ქარის სიჩქარე ბოფორტის მასშტაბით და მეტრი წამში

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ქარი არის ჰაერის მოძრაობა ჰორიზონტალური მიმართულებით დედამიწის ზედაპირის გასწვრივ. რა მიმართულებით უბერავს ის დამოკიდებულია პლანეტის ატმოსფეროში წნევის ზონების განაწილებაზე. სტატია ეხება ქარის სიჩქარესა და მიმართულებას.

ამინდის სარტყელი ან ანემონა

შესაძლოა ბუნებაში იშვიათი მოვლენა იყოს აბსოლუტურად მშვიდი ამინდი, რადგან ყოველთვის იგრძნობთ, რომ მსუბუქი ნიავი უბერავს. უძველესი დროიდან კაცობრიობა დაინტერესდა ჰაერის მოძრაობის მიმართულებით, ამიტომ გამოიგონეს ე.წ. მოწყობილობა არის ისარი, რომელიც თავისუფლად ბრუნავს ვერტიკალურ ღერძზე ქარის ძალის გავლენის ქვეშ. ის მის მიმართულებას მიუთითებს. თუ თქვენ განსაზღვრავთ ჰორიზონტის წერტილს, საიდანაც ქარი უბერავს, მაშინ ამ წერტილსა და დამკვირვებელს შორის გავლებული ხაზი აჩვენებს ჰაერის მოძრაობის მიმართულებას.

იმისთვის, რომ დამკვირვებელმა ქარის შესახებ ინფორმაცია გადასცეს სხვა ადამიანებს, გამოიყენება ისეთი ცნებები, როგორიცაა ჩრდილოეთი, სამხრეთი, აღმოსავლეთი, დასავლეთი და მათი სხვადასხვა კომბინაციები. ვინაიდან ყველა მიმართულების მთლიანობა ქმნის წრეს, სიტყვიერი ფორმულირებაასევე დუბლირებულია შესაბამისი მნიშვნელობით გრადუსებში. მაგალითად, ჩრდილოეთის ქარი ნიშნავს 0o (ლურჯი კომპასის ნემსი მიმართულია ჩრდილოეთით).

ქარის ვარდის კონცეფცია

საუბრისას ჰაერის მასების მოძრაობის მიმართულებასა და სიჩქარეზე, ორიოდე სიტყვა უნდა ითქვას ქარის ვარდზე. ეს არის წრე ხაზებით, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ მიედინება ჰაერი. ამ სიმბოლოს პირველი ნახსენები ლათინური ფილოსოფოსის პლინიუს უფროსის წიგნებში იქნა ნაპოვნი.

მთელი წრე, რომელიც ასახავს ჰაერის წინ მოძრაობის შესაძლო ჰორიზონტალურ მიმართულებებს, დაყოფილია 32 ნაწილად ქარის ვარდზე. მთავარია ჩრდილოეთი (0^o ან 360^o), სამხრეთი (180^o), აღმოსავლეთი (90^o) და დასავლეთი (270^o). წრის შედეგად მიღებული ოთხი ნაწილი იყოფა შემდგომ, ქმნიან ჩრდილო-დასავლეთს (315^o), ჩრდილო-აღმოსავლეთს (45^o), სამხრეთ-დასავლეთს (225). o^{) და სამხრეთ-აღმოსავლეთით (135}o^{). წრის შედეგად მიღებული 8 ნაწილი კვლავ ორად იყოფა თითოეულში, რაც დამატებით ხაზებს ქმნის ქარის ვარდზე. ვინაიდან ბოლოს 32 ხაზია, მათ შორის კუთხური მანძილი არის 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

გაითვალისწინეთ, რომ ქარის ვარდის გამორჩეული თვისება არის ფლეურ-დე-ლის გამოსახულება, რომელიც მდებარეობს ჩრდილოეთ ნიშნის ზემოთ (N).

საიდან უბერავს ქარი?

