Szélsebesség | |
---|---|
Dimenzió | LT− 1 |
Egységek | |
SI | Kisasszony |
GHS | cm/s |
Megjegyzések | |
Vektor |
A szél egy légáram , amely a földfelszín közelében mozog. A Földön a szél főként vízszintes irányban mozgó légáram , más bolygókon a rájuk jellemző légköri gázok áramlása . A Naprendszerben a legerősebb szél a Neptunuszon és a Szaturnuszon figyelhető meg . A napszél egy csillagból származó ritka gázok áramlása, a bolygószél pedig a bolygó légkörének a világűrbe történő gáztalanításáért felelős gázáram .. A szeleket általában mértékük , sebességük , az őket előidéző erők típusa, terjedésük helye és a környezeti hatás szerint osztályozzák .
Először is, a szeleket erősségük, időtartamuk és irányuk szerint osztályozzák. Tehát a széllökések rövid távú (néhány másodperces) és erős légmozgásnak minősülnek. A közepes időtartamú (körülbelül 1 perc) erős szelet zivatarnak nevezzük . A hosszabb szelek elnevezése az erősségtől függ, például szellő , vihar , vihar , hurrikán , tájfun . A szél időtartama is erősen változó, néhány zivatar több percig is tart; a szellő a domborzat jellemzőitől , nevezetesen az elemeinek fűtési különbségétől függően több óra; az évszakos hőmérsékletváltozások okozta globális szelek - monszunok - időtartama több hónap, míg a különböző szélességi körök hőmérséklet-különbségei és a Coriolis-erő okozta globális szelek - passzátszelek - folyamatosan fújnak. A monszun és a passzátszelek azok a szelek, amelyek a légkör általános és helyi körforgását alkotják .
A szelek mindig is befolyásolták az emberi civilizációt . Mitológiai elképzeléseket szültek , bizonyos mértékig meghatároztak néhányat[ mi? ] történelmi tevékenységek, egy sor kereskedelem , kulturális fejlődés és hadviselés , különféle energiatermelési mechanizmusokhoz szolgáltattak energiát , lehetőséget teremtettek a rekreáció számos formájára. A szél hatására mozgó vitorlás hajóknak köszönhetően az embereknek lehetőségük nyílt nagy távolságokat utazni a tengereken és óceánokon . A szintén a szél erejével meghajtott hőlégballonok először tették lehetővé a légi közlekedést, a modern repülőgépek pedig a szelet használják fel a felhajtóerő növelésére és az üzemanyag -megtakarításra . A szelek azonban nem is biztonságosak: például a gradiens ingadozása a repülőgép feletti irányítás elvesztését okozhatja; a gyors szelek, valamint az általuk okozott nagy hullámok a nagy víztesteken gyakran mesterséges építmények pusztulásához vezetnek, és bizonyos esetekben a szél növeli a tűz mértékét .
A szelek a domborzat kialakulását is befolyásolják, különböző típusú talajokat képező eolikus lerakódások felhalmozódását okozva . Homokot és port képesek szállítani a sivatagokból nagy távolságokra. A szelek szétszórják a növényi magvakat és elősegítik a repülő állatok mozgását, ami a fajok sokféleségének bővüléséhez vezet az új területen. A széllel kapcsolatos jelenségek sokféle módon érintik az élővilágot .
A szél a légköri nyomás egyenetlen eloszlása következtében keletkezik, a nagynyomású zónából az alacsony nyomású zónába irányul. A nyomás időben és térben történő folyamatos változása miatt a szél sebessége és iránya is folyamatosan változik. A magassággal a szél sebessége a súrlódási erő csökkenése miatt változik.
A Beaufort-skála a szélsebesség vizuális becslésére szolgál . A meteorológiában a szél irányát annak a pontnak az irányszöge jelzi , ahonnan a szél fúj, míg a léginavigációban [1] annak a pontnak az irányszöge, ahol fúj; így az értékek 180°-kal eltérnek. A szél irányának és erősségének hosszú távú megfigyelései alapján egy grafikont készítenek, amely úgynevezett szélrózsa formájában ábrázolja a széljárást egy adott területen.
Bizonyos esetekben nem a szél iránya a fontos, hanem az objektum ahhoz viszonyított helyzete. Tehát, amikor éles illatú állatot vadásznak , a hátszél felől közelítik meg [2] - annak érdekében, hogy elkerüljék a szag terjedését a vadásztól az állat felé.
A levegő függőleges mozgását felfelé vagy lefelé irányuló áramlásnak nevezzük .
A szelet két különböző légtér közötti nyomáskülönbség okozza. Ha nem nulla barikus gradiens van , akkor a szél gyorsulással halad a nagynyomású zónából az alacsony nyomású zónába. Egy forgó bolygón a Coriolis-erő hozzáadódik ehhez a gradienshez . Így a légkör globális méretű cirkulációját meghatározó fő tényezők az egyenlítői és a sarki régiók közötti légmelegedés különbsége (ami hőmérséklet -különbséget és ennek megfelelően a légáramlások sűrűségét okozza, és ezáltal nyomás ) és a Coriolis-erő. Ezen tényezők hatására a levegő mozgása a középső szélességi körökben a felszínközeli régióban az izobárokkal csaknem párhuzamosan irányított geosztrofikus szél kialakulásához vezet [3] .
Egy fontos tényező, amely a levegő mozgásáról beszél, a felszínhez súrlódása , amely késlelteti ezt a mozgást, és arra kényszeríti [ tisztázza ] , hogy a levegő az alacsony nyomású zónák felé mozogjon [4] . Ezenkívül a helyi akadályok és a helyi felszíni hőmérsékleti gradiensek képesek helyi szelet létrehozni . A valódi és a geosztrofikus szél közötti különbséget korosztróf szélnek nevezzük. Felelős a kaotikus örvényfolyamatok, például ciklonok és anticiklonok létrehozásáért [5] . Míg a trópusi és poláris területeken a felszíni szelek irányát elsősorban a globális légköri keringés hatásai határozzák meg , amelyek a mérsékelt övi szélességeken általában gyengék, addig a ciklonok az anticiklonokkal együtt váltják egymást, és néhány naponta változtatják irányukat.
A Föld legtöbb régióját egy bizonyos irányú szelek uralják. A sarkok közelében általában a keleti szelek , a mérsékelt övi szélességeken a nyugati , míg a trópusokon ismét a keleti szelek dominálnak . Ezen övezetek határain - a sarki fronton és a szubtrópusi gerincen - vannak olyan nyugalmi zónák, ahol az uralkodó szelek gyakorlatilag hiányoznak. Ezekben a zónákban a légmozgás túlnyomóan függőleges, ami magas páratartalmú zónákat (a sarki front közelében) vagy sivatagokat (a szubtrópusi gerinc közelében) okoz [6] .
