Ветер нельзя увидеть, но он всё время оставляет следы. Качнулась ветка, захлопнулась калитка, надулся парус, по небу быстрее поплыли облака — значит, воздух куда-то движется. Но почему дует ветер, кто заставляет воздух бежать и откуда вообще берётся ветер? Попробуем поймать невидимого путешественника по его следам.
Что такое ветер простыми словами?
Начнём с самого простого ответа. Ветер — это движение воздуха, главным образом вдоль поверхности Земли.
Воздух кажется почти невесомым, потому что мы живём внутри него и привыкли его не замечать. Но он состоит из молекул, имеет массу и давит на всё вокруг. Это давление называют атмосферным.
В разных местах давление бывает неодинаковым. И вот здесь начинается главное приключение.
Если в одном месте давление выше, а рядом ниже, воздух начинает перемещаться из области высокого давления туда, где давление ниже. Чем заметнее разница давления, тем сильнее может разгоняться воздушный поток.
Именно поэтому правильный ответ на вопрос «что такое ветер?» звучит чуть интереснее, чем просто «движущийся воздух». Ветер возникает потому, что атмосфера всё время пытается перераспределить воздух между областями с разным давлением.
Почему дует ветер и откуда он берётся?
Но откуда берётся разница давления?
Один из главных виновников находится в 150 миллионах километров от нас — это Солнце.
Солнечные лучи нагревают поверхность Земли неравномерно. Вода, песок, лес, поле, асфальт и снег поглощают и отдают тепло по-разному. Кроме того, экватор получает гораздо больше солнечной энергии, чем полярные районы.
Воздух над нагретой поверхностью тоже нагревается. Он расширяется, становится менее плотным и начинает подниматься. В атмосфере возникают области разного давления, и воздух приходит в движение.
Так что если нужно объяснить ребёнку, откуда берётся ветер, можно представить гигантскую невидимую реку. Только течёт в ней не вода, а воздух, а заставляет её двигаться разница атмосферного давления.
При этом Солнце не «дует» на Землю и тёплый воздух не просто толкает холодный. Непосредственно разгоняет ветер именно сила, возникающая из-за разницы давления.
Как образуется ветер на Земле?
Если бы Земля была маленьким неподвижным шаром с совершенно ровной поверхностью, картина получилась бы гораздо проще. Но наша планета вращается, покрыта материками и океанами, а на пути воздушных потоков стоят горные цепи.
Поэтому ответ на запрос «как образуется ветер на Земле» состоит сразу из нескольких частей.
Солнце неодинаково нагревает разные районы. Возникают области повышенного и пониженного давления. Воздух начинает перемещаться между ними. А вращение Земли отклоняет огромные воздушные потоки в сторону.
В результате на планете существуют целые пояса преобладающих ветров. Одни воздушные массы могут пройти тысячи километров над океаном, другие меняют направление у гор, третьи возникают всего на несколько часов возле морского берега.
Поэтому ветер за окном — маленькая часть огромной машины земной атмосферы.
Почему ветер бывает сильным?
Иногда листья едва шелестят, а иногда ветер гнёт деревья и человеку трудно идти ему навстречу. Почему ветер дует сильнее в одни дни и почти исчезает в другие?
Одна из главных причин — величина разницы атмосферного давления.
Если давление меняется постепенно на огромном расстоянии, воздух обычно движется спокойнее. Если же области высокого и низкого давления расположены сравнительно близко и разница между ними велика, воздух ускоряется сильнее.
Метеорологи изображают давление на картах линиями — изобарами. Когда эти линии расположены близко друг к другу, это часто означает сильный перепад давления и, следовательно, более сильный ветер.
На скорость влияют и препятствия. Между домами или в узкой горной долине воздушный поток иногда словно протискивается через щель и ускоряется. А лес, наоборот, способен заметно ослабить ветер у поверхности.
Почему ветер бывает холодным или тёплым?
Сам ветер не производит холод или тепло из ничего. Он переносит воздух из одного района в другой.
Если воздушная масса пришла с холодной территории, вместе с ветром приходит похолодание. Если воздух движется из более тёплого района, температура может повыситься.
Кроме того, ветер усиливает потерю тепла нашим телом. Поэтому при одной и той же температуре спокойный день и ветреный могут ощущаться совершенно по-разному.
