Převažující větry - Prevailing winds

Vítr je součástí atmosférického oběhu Země.
Západní (modrá) a pasáty (žlutá a hnědá)
Globální čáry toku vektoru povrchového větru barevné rychlostí větru od 1. června 2011 do 31. října 2011.

V meteorologii je převládající vítr v oblasti zemského povrchu povrchový vítr, který fouká převážně z určitého směru. Dominantní větry jsou trendy ve směru větru s nejvyšší rychlostí v určitém bodě na zemském povrchu. Převládající a dominantní vítr v oblasti je výsledkem globálních vzorců pohybu v zemské atmosféře . Obecně platí, že v nízkých zeměpisných šířkách jsou větry na celém světě převážně východní . Ve středních zeměpisných šířkách dominují západní větry a jejich sílu do značné míry určuje polární cyklón . V oblastech, kde je vítr obvykle slabý, je nejdůležitějším příčinou převládajícího větru cyklus mořského vánku /suchého větru; v oblastech s proměnlivým terénem dominuje horskému a údolnímu vánku vítr. Vysoce vyvýšené povrchy mohou vyvolat teplotní minimum , které pak zvyšuje proudění větru v životním prostředí.

Větrné růžice jsou nástroje používané k zobrazení směru převládajícího větru. Znalost převládajícího větru umožňuje rozvoj strategií prevence větrné eroze zemědělské půdy, například napříč Velkými pláněmi . Písečné duny se mohou orientovat kolmo na převládající směr větru v pobřežních a pouštních lokalitách. Hmyz se unáší spolu s převládajícím větrem, ale let ptáků je na něm méně závislý. Převládající vítr v horských polohách může vést k výrazným srážkovým gradientům, od mokrých přes návětrné svahy po pouštní podmínky podél jejich závětrných svahů. Převládající větry se mohou lišit v důsledku nerovnoměrného zahřívání Země.

Větrná růžice

Větrná růžice pro Fresno Air Terminal (FAT), Fresno, Kalifornie za měsíc duben 1961

Větrná růžice je grafický nástroj používaný meteorologů se podat stručný přehled o tom rychlost větru a směr jsou obvykle distribuovány na určitém místě. Větrná růžice je prezentována v mřížce polárních souřadnic a ukazuje frekvenci větru, který fouká z určitých směrů. Délka každého paprsku kolem kruhu souvisí s podílem času, který vítr fouká z každého směru. Každá soustředná kružnice představuje jiný podíl, který se směrem ven zvyšuje od nuly uprostřed. Graf větrné růžice může obsahovat další informace v tom smyslu, že každý paprsek je rozdělen do barevně odlišených pásem, které ukazují rozsahy směru větru. Větrné růžice obvykle vykazují 8 nebo 16 světových stran , jako je sever (N), severovýchod, severovýchod atd., Ačkoli mohou být rozděleny až na 32 směrů .

Klimatologie

Obchody a jejich dopad

Pasáty (také nazývané obchody) jsou převládajícím vzorem východních povrchových větrů nacházejících se v tropech poblíž zemského rovníku , rovníku směrem k subtropickému hřbetu . Tyto větry vanou převážně ze severovýchodu na severní polokouli a z jihovýchodu na jižní polokouli . Pasáty působit jako tok řízení pro tropické cyklóny , že forma po světových oceánech, vodících jejich cestu na západ. Pasáty také směřují africký prach na západ přes Atlantický oceán do Karibského moře a částí jihovýchodní Severní Ameriky.

Westerlies a jejich dopad

Tyto Westerlies nebo převládajících Westerlies jsou převládajících větrů ve středních zeměpisných šířkách (tj mezi 35 a 65 stupňů zeměpisné šířky ), které se rána v oblastech Poleward vysokotlaké oblasti známé jako subtropické hřebene v šířkách koní . Tyto převládající větry vanou od západu k východu a v tomto obecném směru řídí extra tropické cyklóny. Vítr je převážně od jihozápadu na severní polokouli a od severozápadu na jižní polokouli. Nejsilnější jsou v zimě, kdy je tlak na pólech nižší, například když je polární cyklón nejsilnější, a nejslabší v létě, kdy je polární cyklon nejslabší a kdy jsou tlaky na pólech vyšší.