ჰაერის დიდი მასების ჰორიზონტალური მოძრაობები ყოველთვის ხორციელდება მაღალი წნევის უბნებიდან ჰაერის დაბალი სიმკვრივის ადგილებში. ამავდროულად, კითხვაზე, რა არის ქარის სიჩქარე, შეგიძლიათ უპასუხოთ შესწავლითმდებარეობა იზობარების გეოგრაფიულ რუკაზე, ანუ ფართო ხაზები, რომლებშიც ჰაერის წნევა მუდმივია. ჰაერის მასების მოძრაობის სიჩქარე და მიმართულება განისაზღვრება ორი ძირითადი ფაქტორით:

• ქარი ყოველთვის უბერავს იმ ადგილებიდან, სადაც არის ანტიციკლონი ციკლონით დაფარული უბნებიდან. ამის გაგება შეგიძლიათ, თუ გახსოვთ, რომ პირველ შემთხვევაში საუბარია მაღალი წნევის ზონებზე, ხოლო მეორე შემთხვევაში - დაბალზე.
• ქარის სიჩქარე პირდაპირპროპორციულია იმ მანძილისა, რომელიც აშორებს ორ მიმდებარე იზობარს. მართლაც, რაც უფრო დიდია ეს მანძილი, მით უფრო სუსტი იგრძნობა წნევის ვარდნა (მათემატიკაში ამბობენ გრადიენტი), რაც ნიშნავს, რომ ჰაერის წინ მოძრაობა უფრო ნელი იქნება, ვიდრე იზობარებსა და წნევის დიდ გრადიენტებს შორის მცირე მანძილის შემთხვევაში.

ქარის სიჩქარეზე მოქმედი ფაქტორები

ერთი მათგანი და ყველაზე მნიშვნელოვანი უკვე გაჟღერდა ზემოთ - ეს არის წნევის გრადიენტი მეზობელ ჰაერის მასებს შორის.

გარდა ამისა, ქარის საშუალო სიჩქარე დამოკიდებულია ზედაპირის ტოპოგრაფიაზე, რომელზეც ის უბერავს. ამ ზედაპირზე ნებისმიერი დარღვევა მნიშვნელოვნად აფერხებს ჰაერის მასების წინ მოძრაობას. მაგალითად, ყველას, ვინც ერთხელ მაინც ყოფილა მთაში, უნდა შეემჩნია, რომ ქარები ძირში სუსტია. რაც უფრო მაღლა ადიხარ მთის ფერდზე, მით უფრო ძლიერია ქარი.

იმავე მიზეზის გამო, ქარი ზღვის ზედაპირზე უფრო ძლიერია, ვიდრე ხმელეთზე. მას ხშირად იშლება ხევები, დაფარული ტყეებით, ბორცვებითა და მთებით. ყველა ეს არაერთგვაროვნება, რომელიც ზემოთ არ არისზღვები და ოკეანეები, შეანელეთ ქარის ნებისმიერი ნაკადი.

დედამიწის ზედაპირზე მაღლა (რამდენიმე კილომეტრის რიგითობით) არ არსებობს დაბრკოლებები ჰაერის ჰორიზონტალურ მოძრაობაში, ამიტომ ქარის სიჩქარე ზედა ტროპოსფეროში მაღალია.

კიდევ ერთი ფაქტორი, რომელიც მნიშვნელოვანია გასათვალისწინებელი ჰაერის მასების მოძრაობის სიჩქარეზე საუბრისას არის კორიოლისის ძალა. ის წარმოიქმნება ჩვენი პლანეტის ბრუნვის გამო და ვინაიდან ატმოსფეროს აქვს ინერციული თვისებები, მასში ჰაერის ნებისმიერი მოძრაობა გადახრილია. იმის გამო, რომ დედამიწა ბრუნავს დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ საკუთარი ღერძის გარშემო, კორიოლისის ძალის მოქმედება იწვევს ქარის გადახრას მარჯვნივ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, ხოლო მარცხნივ სამხრეთში.

საინტერესოა, რომ კორიოლისის ძალის ეს ეფექტი, რომელიც უმნიშვნელოა დაბალ განედებზე (ტროპიკები), ძლიერ გავლენას ახდენს ამ ზონების კლიმატზე. ფაქტია, რომ ქარის სიჩქარის შენელება ტროპიკებში და ეკვატორში კომპენსირდება გაზრდილი ნაკადით. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, იწვევს კუმულუსის ღრუბლების ინტენსიურ წარმოქმნას, რაც ძლიერი ტროპიკული წვიმის წყაროა.

ქარის სიჩქარის საზომი ინსტრუმენტი

ეს არის ანემომეტრი, რომელიც შედგება სამი ჭიქისგან, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთის მიმართ 120o კუთხით და ფიქსირდება ვერტიკალურ ღერძზე. ანემომეტრის მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია. როდესაც ქარი უბერავს, ჭიქები განიცდიან მის წნევას და იწყებენ ბრუნვას ღერძზე. რაც უფრო ძლიერია ჰაერის წნევა, მით უფრო სწრაფად ტრიალებს ისინი. გაზომილიამ ბრუნვის სიჩქარე, შეგიძლიათ ზუსტად განსაზღვროთ ქარის სიჩქარე მ/წმ-ში (მ/წმ). თანამედროვე ანემომეტრები აღჭურვილია სპეციალური ელექტრული სისტემებით, რომლებიც დამოუკიდებლად ითვლის გაზომილ მნიშვნელობას.

