость воздуха и почвы, что вызывает большую повторяемость засух и суховеев. В горах суховейные явления отсутствуют, на побережье засухи бывают редко и слабой интенсивности
Большая часть лета умеренно жаркая, наиболее жаркие дни приходятся на июль-август. Максимальная температура превышает плюс 35 - 39°C, число дней с максимальной температурой выше 30°C за лето составляет примерно 30 - 65 дней. Наибольшая сумма температур воздуха за период с температурами выше 10° накапливается на Черноморском побережье -- до 4000 -- 4200°. На равнинной части территории она составляет 3400 -- 3600°, в предгорьях 3000 -- 3400°. С увеличением высоты местности количество тепла убывает. В горах на высоте 2000 м сумма активных температур составляет 1000°, что не обеспечивает выращивание сельскохозяйственных культур даже с самым коротким вегетационным периодом.
Продолжительность теплого периода (периода с температурой воздуха выше 0°C) на большей части территории составляет 9 -- 10 месяцев, а на Черноморском побережье устойчивого перехода через 0° не бывает, т. е. снижение температур воздуха до отрицательных значений наблюдается в холодный период лишь в течение нескольких дней.
Безморозный период в большинстве районов длится 180--200 дней, на Черноморском побережье -- 220--260.
Неравномерное распределение осадков, резкие температурные колебания, губительное действие суховеев и засухи вызывают необходимость строгого соблюдения научно обоснованной системы земледелия при возделывании сельскохозяйственных культур, увеличения посадок лесополос и других гидроаккумулирующих и противоэрозионных мер. И все же климат в крае - один из наиболее благоприятных в России для проживания и деятельности человека. Краснодарский край - самый теплый регион России, средняя продолжительность времени, когда в светлое время суток на территории края наблюдается солнечная погода, составляет 2300 часов в год. Количество суммарной солнечной радиации, поступающей на данную территорию, колеблется от 115 ккал/кв.см на севере края до 120 ккал/кв.см на юге.
Если говорить о конкретных районах Краснодарского края, то на Кубано-Приазовской низменности климат умеренно-континентальный с недостаточным увлажнением и преобладанием теплой и солнечной погоды. Средняя годовая температура +11°C. Лето жаркое. Июль имеет среднюю месячную тепературу +23°C(Краснодар). Средняя температура января около - 4°C, но не будут неожиданными и морозы до - 20°C. Равнинные территории открыты с севера и доступны действию арктических воздушных масс. Северо-восточные ветры, особенно в начале зимы, при еще малом или вовсе отсутствующем снежном покрове, регулярно наносят урон озимым культурам. Осадки выпадают обычно в виде дождей (даже зимой). Общее количество осадков достаточное, но распределены они неравномерно в течение года: летом часты засухи при преобладании восточных ветров. В северных и северо-восточных районах края (Ейский - Кущевский районы) холодная зима и жаркое лето (с температурой до + 35°C); осень более короткая, чем в других районах региона; для зимы и весны обычны пыльные бури, приносимые восточнымии северо-восточными ветрами; эти бури сносят верхний плодородный слой почвы. На востоке региона - в Тихорецком и Кавказском районах - обычна неустойчивая зима с резкими сменами отрицательных и положительных температур; ранняя, но холодная в первой половине весна; жаркое, с ливнями, грозами и ветрами в первой половине и засушливое во второй половине, лето; сухая и теплая осень. В центральных районах края - Краснодаре, Усть-Лабинском, Крымском, Динском районах - чаще всего дует северо-восточный ветер, который летом иссушает почву; а западные и юго-западные ветры несут дожди (зимой вперемежку со снегом); во время дождя в декабре-январе возможны грозы.
На Таманском полуострове климат степной, засушливый с сухим жарким летом (средняя температура + 24°C) и мягкой и влажной зимой. Преимущественные ветры, часто большой силы, имеют северо-восточное направление. За год выпадает до 350 мм осадков на Тамани и до 400 мм в Темрюке. Максимум осадков приходится на осень и зиму. Для лета характерны нечастые ливневые дожди.