Trópusi szelekA passzátszelet a Hadley-sejt felszínközeli részének nevezik - az uralkodó felszínközeli szelek, amelyek a Föld trópusi vidékein fújnak nyugati irányba, az Egyenlítőhöz közelítve [7] , vagyis az északkeleti szelek az északi féltekén. és délkeleti szél a déli [8] . A passzátszelek állandó mozgása a Föld légtömegeinek keveredéséhez vezet, ami igen nagy léptékben megnyilvánulhat: például az Atlanti-óceán felett fújó passzátszelek képesek az afrikai sivatagokból a port Nyugatra vinni. India és Észak-Amerika egyes régiói [9] .
A monszunok az uralkodó szezonális szelek, amelyek minden évben több hónapig fújnak a trópusi régiókban. A kifejezés Brit-Indiából és a környező országokból származik, az Indiai-óceánból és az Arab-tengerből északkeletre fújó szezonális szelek elnevezéseként, jelentős mennyiségű csapadékot hozva a térségbe [10] . A sarkok felé való elmozdulásukat a nyári hónapokban a trópusi vidékek felmelegedése következtében kialakuló alacsony nyomású területek okozzák, azaz Ázsiában, Afrikában és Észak-Amerikában májustól júliusig, Ausztráliában pedig decemberben [ 11] [12] .
A passzátszelek és a monszunok a fő tényezők, amelyek trópusi ciklonok kialakulásához vezetnek a Föld óceánjai felett [13] .
Mérsékelt nyugati szélA mérsékelt övi szélességeken, azaz az északi és déli szélesség 35 és 65 foka között a nyugati szelek dominálnak [14] [15] , a Ferrell sejt felszínközeli része , ezek a délnyugati szelek az északi féltekén és az északnyugati szelek a déli féltekén [8] . Ezek a legerősebb szelek télen, amikor a nyomás a sarkokon a legalacsonyabb, és a leggyengébb nyáron [16] .
A passzátszelekkel együtt az uralkodó nyugati szelek lehetővé teszik a vitorlás hajók átkelését az óceánokon. Ezen túlmenően, mindkét félteke óceánjának nyugati partjainál ezeknek a szeleknek az erősödése miatt erős óceáni áramlatok [17] [18] [19] jönnek létre ezeken a területeken , amelyek meleg trópusi vizeket szállítanak a sarkok felé. Az uralkodó nyugati szél általában erősebb a déli féltekén, ahol kevesebb a szelet elzárni képes szárazföld, és különösen erősek a „ zúgó negyvenes ” sávban (a déli szélesség 40 és 50 foka között) [20] .
A sarki régiók keleti szeleiA sarki régiók keleti szelei, a sarki cellák felszínhez közeli részei túlnyomórészt száraz szelek, amelyek a szubpoláris magas nyomású területekről fújnak a sarki front mentén az alacsony nyomású területekre. Ezek a szelek általában gyengébbek és kevésbé szabályosak, mint a középső szélességi nyugati szelek [21] . A naphő alacsony mennyisége miatt a sarki régiók levegője lehűl és lesüllyed, így nagy nyomású területek alakulnak ki, és a szubpoláris levegőt alacsonyabb szélességi körök felé tolják [22] . Ez a levegő a Coriolis-erő hatására nyugat felé terelődik, és az északi féltekén északkeleti, a déli féltekén pedig délkeleti szelet képez.
A szélképződés helyi hatásai a helyi földrajzi objektumok jelenlététől függően jelentkeznek. Az egyik ilyen hatás a nem túl távoli területek közötti hőmérséklet-különbség, amelyet a napfény eltérő elnyelési együtthatója vagy a felület eltérő hőkapacitása okozhat. Ez utóbbi hatás a szárazföld és a víz között a legerősebb, és szellőt okoz . Egy másik fontos helyi tényező a hegyek jelenléte , amelyek gátat szabnak a szeleknek.
Tengeri és kontinentális szellőA part menti területeken uralkodó szelek kialakulásának fontos hatásai a tengeri és a kontinentális szellő. A tenger (vagy más nagy víztömeg) a víz nagyobb effektív hőkapacitása miatt lassabban melegszik fel, mint a szárazföld [23] . A meleg (és ezért könnyű) levegő a szárazföld fölé emelkedik, alacsony nyomású zónát képezve. Az eredmény a szárazföldi és a tengeri nyomáskülönbség, jellemzően 0,002 atm. Ennek a nyomáskülönbségnek a hatására a tenger feletti hűvös levegő a szárazföld felé halad, hűvös tengeri szellőt keltve a parton. Erős szél hiányában a tengeri szellő sebessége arányos a hőmérséklet-különbséggel. 4 m/s-nál nagyobb sebességű szárazföldi szél esetén tengeri szellő általában nem alakul ki.
Éjszaka az alacsonyabb hőkapacitás miatt a szárazföld gyorsabban lehűl, mint a tenger, és eláll a tengeri szellő. Amikor a szárazföld hőmérséklete a tározó felszínének hőmérséklete alá csökken, fordított nyomásesés következik be, aminek következtében (erős tengeri szél hiányában) kontinentális szellő fúj a szárazföldről a tenger felé [24] .
Hegyek hatásaA hegyek nagyon sokrétűen hatnak a szélre, vagy szélképződést okoznak, vagy gátat szabnak annak áthaladásának. A dombok felett a levegő erősebben melegszik fel, mint az azonos magasságban az alföld felett; ez alacsony nyomású zónákat hoz létre a hegyek felett [25] [26] és szélképződéshez vezet. Ez a hatás gyakran hegyi-völgyi szelek kialakulásához vezet – ez az uralkodó szelek a zord domborzatú területeken. A völgyek felszínéhez közeli súrlódásnövekedés a völgytel párhuzamosan fújó szélnek a felszíntől a környező hegyek magasságáig való eltéréséhez vezet, ami nagy magasságú sugárfolyam kialakulásához vezet . A nagy magasságban sugárzó sugár akár 45%-kal is meghaladhatja a környező szél sebességét [27] . A hegyek megkerülése a szél irányát is megváltoztathatja [28] .
A hegyek magasságkülönbsége jelentősen befolyásolja a szél mozgását. Tehát, ha a hegységben van egy hágó, amelyet a szél legyőz, akkor a szél a Bernoulli-effektus következtében sebességnövekedéssel halad el . Már a kis magasságkülönbségek is ingadozást okoznak a szélsebességben. A mozgási sebesség jelentős gradiense következtében a levegő turbulenssé válik , és bizonyos távolságban a hegy mögötti síkságon is az marad. Az ilyen hatások fontosak például a hegyi repülőtereken felszálló vagy leszálló repülőgépeknél [28] . A hegyszorosokon átfújó gyors, hideg szelek sokféle helyi elnevezést kaptak. Közép-Amerikában ezek a papagayo a Nicaraguai-tó közelében, a panamai szél a Panama-szoroson és a tehuano a Tehuantepec -szoroson . Hasonló szeleket Európában bora , tramontana és mistral néven ismernek .
