Velocità del vento in scala Beaufort e metri al secondo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il vento è il movimento dell'aria in direzione orizzontale lungo la superficie terrestre. In quale direzione soffia dipende dalla distribuzione delle zone di pressione nell'atmosfera del pianeta. L'articolo tratta questioni relative alla velocità e alla direzione del vento.

Segnavento o anemone

Forse un evento raro in natura sarà il tempo assolutamente calmo, perché puoi sempre sentire che soffia una leggera brezza. Sin dai tempi antichi, l'umanità si è interessata alla direzione del movimento dell'aria, quindi è stata inventata la cosiddetta banderuola o anemone. Il dispositivo è una freccia che ruota liberamente su un asse verticale sotto l'influenza della forza del vento. Lei indica la sua direzione. Se determini il punto dell'orizzonte da dove soffia il vento, la linea tracciata tra questo punto e l'osservatore mostrerà la direzione del movimento dell'aria.

Affinché un osservatore possa trasmettere informazioni sul vento ad altre persone, vengono utilizzati concetti come nord, sud, est, ovest e le loro varie combinazioni. Poiché la totalità di tutte le direzioni forma un cerchio, la formulazione verbaleviene duplicato anche con il valore corrispondente in gradi. Ad esempio, vento da nord significa 0o(l'ago blu della bussola punta verso nord).

Concetto di rosa dei venti

Parlando della direzione e della velocità di movimento delle masse d'aria, bisogna dire qualche parola sulla rosa dei venti. È un cerchio con delle linee che mostrano come scorre l'aria. La prima menzione di questo simbolo si trova nei libri del filosofo latino Plinio il Vecchio.

L'intero cerchio, riflettendo le possibili direzioni orizzontali del movimento in avanti dell'aria, è diviso in 32 parti sulla rosa dei venti. I principali sono il nord (0^o o 360^o), il sud (180^o), l'est (90^o) e Ovest (270^o). Le quattro parti risultanti del cerchio sono ulteriormente divise, formando il nord-ovest (315^o), nord-est (45^o), sud-ovest (225o^{) e sud-est (135}o^{). Le 8 parti risultanti del cerchio sono di nuovo divise a metà ciascuna, il che forma linee aggiuntive sulla rosa dei venti. Poiché ci sono 32 linee alla fine, la distanza angolare tra loro è 11.25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Si noti che la caratteristica distintiva della rosa dei venti è l'immagine di un giglio situato sopra il segno nord (N).

Da dove soffia il vento?

I movimenti orizzontali di grandi masse d'aria vengono sempre eseguiti da aree ad alta pressione ad aree con densità d'aria inferiore. Allo stesso tempo, puoi rispondere alla domanda, qual è la velocità del vento, studiandola posizione su una mappa geografica delle isobare, cioè delle grandi linee entro le quali la pressione dell'aria è costante. La velocità e la direzione del movimento delle masse d'aria è determinata da due fattori principali:

• Il vento soffia sempre dalle aree in cui è presente un anticiclone verso le aree coperte da un ciclone. Puoi capirlo se ricordi che nel primo caso stiamo parlando di zone di alta pressione e nel secondo caso - bassa.
• La velocità del vento è direttamente proporzionale alla distanza che separa due isobare adiacenti. Infatti, maggiore è questa distanza, più debole sarà la caduta di pressione (in matematica si dice gradiente), il che significa che il movimento in avanti dell'aria sarà più lento che nel caso di piccole distanze tra isobare e grandi gradienti di pressione.

Fattori che influenzano la velocità del vento

Uno di questi e il più importante è già stato espresso sopra: questo è il gradiente di pressione tra le masse d'aria vicine.

Oltre a questo, la velocità media del vento dipende dalla topografia della superficie su cui soffia. Eventuali irregolarità in questa superficie ostacolano notevolmente il movimento in avanti delle masse d'aria. Ad esempio, tutti coloro che sono stati in montagna almeno una volta dovrebbero aver notato che i venti sono deboli ai piedi. Più in alto sali sul fianco della montagna, più forte sarà il vento.

Per lo stesso motivo, i venti soffiano più forti sulla superficie del mare che sulla terraferma. È spesso eroso da burroni, ricoperto di foreste, colline e catene montuose. Tutte queste disomogeneità, che non sono al di sopramari e oceani, rallenta le raffiche di vento.

