Преобладающие ветры - Prevailing winds

Ветры являются частью атмосферной циркуляции Земли.
Западный ветер (синий) и пассат (желтый и коричневый)
Глобальные линии потока вектора приземного ветра, окрашенные в зависимости от скорости ветра, с 1 июня 2011 г. по 31 октября 2011 г.

В преобладающий ветер в районе земной шар Поверхность - это приземный ветер, который дует преимущественно с определенного направления. Доминирующие ветры - это тенденции направления ветра с максимальной скоростью над определенной точкой на поверхности Земли.[нужна цитата ][сомнительный – обсуждать] Преобладающие и доминирующие ветры в регионе являются результатом глобальных моделей движения в Атмосфера Земли.[1] Как правило, на низких широтах во всем мире дуют преимущественно восточные ветры. В средних широтах преобладают западные ветры, сила которых во многом определяется силой ветра. полярный циклон. В районах с слабым ветром морской бриз / Цикл наземного бриза - самая важная причина преобладающего ветра; в областях с переменным рельефом, горный и долинный бриз доминируют над ветровым рисунком. Высокие поверхности могут вызвать тепловой низкий, который затем увеличивает поток окружающего ветра

Розы ветров инструменты, используемые для отображения направления преобладающего ветра. Знание преобладающего ветра позволяет разработать стратегии предотвращения ветровая эрозия сельскохозяйственных земель, например, через Большие равнины. Песчаные дюны могут ориентироваться перпендикулярно преобладающему направлению ветра в прибрежных и пустынных районах. Насекомые дрейфуют вместе с преобладающим ветром, но полет птиц меньше от него зависит. Преобладающие ветры в горных районах могут привести к значительным осадки уклоны, начиная от влажных на склонах с наветренной стороны до пустыня -подобные условия вдоль их подветренных склонов. Преобладающие ветры могут меняться из-за неравномерного нагрева Земли.[требуется разъяснение ]

Роза ветров

Сюжет роза ветров для Аэровокзал Фресно (ТОЛСТЫЙ), Фресно, Калифорния за апрель 1961 г.
Основная статья: Роза ветров

А Роза ветров это графический инструмент, используемый метеорологи дать краткое представление о том, как скорость ветра и направление обычно распределяются в определенном месте. Представлено в полярная координата В сетке роза ветров показывает частоту ветров, дующих с определенных направлений. Длина каждой спицы по кругу связана с долей времени, в течение которого ветер дует с каждого направления. Каждый концентрический круг представляет собой различную пропорцию, возрастающую от нуля в центре. График розы ветров может содержать дополнительную информацию, поскольку каждая спица разбита на полосы с цветовой кодировкой, которые показывают диапазоны направлений ветра. Розы ветров обычно показывают 8 или 16 стороны света, например, север (N), NNE, NE и т. д.,[2] хотя их можно разделить на 32 направления.[3]

Климатология

Сделки и их влияние

Основная статья: Пассаты

Пассаты (также называемые торговлей) являются преобладающей моделью восточный приземные ветры, обнаруженные в тропики около Земли экватор,[4] к экватору субтропический хребет. Эти ветры дуют преимущественно с северо-востока в Северное полушарие и с юго-востока в Южное полушарие.[5] Пассаты действуют как рулевой поток за тропические циклоны которые формируются над мировыми океанами, направляя свой путь на запад.[6] Пассаты также уносят африканскую пыль на запад через Атлантический океан в Карибское море, а также части юго-востока Северной Америки.[7]

Западные ветры и их влияние

Основная статья: Вестерлис

В западные ветры или преобладающие западные ветры - это преобладающие ветры в средние широты (т.е. между 35 и 65 градусами широта ), которые дуют в районах к полюсу зона высокого давления известный как субтропический хребет в конские широты.[8][9] Эти господствующие ветры дуют с Запад к Восток,[10] и направить внетропические циклоны в этом общем направлении. Ветры дуют преимущественно с юго-запада в северном полушарии и с северо-запада в южном полушарии.[5] Они наиболее сильны зимой, когда давление на полюсах ниже, например, когда полярный циклон наиболее силен, и наиболее слабым летом, когда полярный циклон наиболее слаб и когда давление на полюсах выше.[11]

Вместе с пассаты западные ветры позволили парусным судам пересечь Атлантический и Тихий океаны в оба конца, так как западные ветры приводят к развитию сильных океанских течений в обоих полушариях. Западные ветры могут быть особенно сильными, особенно в южном полушарии, где в средних широтах меньше суши, чтобы вызвать усиление структуры потока, что замедляет ветры. Самые сильные западные ветры в средних широтах называются Ревущие сороковые, между 40 и 50 градусов южной широты широта в южном полушарии.[12] Западные ветры играют важную роль в переносе теплых экваториальных вод и ветров к западным берегам континентов.[13][14] особенно в южном полушарии из-за его обширных океанических просторов.