A szél hegyek feletti áthaladásával kapcsolatos másik hatás a szélhullámok ( a légmozgás állóhullámai , amelyek egy magas hegy mögött fordulnak elő), amelyek gyakran lencse alakú felhők kialakulásához vezetnek . Ennek és a szél akadályokon való áthaladásának egyéb hatásai következtében számos függőleges áramlat és örvény keletkezik egyenetlen terepen. Emellett heves csapadék hullik a hegyek szél felőli lejtőin, a felfelé emelkedő levegő adiabatikus lehűlése és a benne lévő nedvesség lecsapódása miatt. A hátszél oldalon éppen ellenkezőleg, a levegő kiszárad, ami esős alkonyat kialakulását idézi elő. Ennek eredményeként azokon a területeken, ahol az uralkodó szelek felülkerekednek a hegyeken, a szél felőli oldalon párás éghajlat dominál, a hátszélben pedig száraz [29] . A hegyek felől az alsóbb vidékek felé fújó szeleket leszélnek nevezzük. Ezek a szelek melegek és szárazak. Számos helyi nevük is van. Így az európai Alpokból leszálló ereszkedő szelek, föhn néven ismertek , ezt a kifejezést néha más területekre is kiterjesztik. A lefelé tartó szeleket Lengyelországban és Szlovákiában halnynak , Argentínában szondának , Jáván koembangnak, Új-Zélandon pedig Nor'west arch- nak nevezik [30] . Az Egyesült Államokban az Alföldön Chinook néven , Kaliforniában pedig Santa Ana és Sundowner néven ismerik őket. A hátszél sebessége meghaladhatja a 45 m/s-ot [31] .
A rövid távú folyamatok szelek kialakulásához is vezetnek, amelyek az uralkodó szelektől eltérően nem rendszeresek, hanem kaotikusan, gyakran egy adott évszakban jelentkeznek. Ilyen folyamatok például a ciklonok , anticiklonok és hasonló kisebb léptékű jelenségek, különösen a zivatarok .
A ciklonok és az anticiklonok alacsony, illetve magas légköri nyomású területek, amelyek általában néhány kilométernél nagyobb területen fordulnak elő. A Földön a felszín nagy részén alakulnak ki, és jellegzetes keringési szerkezetük jellemzi őket. A Coriolis-erő hatása miatt az északi féltekén a levegő mozgása a ciklon körül az óramutató járásával ellentétes irányban, az anticiklon körül pedig az óramutató járásával megegyezően forog. A déli féltekén a mozgás iránya fordított. Felületi súrlódás esetén megjelenik a középpont felé vagy a középponttól távolodó mozgás komponense, ennek eredményeként a levegő spirálisan mozog az alacsony nyomású terület felé vagy a magas nyomású területről. .
Extratrópusi ciklonA trópusokon kívül kialakuló ciklonokat extratrópusoknak nevezzük. A kétféle nagyméretű ciklon közül ezek a nagyobbak (szinoptikus ciklonokként osztályozva), a leggyakoribbak, és a Föld felszínének nagy részén előfordulnak. A ciklonok ezen osztálya a leginkább felelős a napi időjárási változásokért, és ezek előrejelzése a modern időjárás-előrejelzések fő célja.
A bergeni iskola klasszikus (vagy norvég) modellje szerint az extratrópusi ciklonok főként a sarki front közelében, a különösen erős nagy magasságú sugársugárzó területeken alakulnak ki, és ezen a területen jelentős hőmérsékleti gradiens miatt kapnak energiát . A ciklon kialakulása során az álló légköri front okklúziós front kialakulásával és a ciklon örvénylésével meleg és hideg frontok egymás felé haladó szakaszaira bomlik . Hasonló kép rajzolódik ki a későbbi Shapiro-Keizer modellben is, amely az óceáni ciklonok megfigyelésén alapul, kivéve a melegfront hosszú, a hidegre merőleges mozgását, elzáródási front kialakulása nélkül.
A ciklon kialakulása után általában több napig tart. Ezalatt több száz-több ezer kilométeres távolságot tud előrehaladni, szerkezetének egyes területein éles szélváltozásokat és csapadékot okozva.
Bár a nagy extratrópusi ciklonokhoz általában frontok kapcsolódnak, kisebb ciklonok viszonylag homogén légtömegben is kialakulhatnak . Tipikus példa a ciklonok, amelyek poláris légáramlatokban alakulnak ki a frontális ciklon kialakulásának kezdetén. Ezeket a kis ciklonokat poláris ciklonoknak nevezik, és gyakran az óceánok sarki régiói felett fordulnak elő. Más kis ciklonok a hegyek hátoldalán keletkeznek a mérsékelt szélességi körök nyugati szélének hatására [32] .
Trópusi ciklonokA trópusi zónában kialakuló ciklonok valamivel kisebbek, mint az extratrópusiak (mezociklonok közé sorolják őket), és eltérő keletkezési mechanizmussal rendelkeznek. Ezeket a ciklonokat a meleg, nedves levegő feláramlása hajtja, és kizárólag az óceánok meleg területein létezhetnek, ezért nevezik meleg mag ciklonoknak (szemben az extratrópusi hideg mag ciklonokkal). A trópusi ciklonokat nagyon erős szél és jelentős csapadék jellemzi. A víz felszínén fejlődnek és erősödnek, de a szárazföldön gyorsan elveszítik, ezért pusztító hatásuk általában csak a tengerparton (a szárazföld belsejében 40 km-ig) nyilvánul meg.
A trópusi ciklon kialakulásához nagyon meleg vízfelület egy szakasza szükséges, amely felett a levegő felmelegedése a légköri nyomás legalább 2,5 Hgmm-es csökkenéséhez vezet. Művészet. A párás meleg levegő felemelkedik, de adiabatikus hűtése miatt a visszatartott nedvesség jelentős része nagy magasságban lecsapódik és esőként lehull. A nedvességtől éppen megszabadított szárazabb és ezért sűrűbb levegő lesüllyed, nagy nyomású zónákat képezve a ciklonmag körül. Ennek a folyamatnak van egy pozitív visszacsatolása , vagyis mindaddig, amíg a ciklon egy meglehetősen meleg vízfelület felett van, amely támogatja a konvekciót , tovább erősödik. Bár a trópusi ciklonok leggyakrabban a trópusokon alakulnak ki, néha más típusú ciklonok létezésük késői szakaszában alakulnak ki trópusi ciklonként, ahogy az a szubtrópusi ciklonoknál előfordul .
AnticiklonokA ciklonokkal ellentétben az anticiklonok általában nagyobbak, mint a ciklonok, és alacsony meteorológiai aktivitás és gyenge szél jellemzi őket. Leggyakrabban az anticiklonok hideg levegős zónákban alakulnak ki egy elhaladó ciklon mögött. Az ilyen anticiklonokat hidegnek nevezik, de növekedésük során a légkör magasabb rétegeiből (2-5 km) a levegő leszáll a ciklonba, ami a hőmérséklet emelkedéséhez és egy meleg anticiklon kialakulásához vezet. Az anticiklonok meglehetősen lassan mozognak, gyakran a szubtrópusi gerinc melletti anticiklonsávban gyülekeznek , bár sok közülük a mérsékelt szélességi szélességi övezetben marad a nyugati szelek övezetében. Az ilyen anticiklonok általában késleltetik a szeleket, ezért blokkoló anticiklonoknak nevezik [32] .
