Razumevanje vetrov
Atmosfera v gibanju
Buena Vista Images / Getty Images
Veter je morda povezan z nekaterimi vremenskimi vplivi kompleksne nevihte , a njeni začetki ne bi mogli biti preprostejši.
Opredeljeno kot vodoravno premikanje zraka z ene lokacije na drugo, vetrovi nastajajo iz razlik v zračni tlak . Ker neenakomerno segrevanje zemeljske površine povzroča te razlike v tlaku, je vir energije, ki ustvarja veter, na koncu sonce .
Po začetku vetra je za nadzor njegovega gibanja odgovorna kombinacija treh sil – sila gradienta tlaka, Coriolisova sila in trenje.
Sila gradienta tlaka
Splošno pravilo meteorologije je, da zrak teče iz območij z višjim tlakom v območja z nižjim tlakom. Ko se to zgodi, se molekule zraka na mestu višjega tlaka kopičijo, ko se pripravijo na potiskanje proti nižjemu tlaku. Ta sila, ki potiska zrak z enega mesta na drugega, je znana kot sila gradienta tlaka . To je sila, ki pospeši zračne pakete in tako začne pihati veter.
Moč 'potisne' sile ali sile gradienta tlaka je odvisna od (1) kolikšna je razlika v zračnih tlakih in (2) količine razdalje med območji tlaka. Sila bo močnejša, če je razlika v tlaku večja ali če je razdalja med njima krajša, in obratno.
Coriolisova sila
Če se Zemlja ne bi vrtela, bi zrak tekel naravnost, po neposredni poti od visokega do nizkega tlaka. Ker pa se Zemlja vrti proti vzhodu, se zrak (in vsi drugi prosto gibajoči se predmeti) na severni polobli odklonijo v desno od njihove poti gibanja. (Na južni polobli so odklonjeni v levo). To odstopanje je znano kot Coriolisova sila .
Coriolisova sila je neposredno sorazmerna s hitrostjo vetra. To pomeni, da močnejši ko piha veter, močnejši ga bo Coriolis odvrnil v desno. Coriolis je odvisen tudi od zemljepisne širine. Najmočnejši je na polih in oslabi, čim bližje potuje proti zemljepisni širini 0° (ekvatorju). Ko je dosežen ekvator, Coriolisova sila ne obstaja več.
Trenje
Vzemite nogo in jo premikajte po preprogah. Odpor, ki ga občutite pri tem – premikanju enega predmeta čez drugega – je trenje. Enako se zgodi z vetrom piha nad površino tal . Trenje zaradi njegovega prehoda čez teren - drevesa, gore in celo zemljo - prekine gibanje zraka in ga upočasni. Ker trenje zmanjšuje veter, ga lahko razumemo kot silo, ki nasprotuje sili gradienta tlaka.
Pomembno je vedeti, da je trenje prisotno le v območju nekaj kilometrov od Zemljine površine. Nad to višino so njegovi učinki premajhni, da bi jih lahko upoštevali.
Merjenje vetra
Veter je a vektorska količina . To pomeni, da ima dve komponenti: hitrost in smer .
Hitrost vetra se meri s pomočjo anemometra in je podana v miljah na uro oz vozli . Njena smer je določena z a vetrokaz ali windsock in se izraža v smislu smeri iz katerega piha . Na primer, če veter piha od severa proti jugu, se reče, da je severno , ali s severa.
Vetrne lestvice
Kot način za lažje povezovanje hitrosti vetra z opazovanimi razmerami na kopnem in morju ter pričakovano močjo nevihte in materialno škodo se običajno uporabljajo lestvice vetra.
Beaufortova lestvica, ki jo je leta 1805 izumil sir Francis Beaufort (častnik kraljeve mornarice in admiral), je pomagala mornarjem oceniti hitrost vetra brez uporabe instrumentov. To so storili tako, da so vizualno opazovali, kako se morje obnaša, ko so bili prisotni vetrovi. Ta opažanja so bila nato usklajena z diagramom Beaufortove lestvice in lahko je bilo ocenjeno ustrezno hitrost vetra. Leta 1916 je bila lestvica razširjena na zemljo.
Prvotna lestvica je sestavljena iz trinajstih kategorij od 0 do 12. V štiridesetih letih prejšnjega stoletja je bilo dodanih pet dodatnih kategorij (13 do 17). Njihova uporaba je bila rezervirana za tropske ciklone in orkane. (Te Beaufortove številke se redko uporabljajo, saj Saffir-Simpsonova lestvica služi istemu namenu.)
Saffir-Simpsonova lestvica opisuje verjetne učinke in gmotno škodo zaradi orkana, ki pada na kopno ali mimo njega, na podlagi moči največje trajne hitrosti vetra nevihte. Loči orkane v pet kategorij, od 1 do 5, na podlagi vetrov.
Izboljšana lestvica Fujita (EF) ocenjuje moč tornadov glede na količino škode, ki jo lahko povzročijo njihovi vetrovi. Tornade loči v šest kategorij, od 0 do 5, glede na vetrove.
Terminologija vetra
Ti izrazi se pogosto uporabljajo v vremenskih napovedih za podajanje specifične moči in trajanja vetra.
| Terminologija | Definirano kot... |
|---|---|
| Lahka in spremenljiva | Hitrost vetra pod 7 vozlov (8 mph) |
| vetrič | Rahel veter 13-22 vozlov (15-25 mph) |
| sunek | Izbruh vetra, ki povzroči povečanje hitrosti vetra za 10+ vozlov (12+ mph), nato pa se zmanjša za 10+ vozlov (12+ mph) |
| Gale | Območje trajnih površinskih vetrov 34–47 vozlov (39–54 mph) |
| Nevihta | Močan veter, ki poveča 16+ vozlov (18+ mph) in ohranja skupno hitrost 22+ vozlov (25+ mph) vsaj 1 minuto |