Al di sopra della superficie terrestre (dell'ordine di diversi chilometri) non ci sono ostacoli al movimento orizzontale dell'aria, quindi la velocità del vento nella troposfera superiore è elevata.

Un altro fattore importante da considerare quando si parla della velocità di movimento delle masse d'aria è la forza di Coriolis. È generato dalla rotazione del nostro pianeta e poiché l'atmosfera ha proprietà inerziali, qualsiasi movimento d'aria al suo interno viene deviato. A causa del fatto che la Terra ruota da ovest a est attorno al proprio asse, l'azione della forza di Coriolis porta alla deviazione del vento a destra nell'emisfero settentrionale ea sinistra in quello meridionale.

Curiosamente, questo effetto della forza di Coriolis, trascurabile alle basse latitudini (tropici), ha una forte influenza sul clima di queste zone. Il fatto è che il rallentamento della velocità del vento ai tropici e all'equatore è compensato da maggiori correnti ascensionali. Questi ultimi, a loro volta, portano all'intensa formazione di nubi cumuliformi, che sono fonti di forti acquazzoni tropicali.

Strumento per misurare la velocità del vento

È un anemometro, composto da tre coppe posizionate ad un angolo di 120o l'una rispetto all' altra e fissate su un asse verticale. Il principio di funzionamento di un anemometro è abbastanza semplice. Quando soffia il vento, le coppe subiscono la sua pressione e iniziano a ruotare sull'asse. Più forte è la pressione dell'aria, più velocemente girano. Avendo misuratola velocità di questa rotazione, è possibile determinare con precisione la velocità del vento in m/s (metri al secondo). I moderni anemometri sono dotati di speciali sistemi elettrici che calcolano autonomamente il valore misurato.

Il dispositivo di velocità del vento basato sulla rotazione delle coppe non è l'unico. C'è un altro semplice strumento chiamato tubo di Pitot. Questo dispositivo misura la pressione del vento dinamica e statica, la cui differenza può calcolare con precisione la sua velocità.

Scala Beaufort

Le informazioni sulla velocità del vento, espresse in metri al secondo o chilometri orari, per la maggior parte delle persone - e soprattutto per i marinai - dicono poco. Pertanto, nel 19° secolo, l'ammiraglio inglese Francis Beaufort propose di utilizzare una scala empirica per la valutazione, che consiste in un sistema a 12 punti.

Più alta è la scala Beaufort, più forte soffia il vento. Ad esempio:

• Il numero 0 corrisponde alla calma assoluta. Con esso, il vento soffia ad una velocità non superiore a 1 mph, cioè inferiore a 2 km / h (meno di 1 m / s).
• Il centro della scala (numero 6) corrisponde a una forte brezza, la cui velocità raggiunge i 40-50 km/h (11-14 m/s). Un tale vento è in grado di sollevare grandi onde sul mare.
• Beaufort Maximum (12) è un uragano che supera i 120 km/h (più di 30 m/s).

I venti principali sul pianeta Terra

Di solito sono classificati nell'atmosfera del nostro pianeta come uno di quattro tipi:

• Globale. Sono formaticome risultato della diversa capacità dei continenti e degli oceani di riscaldarsi dai raggi del sole.
• Stagionale. Questi venti cambiano con la stagione dell'anno, che determina quanta energia solare riceve una determinata area del pianeta.
• Locale. Sono associati alle peculiarità della posizione geografica e della topografia dell'area in questione.
• Rotazione. Questi sono i movimenti più forti delle masse d'aria che portano alla formazione di uragani.

Perché è importante studiare i venti?

Oltre al fatto che le informazioni sulla velocità del vento sono incluse nelle previsioni del tempo, di cui ogni abitante del pianeta tiene conto nella sua vita, il movimento dell'aria gioca un ruolo importante in numerosi processi naturali.

Quindi, è un portatore di polline delle piante ed è coinvolto nella distribuzione dei loro semi. Inoltre, il vento è una delle principali fonti di erosione. Il suo effetto distruttivo è più pronunciato nei deserti, quando il terreno cambia drasticamente durante il giorno.

Non dobbiamo dimenticare che il vento è l'energia che le persone usano nelle attività economiche. Secondo le stime generali, l'energia eolica rappresenta circa il 2% di tutta l'energia solare che cade sul nostro pianeta.