A szélirány a meteorológiában az az irány , ahonnan a szél fúj [34] , míg a léginavigációban [1] ez az, ahova fúj: így az értékek 180°-kal térnek el. A szélirány meghatározásának legegyszerűbb eszköze a szélkakas [35] . A repülőterekre telepített szélzsákok az irányon kívül képesek megközelítőleg a szélsebességet is mutatni , attól függően, hogy az eszköz dőlésszöge milyen mértékben változik [36] .
A szélsebesség mérésére szolgáló tipikus műszerek különféle anemométerek , amelyek forgatható tálakat vagy propellereket használnak. Nagyobb pontosságú mérésekhez, különösen tudományos kutatásokhoz a hangsebesség mérését vagy a szél hatására felhevült huzal vagy membrán hűtési sebességének mérését használják [37] . Az anemométer másik gyakori típusa a pitot-cső : két koncentrikus cső közötti dinamikus nyomáskülönbséget méri a szél hatására; széles körben használják a repüléstechnikában [38] .
A szélsebességet a világ legtöbb országában a meteorológiai állomásokon általában 10 méteres magasságban mérik, és 10 perc átlagban mérik. Ez alól kivételt képez az USA , ahol a sebesség átlaga 1 perc felett van [39] , és India , ahol 3 percet átlagolnak [40] . Az átlagolási periódus azért fontos, mert például az 1 perc alatt mért állandó szélsebesség jellemzően 14%-kal nagyobb, mint a 10 perc alatt mért [41] . Külön vizsgálják a gyors szél rövid időszakait, széllökésnek pedig azokat az időszakokat, amikor a szél sebessége legalább 10 csomóval (5,14 m/s) meghaladja a 10 perces átlagsebességet. A zivatar a szél sebességének megduplázódása egy bizonyos küszöb felett, amely egy percig vagy tovább tart.
A szélsebesség vizsgálatához számos ponton szondákat használnak, míg a sebességet GLONASS vagy GPS segítségével , rádiónavigációval, vagy radar [42] vagy teodolit [43] segítségével követik nyomon a szondát . Ezen túlmenően szódarok , Doppler lidarok és radarok használhatók, amelyek képesek mérni az aeroszol részecskék vagy akár levegőmolekulák által visszavert vagy szórt elektromágneses sugárzás Doppler-eltolódását. Emellett radiométerekkel és radarokkal mérik a vízfelület egyenetlenségét, ami jól tükrözi a felszínhez közeli szélsebességet az óceán felett. A felhők mozgását geostacionárius műholdakról lefényképezve meg lehet állapítani a szél sebességét nagy magasságban.
A szélatlaszok és diagramok a széladatok bemutatásának tipikus módjai. Ezeket az atlaszokat általában klimatológiai vizsgálatok céljára állítják össze, és információkat tartalmazhatnak mind az átlagos sebességről, mind a szelek relatív gyakoriságáról egy régióban. Az atlasz jellemzően 10 m magasságban mért és évtizedekre átlagolt adatok óránkénti átlagát tartalmazza. Az egyéni igényekhez más széltérképezési szabványokat is alkalmaznak. Tehát a szélenergia szükségleteihez a méréseket 10 m-nél nagyobb magasságban, általában 30-100 m magasságban végezzük, és az adatokat a széláramlás átlagos fajlagos teljesítménye formájában adjuk meg.
A Föld legnagyobb széllökési sebességét (10 m-es szabványos magasságban) az ausztráliai Barrow szigetén lévő automatikus meteorológiai állomás az Olivia ciklon idején rögzítette 1996. április 10-én . 113 m/s (408 km/h) volt [44] . A második legnagyobb széllökés sebessége 103 m/s (371 km/h). 1934. április 12-én rögzítették a New Hampshire - i Mount Washington Obszervatóriumban [45] [46] . A leggyorsabb állandó szél a Nemzetközösségi-tenger felett fúj – 320 km/ h . A sebességek nagyok lehetnek olyan események során, mint például a tornádók, de nehéz pontosan mérni, és megbízható adatok nem léteznek rájuk. A tornádók és tornádók szélsebesség és pusztító erő szerinti osztályozására a Fujita skálát használják . A sík terepen elért szélsebesség rekordját 1972. március 8-án rögzítették az Egyesült Államok légitámaszpontján, Tulában , Grönlandon - 333 km/h. A legerősebb, állandó sebességgel fújó szeleket Adélie földjén, az Antarktiszon figyelték meg. Sebesség - körülbelül 87 m / s. Alekszej Gajdašov fehérorosz sarkkutató regisztrálta .
A szélgradiens a szélsebesség kis léptékű különbsége, leggyakrabban a mozgására merőleges irányban [47] . A szélgradiens függőleges és vízszintes komponensekre oszlik, amelyek közül a vízszintes a légköri frontok mentén és a part közelében érezhetően nullától eltérő értékű [48] , a függőleges pedig a földfelszín közelében lévő határrétegben [49] ] , bár a légkör magas rétegeiben is előfordulnak jelentős, különböző irányú szélgradiensű zónák a nagy magasságú áramlatok mentén [50] . A szélgradiens egy mikrometeorológiai jelenség, amely csak rövid távon jelentős, de összefüggésbe hozható olyan mezo- és szinoptikus meteorológiai időjárási jelenségekkel, mint a zivatarvonalak vagy a légköri frontok. Jelentős szélgradiensek gyakran figyelhetők meg zivatar okozta mikrokitörések közelében [51] , erős helyi felszíni szelek – alacsony szintű vízsugár, hegyek [52] , épületek [53] , szélturbinák [54] és hajók [55] közelében .
A szélgradiens jelentős hatással van a repülőgépek le- és felszállására: egyrészt segíthet csökkenteni a repülőgép felszállási távolságát, másrészt megnehezíti a repülőgép feletti irányítást [56] . A szélgradiens jelentős számú repülőgép-baleset okozója [51] .
A szélgradiens befolyásolja a hanghullámok terjedését is a levegőben, amelyek a légköri frontokról visszaverődve olyan helyekre is eljuthatnak, ahová egyébként nem jutnának el (vagy fordítva) [57] . Az erős szélgradiens megakadályozza a trópusi ciklonok kialakulását [58] , de növeli az egyes zivatarok időtartamát [59] . A szélgradiens egy speciális formája – a termikus szél – magaslati sugárfolyamok kialakulásához vezet [60] .
