Ветер - вечная сила. От легкого ветра до холодного арктического взрыва, он постоянно формирует ландшафт и погоду. Но откуда взялся ветер?
Связанный контент
- Спросите Смитсоновского института: почему мы чихаем?
- Спросите Смитсоновского института: как цвета влияют на наше настроение?
- Спросите Смитсоновского института: что такое веснушка?
Проще говоря, ветер - это движение воздуха вокруг нас, порожденное разницей в давлении в атмосфере Земли. Воздух - это жидкость, и, как и вода, он подчиняется законам динамики жидкости. По словам Криса Майера, метеоролога из Национальной службы погоды Национальной администрации океанических и атмосферных исследований, она будет стремиться перетекать из области более высокого давления в область более низкого давления.
Заполненная воздухом атмосфера Земли постоянно, но неравномерно находится под давлением, с взлетами и падениями в различных местах, вызванными неравномерным нагревом поверхности Земли солнцем. Воздух на Северном или Южном полюсе холоднее и плотнее, а воздух на экваторе теплее и легче поднимается. Более холодный полярный воздух с более высоким давлением постоянно пытается спуститься к экватору, чтобы заменить теплый восходящий воздух.
Это создает общую глобальную циркуляцию Земли, говорит Майер. Существуют пояса ветра, которые окружают планету вдоль широтных линий, каждый из которых имеет определенные характеристики и создает определенные погодные условия.
Одна из этих полос - зона межтропической конвергенции вблизи экватора, где встречаются пассаты. Моряки назвали пассаты, следуя им из-за их довольно надежного поведения.
В Северном полушарии пассаты создаются, когда теплый воздух удаляется от экватора и слегка изгибается вправо из-за вращения Земли. Это известно как эффект Кориолиса. Теплый воздух выталкивается с северо-востока на юго-запад обратно к экватору благодаря стремительному полярному воздуху. То же самое происходит в Южном полушарии, когда пассаты переносятся с юго-востока на северо-запад.
По мере того как северный и южный пассаты сходятся вблизи экватора, они создают зону практически без ветра и имеют тенденцию к кратковременным интенсивным штормам, полным дождей. Моряки называют эту зону депрессией на протяжении вечности.
В смежных США полоса, известная как Westerlies, является основной силой ветра и погоды, и большинство штормов следуют вдоль пути с запада на восток, говорит Майер.
Реактивные потоки также помогают направлять эти ветровые и климатические модели. Струйные потоки - их как минимум несколько - колеблются от 25 000 до 50 000 футов над Землей и «в основном быстрые реки воздуха», говорит Майер.
Они помогают сформировать границы - противодействие полярному воздуху, направляющемуся к экватору, и теплому воздуху, удаляющемуся от экватора, говорит он. Струйные потоки могут изменять курс, скорость или высоту изо дня в день. Потоки часто используются авиакомпаниями и военными для увеличения скорости без использования большего количества топлива.
В США нынешний погодный режим Эль-Ниньо, когда более теплая вода Тихого океана у Перу и Эквадора создает пузырь более теплого воздуха с меньшим давлением, который затем перемещается на север, толкает обычный реактивный поток Северной Америки на север и расширяет еще один реактивный поток через южная часть америки. Это приносит больше снега и дождей в Калифорнию, более влажную погоду на побережье Мексиканского залива и более мягкие температуры на востоке.
Ветер также заметен на более местном уровне. Зимой воздух холоднее, плотнее и под давлением. Более холодный воздух будет устремляться при открытии двери из отапливаемого, менее герметичного дома. Люди, которые живут рядом с горами, заметят, что в течение дня, когда долина нагревается, теплый воздух поднимается вверх по склонам, в то время как вечером более холодный и плотный воздух отталкивает обратно в долину.
На пляже более плотный воздух находится над прохладной водой, а воздух под низким давлением - над более теплой землей. Более холодный воздух стремится переместиться внутрь страны, чтобы выровнять давление, вызывая бриз. Эта картина меняется ночью, когда земля быстро охлаждается и выталкивает свой воздух под давлением обратно в море.
Однако штормовые системы могут нарушить это равновесие. Буря претерпевает много изменений давления по мере движения и часто содержит более теплый, поднимающийся воздух в пределах своих границ с более холодным воздухом, проталкивающимся сзади. Чем сильнее разница в давлении между этими системами, тем более сильный ветер, как это видно на примере урагана или тропического циклона.
Теперь ваша очередь спросить Смитсоновского института .