Западные ветры объясняют, почему зимой на побережье Северной Америки обычно бывает влажно, особенно от Северного Вашингтона до Аляски. Дифференциальное нагревание от Солнца между довольно прохладной сушей и относительно теплым океаном вызывает образование областей низкого давления над сушей. Это приводит к тому, что богатый влагой воздух течет на восток от Тихого океана, вызывая частые ливни и ветры на побережье. Эта влага продолжает течь на восток, пока орографический подъемник вызванные прибрежными хребтами и каскадом, Сьерра-Невада, Колумбия и Скалистые горы, вызывают тень дождя эффект, который ограничивает дальнейшее проникновение в эти системы и связанные с ними осадки в восточном направлении. Эта тенденция меняется на противоположную летом, когда сильное нагревание земли вызывает высокое давление и имеет тенденцию блокировать попадание на сушу богатого влагой воздуха с Тихого океана. Это объясняет, почему на большей части побережья Северной Америки в самых высоких широтах лето засушливое, несмотря на обильные осадки зимой.[8][9]

Полярные восточные ветры

Основная статья: Полярные восточные ветры

В полярные восточные ветры (также известные как полярные ячейки Хэдли) - это преобладающие сухие и холодные ветры, дующие с области высокого давления из полярные максимумы на север и Южные полюса к областям с низким давлением в пределах западных ветров в высоких широтах. Подобно пассатам и в отличие от западных, эти преобладающие ветры дуют с Восток к Запад, и часто бывают слабыми и нерегулярными.[15] Из-за низкого солнце угол, холодный воздух накапливается и утихает на полюсе, создавая на поверхности участки с высоким давлением, заставляя отток воздуха к экватор;[16] этот отток отклоняется на запад Эффект Кориолиса.

Местные соображения

Морской и наземный бриз

Основная статья: Морской бриз
A: морской бриз, B: наземный бриз

В регионах, где ветер слабый, морской и наземный бриз являются важными факторами, влияющими на преобладающие ветры. В море нагревается солнцем на большую глубину, чем земля из-за его большей удельная теплоемкость.[17] Следовательно, море обладает большей способностью поглощать тепло, чем суша, поэтому поверхность моря нагревается медленнее, чем поверхность суши. Поскольку температура поверхности земельные участки поднимается, земля нагревает воздух над собой. Теплый воздух менее плотный, поэтому он поднимается вверх. Этот поднимающийся над землей воздух опускает давление на уровне моря примерно на 0,2%. Более прохладный воздух над морем, теперь с более высоким давлением на уровне моря, течет к суше с более низким давлением, создавая более прохладный бриз у побережья.

Сила морского бриза прямо пропорциональна разнице температур между сушей и морем. Если дует оффшорный ветер со скоростью 8 узлов (15 км / ч), морской бриз вряд ли будет развиваться. Ночью земля остывает быстрее, чем океан из-за различий в их удельная теплоемкость значения, которые заставляют рассеиваться дневной морской бриз. Если температура на суше опускается ниже температуры на море, давление над водой будет ниже, чем на суше, создавая наземный бриз, если только прибрежный ветер недостаточно силен, чтобы противостоять ему.[18]

Обращение в надземных районах

Схема горной волны. Ветер течет к горе и производит первое колебание (A). Вторая волна возникает дальше и выше. Линзовидные облака образуются на пике волн (B).

На возвышенных поверхностях нагревание земли превышает нагревание окружающего воздуха на той же высоте над уровнем моря, создавая соответствующий тепловой низкий по местности и усиление любых минимумов, которые в противном случае существовали бы,[19][20] и изменение ветровой циркуляции в регионе. В местах с суровым топография который значительно прерывает поток окружающего ветра, ветер может менять направление и ускоряться параллельно ветровому препятствию. Эта барьерная струя может усилить ветер на небольшой высоте на 45%.[21] В горных районах локальные искажения воздушного потока более серьезны. Неровный рельеф в сочетании создает непредсказуемые модели потока и турбулентность, например роторы. Сильный восходящие потоки, нисходящие и водовороты развиваются, когда воздух течет по холмам и долинам. Направление ветра меняется из-за контура земли. Если есть проходить в горном хребте ветры будут проноситься через перевал со значительной скоростью из-за Принцип Бернулли который описывает обратную зависимость между скоростью и давлением. Воздушный поток может оставаться турбулентным и неустойчивым на некотором расстоянии с подветренной стороны в более равнинную местность. Эти условия опасны для взлетающих и спускающихся самолетов.[22]