ქარის სიჩქარის მოწყობილობა, რომელიც დაფუძნებულია ჭიქების ბრუნვაზე, ერთადერთი არ არის. არსებობს კიდევ ერთი მარტივი ინსტრუმენტი, რომელსაც ეწოდება პიტოტის მილი. ეს მოწყობილობა ზომავს ქარის დინამიურ და სტატიკური წნევას, რომელთა შორის განსხვავებას შეუძლია ზუსტად გამოთვალოს მისი სიჩქარე.

ბოფორტის სკალა

ინფორმაცია ქარის სიჩქარის შესახებ, გამოხატული მეტრი წამში ან კილომეტრი საათში, ადამიანების უმეტესობისთვის - განსაკუთრებით მეზღვაურებისთვის - ცოტას ამბობს. ამიტომ მე-19 საუკუნეში ინგლისელმა ადმირალმა ფრენსის ბოფორტმა შესთავაზა შეფასებისთვის გამოეყენებინათ რაიმე ემპირიული სკალა, რომელიც შედგება 12 ქულიანი სისტემისგან.

რაც უფრო მაღალია ბოფორტის შკალი, მით უფრო ძლიერია ქარი. მაგალითად:

• რიცხვი 0 შეესაბამება აბსოლუტურ სიმშვიდეს. მასთან ერთად ქარი უბერავს არაუმეტეს 1 მ/სთ სიჩქარით, ანუ 2 კმ/სთ-ზე ნაკლები (1 მ/წმ-ზე ნაკლები).
• შკალის შუა (ნომერი 6) შეესაბამება ძლიერ ნიავს, რომლის სიჩქარე აღწევს 40-50 კმ/სთ (11-14 მ/წმ). ასეთ ქარს შეუძლია ზღვაზე დიდი ტალღების აწევა.
• ბოფორტის მაქსიმალური (12) არის ქარიშხალი, რომელიც აღემატება 120 კმ/სთ-ს (30 მ/წმ-ზე მეტი).

მთავარი ქარები პლანეტა დედამიწაზე

ისინი ჩვეულებრივ კლასიფიცირდება ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროში, როგორც ერთ-ერთი ოთხი ტიპი:

• გლობალური. ჩამოყალიბებულიაკონტინენტებისა და ოკეანეების მზის სხივებისგან გაცხელების განსხვავებული უნარის შედეგად.
• სეზონური. ეს ქარები იცვლება წელიწადის სეზონთან ერთად, რაც განსაზღვრავს რამდენ მზის ენერგიას იღებს პლანეტის გარკვეული ტერიტორია.
• ადგილობრივი. ისინი დაკავშირებულია განსახილველი ტერიტორიის გეოგრაფიული მდებარეობისა და ტოპოგრაფიის თავისებურებებთან.
• მბრუნავი. ეს არის ჰაერის მასების უძლიერესი მოძრაობა, რაც იწვევს ქარიშხლების წარმოქმნას.

რატომ არის მნიშვნელოვანი ქარის შესწავლა?

გარდა იმისა, რომ ამინდის პროგნოზში შედის ინფორმაცია ქარის სიჩქარის შესახებ, რასაც პლანეტის ყოველი მკვიდრი ითვალისწინებს თავის ცხოვრებაში, ჰაერის მოძრაობა დიდ როლს თამაშობს მთელ რიგ ბუნებრივ პროცესებში.

ასე რომ, ის არის მცენარის მტვრის მატარებელი და მონაწილეობს მათი თესლის განაწილებაში. გარდა ამისა, ქარი ეროზიის ერთ-ერთი მთავარი წყაროა. მისი დესტრუქციული ეფექტი ყველაზე მეტად გამოხატულია უდაბნოებში, როდესაც რელიეფი მკვეთრად იცვლება დღის განმავლობაში.

არ უნდა დაგვავიწყდეს ისიც, რომ ქარი არის ენერგია, რომელსაც ხალხი იყენებს ეკონომიკურ საქმიანობაში. ზოგადი შეფასებით, ქარის ენერგია შეადგენს ჩვენს პლანეტაზე მოხვედრილი მზის ენერგიის დაახლოებით 2%-ს.