Давление ветра в зависимости от скорости и сила ветра на препятствии. Ветровая нагрузка в первом приближении.

Основные параметры ветра

Принято выделять четыре основных параметра ветра: сила, скорость, направление и продолжительность. Все они измеряются посредством специальных приспособлений. Силу и скорость ветра определяют при помощи так называемого анемометра, направление – с помощью флюгера.

Исходя из параметра продолжительности, метеорологи выделяют шквалы, бризы, штормы, ураганы, тайфуны и прочие типы ветров. Направление ветра определяется по той стороне горизонта, откуда он дует. Для удобства их сокращают следующими латинскими буквами:

  • N (северный).
  • S (южный).
  • W (западный).
  • E (восточный).
  • C (затишье).

Наконец, скорость ветра измеряется на высоте 10 метров при помощи анемометров или специальных радаров. Причем продолжительность таких измерений в разных странах мира неодинакова. Например, на американских метеорологических станциях учитывается усредненная скорость воздушных потоков за 1 минуту, в Индии – за 3 минуты, а во многих европейских странах – за 10 минут. Классический инструмент представления данных по скорости и силе ветра – это так называемая шкала Бофорта. Как и когда она появилась?

Кто такой Фрэнсис Бофорт?

Фрэнсис Бофорт (1774-1857) – ирландский моряк, военный адмирал и картограф. Он родился в небольшом городке Ан-Уавь в Ирландии. Окончив школу, 12-летний мальчик продолжил свое обучение под предводительством известного профессора Ушера. В этот период он впервые проявил незаурядные способности к изучению «морских наук». В подростковом возрасте он поступил на службу в восточно-индийскую компанию и принял активное участие в съемке Яванского моря.

Следует отметить, что Фрэнсис Бофорт рос довольно смелым и отважным парнем. Так, во время крушения судна в 1789 году юноша проявил огромную самоотверженность. Растеряв всю свою еду и личные вещи, он сумел спасти ценные инструменты команды. В 1794 году Бофорт участвовал в морском сражении против французов и героически буксировал подбитое вражеским огнем судно.

Шкала Бофорта: таблица для суши

Ветер — это движение воздуха, причем не просто движение, а его перемещение в горизонтальном направлении над земной поверхностью. Когда давление в разных очках земного шара различно, воздушные массы стремятся распределиться над земной поверхностью более равномерно и заполнить место там, где атмосфера не так плотна.

Предлагаем ознакомиться:  Методы испытания механических свойств металлов — Студопедия

Само атмосферное давление представляет собой давление воздуха на земную поверхность путем притяжения воздушных масс к Земле. В данном случае действует гравитационная сила, которая и удерживает воздух около поверхности Земли, и позволяет людям и предметам плотно соприкасаться с землей, а не улетать в космос.

На основании вышесказанного, можно сделать вывод: ветер движется не только горизонтально над поверхностью Земли, но еще и из области высокого атмосферного давления в область низкого.

Воздух нагревается крайне неравномерно, — отчасти этим и вызвано постоянное наличие ветров на планете.

Сильнее всего воздушные массы прогреваются на Экваторе — центральной широте Земли. Оттуда ветра распределяются уже по всей земной поверхности.

Фрэнсис Бофорт был на редкость трудолюбив. Каждый день он просыпался в пять часов утра и сразу же принимался за работу. Бофорт был значимым авторитетом среди военных и моряков. Однако всемирную славу он приобрел благодаря своей уникальной разработке. Будучи еще мичманом, любознательный юноша вел ежедневный дневник наблюдений за погодой. Позже все эти наблюдения помогли ему составить специальную шкалу ветров. В 1838 году она была официально утверждена британским адмиралтейством.

В честь знаменитого ученого и картографа названо одно из морей, остров в Антарктике, река и мыс в северной Канаде. А еще Фрэнсис Бофорт прославился тем, что создал полиалфавитный военный шифр, также получивший его имя.