Дневное отопление и ночное охлаждение холмистых склонов приводят к дневным колебаниям воздушного потока, подобно взаимосвязи между морским и наземным бризом. Ночью склоны холмов охлаждаются излучением тепла. Воздух вдоль холмов становится прохладнее и плотнее, дует вниз в долину под действием силы тяжести. Это горный бриз. Если склоны покрыты льдом и снегом, днем ​​будет дуть горный бриз, унося плотный холодный воздух в более теплые, бесплодные долины. Незаснеженные склоны холмов будут прогреваться днем. Воздух, соприкасающийся с прогретыми склонами, становится теплее и менее плотным и поднимается вверх. Это известно как анабатический ветер или долинный бриз.[23]

Влияние на осадки

Орографические осадки
Основные статьи: Орографический подъемник, Типы осадков (метеорология), и Климатология осадков в США

Орографический осадки выпадают на наветренный стороны гор и вызвано восходящим движением крупномасштабного потока влажного воздуха через горный хребет, в результате чего адиабатический охлаждение и конденсация. В горных частях мира, подверженных постоянным ветрам (например, пассаты ), более влажный климат обычно преобладает на наветренной стороне горы, чем на подветренный или с подветренной стороны. Влага удаляется орографическим подъемником, оставляя более сухой воздух (см. фен ветер ) на нисходящей и в целом прогревающейся подветренной стороне, где тень дождя наблюдается.[24]

В Южной Америке Анды блоки горного хребта Тихий океан влага, поступающая на этот континент, приводит к образованию пустынного климата с подветренной стороны на западе Аргентины.[25] В Сьерра-Невада диапазон создает тот же эффект в Северной Америке, формируя Большой бассейн и Пустыни Мохаве.[26][27]

Влияние на природу

Песок сдувает гребень в Kelso Dunes из Пустыня Мохаве, Калифорния.
Смотрите также: Дюна, Эрозия, и Насекомое

