Քամու արագությունը Բոֆորի սանդղակով և վայրկյանում մետր

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Քամին օդի շարժումն է երկրի մակերևույթի երկայնքով հորիզոնական ուղղությամբ: Թե որ ուղղությամբ է այն փչում, կախված է մոլորակի մթնոլորտում ճնշման գոտիների բաշխվածությունից։ Հոդվածում խոսվում է քամու արագության և ուղղության հետ կապված խնդիրների մասին։

Եղանակի ցուցափեղկ կամ անեմոն

Հավանաբար բնության մեջ հազվագյուտ երևույթը կլինի բացարձակապես հանգիստ եղանակ, քանի որ միշտ կարող ես զգալ, որ թեթև քամի է փչում: Հնագույն ժամանակներից մարդկությանը հետաքրքրում էր օդի շարժման ուղղությունը, ուստի հայտնագործվեց այսպես կոչված եղանակային երթևեկությունը կամ անեմոնը։ Սարքը քամու ուժի ազդեցության տակ ուղղահայաց առանցքի վրա ազատ պտտվող սլաք է։ Նա ցույց է տալիս նրա ուղղությունը: Եթե դուք որոշեք հորիզոնի այն կետը, որտեղից փչում է քամին, ապա այս կետի և դիտորդի միջև գծված գիծը ցույց կտա օդի շարժման ուղղությունը:

Որպեսզի դիտորդը քամու մասին տեղեկատվություն փոխանցի այլ մարդկանց, օգտագործվում են այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են հյուսիս, հարավ, արևելք, արևմուտք և դրանց տարբեր համակցություններ: Քանի որ բոլոր ուղղությունների ամբողջությունը կազմում է շրջան, բանավոր ձևակերպումըկրկնօրինակվում է նաև համապատասխան արժեքով աստիճաններով: Օրինակ՝ հյուսիսային քամին նշանակում է 0o (կապույտ կողմնացույցի ասեղը ուղղված է դեպի հյուսիս):

Քամու վարդի հայեցակարգ

Խոսելով օդային զանգվածների շարժման ուղղության և արագության մասին՝ պետք է մի քանի խոսք ասել քամու վարդի մասին։ Այն գծերով շրջան է, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես է օդը հոսում: Այս խորհրդանիշի առաջին հիշատակումը հայտնաբերվել է լատին փիլիսոփա Պլինիոս Ավագի գրքերում:

Ամբողջ շրջանը, որն արտացոլում է օդի առաջ շարժման հնարավոր հորիզոնական ուղղությունները, քամու վարդի վրա բաժանված է 32 մասի։ Հիմնականները հյուսիս են (0^o կամ 360^o), հարավ (180^o), արևելք (90^o) և Արևմուտք (270^o): Շրջանակի ստացված չորս մասերը բաժանվում են հետագա՝ կազմելով հյուսիս-արևմուտք (315^o), հյուսիս-արևելք (45^o), հարավ-արևմուտք (225): o^{) և հարավ-արևելք (135}o^{): Շրջանակի ստացված 8 մասերը կրկին բաժանվում են յուրաքանչյուրի կիսով չափ, ինչը լրացուցիչ գծեր է կազմում քամու վարդի վրա։ Քանի որ վերջում կա 32 տող, նրանց միջև անկյունային հեռավորությունը կազմում է 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Նկատի ունեցեք, որ քամու վարդի տարբերակիչ առանձնահատկությունը հյուսիսային նշանի վերևում գտնվող ֆլուր-դե-լիսի պատկերն է (N):

Որտեղի՞ց է փչում քամին

Օդային մեծ զանգվածների հորիզոնական շարժումները միշտ իրականացվում են բարձր ճնշման տարածքներից դեպի ավելի ցածր օդի խտությամբ տարածքներ: Միաժամանակ հարցին, թե որքան է քամու արագությունը, կարող եք պատասխանել՝ ուսումնասիրելովիզոբարների աշխարհագրական քարտեզի գտնվելու վայրը, այսինքն՝ լայն գծեր, որոնց ներսում օդի ճնշումը հաստատուն է։ Օդի զանգվածների շարժման արագությունն ու ուղղությունը որոշվում է երկու հիմնական գործոնով՝.

