Ветрови и сила притиска

Ветар је кретање ваздуха по Земљиној површини и настаје због разлике у притиску ваздуха између једног места до другог. Јачина ветра може да варира од ветра до ветра и ураган, а мери се са Беауфорт Винд Сцале.

Ветрови су именовани из правца из кога потичу. На примјер, западњак је вјетар који долази са запада и дува према истоку. Брзина ветра мери се са анемометар а његов смер је одређен ветром.

С обзиром да ветар настаје због разлике у притиску ваздуха, важно је да се тај концепт разуме и када се проучава ветар. Притисак ваздуха ствара се кретањем, величином и бројем молекула гаса који се налазе у ваздуху. То варира у зависности од температуре и густине ваздушне масе.

1643. године Евангелиста Торрицелли, Галилејев студент, развио је барометр меркурије за мерење Притисак ваздуха након проучавања воде и пумпи у рударским операцијама. Помоћу сличних инструмената данас су научници у стању да мере нормалан притисак на мору на око 1013,2 милибара (сила по квадратном метру површине).

Унутар атмосфере постоји неколико сила које утичу на брзину и смер ветрова. Најбитнија је ипак гравитациона сила Земље. Док гравитација компримира Земљину атмосферу, она ствара притисак ваздуха - покретачку силу ветра. Без гравитације не би било атмосфере или притиска ваздуха, а самим тим ни ветра.

Сила која је заправо одговорна за изазивање кретања ваздуха ипак је сила градијента притиска. Разлике у притиску ваздуха и силе градијента притиска настају због неједнаког загревања Земљине површине при доласку сунчево зрачење концентрише се на екватору. На пример, због вишка енергије на малим ширинама, ваздух је топлији него онај на половима. Топли ваздух је мање густ и има нижи барометријски притисак од хладног ваздуха на великим географским ширинама. Ове разлике у барометријском притиску су оно што ствара снагу градијента притиска и ветра док се зрак стално креће између подручја високог и низак притисак.

Да би се приказале брзине ветра, градијент притиска црта се на метео картама користећи изобари пресликани између подручја високог и ниског притиска. Плоче које су међусобно удаљене представљају постепени градијент притиска и лагане вјетрове. Они ближи заједно показују стрми градијент притиска и јаке ветрове.

Коначно Цориолис сила и трење оба значајно утичу на ветар широм света. Тхе Цориолис сила чини да се ветар одмаче од свог правог пута између подручја високог и ниског притиска, а сила трења успорава ветар док путује изнад Земљине површине.

У атмосфери постоје различити нивои циркулације ваздуха. Међутим, они у средњој и горњој тропосфера су важан део циркулације ваздуха целокупне атмосфере. За мапирање ових образаца циркулације, карте горњег ваздушног притиска као референтну тачку користе 500 милибара (мб). То значи да је висина надморске висине приказана само у подручјима са нивоом ваздушног притиска од 500 мб. На пример, преко океана 500 мб могло би бити 18.000 стопа у атмосфери, али над копном, то би могло бити и 19.000 стопа. Насупрот томе, мапе површинских временских карата цртају разлике у притисцима заснованим на фиксном надморском нивоу, обично нивоу мора.

Ниво од 500 мб важан је за ветрове јер анализирајући ветрове горњег нивоа метеоролози могу сазнати више о временским условима на Земљиној површини. Ови вјетрови горњег нивоа често стварају временске прилике и обрасце вјетра на површини.

Два узорка ветра горњег нивоа која су важна за метеорологе су Россбиови таласи јет стреам. Россби таласи су значајни јер доносе хладан ваздух југ и топли ваздух север, стварајући разлику у ваздушном притиску и ветру. Ови таласи се развијају уз млазни ток.

Поред глобалних образаца ветра ниског и горњег нивоа, широм света постоје разне врсте локалних ветрова. Повјетарац копно-море који се јавља на већини обалних линија један је од примјера. Ови ветрови су проузроковани температурним и густинским разликама ваздуха над копном у односу на воду, али су ограничени на обалне локације.

Поточни вјетрови са планина су још један локализовани образац вјетра. Ови ветрови настају када се планински ваздух брзо хлади ноћу и пада у долине. Поред тога, долински ваздух током дана брзо загрева топлоту и подиже се узлазно, стварајући поподневне ветриће.

Неки други примери локалних ветрова укључују топле и суве ветрове Санта Ана, јужне Калифорније, хладан и сув ветар Француска долина Роне, веома хладан, обично сув ветар на источној обали Јадранског мора, а Цхиноок вјетрови на сјеверу Америка.

Ветрови се такође могу појавити на великом регионалном нивоу. Један пример ове врсте ветра били би катабатски ветрови. То су вјетрови узроковани гравитацијом, а понекад се називају и дренажним вјетровима јер се сливају низ долину или падину када густи, хладни зрак на великим висинама гравитационо тече низбрдо. Ти су ветрови обично јачи од ветрова по планинским котлинама и јављају се на већим пределима, попут висоравни или висоравни. Примјери катабатског вјетра су они који пушу с Антарктике и огромних ледених плоха Гренланда.

Сезонски смену мосонски ветрови који се налази над југоисточном Азијом, Индонезијом, Индијом, северном Аустралијом и екваторијалном Африком су још један пример тога регионални ветрови зато што су ограничени на већи регион тропика, за разлику од само Индије пример.

Било да су ветрови локални, регионални или глобални, они су важна компонента циркулације атмосфере и играју важну улогу у људском животу на Земљи, јер њихов проток кроз огромна подручја може да помера временске прилике, загађиваче и друге предмете у ваздуху широм света.