Vetrovi in ​​tlačna pregrada

Veter je gibanje zraka po Zemljini površini in nastaja zaradi razlik v zračnem tlaku med enim in drugim mestom. Moč vetra se lahko spreminja od rahlega vetra do orkanske sile in se meri s Beaufortova lestvica vetra.

Vetrovi so poimenovani iz smeri, iz katere izvirajo. Na primer, zahodni veter je veter, ki prihaja z zahoda in piha proti vzhodu. Hitrost vetra se meri s anemometer njegova smer pa je določena z vetrnico.

Ker se veter proizvaja zaradi razlik v zračnem tlaku, je treba razumeti ta koncept tudi pri preučevanju vetra. Zračni tlak ustvarja gibanje, velikost in število molekul plina v zraku. To se razlikuje glede na temperaturo in gostoto zračne mase.

Leta 1643 je Evangelista Torricelli, študent Galileo, razvil živosrebrni barometer za merjenje zračni tlak po preučevanju vode in črpalk v rudarskih operacijah. Z današnjimi podobnimi instrumenti lahko znanstveniki izmerijo normalni tlak na morskem nivoju na približno 1013,2 milibarov (sila na kvadratni meter površine).

Znotraj ozračja je več sil, ki vplivajo na hitrost in smer vetrov. Najpomembnejša je zemeljska gravitacijska sila. Ko gravitacija stisne Zemljino atmosfero, ustvarja zračni tlak - gonilno silo vetra. Brez gravitacije ne bi bilo atmosfere ali zračnega tlaka in s tem tudi vetra.

Sila, ki je dejansko odgovorna za povzročanje gibanja zraka, je sila naklona tlaka. Razlike v zračnem tlaku in tlačni sili povzročajo neenakomerno segrevanje Zemljinega površja ob vstopu sončno sevanje koncentrira na ekvatorju. Na primer zaradi presežka energije na nizkih zemljepisnih širinah je zrak toplejši od zraka na polovicah. Topel zrak je manj gost in ima nižji barometrični tlak kot hladni zrak na velikih zemljepisnih širinah. Te razlike v barometričnem tlaku so tisto, kar ustvarja gradientno silo tlaka in vetra, ko se zrak nenehno premika med območji visokega in nizek pritisk.

Za prikaz hitrosti vetra je gradient tlaka narisan na vremenske karte z uporabo izobari preslikani med območji visokega in nizkega tlaka. Lopute, oddaljene daleč narazen, predstavljajo postopen gradient pritiska in rahle vetrove. Tisti bližje skupaj kažejo strm gradient pritiska in močan veter.

Končno Coriolisova sila trenje pa močno vplivata na veter po vsem svetu. The Coriolisova sila zaradi česar se veter odkloni od svoje naravne poti med območji z visokim in nizkim tlakom, sila trenja pa upočasni veter, ko potuje po Zemljini površini.

Znotraj ozračja obstajajo različne stopnje kroženja zraka. Vendar pa tisti v sredini in zgornji troposfera so pomemben del kroženja zraka v celotni atmosferi. Za preslikavo teh kroženj vzorcev zemljevidi zgornjega zračnega tlaka kot referenčno točko uporabljajo 500 milibarov (mb). To pomeni, da je višina nad morsko gladino narisana samo na območjih, kjer je zračni tlak 500 mb. Na primer, čez ocean bi lahko bilo 500 mb v atmosferi 18.000 čevljev, nad kopnim pa 19.000 čevljev. Nasprotno pa površinske vremenske karte prikažejo razlike v tlakih, ki temeljijo na fiksni nadmorski višini, običajno na ravni morja.

Raven 500 mb je pomembna za vetrove, saj lahko z analizo vetrov zgornjega nivoja meteorologi izvedo več o vremenskih razmerah na Zemljini površini. Ti vetrovi pogosto ustvarjajo vremenske vplive in vzorce vetra na površini.

Dva vetrna vzorca na zgornji ravni, ki sta pomembna za meteorologe, so Rossbyjevi valovi in curka curka. Rossby valovi so pomembni, ker prinašajo hladen zrak proti jugu in topel zrak proti severu, kar ustvarja razliko v zračnem tlaku in vetru. Ti valovi se razvijejo vzdolž curka curka.

Poleg svetovnih vetrov nizkega in zgornjega nivoja po svetu obstajajo različne vrste lokalnih vetrov. Burja na kopnem in morju, ki se pojavlja na večini obalnih linij, je en primer. Te vetrove povzročajo razlike v temperaturi in gostoti zraka nad kopnim glede na vodo, vendar so omejene na obalne lokacije.

Burski vetri so še en lokaliziran vzorec vetra. Ti vetrovi nastanejo, ko se gorski zrak ponoči hitro ohladi in se spušča v doline. Poleg tega dolinski zrak čez dan hitro pridobiva toploto in se dviga navzgor, kar ustvarja popoldanske vetriče.

Nekaj ​​drugih primerov lokalnih vetrov vključuje tople in suhe vetrove Santa Ana Winds v Južni Kaliforniji, hladen in suh vetrovec Francoska dolina Rone, zelo hladen, navadno suh burja na vzhodni obali Jadranskega morja, in Chinook v severnem Amerika.

Tudi vetrovi se lahko pojavijo v velikem regionalnem merilu. En primer tovrstnega vetra bi bili katabatski vetrovi. To so vetrovi, ki jih povzroča gravitacija, včasih pa jih imenujemo tudi drenažni vetrovi, ker odtečejo po dolini ali pobočju, kadar gost, hladen zrak na visoki nadmorski višini teče navzdol po gravitaciji. Ti vetrovi so ponavadi močnejši od gorskih dolin in se pojavljajo na večjih območjih, kot so planota ali visokogorje. Primeri katabatskih vetrov so tisti, ki odpihujejo Antarktiko in ogromno ledene ploskve Grenlandije.

Sezonsko premika monsunski vetrovi najdemo ga nad jugovzhodno Azijo, Indonezijo, Indijo, severno Avstralijo in ekvatorialno Afriko, so še en primer tega regionalni vetrovi, ker so omejeni na širšo regijo tropov, v nasprotju s samo Indijo primer.

Ne glede na to, ali so vetrovi lokalni, regionalni ali globalni, so pomemben sestavni del kroženja ozračja in igrajo pomembno vlogo v človeškem življenju na Zemlji, saj je njihov pretok skozi ogromna območja zmožen premikati vreme, onesnaževalce in druge predmete, ki se prenašajo po vsem svetu.