• Քամին միշտ փչում է այն տարածքներից, որտեղ անտիցիկլոն կա ցիկլոնով ծածկված տարածքներ: Սա կարող եք հասկանալ, եթե հիշեք, որ առաջին դեպքում խոսքը բարձր ճնշման գոտիների մասին է, իսկ երկրորդ դեպքում՝ ցածր։
• Քամու արագությունը ուղիղ համեմատական է երկու հարակից իզոբարները բաժանող հեռավորությանը: Իսկապես, որքան մեծ լինի այս հեռավորությունը, այնքան ավելի թույլ կզգացվի ճնշման անկումը (մաթեմատիկայի մեջ ասում են գրադիենտ), ինչը նշանակում է, որ օդի առաջ շարժումն ավելի դանդաղ կլինի, քան իզոբարների և ճնշման մեծ գրադիենտների միջև փոքր հեռավորությունների դեպքում։

Քամու արագության վրա ազդող գործոններ

Դրանցից մեկը և ամենակարևորը արդեն բարձրաձայնվել է. սա ճնշման գրադիենտ է հարևան օդային զանգվածների միջև:

Բացի այդ, քամու միջին արագությունը կախված է այն մակերեսի տեղագրությունից, որի վրա այն փչում է: Այս մակերեսի ցանկացած անկանոնություն էապես խոչընդոտում է օդային զանգվածների առաջ շարժմանը։ Օրինակ, բոլոր նրանք, ովքեր գոնե մեկ անգամ եղել են լեռներում, պետք է նկատեին, որ քամիները թույլ են ստորոտում։ Որքան բարձր եք բարձրանում սարի լանջը, այնքան քամին ուժեղանում է։

Նույն պատճառով քամիներն ավելի ուժեղ են փչում ծովի մակերևույթի վրա, քան ցամաքում: Այն հաճախ քայքայվում է ձորերով, ծածկված անտառներով, բլուրներով և լեռնաշղթաներով։ Այս բոլոր անհամասեռությունները, որոնք վերևում չենծովեր և օվկիանոսներ, դանդաղեցրեք քամու ցանկացած պոռթկում:

Երկրի մակերևույթից բարձր (մի քանի կիլոմետր) օդի հորիզոնական շարժման համար խոչընդոտներ չկան, հետևաբար վերին տրոպոսֆերայում քամու արագությունը բարձր է։

Մեկ այլ գործոն, որը կարևոր է հաշվի առնել օդային զանգվածների շարժման արագության մասին խոսելիս, Կորիոլիս ուժն է: Այն առաջանում է մեր մոլորակի պտույտի շնորհիվ, և քանի որ մթնոլորտն ունի իներցիոն հատկություններ, օդի ցանկացած շարժում դրանում շեղվում է։ Շնորհիվ այն բանի, որ Երկիրը պտտվում է արևմուտքից արևելք իր առանցքի շուրջ, Coriolis ուժի գործողությունը հանգեցնում է քամու շեղմանը հյուսիսային կիսագնդում դեպի աջ, իսկ հարավում՝ ձախ։։

Հետաքրքիր է, որ Coriolis ուժի այս ազդեցությունը, որը աննշան է ցածր լայնություններում (արևադարձային գոտիներում), ուժեղ ազդեցություն ունի այս գոտիների կլիմայի վրա: Փաստն այն է, որ քամու արագության դանդաղումը արևադարձային և հասարակածում փոխհատուցվում է վերընթաց հոսքերի ավելացմամբ: Վերջիններս իրենց հերթին հանգեցնում են կուտակային ամպերի ինտենսիվ ձևավորմանը, որոնք ուժեղ արևադարձային անձրևների աղբյուր են։

Քամու արագությունը չափող գործիք

Անեմոմետր է, որը բաղկացած է երեք բաժակներից, որոնք գտնվում են միմյանց նկատմամբ 120o անկյան տակ և ամրացված են ուղղահայաց առանցքի վրա։ Անեմոմետրի աշխատանքի սկզբունքը բավականին պարզ է. Երբ քամին փչում է, բաժակները զգում են նրա ճնշումը և սկսում են պտտվել առանցքի վրա: Որքան ուժեղ է օդի ճնշումը, այնքան ավելի արագ են դրանք պտտվում: Չափվելովայս պտույտի արագությունը, դուք կարող եք ճշգրիտ որոշել քամու արագությունը մ/վ (մ/վրկ): Ժամանակակից անեմոմետրերը հագեցած են հատուկ էլեկտրական համակարգերով, որոնք ինքնուրույն հաշվարկում են չափված արժեքը։

