Шамалдын ылдамдыгы Бофорт шкаласы жана секундасына метр

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Шамал – абанын жер бети боюнча горизонталь багытта кыймылы. Кайсы багытта соккондугу планетанын атмосферасында басым зоналарынын бөлүштүрүлүшүнө жараша болот. Макалада шамалдын ылдамдыгына жана багытына байланыштуу маселелер каралат.

Флюгер же анемон

Балким, табиятта сейрек учуроочу көрүнүш таптакыр тынч аба ырайы болушу мүмкүн, анткени сиз дайыма жеңил жел согуп жатканын сезе аласыз. Байыркы доорлордон бери адамзат аба кыймылынын багытына кызыгып келген, ошондуктан флюгер же анемон деп аталган нерсе ойлоп табылган. Аппарат шамал күчүнүн таасири астында вертикаль огунда эркин айланып турган жебе. Ал анын багытын көрсөтөт. Эгер сиз шамал соккон горизонтто чекитти аныктасаңыз, анда бул чекит менен байкоочунун ортосунда тартылган сызык аба кыймылынын багытын көрсөтөт.

Байкоочу шамал жөнүндөгү маалыматты башка адамдарга жеткирүү үчүн түндүк, түштүк, чыгыш, батыш сыяктуу түшүнүктөр жана алардын ар кандай айкалыштары колдонулат. Бардык багыттардын жыйындысы айлананы түзгөндүктөн, сөздүк формулировкаошондой эле даражадагы тиешелүү маани менен кайталанат. Мисалы, түндүк шамалы 0o дегенди билдирет (көк компастын ийнеси түндүктү көрсөтүп турат).

Шамал гүлү түшүнүгү

Аба массаларынын кыймылынын багыты жана ылдамдыгы жөнүндө сөз кылып жатып, шамал гүлү жөнүндө бир нече сөз айтуу керек. Бул абанын кантип агып жатканын көрсөткөн сызыктары бар тегерек. Бул символдун биринчи жолу латын философу Плиний Элдер китептеринде айтылган.

Абанын алдыга кыймылынын мүмкүн болгон горизонталдык багыттарын чагылдырган бүт айлана шамал розасында 32 бөлүккө бөлүнгөн. Негизгилери түндүк (0^o же 360^o), түштүк (180^o), чыгыш. (90^o) жана Батыш (270^o). Айлананын пайда болгон төрт бөлүктөрү түндүк-батышты (315^o), түндүк-чыгышты (45^o), түштүк-батышты (225) түзөт. o^{) жана түштүк-чыгыш (135}o^{). Алынган айлананын 8 бөлүктөрү кайрадан ар бири жарымга бөлүнөт, бул шамал розасында кошумча сызыктарды түзөт. Аягында 32 сызык болгондуктан, алардын ортосундагы бурчтук аралык 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Көңүл буруңуз, жел розасынын айырмалоочу өзгөчөлүгү түндүк белгисинин (N) үстүндө жайгашкан флер-де-листин сүрөтү.

Шамал кайдан согот?

Чоң аба массаларынын горизонталдуу кыймылдары дайыма басымы жогору аймактардан абанын тыгыздыгы төмөн аймактарга чейин жүргүзүлөт. Ошол эле учурда шамалдын ылдамдыгы кандай деген суроого изилдөө аркылуу жооп бере аласызизобарлардын географиялык картадагы орду, башкача айтканда, аба басымы туруктуу болгон кең сызыктар. Аба массаларынын кыймылынын ылдамдыгы жана багыты эки негизги фактор менен аныкталат:

• Шамал ар дайым антициклон бар жерлерден циклон каптаган аймактарга чейин согот. Биринчи учурда биз жогорку басым зоналары жөнүндө, ал эми экинчи учурда - төмөн экенин эстесеңиз, муну түшүнө аласыз.
• Шамалдын ылдамдыгы эки чектеш изобарды бөлүп турган аралыкка түз пропорцияда. Чынында эле, бул аралык канчалык чоң болсо, басымдын төмөндөшү ошончолук алсызыраак сезилет (математикада градиент дешет), бул изобарлар менен чоң басым градиенттеринин ортосундагы аз аралыктарга караганда абанын алдыга жылышы жайыраак болот дегенди билдирет.

Шамалдын ылдамдыгына таасир этүүчү факторлор

Алардын бири жана эң негизгиси жогоруда айтылган - бул коңшу аба массаларынын ортосундагы басымдын градиенти.

Мындан тышкары шамалдын орточо ылдамдыгы ал соккон беттин топографиясына көз каранды. Бул беттеги ар кандай бузуулар аба массаларынын алдыга жылышына олуттуу тоскоол болот. Мисалы, тоодо жок дегенде бир жолу болгон ар бир адам этегинде шамалдын алсыз экенин байкаса керек. Тоо бооруна канчалык бийик чыксаңыз, шамал ошончолук күчтүү болот.

Ошол эле себептен улам шамалдар кургактыкка караганда деңиз бетинде күчтүүрөөк согот. Көбүнчө аны токой, адыр, тоо кыркалары каптаган сайлар жеп кетет. Бардык жогоруда эмес, бир тексиздиктердеңиздер жана океандар, ар кандай шамалды жайлатыңыз.