Mivel a szél emberre gyakorolt hatása a légáramlás sebességétől függ, ez a jellemző volt az első szélosztályozás alapja. E besorolások közül a leggyakoribb a Beaufort Wind Scale, amely a szélerősség empirikus leírása a megfigyelt tengerviszonyok függvényében. A skála eleinte 13 fokozatú volt, de az 1940 -es évektől 18 szintre bővült [61] . Az egyes szintek leírására ez a skála eredetileg olyan köznyelvi angol kifejezéseket használt, mint a szellő, szél, vihar, hurrikán [62] , amelyeket szintén más nyelvek köznyelvi kifejezései váltottak fel, mint például a „calm”, „storm” és „hurricane”. Orosz. Így a Beaufort-skálán a vihar 41-63 csomó (20,8-32,7 m/s) szélsebességnek felel meg (átlagosan 10 perc alatt és egész számú csomóra kerekítve), míg ez a tartomány három alkategóriára oszlik. "erős" és "erőszakos" melléknevek használatával.
A trópusi ciklon terminológiája nem rendelkezik általánosan elfogadott léptékkel, és régiónként változik. Közös jellemző azonban a maximális állandó szél, vagyis az átlagos szélsebesség egy bizonyos időszakra való felhasználása a szél egy bizonyos kategóriába való besorolásához. Az alábbiakban összefoglaljuk a különböző regionális speciális meteorológiai központok és más trópusi ciklonok figyelmeztető központjai által használt besorolásokat:
A szelek osztályozása erősség szerint | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tábornok | Trópusi ciklonok | ||||||||
Beaufort skála [61] | Sebesség csomóban (átlag 10 perc alatt, a legközelebbi egész számra kerekítve) | Általános név [63] | Sev. Indiai-óceán IMD |
SW Indiai-óceán MF |
Ausztrália BOM |
SW Pacific Ocean FMS |
NW Csendes-óceán JMA |
Csendes-óceán északnyugati részének JTWC |
N-E Quiet és Sev. Atlanti-óceán NHC és CPHC |
0 | <1 | Nyugodt | Depresszió | Trópusi nyugtalanság | Trópusi csúszda | trópusi depresszió | trópusi depresszió | trópusi depresszió | trópusi depresszió |
egy | 1-3 | Csendes | |||||||
2 | 4-6 | Könnyű | |||||||
3 | 7-10 | Gyenge | |||||||
négy | 11-16 | Mérsékelt | |||||||
5 | 17-21 | Friss | |||||||
6 | 22-27 | Erős | |||||||
7 | 28-29 | Erős | mély depresszió | trópusi depresszió | |||||
30-33 | |||||||||
nyolc | 34-40 | Nagyon erős | ciklon vihar | Mérsékelt trópusi vihar | Trópusi ciklon (1) | Trópusi ciklon (1) | trópusi vihar | trópusi vihar | trópusi vihar |
9 | 41-47 | Vihar | |||||||
tíz | 48-55 | Kemény vihar | Súlyos trópusi vihar | Súlyos trópusi vihar | Trópusi ciklon (2) | Trópusi ciklon (2) | Súlyos trópusi vihar | ||
tizenegy | 56-63 | Durva vihar | |||||||
12 | 64-72 | Hurrikán | Nagyon heves ciklonos vihar | trópusi ciklon | Súlyos trópusi ciklon (3) | Súlyos trópusi ciklon (3) | Tájfun | Tájfun | hurrikán (1) |
13 | 73-85 | hurrikán (2) | |||||||
tizennégy | 86-89 | Súlyos trópusi ciklon (4) | Súlyos trópusi ciklon (4) | Erős hurrikán (3) | |||||
tizenöt | 90-99 | Intenzív trópusi ciklon | |||||||
16 | 100-106 | Erős hurrikán (4) | |||||||
17 | 107-114 | Súlyos trópusi ciklon (5) | Súlyos trópusi ciklon (5) | ||||||
115-119 | Nagyon intenzív trópusi ciklon | szuper tájfun | |||||||
>120 | Szuperciklon vihar | Erős hurrikán (5) |
A szelek időjárási térképeken való jelzésére leggyakrabban az állomásmodellt használják , amelyben a szél irányát és sebességét nyilak jelzik. A szélsebességet ebben a modellben a nyíl végén lévő "zászlók" jelzik:
A szél irányát a nyíl iránya határozza meg. Így az északkeleti szelet a középső körből északkeleti irányban húzódó vonal jelzi majd, a sebességet jelző zászlók pedig a vonal északkeleti végén lesznek [65] . A szél térképen történő ábrázolása után gyakran sor kerül az izoták ( egyenlő sebességű pontokat összekötő izohipszisek ) elemzésére. Például a 0,3 atm-ig terjedő nyomású magasságban ábrázolt izotachok hasznosak a nagy magasságú sugárfolyamok megtalálásához [66] .
A szél aktívan befolyásolja az éghajlat kialakulását, és számos geológiai folyamatot idéz elő. Így a száraz éghajlatú területeken a szél az erózió fő okozója [67] , amely nagy mennyiségű port és homokot képes magával vinni és új területeken lerakni [68] . Az óceánok felett uralkodó szelek olyan óceáni áramlatokat okoznak, amelyek hatással vannak a környező területek éghajlatára. Ezenkívül a szél fontos tényező a magvak, spórák, pollen átvitelében, fontos szerepet játszik a növények terjedésében.
Egyes esetekben a szél lehet az erózió oka, amely elsősorban két folyamat eredményeként jelentkezik.
Az első, deflációnak nevezett folyamat a kis részecskék kifújásának és más területekre történő szállításának folyamata. Azokat a területeket, ahol ez a folyamat intenzív, deflációs zónáknak nevezzük. Az ilyen területek felszíne, amely a Föld összes sivatagának körülbelül felét foglalja el, az úgynevezett "sivatagi járda" kemény sziklákból és szikladarabokból áll, amelyeket a szél nem tud elmozdítani.
A második folyamat, az úgynevezett koptatás , a kőzetek koptató megsemmisítésének folyamata. A kopás elsősorban a kőzet közepes méretű szilárd anyagokkal való sózása miatt következik be, és olyan struktúrák kialakulásához vezet, mint a yardangs és a ventifacts.
A szélerózió leghatékonyabban azokon a területeken jelentkezik, ahol a növényzet alig vagy egyáltalán nincs borítva, legtöbbször ezeknek a területeknek a száraz éghajlatára vezethető vissza a növényzet hiánya. Ráadásul víz hiányában, ami általában hatékonyabb eróziós tényező, a szélerózió is észrevehetőbbé válik.