Գավաթների պտույտի վրա հիմնված քամու արագության սարքը միակը չէ։ Կա ևս մեկ պարզ գործիք, որը կոչվում է պիտոտ խողովակ: Այս սարքը չափում է քամու դինամիկ և ստատիկ ճնշումը, որոնց միջև եղած տարբերությունը կարող է ճշգրիտ հաշվարկել դրա արագությունը։

Բոֆորի սանդղակ

Քամու արագության մասին տեղեկատվությունը, որն արտահայտված է վայրկյանում մետրերով կամ ժամում կիլոմետրերով, մարդկանց մեծ մասի և հատկապես նավաստիների համար քիչ բան է ասում: Ուստի 19-րդ դարում անգլիացի ծովակալ Ֆրենսիս Բոֆորն առաջարկեց գնահատման համար օգտագործել որոշ էմպիրիկ սանդղակ, որը բաղկացած է 12 բալանոց համակարգից։

Որքան բարձր է Բոֆորի սանդղակը, այնքան ուժեղ է քամին փչում: Օրինակ՝

• 0 թիվը համապատասխանում է բացարձակ հանգստությանը։ Նրա հետ քամին փչում է 1 մղոն/ժ-ից ոչ ավելի արագությամբ, այսինքն՝ 2 կմ/ժ-ից պակաս (1 մ/վրկ-ից պակաս):
• Սանդղակի միջնամասը (թիվ 6) համապատասխանում է ուժեղ քամի, որի արագությունը հասնում է 40-50 կմ/ժ-ի (11-14 մ/վ): Նման քամին ընդունակ է ծովի վրա մեծ ալիքներ բարձրացնել։
• Բոֆոր առավելագույնը (12) փոթորիկ է, որը գերազանցում է 120 կմ/ժ արագությունը (ավելի քան 30 մ/վ):

Հիմնական քամիները Երկիր մոլորակի վրա

Դրանք սովորաբար դասակարգվում են մեր մոլորակի մթնոլորտում որպես չորս տեսակներից մեկը.

• Գլոբալ. Ձևավորվում ենմայրցամաքների և օվկիանոսների՝ արևի ճառագայթներից տաքանալու տարբեր ունակության հետևանքով։
• Սեզոնային. Այս քամիները փոխվում են տարվա սեզոնի հետ, ինչը որոշում է, թե որքան արևային էներգիա է ստանում մոլորակի որոշակի տարածք:
• Տեղական. Դրանք կապված են տվյալ տարածքի աշխարհագրական դիրքի և տեղագրության առանձնահատկությունների հետ։
• Պտտվող. Սրանք օդային զանգվածների ամենաուժեղ շարժումներն են, որոնք հանգեցնում են փոթորիկների առաջացմանը։

Ինչու է կարևոր ուսումնասիրել քամիները:

Բացի այն, որ եղանակի տեսության մեջ ներառված է քամու արագության մասին տեղեկատվությունը, որը մոլորակի յուրաքանչյուր բնակիչ հաշվի է առնում իր կյանքում, օդի շարժումը մեծ դեր է խաղում մի շարք բնական գործընթացներում։

Այսպիսով, նա բույսերի pollen-ի կրող է և մասնակցում է դրանց սերմերի բաշխմանը: Բացի այդ, քամին էրոզիայի հիմնական աղբյուրներից մեկն է։ Դրա կործանարար ազդեցությունն առավել ցայտուն է անապատներում, երբ ռելիեֆը կտրուկ փոխվում է օրվա ընթացքում։

Պետք չէ նաև մոռանալ, որ քամին այն էներգիան է, որը մարդիկ օգտագործում են տնտեսական գործունեության մեջ։ Ըստ ընդհանուր հաշվարկների՝ քամու էներգիան կազմում է մեր մոլորակի վրա ընկած ամբողջ արևային էներգիայի մոտ 2%-ը։