Климат предгорий без резких колебаний месячных и суточных температур. Климат здесь зависит от высоты местности: в более низкой западной части среднегодовые температуры поднимаются до +11°C, в более высокой восточной части - близки к +8°C. В каждой из долин свой уникальный микроклимат. В течение долгого лета продолжительностью 4 - 5 месяцев средняя температура постепенно увеличивается с 14°в мае до 22°в августе. Засухи летом редки и непродолжительны. Зато бывает град, который уничтожает посевы. Осень и весна теплые, с редкими дождями. Зима мягкая (средняя месячная температура января в центральных районах минус 1,6°C) и короткая (2 - 3 месяца). В зимние месяцы снег хоть и выпадает, но быстро тает: на южных склонах холмов и гор в течение суток.
Климат горной части зависит от высоты: чем выше, тем холоднее. При подъеме на каждые 100 метров становится холоднее приблизительно на полградуса. Среднегодовая температура приблизительно + 4°. В октябре - ноябре в горах уже лежит снег. Зима долгая, снежная и безветренная. В горах ярко выражена смена вертикальных климатических поясов: в предгорьях теплый климат, в средней части гор - прохладный (лето короткое, а зима продолжительная и многоснежная), а в высокогорной части климат умеренно холодный. На высоте более 3500 метров лежат вечные снега.
Теперь поговорим о климате Краснодарского побережья Черного моря. Здесь высокие Кавказские горы задерживают холодные потоки воздуха, идущие с севера. Море оказывает смягчающее влияние на климат прибрежных районов, который определяется движением воздушных масс (циклонов и антициклонов) над морем, характером берегов и рельефом суши. Климат на побережье мягкий, теплый.
Два антициклона оказывают преимущественное влияние на климат побережья: Сибирский (зимний) и Азорский (летний). Они приносят устойчивую ясную погоду зимой и теплую сухую летом. Циклоны с Атлантики и Средиземного моря приносят дождливую неустойчивую погоду. Сибирский (или азиатский) антициклон создаёт над Черным морем устойчивые северо-восточные ветры, знаменитые черноморские норд-осты. Особенно сильный ветер наблюдается в Новороссийске и прилегающих районах - так называемая бора. При боре скорость ветра обычно достигает 40 м/сек, а при порывах - до 80 м/сек. Если учесть, что скорость ветра свыше 34 м/сек уже считается ураганной, то можно приблизительно оценить мощь боры. А если принять во внимание еще и быстрые колебания скорости ветра (от 10 до 60 м/сек в течение минуты), то не будет неожиданностью принять факт, что бывали случаи, когда порывы ветра опрокидывали железнодорожные вагоны. Наблюдается бора как правило, зимой. В это время температура воздуха может опуститься до минус 20°C при обильном снегопаде. Бора бывает в Новороссийске 40-50 дней в году, хотя не всегда, к счастью, достигает сокрушительной силы. Воздействие циклонов на погоду побережья происходит следующим образом: вначале дуют сильные, но непродолжительные южные ветры; температура растёт и время от времени идут дожди. Затем южные ветры сменяются сильными западными с осадками. Наконец, начинают дуть неустойчивые, иногда сильные, северо-западные и северные ветры при ясной погоде и падении температуры воздуха.
Рельеф суши береговой полосы сильно влияет на распределение осадков: на Краснодарском побережье циклоны встречают на своём пути горы и происходит выпадение осадков. Для сравнения: равнинное крымское побережье, расположенное на том же пути циклонических масс воздуха, остается без дождей.
Для морского побережья Краснодарского края естественны морские бризы, которые приносят приятную прохладу и чувствуются даже на расстоянии 20-30 км от берега: днем они дуют с моря на сушу, а ночью - с суши на море. Также на горном побережье развиваются так называемые фёны: теплые, сухие ветра, дующие с гор. В Сочи, например, при фёне относительная влажность воздуха падает до 10-12%. Если обычно к вечеру бывает прохладнее и свежее, то при фёне с гор тянет теплом и ощущается недостаток влаги. Обычно действие фёнов заметно весной, реже осенью и зимой (в октябре - декабре). Продолжительность их 1-2 дня, редко неделя.