Насекомые уносятся господствующими ветрами, а птицы следуют своим курсом.[28] Таким образом, узоры тонких линий внутри метеорологический радар в изображениях, связанных со сходящимися ветрами, преобладают возвращенные насекомые.[29] в Большие равнины, ветровая эрозия сельскохозяйственных земель представляет собой серьезную проблему, и в основном она вызвана преобладающим ветром. Из-за этого, ветрозащитный барьер полосы были разработаны, чтобы минимизировать этот тип эрозии. Полосы могут иметь форму почвенных гребней, полос сельскохозяйственных культур, рядов сельскохозяйственных культур или деревьев, которые действуют как ветрозащитные полосы. Для максимальной эффективности они ориентированы перпендикулярно ветру.[30] В регионах с минимальной растительностью, например прибрежных и пустыня площади, поперечные песчаные дюны ориентироваться перпендикулярно преобладающему направлению ветра, в то время как продольные дюны ориентируются параллельно преобладающим ветрам.[31]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ URS (2008). Раздел 3.2 Климатические условия (на испанском языке). Estudio de Impacto Ambiental Subterráneo de Gas Natural Castor. Проверено 26 апреля 2009.
  2. ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). Роза ветров. В архиве 2012-03-15 в Wayback Machine Американское метеорологическое общество. Проверено 25 апреля 2009.
  3. ^ Ян Кертис (2007). Данные Роза ветров. Служба охраны природных ресурсов. Проверено 26 апреля 2009.
  4. ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). "пассаты". Глоссарий по метеорологии. Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2008-12-11. Получено 2008-09-08.
  5. ^ а б Ральф Стокман Тарр; Фрэнк Мортон Макмерри; Алмон Эрнест Паркинс (1909). Продвинутая география. Макмиллан. стр.246 –.
  6. ^ Объединенный центр предупреждения о тайфунах (2006 г.). 3.3 Философия прогнозирования JTWC. ВМС США. Проверено 11 февраля 2007.
  7. ^ Science Daily (14 июля 1999 г.). Африканская пыль названа основным фактором, влияющим на качество воздуха на юго-востоке США. Проверено 10 июня 2007.
  8. ^ а б Глоссарий по метеорологии (2009 г.). "Вестерлис". Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2010-06-22. Получено 2009-04-15.
  9. ^ а б Сью Фергюсон (2001-09-07). «Климатология внутреннего бассейна реки Колумбия» (PDF). Проект управления экосистемой внутреннего бассейна Колумбии. Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-05-15. Получено 2009-09-12.
  10. ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). Вестерлис. В архиве 2010-06-22 на Wayback Machine Американское метеорологическое общество. Проверено 15 апреля 2009.
  11. ^ Халльдор Бьёрнссон (2005). Мировое обращение. В архиве 2011-08-07 на Wayback Machine Veðurstofu Íslands. Проверено 15 июня 2008.
  12. ^ Уокер, Стюарт (1998). Морской ветер. W. W. Norton & Company. п.91. ISBN  9780393045550. Ревущие сороковые. Визжащие западные ветры шестидесятых.
  13. ^ Барби Бишоф; Артур Дж. Мариано; Эдвард Х. Райан (2003). "Североатлантическое дрейфующее течение". В Национальная программа океанографического партнерства. Получено 2008-09-10.
  14. ^ Эрик А. Расмуссен; Джон Тернер (2003). Полярные минимумы. Издательство Кембриджского университета. п. 68.
  15. ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). Полярные восточные ветры. В архиве 2012-07-12 в Wayback Machine Американское метеорологическое общество. Проверено 15 апреля 2009.
  16. ^ Майкл Э. Риттер (2008). Физическая среда: циркуляция в глобальном масштабе. В архиве 2009-05-06 на Wayback Machine Университет Висконсина -Стивенс Пойнт. Проверено 15 апреля 2009.
  17. ^ Доктор Стив Акерман (1995). Морские и наземные бризы. Университет Висконсина. Проверено 24 октября 2006.
  18. ^ JetStream: онлайн-школа погоды (2008 г.). Морской бриз. В архиве 2006-09-23 на Wayback Machine Национальная служба погоды. Проверено 24 октября 2006.
  19. ^ Национальная служба погоды Офис в Тусон, Аризона (2008). Что такое сезон дождей? Национальная служба погоды Центральный офис в Западном регионе. Проверено 8 марта 2009.
  20. ^ Hahn, Douglas G .; Манабэ, Сюкуро (1975). «Роль гор в круговороте муссонов в Южной Азии». Журнал атмосферных наук. 32 (8): 1515–1541. Bibcode:1975JAtS ... 32.1515H. Дои:10.1175 / 1520-0469 (1975) 032 <1515: TROMIT> 2.0.CO; 2.
  21. ^ Дойл, Дж. Д. (1997). «Влияние мезомасштабной орографии на прибрежную струю и дождевую полосу». Ежемесячный обзор погоды. 125 (7): 1465–1488. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1997) 125 <1465: TIOMOO> 2.0.CO; 2. ISSN  0027-0644.
  22. ^ Национальный центр атмосферных исследований (2006 г.). T-REX: ловить волны и роторы Сьерры В архиве 2009-02-21 в Wayback Machine Проверено 21 октября 2006.
  23. ^ Сеть ALLSTAR (2009). Условия полета: преобладающие ветры. Международный университет Флориды. Проверено 25 апреля 2009.
  24. ^ Д-р Майкл Пидвирни (2008). ГЛАВА 8: Введение в гидросферу (e). Процессы образования облаков. Физическая география. Проверено 1 января 2009.
  25. ^ Пол Э. Лидольф (1985). Климат Земли. Роуман и Литтлфилд, стр. 333. ISBN  978-0-86598-119-5. Проверено 2 января 2009.
  26. ^ Майкл А. Марес (1999). Энциклопедия пустынь. Университет Оклахомы Нажмите, стр. 252. ISBN  978-0-8061-3146-7. Проверено 2 января 2009.
  27. ^ Адам Гансон (2003). Геология Долины Смерти. Университет Индианы. Проверено 7 февраля 2009.
  28. ^ Дайана Йейтс (2008). Новое исследование показывает, что по ночам птицы мигрируют вместе рассредоточенными стаями. Университет Иллинойса в Урбане - Шампейн. Проверено 26 апреля 2009.
  29. ^ Барт Гертс и Дэйв Леон (2003). P5A.6 Мелкомасштабная вертикальная структура холодного фронта, обнаруженная бортовым радаром на частоте 95 ГГц. Университет Вайоминга. Проверено 26 апреля 2009.
  30. ^ В. С. Чепил, Ф. Х. Сиддоуэй и Д. В. Армбруст (1964). На Великих равнинах: преобладающее направление ветровой эрозии. В архиве 2010-06-25 на Wayback Machine Журнал почвенно-водного хозяйства, март – апрель 1964 г., с. 67. Проверено 26 апреля 2009 г.
  31. ^ Рональд Грили, Джеймс Д. Иверсен (1987). Ветер как геологический процесс на Земле, Марсе, Венере и Титане. Архив CUP, стр. 158–162. ISBN  978-0-521-35962-7. Проверено 26 апреля 2009.