niedziela, 29 marca 2020

Rodzaje wiatrów

Główne strefy wiatrów kuli ziemskiej

Energia słoneczna docierająca do kuli ziemskiej powoduje nagrzewanie lądów i oceanów. Nie jest to jednak proces równomierny dla całego obszaru Ziemi. Najwięcej ciepła jest doprowadzane do okolic równika. Ciepłe i wilgotne powietrze w obszarach okołorównikowych, jako lżejsze, unosi się do góry, dzięki czemu powstaje obszar obniżonego ciśnienia atmosferycznego, tworzą się chmury, a wilgotność powietrza jest wysoka. Wiatry w tej strefie są słabe i zmienne. Występują tu różne gwałtowne zjawiska pogodowe np. burze i nawałnice. W tym rejonie powstają też huragany.

Powietrze unoszące się w strefie okołorównikowej, opada w rejonie zwrotników. Są to obszary, na półkuli północnej i południowej, gdzie występują słabe wiatry oraz panuje gorąca i sucha pogoda. Strefy te położone są głównie nad oceanami, około 30° szer. geogr. Powietrze opadające w rejonie zwrotników odpływa częściowo w stronę równika jako pasaty, a częściowo w stronę biegunów, jako wiatry o składowej zachodniej. Obszarach podbiegunowych dominują zimne wiatry wiejące z kierunku wschodniego.

 

Schemat pokazujący strefy wiatrów kuli ziemskiej

 
Ilustracja przedstawia ogólną cyrkulację atmosfery – model uwzględniający ruch obrotowy Ziemi, opracowony na podstawie informacji ze strony internetowej University of Michigan – Ann Arbor, Department of Geological Sciences. 

Równikowy pas ciszy
Strefa bezwietrzna (ciszy) lub słabych wiatrów o zmiennych kierunkach, położona w pobliżu równika ziemskiego.

Passat
Stały i ciepły wiatr o umiarkowanej sile (3 do 4°B), wiejący w strefie międzyzwrotnikowej pomiędzy 35° szerokości północnej i 35° szerokości południowej. Na półkuli północnej pasat wieje z kierunku północno-wschodniego, a na południowej z południowo-wschodniego.

Komórka Hadleya
Komórka Hadleya opisuje wielkoskalową cyrkulację powietrza w atmosferze tropikalnej. Cyrkulacja w komórce Hadleya umożliwia bezpośredni transport ciepła z atmosfery równikowej do szerokości podzwrotnikowych. Wiatrami dolnymi w komórce Hadleya są wiatry pasatowe.

Pas ciszy zwrotnikowej (końskie szerokości)

Obszar w okolicy szerokości geograficznej odpowiadającej zwrotnikowi Raka i Koziorożca, w którym występują bardzo słabe wiatru lub często ich brak. Nazwa „końskie szerokości” wywodzi się z przeszłości, gdy na żaglowcach transportowano konie z Indii Zachodnich do Europy. Z powodu słabych wiatrów lub ich braku statki były często unieruchamiane w tym obszarze. Gdy występowały braki wody pitnej na statku, by zaoszczędzić wodę dla załogi, konie wyrzucano za burtę.

Wiatry zachodnie

Obszary na obu półkulach w przybliżeniu pomiędzy 45-65º szerokości północnej i południowej. Dominują w nich silne wiatry z kierunków zachodnich, ciśnienie jest zmienne, występują duże opady i zachmurzenie.

Front polarny

Strefa w której mieszają się masy powietrza z obszaru wiatrów zachodnich od polarnej strefy wiatrów wschodnich.

Polarna strefa wiatrów wschodnich
Strefa w okolicach podbiegunowych obydwu półkul o przewadze wiatru o składowej wschodniej związana z istnieniem polarnych wyżów barycznych.

Wyż polarny
Obszar w okolicy okołobiegunowej, gdzie wychłodzone powietrze opada. Powstaje wtedy strefa wyżowa, skutkująca tworzeniem się silnych wiatrów o składowej wschodniej.