Spolu s pasáty umožňovaly západní pobřeží okružní obchodní cestu pro plachetnice plující přes Atlantický a Tichý oceán, protože západy vedly k rozvoji silných oceánských proudů na obou polokoulích. Západní oblasti mohou být obzvláště silné, zejména na jižní polokouli, kde je ve středních zeměpisných šířkách méně pevniny, což způsobuje zesílení toku, což zpomaluje vítr. Nejsilnější západní větry ve středních šířkách se nazývají řvoucí čtyřicítky , mezi 40 a 50 stupni jižní šířky, na jižní polokouli. Západní země hrají důležitou roli při přenášení teplých, rovníkových vod a větrů na západní pobřeží kontinentů, zejména na jižní polokouli, protože je zde obrovská oceánská rozloha.

Západní státy vysvětlují, proč pobřežní Severní Amerika bývá v zimě mokrá, zejména od severního Washingtonu po Aljašku. Diferenciální ohřev od Slunce mezi zemí, která je docela chladná, a oceánem, který je relativně teplý, způsobuje, že se nad pevninou rozvíjejí oblasti nízkého tlaku. Výsledkem je, že vzduch bohatý na vlhkost proudí východně od Tichého oceánu, což způsobuje časté dešťové bouře a vítr na pobřeží. Tato vlhkost nadále proudí na východ, dokud orografický výtah způsobený pobřežními pásmy a Cascade, Sierra Nevada, Columbia a Rocky Mountains způsobí efekt dešťového stínu, který omezí další pronikání těchto systémů a související srážky na východ. Tento trend se v létě obrací, když silné vytápění země způsobuje vysoký tlak a má tendenci blokovat vlhký vzduch z Pacifiku, aby se nedostal na pevninu. To vysvětluje, proč většina pobřežních oblastí Severní Ameriky na nejvyšších zeměpisných šířkách zažívá suchá léta, a to navzdory obrovským srážkám v zimě.

Polární velikonoce

V polárních easterlies (také známé jako polární Hadley buňky) jsou suché, studené větry, které foukají z vysokotlakých oblastech těchto polárních výškami Na severní a jižní pól směrem k nízkotlaké oblasti v rámci Westerlies při vysokých zeměpisných šířkách. Stejně jako pasáty a na rozdíl od západních oblastí vanou tyto převládající větry od východu na západ a jsou často slabé a nepravidelné. Kvůli nízkému slunečnímu úhlu se studený vzduch hromadí a klesá na pólu, což vytváří povrchové vysokotlaké oblasti, což nutí odtok vzduchu směrem k rovníku ; tento odtok je odkloněn na západ Coriolisovým efektem .

Místní úvahy

Mořský i pozemský vánek

A: Mořský vánek, B: Pozemní vánek

V oblastech, kde je vítr slabý, jsou mořský vánek a pozemní vánek důležitými faktory převládajících větrů v dané lokalitě. Moře se ohřeje sluncem do hloubky větší, než v zemi vzhledem ke své vyšší specifické teplo . Moře má tedy větší schopnost absorbovat teplo než pevnina, takže se povrch moře ohřívá pomaleji než povrch země. Jak teplota povrchu země stoupá, země ohřívá vzduch nad sebou. Teplý vzduch je méně hustý, a tak stoupá. Tento stoupající vzduch nad pevninou snižuje tlak hladiny moře asi o 0,2%. Chladnější vzduch nad mořem, nyní s vyšším tlakem hladiny moře, proudí směrem k pevnině do nižšího tlaku a v blízkosti pobřeží vytváří chladnější vánek.

Síla mořského vánku je přímo úměrná teplotnímu rozdílu mezi pevninou a mořem. Pokud existuje pobřežní vítr o rychlosti 8 uzlů (15 km/h), mořský vánek se pravděpodobně nevyvíjí. V noci se země kvůli rozdílům v jejich specifických hodnotách tepla ochlazuje rychleji než oceán , což nutí denní mořský vánek rozptýlit se. Pokud se teplota na pevnině ochladí pod teplotu na moři, tlak na vodu bude nižší než na pevnině, což způsobí pevnůstkový vánek, dokud pevninský vítr nebude dostatečně silný, aby mu mohl oponovat.