Жер бетинен бийиктикте (бир нече километр тартибинде) абанын горизонталдуу кыймылына эч кандай тоскоолдуктар жок, ошондуктан тропосферанын жогорку катмарында шамалдын ылдамдыгы жогору.

Аба массаларынын кыймылынын ылдамдыгы жөнүндө сөз кылууда дагы бир маанилүү фактор Кориолис күчү. Ал биздин планетанын айлануусунан улам пайда болот жана атмосфера инерциялык касиеттерге ээ болгондуктан, андагы абанын ар кандай кыймылы бурулуп турат. Жер өз огунун айланасында батыштан чыгышты көздөй айлангандыктан, Кориолис күчүнүн аракети шамалдын түндүк жарым шарда оңго, түштүктө солго четтөөсүнө алып келет.

Кызык, Кориолис күчүнүн төмөнкү кеңдиктерде (тропиктерде) анча деле байкалбаган бул таасири бул зоналардын климатына күчтүү таасир этет. Тропиктерде жана экватордо шамалдын ылдамдыгынын басаңдашы жогорулаган суулар менен жабылат. Акыркысы, өз кезегинде, катуу тропикалык нөшөрдүн булагы болгон кумулус булуттарынын интенсивдүү пайда болушуна алып келет.

Шамалдын ылдамдыгын өлчөөчү аспап

Бул анемометр, бири-бирине салыштырмалуу 120o бурчта жайгашкан жана вертикалдуу огуна бекитилген үч чөйчөктөн турат. Анемометрдин иштөө принциби абдан жөнөкөй. Шамал соккондо чөйчөктөр анын басымын сезип, өз огунда айлана баштайт. Абанын басымы канчалык күчтүү болсо, алар ошончолук тезирээк айланат. Өлчөгөнбул айлануунун ылдамдыгы менен шамалдын ылдамдыгын м/сек (секундасына метр) менен так аныктай аласыз. Заманбап анемометрлер өлчөнгөн маанини өз алдынча эсептеген атайын электр системалары менен жабдылган.

Чөйчөктөрдүн айлануусуна негизделген шамалдын ылдамдыгы жалгыз эмес. Питот түтүгү деп аталган дагы бир жөнөкөй курал бар. Бул аппарат шамалдын динамикалык жана статикалык басымын өлчөйт, алардын ортосундагы айырма анын ылдамдыгын так эсептей алат.

Бофорт шкаласы

Шамалдын ылдамдыгы жөнүндө маалымат секундасына метр же саатына километр менен көрсөтүлөт, көпчүлүк адамдар үчүн, өзгөчө деңизчилер үчүн - аз айтылат. Ошондуктан, 19-кылымда англиялык адмирал Фрэнсис Бофорт баалоо үчүн 12 баллдык системадан турган кандайдыр бир эмпирикалык шкаланы колдонууну сунуш кылган.

Бофорт шкаласы канчалык жогору болсо, шамал ошончолук күчтүү болот. Мисалы:

• 0 саны абсолюттук бейпилдикке туура келет. Аны менен шамалдын ылдамдыгы саатына 1 мильден ашпаган, б.а. 2 км/сааттан аз (1 м/сек.дан аз) согот.
• Шкаланын ортосу (6-сан) ылдамдыгы 40-50 км/саатка (11-14 м/с) жеткен катуу шамалга туура келет. Мындай шамал деңизде чоң толкундарды көтөрө алат.
• Бофорт Максимум (12) – 120 км/с (30 м/с ашык) ашкан бороон.

Жер планетасындагы негизги шамалдар

Алар адатта биздин планетанын атмосферасында төрт типтин бири катары классификацияланат:

• Глобалдык. Түзүлгөнконтиненттер менен океандардын күн нурларынан ысып кетүү жөндөмдүүлүгүнүн ар түрдүү болушунун натыйжасында.
• Сезондук. Бул шамалдар жылдын мезгилине жараша өзгөрүп турат, бул планетанын белгилүү бир аймагы канча күн энергиясын алаарын аныктайт.
• Жергиликтүү. Алар сөз болуп жаткан аймактын географиялык жайгашуусунун жана топографиясынын өзгөчөлүктөрү менен байланышкан.
• Айланууда. Бул бороондордун пайда болушуна алып келген аба массаларынын эң күчтүү кыймылдары.

Шамалдарды изилдөө эмне үчүн маанилүү?

Шамалдын ылдамдыгы тууралуу маалымат планетанын ар бир жашоочусу өз жашоосунда эске алган аба ырайына камтылгандыктан, абанын кыймылы бир катар табигый процесстерде чоң роль ойнойт.

Демек, ал өсүмдүк чаңчасын алып жүрүүчү жана алардын уруктарын бөлүштүрүүгө катышат. Мындан тышкары, шамал эрозиянын негизги булактарынын бири болуп саналат. Анын кыйратуучу таасири күндүзгү рельеф кескин өзгөргөн чөлдөрдө байкалат.

Ошондой эле шамал адамдардын экономикалык ишмердүүлүктө колдонгон энергиясы экенин унутпашыбыз керек. Жалпы эсептөөлөр боюнча, шамал энергиясы планетабызга түшкөн күн энергиясынын болжол менен 2% түзөт.