Podział wiatrów

Badania i obserwacje przyrody pozwoliły na usystematyzowanie i podział wiatrów na 4 podstawowe grupy:
  • Wiatry stałe – czyli wiatry nie zmieniające kierunku w ciągu całego roku (pasaty).
  • Wiatry okresowe – wiatry zmieniające kierunek w cyklu rocznym lub dobowym (monsuny).
  • Wiatry lokalne (zmienne) – wiatry zmieniające kierunek w zależności od lokalnych warunków ciśnienia atmosferycznego.
  • Wiatry pustynne.

 Wiatry zboczowe

Grupa wiatrów lokalnych powstających w obszarach górskich. W słoneczne dni zbocza gór nagrzewają się szybciej niż doliny. Ogrzane nimi ciepłe masy powietrza unoszą się do góry i zostają zastępowane zimnym powietrzem. Powstaje wtedy wiatr dolinny. W nocy zbocza wychładzają się, znajdujące się nad nimi masy powietrza także się ochładzają i opadają w dół, ku dolinom. Wynikiem tego nocnego przemieszczania się mas powietrza jest wiatr górski.

Wiatry typu Fen (wiatry fenowe)

Grupa wiatrów lokalnych, ciepłych i suchych, wiejących z gór ku dolinom. Oddziaływanie dużych mas suchego i ciepłego powietrza powoduje duże zmiany temperatur w obszarze ich oddziaływania – nawet o 20 stopni Celsjusza w ciągu kilku minut. Wiatry fenowe są bardzo intensywne, w czasie ich wiania obserwuje się pogorszenie samopoczucia, wzrost podenerwowania i agresji, a także wzrost liczby samobójstw. Istnieje bardzo wiele wiatrów fenowych charakterystycznych dla wybranych obszarów górskich np. w Tatrach – halny, w Górach Skalistych – chinook czy Diablo winds w Północnej Kalifornii.


 

Bryza

Wiatr lokalny wiejący na wybrzeżu morskim. Powstaje on w efekcie różnic w nagrzewaniu się lądu i wody. W ciągu dnia ziemia nagrzewa się szybciej od morza. W wyniku tego powstają nad nią masy ciepłego powietrza, szybko unoszące się do góry. W ich miejsce napływa zimne powietrza od morza. Tak wiec bryza dzienna (morska) ma kierunek od morza do lądu. Bryza nocna (lądowa) powstaje w wyniku szybkiego wychłodzenia lądu. Morze wolniej się ochładza, więc nad nim gromadzą się masy ciepłego powietrza. Od lądu natomiast w kierunku wody przemieszcza się zimne powietrze. Tak więc kierunek bryzy lądowej (nocnej) jest od lądu do morza. Zasięg wiatru bryzowego może wynosić do 30 km od lini brzegowej.

 
Bryza dzienna (morska)


Bryza nocna (lądowa)

 

Budowanie farm wiatrowych jest najbardziej efektywne w obszarach wiatrów górskich i przybrzeżnych.

Monsun

Wiatr zmieniający swój kierunek na przeciwny w zależności od pory roku. Monsuny to wiatry sezonowe wiejące pomiędzy lądem a oceanem. Możemy podzielić je na monsuny letnie (morskie) z pogodą deszczową, z wiatrem wiejącym od morza oraz zimowe (lądowe) z pogodą suchą i wiatrem wiejącym od lądu. Monsuny spotykamy u południowych i wschodnich wybrzeży Azji oraz w Zatoce Gwinejskiej i Ameryce Środkowej.

 

Monsun zimowy

Samum (chamsin, hamsin)

Wiatr południowy, gwałtowny, suchy i gorący wiejący na pustyniach Afryki Północnej i Półwyspu Arabskiego oraz w ich sąsiedztwie. Samumy wywołują burze pyłowe i piaskowe. Występują najczęściej w okresie od kwietnia do czerwca.

Harmattan

Wiatr północno-wschodni wiejący w porze suchej znad Sahary na wybrzeże Zatoki Gwinejskiej, a także na zachodnie wybrzeże Afryki Północnej. Suchy i gorący wiatr pasatowy przynoszący znaczny spadek względnej wilgotności powietrza nawet do 1%.