A nyár közepén, azaz júliusban az északi féltekén a passzátszelek észrevehetően közelebb tolódnak a sarkokhoz, és olyan szubtrópusi sivatagokat fednek le, mint például a Szahara . Ennek eredményeként a szubtrópusi hátság déli határán , ahol száraz az idő, aktív a porszállító nyugati irányban. Ebben a szezonban a Szaharából származó por Észak-Amerika délkeleti részébe is eljuthat, ami az égbolt fehéressé válásán és a reggeli vörös napon is meglátszik. Ez különösen kifejezett Floridában , ahol az USA-ba jutó por több mint fele rakódik le [69] . A szél által szállított por mennyisége évről évre nagyon változó, de általában 1970 óta nőtt az afrikai aszályok gyakoriságának és időtartamának növekedése miatt [70] . A levegőben lévő nagyszámú porszemcsék általában negatívan befolyásolják annak minőségét [71] , és összefüggésbe hozható a korallzátonyok eltűnésével a Karib-tengerben [72] . Hasonló porátviteli folyamatok más sivatagokból és más irányokból is előfordulnak. Így télen a mérsékelt égövi nyugati szelek hatására a Góbi -sivatagból származó por nagy mennyiségű szennyezőanyaggal együtt átjuthat a Csendes-óceánon és elérheti Észak-Amerikát [68] .
A sivatagokból származó porszállításhoz kapcsolódó szelek többségének helyi neve van. Tehát, kalima - északkeleti szelek, amelyek a port hordják a Kanári-szigetekre [73] . A Harmatan télen a port szállítja a Guineai-öböl régiójába [74] . A Sirocco az extratrópusi ciklonok Földközi-tengeren keresztüli mozgása következtében szállítja a port Észak-Afrikából Dél-Európába [75] . A tavaszi viharokat, amelyek port hordják át az Egyiptomi és az Arab-félszigeten, khamsinnak nevezik [76] . A hidegfrontok áthaladása által okozott Shamal a Perzsa-öböl közelében fúj [77] .
Az anyagok szél általi lerakódása homokrétegek és felszínformák, például homokdűnék kialakulásához vezet . A dűnék meglehetősen gyakoriak a part mentén és a sivatagok homokrétegeiben [78] , ahol dűnéknek nevezik őket .
Egy másik példa a lösz , egy egyenletes, általában rétegzetlen, porózus, rideg, sárgás üledékes kőzet [79] , amely a legkisebb szélfútta részecskékből, az iszapból áll. A lösz általában több száz négyzetkilométeres területen rakódik le [80] . Míg Európában és Amerikában a löszréteg vastagsága általában 20-30 m, addig a kínai löszfennsíkon eléri a 335 m -t is . Földtanilag azonban nagyon instabil, és nagyon könnyen erodálódik, ezért gyakran védőerődítést igényel [67] .
A szél anemochoryt biztosít , amely a magvak szétszóródásának egyik leggyakoribb módja. A magvak szél általi szétszóródásának két formája lehet: a magvak lebeghetnek a mozgó levegőben, vagy könnyen kiemelhetők a föld felszínéről [82] . A szél által szórt növény klasszikus példája a pitypang (Taraxacum), amelynek a magjához bolyhos paprika kapcsolódik, melynek köszönhetően a magok hosszan lebegnek a levegőben és nagy távolságokra terjednek. Egy másik jól ismert példa a juhar (Acer), amelynek "szárnyas" magjai bizonyos távolságokat képesek repülni, mielőtt lehullanak. Az anemochory egyik fontos korlátja, hogy nagyszámú magot kell képezni, hogy nagy valószínűséggel kerüljön a csírázásra alkalmas helyre, aminek következtében erős evolúciós korlátozások vannak e folyamat fejlődésében. Például az Asteraceae, amelyhez a pitypang tartozik, a szigeteken nagyobb magtömegük és kisebb pappusuk miatt kevésbé képesek vérszegénységre, mint kontinentális rokonaik [83] . Sok fű és ruderális növényfaj támaszkodik anemochoryra . Egy másik szaporítási mechanizmus a bukfencet használja : a szél szétszórja magvait az egész növénnyel együtt. Az anemochoriával kapcsolatos folyamat az anemophilia , a pollen szél általi szétszóródásának folyamata. Ily módon nagyszámú növényfaj beporzása történik, különösen abban az esetben, ha egy adott területen nagy sűrűségű növényfajok vannak [84] .
A szél a fák növekedését is korlátozhatja. A parton és az egyes dombokon fújó erős szelek miatt az erdőhatár jóval alacsonyabb, mint nyugodt magasságokban a hegyrendszerek mélyén. Az erős szél hatékonyan elősegíti a talajeróziót [85] és károsítja a hajtásokat és a fiatal ágakat, míg az erősebb szél akár egész fákat is kidönthet. Ez a folyamat hatékonyabban megy végbe a hegyek szél felőli oldalán, és főleg az idős és nagy fákat érinti [86] .
A szél is károsíthatja a növényeket a homok és más szilárd részecskék által okozott koptatás miatt. A felszínen lévő nagyszámú sejt egyidejű károsodása miatt a növény sok nedvességet veszít, ami különösen súlyos a száraz évszakban. A növények azonban részben képesek alkalmazkodni a kopáshoz azáltal, hogy fokozzák a gyökérnövekedést és elnyomják a felső részek növekedését [87] .
A szél a természetes tüzek terjedésének fontos tényezője, amely az égő anyag szállítását és a levegő páratartalmának csökkenését egyaránt befolyásolja. Mindkét hatás, ha napközben aktív, akár ötszörösére növeli a parázslás sebességét [88] . Az égő anyag és a forró levegő átadása miatt a tüzek gyorsan terjednek a szél irányába [89] .
A szél állatokra gyakorolt egyik hatása a hőmérsékletre gyakorolt hatás, különösen a hideggel szembeni érzékenység fokozódása. A tehenek és a birkák szél és alacsony hőmérséklet kombinációjában is megfagyhatnak, mivel a 10 m/s-nál nagyobb szélsebesség miatt bundájuk nem képes távol tartani a hideget [90] . A pingvinek általában jól alkalmazkodnak az alacsony hőmérséklethez, hála a tollrétegnek és a tollnak, de nagy szélben uszonyaik és lábaik nem bírják a hideget. Sok pingvinfaj egymás ölelésével alkalmazkodott az ilyen körülményekhez [91] .
A repülő rovarok gyakran képtelenek felvenni a harcot a széllel, ezért könnyen elszállítják őket szokásos élőhelyükről [92] , egyes fajok pedig tömeges vándorlásra használják a szelet. A madarak képesek megküzdeni a széllel, de a vándorlás során is felhasználják az energiaköltségek csökkentésére [93] . Sok nagytestű madár ellenszelet is használ a szükséges légsebesség eléréséhez, és felszáll a talajról vagy a vízről.
Sok más állat ilyen vagy olyan módon képes a szelet a szükségletei kielégítésére felhasználni, vagy alkalmazkodni hozzá. Például a pikák száraz füvet tárolnak télre, amit megvédenek a szél által fújt kövektől [94] . A csótányok képesek érzékelni a szél legkisebb változását is egy ragadozó, például varangy közeledtével, és reagálva elkerülik a támadást. Cerciik nagyon érzékenyek a szélre , és átlagosan az idő felében segítenek életben maradni [95] . Az éles szaglással rendelkező gímszarvas akár 800 méteres távolságból is érzékeli a ragadozókat a szél felőli oldalon [96] . A szélsebesség 4 m/s-ot meghaladó értékre történő növekedése a sarkvidéki sirálynak azt a jelzést ad, hogy fokozza tevékenységét az élelem után kutatva és megkísérelje befogni a sirálypetéket [97] .