Шкала представляет собой наиболее раннюю классификацию ветров по их силе и скорости. Она была разработана на основе метеорологических наблюдений в условиях открытого моря. Изначально классическая шкала ветров Бофорта является двенадцатибалльной. Лишь в середине ХХ века она была расширена до 17-ти уровней, чтобы можно было различать ветра ураганной силы.

Предлагаем ознакомиться:  Директ-маркетинг. Что такое эффектная реклама?

Сила ветра по шкале Бофорта определяется по двум критериям:

  1. По его воздействию на различные наземные предметы и объекты.
  2. По степени волнения открытого моря.

Важно отметить, что шкала Бофорта не позволяет определять продолжительность и направление воздушных потоков. В ней содержится подробная классификация ветров по их силе и скорости.

Ниже представлена таблица с подробным описанием воздействия ветра на наземные предметы и объекты. Шкала, разработанная ирландским ученым Ф. Бофортом, состоит из двенадцати уровней (баллов).

Шкала Бофорта для суши

Сила ветра

(в баллах)

Скорость ветра

(в м/с)

Воздействие ветра на предметы
0-0,2 Полный штиль. Дым поднимается вверх строго вертикально
1 0,3-1,5 Дым немного отклоняется в сторону, однако флюгеры остаются неподвижными
2 1,6-3,3 Начинает шелестеть листва на деревьях, ветер ощущается кожей лица
3 3,4-5,4 Развеваются полотнища флагов, колышутся листья и мелкие ветки на деревьях
4 5,5-7,9 Ветер поднимает с земли пыль и мелкий мусор
5 8,0-10,7 Ветер можно «пощупать» руками. Колышутся тонкие стволы маленьких деревьев.
6 10,8-13,8 Колышутся крупные ветки, «гудят» провода
7 13,9-17,1 Раскачиваются стволы деревьев
8 17,2-20,7 Ломаются ветки деревьев. Идти против ветра становится весьма трудно
9 20,8-24,4 Ветер разрушает навесы и крыши зданий
10 24,5-28,4 Существенные разрушения, ветер может вырывать деревья из земли
11 28,5-32,6 Большие разрушения на больших площадях
12 более 32,6 Огромные повреждения домов и построек. Ветер уничтожает растительность

В океанографии существует такое понятие, как состояние моря. Оно включает в себя высоту, периодичность и силу морских волн. Ниже представлена шкала Бофорта (таблица), которая поможет определить силу и скорость ветра, исходя из этих признаков.

Шкала Ф.Бофорта для открытого океана

Сила ветра

(в баллах)

Скорость ветра

(в узлах)

Воздействие ветра на море
0-1 Поверхность водного зеркала идеально ровная и гладкая
1 1-3 На поверхности воды появляется мелкое волнение, рябь
2 4-6 Появляются короткие волны до 30 см в высоту
3 7-10 Волны короткие, но отчетливо выраженные, с пеной и «барашками»
4 11-16 Появляются удлиненные волны до 1,5 м в высоту
5 17-21 Волны длинные с повсеместным распространением «барашков»
6 22-27 Образуются крупные волны с брызгами и пенистыми гребнями
7 28-33 Большие волны до 5 м в высоту, пена ложится полосами
8 34-40 Высокие и длинные волны с мощными брызгами (до 7,5 м)
9 41-47 Образуются высокие (до десяти метров) волны, гребни которых опрокидываются и рассыпаются брызгами
10 48-55 Очень высокие волны, которые опрокидываются с сильным грохотом. Вся поверхность моря покрыта белой пеной
11 56-63 Вся водная поверхность покрывается длинными белесыми хлопьями пены. Видимость существенно ограничена
12 свыше 64 Ураган. Видимость объектов очень плохая. Воздух перенасыщен брызгами и пеной
Предлагаем ознакомиться:  Что такое харам в шариате Примеры харама Халяль и харам

Таким образом, благодаря шкале Бофорта люди могут наблюдать за ветром и оценивать его силу. Это дает возможность составлять максимально точные прогнозы погоды.

Загрузка ...
Adblock detector