Cirkulace ve zvýšených oblastech

Schéma horské vlny. Vítr proudí směrem k hoře a vytváří první oscilaci (A). Druhá vlna se vyskytuje dále a výše. Čočkovitá oblaka se tvoří na vrcholu vln (B).

Na vyvýšených plochách zahřívání země převyšuje ohřev okolního vzduchu ve stejné výšce nad hladinou moře, vytváří související tepelné minimum nad terénem a zvyšuje případná minima, která by jinak existovala, a mění cirkulaci větru v této oblasti. V oblastech, kde je drsná topografie, která významně přerušuje proudění okolního větru, může vítr měnit směr a zrychlovat rovnoběžně s překážkou větru. Tento bariérový paprsek může zvýšit nízkoúrovňový vítr o 45%. V horských oblastech je lokální narušení proudění vzduchu vážnější. Zubatý terén kombinuje produkci nepředvídatelných toků a turbulencí, jako jsou rotory . Jak proud vzduchu proudí přes kopce a údolí, vyvíjejí se silné stoupavé proudy , klesající proudy a víry . Směr větru se mění v důsledku obrysu země. Pokud je v pohoří průsmyk , vítr projde průchodem značnou rychlostí díky Bernoulliho principu, který popisuje inverzní vztah mezi rychlostí a tlakem. Proud vzduchu může zůstat turbulentní a nevyrovnaný po určitou vzdálenost po větru do rovnější krajiny. Tyto podmínky jsou nebezpečné pro vzestupná a sestupná letadla.

Denní vytápění a noční ochlazování kopcovitých svahů vede ke změnám proudění vzduchu ze dne na noc, podobně jako ve vztahu mezi mořským vánkem a pevninským vánkem. V noci se strany kopců ochlazují sáláním tepla. Vzduch podél kopců se stává chladnějším a hustším, fouká dolů do údolí a je tažen gravitací. Je to známý horský vánek. Pokud jsou svahy pokryté ledem a sněhem, bude během dne foukat horský vánek, který chladný hustý vzduch unáší do teplejších, pustých údolí. Svahy kopců nepokrytých sněhem se během dne zahřejí. Vzduch, který přichází do styku s ohřátými svahy, se stává teplejším a méně hustým a proudí do kopce. Toto je známé jako anabatický vítr nebo údolní vánek.

Vliv na srážky

Orografické srážky

Orografické srážky se vyskytují na návětrné straně hor a jsou způsobeny stoupajícím pohybem vzduchu ve velkém proudu vlhkého vzduchu po hřebeni hor, což má za následek adiabatické ochlazení a kondenzaci . V horských částech světa vystavených konzistentním větrům (například pasáty ) obvykle na návětrné straně hory převládá vlhčí klima než na závětrné nebo po větru. Vlhkost je odstraněna orografickým výtahem, takže na klesající a obecně oteplovací, závětrné straně, kde je pozorován dešťový stín , zůstává sušší vzduch (viz foehnský vítr ) .

V Jižní Americe pohoří Andes blokuje pacifickou vlhkost, která na tento kontinent přichází, což má za následek pouštní klima jen po větru přes západní Argentinu. Řada Sierra Nevada vytváří stejný efekt v Severní Americe a tvoří Velkou pánev a Mohavské pouště .

Účinek na přírodu

Písek odfukující hřeben v Kelso Dunes v Mohavské poušti v Kalifornii.

Hmyz je unášen převládajícími větry, zatímco ptáci sledují svůj vlastní směr. Jemným liniovým vzorům v radarových snímcích počasí , spojených s konvergujícími větry, dominuje návrat hmyzu. Na Great Plains je větrná eroze zemědělské půdy významným problémem a je poháněna hlavně převládajícím větrem. Z tohoto důvodu byly vyvinuty pásy pro ochranu proti větru, které minimalizují tento typ eroze. Pásy mohou být ve formě hřebenů půdy, pásů plodin, řádků plodin nebo stromů, které fungují jako větry. Aby byly nejúčinnější, jsou orientovány kolmo na vítr. V oblastech s minimální vegetací, jako jsou pobřežní a pouštní oblasti, se příčné písečné duny orientují kolmo na převládající směr větru, zatímco podélné duny se orientují rovnoběžně s převládajícími větry.

Viz také

Reference