Говорячи коротко, вітер - це рух молекул повітря. Для розуміння того, звідки береться вітер, досить знати дві основні речі: чим є повітря і що таке тиск повітря (атмосферний тиск). Повітря складається з молекул азоту (близько 78%), кисню (близько 21%), водяної пари (від 1 до 4% біля поверхні землі) та інших мікроелементів. Кожен раз, коли ми дихаємо, повітря, яке ми вдихаємо, складається з приблизно однакових відносних співвідношень цих молекул, а кубічний сантиметр повітря на рівні землі містить близько 1020 молекул.
Всі ці молекули повітря рухаються дуже швидко, легко стикаючись один з одним і будь-якими об'єктами на рівні землі. Тиск повітря визначається як величина сили, з якою ці молекули впливають на задану поверхню. Загалом, чим більше молекул повітря присутній, тим вище тиск повітря.
Вітер, в свою чергу, управляється так званої силою градієнта тиску. Зміни тиску повітря на заданому горизонтальному відстані змушують молекули повітря з області щодо високого атмосферного тиску переміщатися в область більш низького тиску. Така горизонтальна різниці тиску пояснює звідки береться вітер, який ми відчуваємо.
Як сонце впливає на те, звідки береться вітер?
Отже, до чого тут сонце? Сонце нагріває поверхню Землі кожен день, але не рівномірно. Поверхня Землі складається з різних речовин на різних висотах. В результаті повітря над ним буде нерівномірно нагріватися сонцем. Наприклад, повітря над землею нагрівається швидше, ніж повітря над океанами і озерами. Ці різні повітряні маси матимуть різний тиск повітря, і визначати те місце, звідки береться вітер.
Коли повітря над землею нагрівається, він розширюється і піднімається вище в атмосферу, створюючи більш низький тиск на своєму шляху. З іншого боку, повітря над довколишнім океаном буде прохолоднішим і важким, що призводить до утворення зон з більш високим атмосферним тиском.
У міру того, як тепле повітря над землею піднімається, більш прохолодне повітря над водою буде швидко переміщатися, заповнюючи простір, залишене висхідним теплим повітрям. Загалом, молекули повітря будуть прагнути рухатися швидше переміщаючись з області високого тиску в зону більш низького тиску. Саме з цієї причини, найбільші вітрогенератори встановлюють на узбережжях морів і океанів.
Області високого і низького тиску, які відображаються на карті погоди, зазвичай переміщаються легким атмосферним потоком повітря, який ми відчуваємо на відкритому просторі. Різниця тиску, що викликає такий вітер складає всього близько 1% від загального атмосферного тиску. Навпаки, вітри під час штормів є результатом набагато більш сильних і більш концентрованих зміни атмосферного тиску. Їх відмінним прикладом служать торнадо.
У червні 2003 року дослідники з Applied Research Associates розмістили науковий зонд прямо на шляху руйнівного торнадо F4 близько Манчестера, в американському штаті Південна Дакота. Вони виявили, що по радіусу торнадо тиск повітря впало на 10 відсотків порівняно із загальною величиною атмосферного тиску. Магнітуда цих стрибків тиску повітря і дуже коротку відстань, на якому вони відбуваються, пояснюють, чому вітер при торнадо настільки руйнівний: молекули повітря на великій швидкості прагнуть в центр торнадо з низьким атмосферним тиском. При цьому водяна пара міститься в повітрі часто конденсується, створюючи видиму «конденсаційну воронку».
Джерело: Екологічний блог (ruslo.info)
Як сонце впливає на те, звідки береться вітер?Як сонце впливає на те, звідки береться вітер?
Отже, до чого тут сонце?