A szél egyik legelterjedtebb felhasználása vitorlás hajók mozgatására volt és továbbra is az . Általánosságban elmondható, hogy a vitorlás hajók minden típusa meglehetősen hasonló, szinte mindegyik ( a Magnus-effektust használó forgóhajók kivételével ) rendelkezik legalább egy árboccal a vitorlák, a kötélzet és a gerinc rögzítésére [98] . A vitorlás hajók azonban nem túl gyorsak, az óceánokon való utazás több hónapig tart [99] , és a szokásos probléma a hosszú ideig tartó nyugalomba jutás [100] vagy a kellemetlen irányból érkező vihar vagy szél miatti elsodródás. [101] . Hagyományosan az utak hossza és az esetleges késések miatt fontos problémát jelentett a hajó élelmiszerrel és ivóvízzel való ellátása [102] . A hajók szél segítségével történő mozgásának fejlesztésének egyik modern iránya a nagy sárkányok alkalmazása [103] .
Bár a modern repülőgépek saját áramforrást használnak, az erős szél befolyásolja a sebességüket [104] . Könnyű és nem motoros repülőgépek esetében a szélnek nagy szerepe van a mozgásban és a manőverezésben [105] . A szélirány általában fontos a merevszárnyú repülőgépek fel- és leszállása során, ezért a kifutópályákat úgy alakítják ki, hogy figyelembe vegyék az uralkodó szél irányát . Bár a szélbe való felszállás néha elfogadható, hatékonysági és biztonsági okokból általában nem javasolt, és mindig a szélben való fel- és leszállást tartják a legjobbnak. A hátszél megnöveli a szükséges fel- és féktávolságot, valamint csökkenti a fel- és leszállási szöget, ami korlátozó tényezővé teheti a kifutópálya hosszát és a mögöttük lévő akadályokat [106] . A levegőnél nehezebb járművekkel ellentétben a léggömbök sokkal nagyobbak, ezért sokkal jobban függenek a szél mozgásától, a levegőhöz képest legfeljebb korlátozott mozgási képességük van.
Az elsők, akik a szelet használták energiaforrásként , a szingalézek voltak , akik Anuradhapura városa közelében és Srí Lanka néhány más területén éltek . Már Kr.e. 300 körül. e. a monszun szelet használták kályháik meggyújtására [107] . A szélnek a mechanikai munkák elvégzésére való felhasználásának első említése Heron munkájában található , aki az i.sz. 1. században. e. primitív szélmalmot tervezett, amely az orgonát szolgáltatta energiával [108] . Az első igazi szélmalmok a 7. század környékén jelentek meg az Irán és Afganisztán határán fekvő Szisztán régióban . Ezek függőleges tengelyű [109] és 6-12 lapátos eszközök voltak; gabonacséplésre és vízszivattyúzásra használták [110] . A ma már ismert vízszintes tengelyű szélmalmokat az 1180-as évektől kezdték el gabonacséplésre használni Északkelet-Európában.
A modern szélenergia elsősorban villamosenergia-termelésre összpontosít, bár még mindig létezik néhány, közvetlenül mechanikai munka elvégzésére tervezett szélmalom. 2009 - ben a szélenergia 340 TWh energiát termelt, ami a globális fogyasztásának körülbelül 2%-a [111] . A számos országban nyújtott jelentős állami támogatásnak köszönhetően ez a szám gyorsan növekszik. Számos országban a szélenergia már a teljes villamosenergia-ipar jelentős részét teszi ki, többek között Dániában 20%-ot, Portugáliában és Spanyolországban 14%-ot [112] . Minden ma használatos kereskedelmi szélturbina földi tornyok formájában épül fel, a generátor vízszintes tengelyével. Mivel azonban a szélsebesség a magassággal jelentősen növekszik, a tornyok egyre magasabbak, és olyan módszereket fejlesztenek ki, amelyek segítségével nagy sárkányokra szerelt mobil generátorokat lehet generálni [113] [114] .
A szél fontos szerepet játszik számos népszerű sportban és szabadidős tevékenységben, mint például a sárkányrepülés , siklóernyőzés , hőlégballonozás , sárkányrepülés , snowkiting , kitesurf , vitorlázás és szörfözés . Vitorlázórepülésben a szél felszín feletti meredeksége jelentősen befolyásolja a vitorlázó repülőgép fel- és leszállását. Ha a gradiens nagyon nagy, a pilótának folyamatosan módosítania kell a repülőgépváz támadási szögét, hogy elkerülje az emelés hirtelen változásait és a repülőgép stabilitásának elvesztését [115] [116] . Másrészt a vitorlázó pilóták gyakran használják a nagy magasságú szél gradienst, hogy dinamikus lebegésen keresztül energiát termeljenek a repüléshez [117] .
Az erős szél jelentős károkat okozhat, amelyek mértéke a szél sebességétől függ. Az egyes széllökések károsíthatják a rosszul megtervezett függőhidakat, és ha a széllökések gyakorisága egybeesik a híd természetes frekvenciájával, a híd könnyen tönkretehető, ahogy az 1940 -ben a Tacoma-Narrows hídnál történt [118] . A már 12 m/s sebességű szél a rájuk hulló letört faágak miatt károsíthatja a villanyvezetékeket [119] . Bár egyetlen fa sem elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a viharos szélnek, a sekély gyökerű fákat sokkal könnyebb kihúzni a talajból, és a törékeny fákat, például az eukaliptuszt vagy a hibiszkuszt , könnyebben eltörik [120] . A hurrikán erejű, vagyis a 35 m/s-ot meghaladó sebességű szél jelentős károkat okoz a könnyű, sőt esetenként nagy épületekben, betöri az ablakokat és lehámozza a festéket az autókról [31] . A 70 m/s-nál nagyobb sebességű szél már szinte minden épületet képes tönkretenni, 90 m/s feletti szelet pedig szinte nincs is. Így egyes szélsebesség-skálák, különösen a Saffir-Simpson skála , a hurrikánok lehetséges veszteségeinek felmérésére szolgálnak [121] [122] .
Különféle erős pusztító szelek léteznek, amelyek erőssége és a légköri zavarok jellemzői eltérőek: trópusi ciklonok ( tájfunok és hurrikánok ), extratrópusi hurrikánok (téli viharok és hóviharok ), monszun típusú viharok , tornádók és zivatarok . Különféle erős helyi szeleket is megkülönböztetnek , amelyek elnevezése országonként változik (például bora , chinuk , föhn stb.). Az ilyen szelek által okozott áldozatok elkerülése érdekében a meteorológiai szolgálatok előrejelzései kiemelten fontosak a hatóságok, a lakosság és a szervezetek (különösen a közlekedés és az építőipar) figyelmeztetése érdekében. Általában ismert az évszak, amikor ilyen erős szelek fordulnak elő, de előfordulásukat és pályájukat sokkal nehezebb meghatározni, mivel meg kell várni a fejlődésüket. Az épületek és építmények erős széllel szembeni védelme érdekében építésük során be kell tartani az építési normákat és szabványokat. Az épületben tartózkodó emberek az épület tönkretételével fenyegető viharos szél elől a pincében vagy az épület közepén egy biztonságos ablaktalan helyiségben menekülhetnek, ha lehetséges [123] .