Иногда над морем проносятся смерчи, чаще всего осенью. Обычно смерчи появляются над морем при грозе, когда по небу ползут черные тучи. Если смерч выходит на берег, то. как правило, он поднимается вверх по долине реки, впадающей в море, и, пройдя несколько километров, разрушается. Заключенные в смерче огромные массы воды падают на землю и река разливается.
Ветры северо - восточной части Черного моря
Северо-восточная часть Черного (СВЧЧМ) моря является одной из энергонесущих зон Азово-Черноморского бассейна и по отношению к другим районам Черного моря характеризуется наиболее интенсивной штормовой деятельностью, что необходимо учитывать при строительстве оффшорных и береговых ВЭС Большие скорости ветра отмечаются практически во всех частях побережья и во все сезоны года. Тем не менее, выделяются зоны повышенной ветровой активности, где среднемноголетние значения скорости ветра превышают 5 м/с (Мысовое, Тамань, Анапа). Самые сильные ветры наблюдаются над открытой частью моря, а также в районах Новороссийска ("бора") и в Керченском проливе.
Скорость ветра имеет хорошо выраженный годовой ход с максимумом в холодный период и минимумом в теплый. Зимой в прибрежной зоне СВЧЧМ диапазон значений средней скорости ветра изменяется от 2,7-2,8 м/с на ЮБК до 6-7 м/с в районах Керченского пролива. Летом скорость ветра уменьшается до 1,9-2,4 м/с и 3,3-5,3 м/с соответственно. Скорость ветра в районе каждой станции зависит не только от времени года, но и от рельефа побережья. Поэтому на таких открытых станциях, как Тамань и Анапа в наиболее ветреные годы среднемесячные скорости ветра зимой достигают 9-13 м/с, а в Новороссийске (Цемесская бухта) 15 м/с, т.е. в холодный период ветры штормовой силы могут действовать на протяжении всего месяца. Максимальные среднемесячные скорости ветра чаще всего наблюдаются в ноябре-марте. Полученные по срочным наблюдениям максимальные скорости ветра в районах Анапы и Новороссийска достигали 35-40 м/с. Среднее число дней с сильным ветром (?15 м/с) изменяется от 22-25 дней у восточного побережья Крыма до 55 дней в районе Новороссийска. Наряду со средними и максимальными величинами скорости ветра практический интерес представляют сведения о повторяемости различных градаций скорости. Кривые распределения повторяемости скорости ветра (Рис.1), рассчитанные по рядам среднесуточных значений с интервалом в 1 м/с, показывают, что наибольшая повторяемость слабых ветров (0-5 м/с) отмечена на восточном берегу Крыма (Ялта - 90%, Феодосия - 78%) и в южной части Керченского пролива (Заветное - 71%). Значительно реже слабые ветры наблюдаются в северной части Керченского пролива (54%), у Кавказского побережья (54%) и в открытой части шельфа (46-52%), где повторяемость сильных (>10) ветров максимальна. Например, в центральной части северо-восточного шельфа у Анапы она достигает 16% от всего количества наблюдений.
Рис. 1
Ветры ураганной силы, скорость которых превышает 25 м/с, наблюдаются на большинстве станций, но имеют небольшую повторяемость (0,08-0,09%). На станциях Керченского полуострова - это 2-5 сут., в Анапе до 16 сут., а в Новороссийске повторяемость таких ветров 1,5%. Это свыше50 сут. за периоды наблюдений. Относительное распределение повторяемости ветров в разных районах побережья можно оценить по рис. 1а, а наглядное представление о величинах повторяемости и скоростях сильных ветров в исследуемом регионе дают гистограммы рис. 5б. Сезонные изменения повторяемости сильных ветров (?10 м/с) и случаев отсутствия ветра (штилей) показаны на рис. 2.
Рис. 2
С октября по март повторяемость случаев сильных ветров изменяется от 2,5-5,0% в районах южного и восточного берегов Крыма (Ялта, Алушта, Феодосия) до 16-21% у Кавказского побережья и 24-26% в открытой части северо-восточного шельфа (рис. 2а). В период с мая по август повторяемость штормов уменьшается до 3-5% у Анапы и Мысового и до 0,3-0,5% в районе ЮБК. Летом на побережье СВЧЧМ преобладает маловетреная погода, однако случаи 92 полного штиля на открытых участках побережья очень редки. Например, в центральной части шельфа и у Кавказского побережья повторяемость штилей в течение всего года менее 2%, в районе Керченского пролива - 3-9%. Только в Феодосийском заливе повторяемость штилей в весенне-летний период достигает 9-12%, а в Цемесской бухте даже 15-17% (рис.2б). Относительно небольшая повторяемость штилей связана с бризовой циркуляцией в прибрежной зоне, в результате которой днем ветры дуют с более прохладной водной поверхности на сильно прогретый берег, а ночью - с берега. Наблюдаются бризы с апреля по октябрь, но их наибольшая повторяемость отмечена в июле и августе, когда бризовые ситуации могут удерживаться большую часть месяца. Основные направления ветра над Черным морем определяются распределением атмосферного давления в различные сезоны года. В холодный период под влиянием циклонических областей над Средиземным и Черным морями преобладает перенос континентального полярного воздуха, сопровождающийся северо-восточными, северными и северо-западными ветрами. Летом преобладающее влияние Азорского максимума вызывает западные, юго-западные и южные ветры. Особенности ветрового режима связаны не только с общециркуляционными синоптическими процессами, но с рельефом, ориентацией и конфигурацией берегов отдельных регионов прибрежной зоны, поэтому СВЧЧМ имеет свои особенности. На рис. 3 представлены средние годовые розы повторяемости ветра по направлениям, на которых изображены контуры линий суммарной повторяемости для всех градаций и линий, соответствующих повторяемости ветров < 10 м/с.
Заштрихованные между ними области соответствуют величинам повторяемости штормовых ветров (? 10 м/с). Роза ветров "море" рассчитана для центральной части северо-восточного шельфа. Легенда её штриховки показывает повторяемость разных градаций скорости ветра (от 1 до 30 м/с) по направлениям. В районе Феодосийского залива наибольшую повторяемость имеют западные (21%) и северо-западные (18%) ветры. В зоне ЮБК, кроме этих ветров, повышенную повторяемость имеют восточные (21%) и южные (13%) ветры. На севере кавказского побережья чаще наблюдаются восточные, северо-восточные (25%), южные (23%) и юго-восточные (17%) ветры.
Рис 3.
Сильные ветры
На протяжении всего побережья СВЧЧМ сильные ветры наблюдаются ежегодно и во все сезоны. В течение всего года преобладают штормовые ветры северо-восточного и восточного направления. Их среднегодовая повторяемость в море составляет 4,5% для северо-восточных и 1,9% для восточных ветров. На рис. 9 представлены розы повторяемости штормового ветра 10-30 м/с на шельфе (море) и береговых станциях. Практически все розы ветров северо-восточной части показывают преобладающую повторяемость штормовых ветров северной половины горизонта (до 2,8-3,8%) и восточных (1,3%), реже - южных румбов.
Несмотря на то, что северные, северо-восточные и восточные штормовые (>10) ветры в основном наблюдаются со стороны берега, их сила (до 35-40 м/с) и относительно большая повторяемость (в сумме до 7%) могут негативно воздействовать на гидротехнические и ветроэнергетические сооружения, разрушать лопасти двигателей, ломать мачты,способствовать развитию сильных ветровых течений и волнения, которые, в свою очередь, необходимо учитывать при закладке фундаментов, либо систем якорения оффшорных ВЭС.
Наиболее опасными направлениями ветра для СВЧЧМ являются юго-западное (ЮЗ), южное (Ю) и юго-восточное (ЮВ). Среднегодовая повторяемость этих ветров невелика: ЮВ - 0,14%, Ю - 0,08%, ЮЗ - 0,16%. В феврале их повторяемость возрастает до: ЮВ - 0,82%, Ю - 0,28%, ЮЗ - 0,37%. Для оценки сезонной изменчивости ветров, не искаженных условиями береговой зоны, повторяемость штормовых ветров (10-30 м/с) по направлениям в различные месяцы года была рассчитана на основании вышеупомянутого цифрового массива атмосферного давления и расчетного ветра над морем для центра северо-восточной части Черного моря (рис. 10). Сезон с наибольшей повторяемостью сильных ветров (>10 м/с) длится с ноября по март с максимумом в январе-феврале (до 10,5%). Реже всего сильные ветры отмечаются в летние месяцы. В зимние месяцы повторяемость северо-восточных штормов достигает 7-10%, летом снижается до 0,6-0,8%.
Несмотря на сравнительно малую повторяемость сильных ветров южной четверти, а на шельфе она в сумме достигает 3%, в периоды редких, но сильных штормовых ветров юго-западных и южных направлений здесь отмечались скорости ураганной силы, которые на максимальных разгонах вызывают экстремальное волнение. Определяющим фактором ветровых условий над Черным морем является структура барического поля. Усиление скорости ветра над морем и побережьем обусловлено чаще всего циклонической деятельностью. В Черном море, и, в частности, в северо-восточной его части, выделяются своими разрушительными последствиями осенние циклоны, которые случаются один раз в 7-10 лет и отличаются от обычных циклонов.
Их особенность состоит в том, что они проходят над бассейном в период осеннего похолодания (чаще всего в ноябре), когда некоторое время сохраняется относительно высокая температура воды.
Редкие, но сильные штормы отличаются ураганными скоростями. Повторяемость таких штормов невелика, а разрушительная сила максимальна. Это стоит учитывать при постройке крупных ветропарков, должны использоваться материалы повышенной устойчивости, а сами установки должны выдерживать скорости ветра до 35 м/с (рис. 1).
Ветер — немаловажный элемент погоды. Скорость ветра принято исчислять в метрах в секунду. Направление ветра определяется по тому, откуда он дует, например, если ветер дует с юга на север, он называется южным.
Важным показателем является так называемая роза ветров — диаграмма, показывающая преимущественное направление ветра. Диаграмма состоит из четырех осей (север-юг, запад-восток, северо-запад — юго-восток и северо-восток — юго-запад) и строится следующим образом. Деления на оси соответствуют дням, ветер за каждый день месяца откладывается на соответствующей оси. Например, 1-го июня ветер был северный — отмечается одно деление на оси «север», второго — северо-западный — отмечается одно деление на оси «северо-запад», третьего — северный — отмечается второе деление на оси «север», четвертого — юго-западный — отмечается одно деление на оси «юго-запад» и т.д. Затем крайние отмеченные деления соединяют. В результате роза ветров за месяц выглядит так. 6 дней в месяце дул северный ветер, 6 — северо-восточный, 6- восточный, 4 дня -юго-восточный, 3 дня — северо-западный и 3 дня южный, 2 дня дул юго-западный ветер. Западный ветер ни разу не был отмечен, поэтому ось «запад» осталась чистой, а отмеченные деления юго-западной и северо-западной осей соединены через ноль.
Прогноз погоды
Прогноз погоды имеет огромное значение для некоторых областей промышленности и сельского хозяйства, для морского и воздушного транспорта. Прогноз составляется на срок от 2 суток на основании движения . Долгосрочное прогнозирование не столь эффективно, и во многом базируется на средних показателях погоды.
Температура изменяется при движении вверх — снижается на 6°С на каждый километр подъема. также снижается с подъемом, поскольку столб воздуха становится меньше. До 1 км давление снижается на 1 мм рт. ст. на каждые 10 м, с дальнейшим подъемом изменение замедляется.
Ветры представляют собой горизонтальное, иногда порывистое движение воздуха. Они зависят от давления, перемещаются туда, где оно ниже. Наблюдая за таким явлением, специалисты могут составить розу ветров на короткое и длительное время вперед, выявить циклы и повторения. По ним впоследствии ориентируются как мореплаватели, так и
Западные ветры играют важную роль. Они преимущественно перемещают тропический воздух в умеренные широты. Благодаря этому температура на данных территориях нормализуется, становится приемлемой для сельского хозяйства и благоприятной для жизни человека.
или Откуда берутся ветры
Циркуляция атмосферы осуществляется из-за того, что отдельные участки земной поверхности нагреваются неравномерно. Начинается этот процесс на экваторе. В зоне располагаются Так как перепада температур почти не наблюдается, то и ветры фактически отсутствуют. В области тропиков они дуют параллельно экватору, затем, ближе к умеренным широтам, постепенно меняют свое направление.
Отклонение от экватора, естественно, различается. В Северном полушарии образуются пассаты, которые дуют вправо. В Южном - влево. Направления западных ветров ближе к умеренным широтам расходятся в разные стороны, как и северо-восточных.
Эта схема может нарушаться из-за неравномерного нагрева водной и земной поверхностей. Когда море и берег контактируют, появляются ветры, дующие вне законов циркуляции атмосферы. Это крупные потоки, которые меняют свое направление в зависимости от сезона. Они называются муссонами и несут влагу на материки.
Умеренные широты
Западные ветры являются почти единственными воздушными потоками в умеренных широтах. Это уникальная схема, которая может похвастаться своей идеальностью. Дело в том, что в умеренных широтах встречаются теплые и холодные воздушные массы. Первые появляются в тропиках, вторые - на территориях полярных областей. Из-за их контакта появляются циклоны и антициклоны. Они несут воздух на восток с запада.
В умеренных широтах располагается пояс с пониженным атмосферным давлением. Поэтому приходят сюда, причем они довольно-таки сильные. У таких ветров есть своя особенность (как у пассатов). Они имеют средний угол отклонения. Обусловлено это вращением планеты (эффект Кориолиса).
Явление также называют западным переносом. Дело в том, что половина воздушных масс образуется на севере, другая их часть - на востоке. Но все они дуют в одном западном направлении. Их аналогом в Южном полушарии можно назвать пассаты, но между ними есть разница. Она заключается в том, что части планеты нагреваются солнцем не одинаково, поэтому и отличается.
Преобладающие ветры
Они появляются потому, что есть разница в атмосферном давлении, а также из-за разницы в температурах. На планете имеются территории, где оба параметра являются постоянными и одинаковыми. Поэтому появились господствующие ветры. Их также называют преобладающими (или преимущественными). Они имеются почти на всей планете.
Преобладающие северные или западные ветры двигаются в конкретном направлении. Они создают циркуляцию, или вращение атмосферы.
В Восточную Европу и Азию они несут морской воздух с Атлантики, иногда - осадки. В Южном ветер образуется над поверхностью воды в океане, затем несется на сушу с большой скоростью.
Муссоны
Говоря о том, какой ветер западный, нельзя упускать из вида муссоны. Они образуются в Северном полушарии на восточных побережьях. Западные ветры с умеренных широт постепенно начинают ослабевать, после того, как удаляются вглубь океана. Но на замену им приходят муссонные циркуляции. Они представляют собой потоки воздуха, которые резко меняют свое направление при смене зимы летом, и наоборот. Этим они кардинально отличаются от господствующих ветров, которые не имеют смены вектора движения.
Муссоны образуются из-за разности нагрева суши и морей. Зимний северо-западный ветер дует с холодных берегов Азии и Канады. Его направление - теплый океан, который никогда не замерзает. Есть и летний, юго-восточный ветер. Он берет свое начало в океане и перемещается на нагретую сушу. По факту, зимой западный ветер, который появился в тропиках, затем переместился в умеренные широты, становится муссоном. Часть экваториального воздуха уносится посредством природных потоков почти до самых полюсов.
Роль западных ветров
Роль розы ветров переоценить невозможно. И каждый из господствующих потоков отличается своим вкладом в жизнь человека и природы:
- Западные ветры, как и пассаты, помогают судам с парусами (а их достаточно много) пересекать океаны или двигаться туда, куда нужно.
- Потоки воздуха увеличиваются около побережий, поэтому способствуют образованию теплых течений. Из-за этого осуществляется обмен водами во всех океанах. Если этого не будет происходить, то образуется застой. Фактически вся водная флора и фауна погибнет, а вслед за ней - и человечество.
Напоследок надо отметить, что любой западный ветер принимает непосредственное участие в глобальной циркуляции атмосферы.
Заключение
Таким образом, преобладают западные ветры над поверхностью воды во всем Мировом океане. Но передвигаются они и по суше. Поскольку они обеспечивают Мировой океан течением и передвижением воды, переоценить их значение и роль в природе очень сложно. Можно назвать такие ветры главенствующими. Без них не будет циркуляции атмосферы и круговорота воды.