Так появляется знакомое выражение «на улице минус пять, но по ощущениям гораздо холоднее».
Почему ветер дует с моря?
Летом на морском берегу можно заметить интересную вещь: днём ветер нередко приходит со стороны воды. Такой местный ветер называют морским бризом.
Причина снова начинается с Солнца.
Днём суша нагревается быстрее моря. Воздух над нагретой землёй становится теплее и поднимается. У поверхности возникает разница давления, и более прохладный воздух со стороны моря движется к берегу.
Так возникает морской бриз.
После захода солнца ситуация может измениться. Земля остывает быстрее воды, и ночью местная циркуляция иногда разворачивается: ветер у поверхности начинает двигаться от суши к морю. Такой ветер называют береговым или сухопутным бризом.
Получается своеобразное атмосферное дыхание берега: днём направление одно, ночью — другое.
Почему ветер постоянно меняет направление?
Потому что атмосфера никогда не застывает.
Перемещаются области высокого и низкого давления, меняется нагрев поверхности, проходят циклоны, на движение воздуха воздействуют горы, моря и вращение Земли.
Поэтому сегодняшний северный ветер завтра вполне может стать западным.
Есть важная хитрость: направление ветра называют по той стороне, откуда он приходит. Северный ветер движется с севера, южный — с юга.
Если ветер дует тебе прямо в лицо, это ещё не говорит, как он называется. Нужно понять, в какую сторону ты сам стоишь.
Что такое роза ветров?
Название звучит так, будто речь идёт о необычном цветке, но роза ветров — это схема.
Она показывает, откуда и как часто дул ветер в определённом месте за выбранный период времени. По нескольким лучам можно увидеть, какое направление встречалось чаще всего.
Такие сведения полезны не только метеорологам. Направление преобладающих ветров учитывают при строительстве, планировании аэродромов и изучении климата.
А ещё роза ветров объясняет, почему некоторые деревья на открытом берегу год за годом растут с кроной, вытянутой преимущественно в одну сторону.
Облака всегда движутся туда же, куда ветер у земли?
Не обязательно.
Атмосфера похожа на огромный многоэтажный дом. На разных высотах воздух может двигаться с разной скоростью и даже в разных направлениях.
Поэтому ленточка на земле иногда показывает ветер в одну сторону, а высокие облака уходят совсем в другую.
Именно воздушные потоки на высоте особенно важны для дальних путешествий птиц. Перелётная птица не просто летит сквозь неподвижный воздух — подходящий попутный ветер может заметно облегчить ей дорогу.
Как увидеть невидимый ветер?
Сам воздух почти прозрачен, поэтому увидеть ветер напрямую нельзя. Зато можно наблюдать его работу.
Достаточно посмотреть на траву, листья, дым, флаг, поверхность воды или облака. Всё это становится своеобразным природным прибором.
Можно провести и простой опыт.
Привяжи к палочке или карандашу лёгкую ленточку и выйди со взрослым на открытое место. Посмотри, в какую сторону она вытянулась. Ветер идёт в противоположную сторону — оттуда, куда указывает свободный конец ленточки.
Затем посмотри на облака. Совпадает ли направление их движения с ленточкой? Если нет, ты собственными глазами обнаружил, что на разных высотах воздушные потоки отличаются.
Во время грозы такие наблюдения лучше проводить из безопасного помещения, а не на открытой местности.
Так почему же дует ветер?
Теперь невидимый беглец пойман.
Ветер — это движение воздуха, которое начинается из-за разницы атмосферного давления. Одна из главных причин появления этой разницы — неравномерный нагрев Земли Солнцем.
Воздух перемещается из области более высокого давления к области более низкого, а вращение Земли, моря, горы, леса и другие особенности поверхности меняют его путь.
Поэтому один и тот же механизм способен создать и едва заметный шелест листьев, и устойчивый морской бриз, и сильный поток воздуха, который заставляет дерево годами расти наклонённым.
В следующий ветреный день попробуй не просто сказать: «На улице дует». Посмотри, откуда движутся облака, куда наклонилась трава и какая сторона дерева сильнее раскачивается. Оказывается, невидимый воздух оставляет вокруг нас удивительно много следов.