Sok kultúrában a szelet egy vagy több istenként személyesítették meg, természetfeletti erőkkel ruházták fel, vagy összefüggéstelen események okainak tulajdonították. Így Ehecatl azték szélistent a teremtő istenek egyikeként tisztelték [124] . A hindu szélisten , Vayu fontos szerepet játszik az upanishad mitológiában , ahol Bhima apja és Hanuman szellemi atyja [125] [126] . A szél fő istenei az ókori görög mitológiában Boreas , Not , Eurus és Zephyr voltak , akik az északi, déli, keleti és nyugati szeleknek feleltek meg [126] , szintén a szélhez kapcsolták Aeolus , aki uralkodott rajtuk. A görögöknél is volt nevek a köztes irányú szeleknek, valamint az évszakos szeleknek, amelyeket különösen az athéni szelek tornyán ábrázoltak [126] . Fujin japán szélisten az egyik legrégebbi isten a sintó hagyományban . A legenda szerint már a világ teremtésekor létezett, és kiengedte táskájából a szeleket, hogy megtisztítsa a világot a sötétségtől [127] . A skandináv mitológiában Njord [126] a szél istene volt , és vele együtt négy gnóm volt: Nordri, Sudri, Austri és Vestri , amelyek az egyes szeleknek felelnek meg [128] . A szláv mitológiában a szél, az ég és a levegő istene Stribog volt , a nyolc fő iránynak megfelelő nyolc szél nagyapja és uralkodója [126] .
Sok kultúrában a szelet is a több elem egyikének tekintették, ebben az értelemben gyakran a levegővel azonosították. Számos nép folklórjában , az irodalomban és a művészet egyéb formáiban jelen van. Különböző szerepeket játszik, gyakran az akaratot, a féktelenséget vagy a változást szimbolizálja. Néha azt is gondolták, hogy a szél okozza a betegségeket.
Japánban a kamikaze - "isteni szél" - az istenek ajándékának számított. Így nevezték el azt a két tájfunt, amelyek 1274 -ben és 1281 -ben megmentették Japánt a mongol inváziótól . [129] . Két másik figyelemre méltó vihart együttesen "protestáns szélnek" neveznek. Egyikük késleltette és jelentősen megrongálta a spanyol " Invincible Armada " hajóit az Anglia elleni 1588 - as támadás során , ami az armada vereségéhez és az angol fennhatóság megteremtéséhez vezetett a tengeren [130] . Egy másik megakadályozta, hogy az angol hajók elhagyják a kikötőket 1688 -ban , ami segített Orange-i Vilmosnak, hogy partra szálljon Angliában és meghódítsa azt [131] . Napóleon egyiptomi hadjárata során a francia katonák sokat szenvedtek a sivatagi szélkhamsin okozta porviharoktól : ha a helyieknek volt idejük elbújni, a franciák, akik nem voltak hozzászokva ezekhez a szelekhez, belefulladtak a porba [132] . Khamsin a második világháború alatt is többször leállította a csatákat , amikor a látótávolság szinte nullára csökkent, és az elektromos kisülések használhatatlanná tették az iránytűket [133] .
A napszél nem a levegő mozgása , hanem egy nagyon ritka plazma mozgása, amely a Nap (vagy egy másik csillag) atmoszférájából 400 km/s (különböző részeken 300-800 km/s) átlagos sebességgel kilökődik . Túlnyomórészt egyedi elektronokból és protonokból áll, amelyek átlagos energiája 1 k eV körüli . Ezek a részecskék a korona magas hőmérséklete [134] és más, nem teljesen ismert folyamatok miatt képesek legyőzni a Nap gravitációs terejét , amelyek további energiát adnak nekik. A napszél alkotja a helioszférát , egy hatalmas csillagközi teret a Naprendszer körül [135] . Csak a jelentős mágneses térrel rendelkező bolygók, különösen a Föld , képesek megakadályozni a napszél behatolását a légkör felső rétegeibe és a bolygó felszínére [136] . Különösen erős kitörések esetén a napszél képes legyőzni a Föld mágneses terét és behatolni a légkör felső rétegeibe, mágneses viharokat [137] és aurórákat [138] okozva . A napszélnek köszönhető, hogy az üstökösök farka mindig a Naptól távolodik [139] .
A gázok mozgása a bolygó felső légkörében lehetővé teszi a könnyű kémiai elemek, elsősorban a hidrogén atomjai számára , hogy elérjék az exoszférát , egy olyan zónát, ahol elegendő hőmozgás van a szökési sebesség eléréséhez, és anélkül, hogy a bolygót más gázrészecskékkel kölcsönhatásba lépne. A bolygó légkörének ezt a típusát bolygószélnek nevezik , hasonlóan a napszélhez [ 140] . A geológiai idő múlásával ez a folyamat a vízben gazdag bolygók, például a Föld átalakulását okozhatja vízben szegényké, mint például a Vénusz , vagy akár a légkör egészének vagy egy részének elvesztéséhez is vezethet [141] . A forró alsó légkörrel rendelkező bolygók felső légköre nedvesebb, és gyorsabban veszítik el a hidrogént [136] .
A Vénusz felső atmoszférájában körülbelül 83 m/s sebességgel erős, állandó szél 4-5 földi nap alatt az egész bolygót körberepíti [142] . Amikor a Nap felmelegíti a Mars sarki régióit , a megfagyott szén-dioxid szublimál , és a pólusokról akár 111 m/s sebességgel fújó szelek képződnek. Jelentős mennyiségű port és vízgőzt szállítanak [143] . Vannak más erős szelek is a Marson, különösen a porördögök [144] [145] . A Jupiteren a szél sebessége a nagy magasságú sugárfolyamokban gyakran eléri a 100 m/s -ot [146] és a 170 m/s-ot a Nagy Vörös Foltban és más örvényekben [147] . A Naprendszer leggyorsabb szelei a Szaturnuszon fújnak, a Cassini-Huygens készülék által rögzített keleti szél legnagyobb sebessége eléri a 375 m/s -ot [148] . A szél sebessége az Uránuszon , körülbelül 50 fok É. sh., eléri a 240 m/s [149] [150] [151] . A Neptunusz felső atmoszférájában uralkodó szelek az Egyenlítő mentén elérik a 400 m/s-t, a sarkokon a 250 m/s-t [152] , a nagy magasságban légköri áramlat 70 D-fokon. SH. 300 m/s sebességgel mozog [153] .
![]() |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |