O vento é uma corrente de ar que, via de regra, se move na direção horizontal de uma zona de alta pressão atmosférica para uma zona de baixa. Suas principais propriedades são direção, força e duração.
Como é formado o vento?
A principal causa da formação de vento é a distribuição desigual da pressão atmosférica. Os raios do sol, atingindo a superfície da Terra, aquecem o oceano e a terra. Além disso, a temperatura em diferentes partes do nosso planeta aumenta de maneira desigual.
Por exemplo, a zona do equador e as correias correspondentes são mais aquecidas. A temperatura das águas oceânicas aumenta menos intensamente do que a temperatura da terra; no entanto, os corpos d'água retêm o calor por mais tempo.
Assim, as massas de ar também são aquecidas de forma desigual. Zonas com diferentes pressões se formam, resultando em circulação de ar. Assim, os fluxos aquecidos (ascendentes) da zona de baixa pressão aumentam. Enquanto isso, o ar resfriado (correntes de ar) desce e corre para a região de baixa pressão.
A atmosfera da Terra não para por um segundo. O processo de circulação de ar é de natureza global. Quando fluxos maciços de ar quente e frio colidem, ventos de diferentes intensidades surgem.
Classificação da velocidade do vento em pontos na escala de Beaufort
No mundo, é costumeiro distinguir o vento em velocidade e força em pontos de 0 a 12. Para isso, é utilizada a escala de Beaufort, desenvolvida pelo marinheiro irlandês, cartógrafo e almirante militar Francis Beaufort.
Beaufort tinha muitos méritos e talentos, mas ganhou fama mundial precisamente graças a essa escala. Durante seu serviço na Marinha, Francis realizou observações regulares do vento. Ele anotou os dados em um diário. No futuro, a observação o ajudou a desenvolver a escala, que foi oficialmente aprovada em 1838.
Fato interessante: Para prestar homenagem aos destacados serviços de Francis Beaufort, ele recebeu o nome do mar, da ilha Antártica e da capa no norte do Canadá.
No século 20, a escala de Beaufort foi finalizada: o sistema de 12 pontos foi ampliado para 17, de modo que é possível classificar ventos especialmente fortes, por exemplo, tufões. Mas a versão estendida é usada apenas nas áreas em que esses tufões ocorrem com bastante frequência (China, Taiwan etc.).
De acordo com a escala de Beaufort, a força do vento é determinada por 2 critérios:
- a emoção do mar aberto;
- o efeito do vento em objetos terrestres.
Por conseguinte, existem 2 tabelas: uma para terra e outra para mar aberto. A tabela para terra mostra a força e a velocidade do vento em metros por segundo. Na segunda opção, a velocidade do vento é dada em nós. Ambas as escalas indicam características comuns que podem determinar a força do fluxo de ar.
Direção do vento
A direção do vento depende principalmente da diferença de pressão atmosférica e da rotação da Terra. Observou-se que nos pólos do planeta os ventos do leste prevalecem. Na zona temperada de ambos os hemisférios, os ventos sopram para oeste.
Na zona tropical, existem correntes de ar para o leste. Também existem grandes áreas nas quais o vento se move verticalmente, observando a regra de baixa e alta pressão atmosférica. Estas são zonas subtropicais e subpolares.
Em climatologia e meteorologia, existe o conceito de rosa dos ventos. Este é um diagrama de tipos vetoriais que exibe o regime de vento em uma determinada área, com base na observação contínua.
A rosa dos ventos é um polígono cujos raios divergem do centro do diagrama. Pelo comprimento de cada feixe, você pode avaliar com que frequência o vento sopra em uma determinada direção. Essas informações são levadas em consideração durante a construção de instalações de infraestrutura (estradas, pistas de pouso, etc.) e em muitas outras indústrias.
Fato interessante: uma verdadeira rosa dos ventos tem necessariamente raios diferentes. Se todos os raios na imagem são distribuídos uniformemente, esta é apenas uma representação gráfica dos pontos cardeais.
Tipos de ventos
De acordo com a classificação principal, os ventos são divididos em constante (ou predominante) e sazonal.
Ventos permanentes são chamados que não mudam de direção. Eles são formados devido ao contato de zonas de alta e baixa pressão. Os ventos sazonais, portanto, mudam de direção, dependendo da estação atual.
Uma categoria separada também é feita pelos ventos locais. Estas são massas de ar que circulam apenas em certas áreas do planeta. Além disso, eles determinam as condições climáticas desta zona.
Permanente
Variedades de ventos predominantes:
- ventos alísios;
- Ocidental
- Oriental.
Ventos alísios - ventos soprando do leste entre os trópicos e correndo para o equador. Eles são separados por uma faixa sem vento. São os ventos alísios que direcionam os ciclones tropicais na direção oeste.
Os ventos temperados do oeste representam correntes de ar que prevalecem em latitude moderada - entre 35 e 65 graus de latitude norte e sul. Eles estão se movendo de oeste para leste.
Os ventos orientais das regiões polares são direcionados de zonas de alta pressão para zonas de baixa pressão.
Sazonal
Os ventos sazonais são representados por uma categoria - monções. Eles estão soprando nos trópicos há vários meses. Ao mesmo tempo, duas vezes por ano, as monções mudam bastante de direção.
No verão, o ar flui do oceano para a terra e, no inverno, vice-versa - do continente para o oceano. As monções trazem consigo uma grande quantidade de chuva na estação quente. A formação de ventos ocorre no leste e sudeste da Ásia.
Local
Os ventos locais são os mais diversos. Entre eles, podem ser distinguidos os seguintes tipos:
- A brisa é uma corrente de ar quente na junção das massas de água do mar e da costa. Muda de direção duas vezes por dia. Durante o dia, uma brisa sopra do mar para pousar, à noite - da costa em direção ao mar.
- Samum é um vento seco do tipo deserto que carrega enormes massas de areia. Pode ser encontrada nos desertos africanos e na Península Arábica.
- Sirocco - o ar flui sobre o norte da África e o Mediterrâneo, que têm uma direção sudoeste e sul.
- Bora - ventos formados em áreas onde as montanhas fazem fronteira com os mares. A temperatura das correntes depende da estação. A direção é das montanhas para o mar.
- Fönn - rajadas de vento das montanhas em direção aos vales. É caracterizada pela secura e surge devido à diferença de altura em uma pequena área. Distribuído nas regiões montanhosas da América do Norte, Eurásia.
- Vento seco - ocorre na zona temperada sobre as estepes e desertos. O ar está seco e quente.
- Norder é um vento observado no Golfo do México e soprando do norte.
- Zuyd - o nome se refere ao vento sul encontrado no pólo norte.
- Marshmallows - um fluxo de ar na parte oriental do Mediterrâneo que ocorre na estação quente.
Também existem tipos incomuns de ventos, como um tornado (um furacão encontrado na América do Norte), um habub (tempestades de areia africanas), nevasca (uma tempestade de neve canadense como uma tempestade de neve siberiana), hamsin (um vendaval quente na Arábia Saudita que dura cerca de 50 dias) e outros .
Como é medida a velocidade do vento?
Para medir a velocidade do vento, instrumentos especiais chamados anemômetros foram inventados. Eles são mecânicos, ultrassônicos e térmicos. Os mecânicos são divididos em copo e palheta.
Um anemômetro de copo é considerado o mais comum. Esse dispositivo consiste em tigelas hemisféricas e um rotor. Nesse caso, as tigelas são montadas no rotor e, quando o vento sopra, começam a girar.
A base deste método de medição é a diferença de pressão que o vento cria nos lados convexo e côncavo das bacias. A velocidade do rotor corresponde à velocidade do vento.
O que determina a velocidade e a força do vento?
A velocidade do vento depende de quão grande é a diferença na pressão atmosférica entre os territórios. Assim, quanto mais rápido o vento se move, maior é o indicador de sua força, com a qual o fluxo atua nos objetos circundantes.
Por exemplo, podemos tomar três territórios: em um barômetro, mostra 765 mm de coluna de mercúrio, por outro - 760, no terceiro - 750. O vento que sopra do primeiro território será mais forte e mais rápido no terceiro do que no segundo, devido à maior diferença de pressão. .
Quais ventos causam a formação de várias correntes?
As correntes marítimas são fortes correntes de água que se movem constantemente ou surgem periodicamente nos mares e oceanos. As correntes surgem por várias razões, uma das quais é o vento.
Causadas pelo vento, as correntes são divididas em dois tipos:
- Deriva - são formados apenas sob a influência do vento.
- Vento (combinado) - surgem não apenas por causa da força do vento, mas em conjunto com diferentes densidades de água, a inclinação do nível do mar.
A direção do fluxo depende de qual direção o fluxo de ar está se movendo. As correntes de vento são sempre apenas superficiais. Os mais poderosos dentre eles são os Ventos Ocidentais, com cerca de 30.000 km de extensão, bem como as correntes do Sul do Passat.
Fato interessante: O curso dos ventos do oeste ou do circumpolar antártico é a única corrente de água que passa por todos os meridianos.
Assim, as correntes marítimas causam monções, ventos alísios e ventos de oeste.
Por que a pressão do inverno é mais alta sobre a terra do que sobre o oceano e vice-versa no verão?
No inverno, o continente esfria mais rápido que as águas oceânicas. Assim, o ar esfria sobre o continente e o nível de pressão aumenta. Acima da coluna de água, o ar é mais quente e a pressão é menor.
No verão, a situação oposta é observada. A superfície da Terra esquenta mais rapidamente, formando uma região de baixa pressão acima dela. Sobre o oceano frio - alta pressão.
Isso também determina a direção das monções em diferentes épocas do ano. A monção de verão sopra em direção ao continente e a monção de inverno em direção ao oceano.
Uso humano do vento
O vento é uma fonte elementar de energia que, além disso, é ecológica. E a conservação da ecologia é uma das principais tarefas atuais da humanidade. Curiosamente, a energia eólica vem servindo as pessoas há muito tempo.
Anteriormente, esses eram os dispositivos mais simples, como moinhos. Usinas eólicas integradas estão em construção, com a ajuda da qual a energia eólica é convertida em eletricidade.
A energia eólica pode ser convertida nos seguintes tipos de energia:
- cinético - para o movimento de veleiros (no passado), vôos de balões;
- mecânica - para instalações de bombeamento de água e moagem de grãos (métodos desatualizados);
- elétrica - para a produção de eletricidade.
Por potencial, a energia eólica está em sexto lugar na lista de possíveis fontes após radiação solar, carvão, urânio, petróleo e gás natural. Portanto, a quantidade possível de eletricidade que pode ser obtida de usinas eólicas é de cerca de 25 a 700 TW por ano.
Fato interessante: De acordo com os cálculos do Conselho Global de Energia Eólica, o desenvolvimento ativo da energia eólica reduzirá a quantidade de dióxido de carbono emitido na atmosfera em 1,5 bilhões de toneladas por ano.
Países líderes em energia eólica (2015):
- China - 115.000 MW.
- EUA - 65.000 MW.
- Alemanha - 39.000 MW.
- Espanha - 22.000 MW.
- Índia - 22.000 MW.
- Grã-Bretanha - 12.000 MW.
- Canadá - 10.000 MW.
- França - 9.000 MW.
- Itália - 8.000 MW.
- Brasil - 6.000 MW.
Na Rússia, a energia eólica é pouco desenvolvida e há várias razões para isso. Em primeiro lugar, a velocidade média do vento em todo o território é de cerca de 5 m / s (cálculos anuais). Este é um indicador insuficiente para instalações padrão, portanto, o custo de equipamentos adicionais é adicionado.
Em segundo lugar, é preferível escolher fontes de energia estáveis, independentes de vários fatores (em particular naturais). A energia eólica em nosso país está associada a muitas outras deficiências, especialmente quando se trata de pequenos volumes. Por exemplo, o alto custo do equipamento, operação problemática, manutenção de sistemas, etc.
Valor na natureza
O vento é o fator natural mais importante que afeta os componentes da natureza: condições climáticas, processos geológicos, plantas, animais, etc.
Os principais efeitos dos ventos:
- O surgimento de fortes correntes oceânicas que determinam o clima das áreas circundantes.
- Erosão do solo devido ao sopro de pequenas partículas.
- A formação de novas formas de relevo. Por exemplo, a transferência e a colocação de areia pelo vento levam ao aparecimento de dunas.
- Transporte no deserto e poluição do ar. Por exemplo, no verão, sopram os ventos alísios no Hemisfério Norte. Ao mesmo tempo, eles estão se aproximando gradualmente das áreas de desertos subtropicais. Como resultado, a poeira do Saara durante toda a estação atinge a porção sudeste da América do Norte.
- A propagação de incêndios. O vento é um dos principais fatores que afetam a rápida propagação de incêndios, especialmente incêndios florestais.
- Efeito nas plantas. Os fluxos de ar espalham as sementes de algumas plantas, limitam o crescimento das árvores e também podem causar danos mecânicos pelas partículas sólidas transportadas.
- Efeito em animais. O vento intensifica o frio em combinação com baixas temperaturas - este é o principal aspecto de seu impacto no mundo animal. Por exemplo, pinguins, pássaros, insetos são forçados a se adaptar à influência do vento. O movimento das massas de ar é benéfico para algumas espécies - os cervos reconhecem os predadores de longe devido ao olfato agudo.
Fato interessante: as plantas mais famosas que se espalham graças ao vento são os dentes de leão, o bordo e a erva daninha. A polinização de muitas plantas ocorre devido à transferência de pólen.
Por que o vento sopra do mar para a terra durante o dia e vice-versa à noite?
O fator subjacente é a temperatura e a pressão atmosférica correspondente, como é o caso das monções de inverno / verão. Mas o vento que se forma na fronteira do reservatório terrestre e marítimo tem seu próprio nome - uma brisa.
Durante o dia, a terra se aquece mais rápido que a água, então o vento sopra na zona de baixa pressão. À noite, a superfície da Terra esfria mais rapidamente e a água permanece quente, então a brisa muda de direção e sopra em direção ao mar.
Além da Terra
Fora do nosso planeta, vários tipos de ventos são distinguidos:
- solar;
- planetário;
- estrangeiro.
O vento solar não é o movimento das correntes de ar, mas o plasma que a atmosfera solar emite. Este fenômeno ocorre a uma velocidade de cerca de 400 km / s. A heliosfera é uma grande parte do espaço interestelar que circunda o sistema solar e é formada pelo vento solar.
Fato interessante: O campo magnético da Terra impede que o vento entre na atmosfera. Mas, às vezes, os raios de sol são tão fortes que o vento solar rompe essa proteção e causa aurora, tempestades magnéticas.
Um vento planetário é o movimento de gases na atmosfera superior do planeta. Por causa disso, o planeta perde a capacidade de interagir com outras partículas de gás. Se esses processos continuarem por muitos anos, o planeta poderá perder sua atmosfera, suprimentos de água etc.
Em outros planetas, também existem ventos diferentes. Em Vênus, sopram a uma velocidade de 83 m / s e podem voar ao redor do planeta em poucos dias na Terra. Em Júpiter, o vento atinge 100 m / s ou mais. As correntes mais fortes de Saturno são de cerca de 375 m / s.
Fato interessante: sabe-se que em Marte existem vários tipos de ventos. Por exemplo, tornados de poeira e ventos soprando dos pólos a uma velocidade de cerca de 110 m / s.