Vėjas yra oro srautas, judantis tam tikra kryptimi. Kitose planetose tai yra jų paviršiui būdinga dujų masė. Žemėje vėjas daugiausia juda horizontaliai. Klasifikavimas, kaip taisyklė, atliekamas pagal greitį, mastą, jėgų rūšis, jų priežastis, pasiskirstymo vietas. Srauto įtakoje vyksta įvairūs gamtos reiškiniai ir orai. Vėjas prisideda prie dulkių, augalų sėklų pernešimo, skatina skraidančių gyvūnų judėjimą. Bet kaip atsiranda kryptingas oro srautas? Iš kur pučia vėjas? Kas lemia jo trukmę ir stiprumą? O kodėl pučia vėjai? Apie tai ir dar daugiau – vėliau straipsnyje.
Klasifikacija
Visų pirma, vėjai pasižymi stiprumu, kryptimi ir trukme. Gūsiai – tai stiprūs ir trumpalaikiai (iki kelių sekundžių) oro srautų judesiai. Jei pučia stiprus vidutinio trukmės (apie minutę) vėjas, tai vadinama škvalas. Ilgesnės oro srovės įvardijamos pagal jų stiprumą. Taigi, pavyzdžiui, lengvas vėjas,pūsti pakrantėje yra vėjas. Taip pat yra taifūnas, uraganas, audra, audra. Vėjų trukmė taip pat gali būti skirtinga. Pavyzdžiui, kai kurie trunka keletą minučių. Vėjas, priklausantis nuo temperatūrų skirtumo reljefo paviršiuje dieną, gali tęstis iki kelių valandų. Vietinę ir bendrą atmosferos cirkuliaciją sudaro pasatai ir musonai. Abi šios rūšys priskiriamos „pasauliniams“vėjams. Musonus sukelia sezoniniai temperatūros pokyčiai ir jie trunka iki kelių mėnesių. Pasatai yra oro masės, kurios nuolat juda. Jie atsiranda dėl temperatūros skirtumų skirtingose platumose.
Kaip paaiškinti vaikui, kodėl pučia vėjas?
Vaikams ankstyvame amžiuje šis reiškinys ypač domina. Vaikas nesupranta, kur susidaro oro srautas, todėl vienur jis yra, kitur – ne. Mažyliui užtenka tiesiog paaiškinti, kad, pavyzdžiui, žiemą dėl žemos temperatūros pučia š altas vėjas. Kaip vyksta šis procesas? Yra žinoma, kad oro srautas yra atmosferos dujų molekulių, judančių kartu viena kryptimi, masė. Nedidelis oro srautas, pučiantis daugiaaukštį pastatą, gali švilpti, nuplėšti praeivių kepures. Bet jei dujų molekulių masė yra didelio tūrio ir kelių kilometrų pločio, tada ji gali įveikti gana didelį atstumą. Uždarose patalpose oras praktiškai nejuda. Ir jūs netgi galite pamiršti apie jo egzistavimą. Bet jei atidengiate, pavyzdžiui, ranką iš judančio langoautomobilį, savo oda pajusite oro srautą, jo stiprumą ir spaudimą. Iš kur pučia vėjas? Srauto judėjimas atsiranda dėl slėgio skirtumo skirtingose atmosferos dalyse. Pažvelkime į šį procesą atidžiau.
Atmosferos slėgio skirtumas
Tai kodėl pučia vėjas? Vaikams kaip pavyzdį geriau pateikti užtvanką. Viena vertus, pavyzdžiui, vandens stulpelio aukštis yra trys, kita vertus, šeši metrai. Atidarius šliuzus, vanduo nutekės į tą vietą, kur jo mažiau. Tas pats atsitinka ir su oro srovėmis. Skirtingos atmosferos dalys turi skirtingą slėgį. Taip yra dėl temperatūros skirtumo. Šiltame ore molekulės juda greičiau. Dalelės yra linkusios išsisklaidyti viena nuo kitos skirtingomis kryptimis. Šiuo atžvilgiu šiltas oras yra labiau išleidžiamas ir sveria mažiau. Dėl to jame susidarantis slėgis mažėja. Jei temperatūra nukrenta, molekulės sudaro artimesnius grupes. Todėl oras sveria daugiau. Dėl to slėgis pakyla. Kaip ir vanduo, oras turi galimybę tekėti iš vienos zonos į kitą. Taigi srautas pereina iš aukšto slėgio srities į žemo slėgio sritį. Štai kodėl pučia vėjai.
Upeliukų judėjimas prie vandens telkinių
Kodėl vėjas pučia nuo jūros? Apsvarstykite pavyzdį. Saulėtą dieną spinduliai sušildo ir krantą, ir rezervuarą. Tačiau vanduo įšyla daug lėčiau. Taip yra dėl to, kad paviršiniai šilti sluoksniai iš karto pradeda maišytis su gilesniais, taigi ir š altais sluoksniais. BETČia pakrantė įšyla daug greičiau. Ir oras virš jo yra labiau išleidžiamas, o slėgis atitinkamai yra mažesnis. Atmosferos srautai iš rezervuaro veržiasi į krantą – į laisvesnę zoną. Ten jie sušilę kyla aukštyn, vėl atlaisvindami vietos. Vietoj to vėl pasirodo vėsus srautas. Taip cirkuliuoja oras. Paplūdimyje poilsiautojai kartais gali pajusti lengvą vėsų vėją.
Vėjų prasmė
Sužinojus, kodėl pučia vėjai, reikėtų pasakyti apie jų poveikį gyvybei Žemėje. Vėjas yra labai svarbus žmonių civilizacijai. Sūkuriuojančios srovės įkvėpė žmones kurti mitologinius kūrinius, išplėtė prekybinį ir kultūrinį diapazoną, darė įtaką istoriniams reiškiniams. Vėjai taip pat veikė kaip įvairių mechanizmų ir agregatų energijos tiekėjai. Dėl oro srovių judėjimo burlaiviai galėjo nukeliauti nemažus atstumus per vandenynus ir jūras, o oro balionai – per dangų. Šiuolaikiniams orlaiviams vėjai turi didelę praktinę reikšmę – jie leidžia sutaupyti degalų ir padidinti keliamąją galią. Tačiau reikia pasakyti, kad oro srovės gali pakenkti ir žmogui. Taigi, pavyzdžiui, dėl gradiento vėjo svyravimų galima prarasti orlaivio valdymo kontrolę. Mažuose vandens telkiniuose greitos oro srovės ir jų sukeliamos bangos gali sunaikinti pastatus. Daugeliu atvejų vėjai prisideda prie gaisro išplitimo. Apskritai su oro srovių susidarymu susiję reiškiniai įvairiai veikia gyvus daiktus.gamta.
Visuotiniai efektai
Daugelyje pasaulio dalių vyrauja oro masės su tam tikra judėjimo kryptimi. Ašigalių srityje, kaip taisyklė, vyrauja rytų, o vidutinio klimato platumose – vakarų vėjai. Tuo pačiu metu tropikuose oro srovės vėl ima rytų kryptimi. Pasieniuose tarp šių zonų – subtropinio kalnagūbrio ir poliarinio fronto – yra vadinamosios ramios zonos. Šiose zonose vėjų praktiškai nėra. Čia oro judėjimas daugiausia atliekamas vertikaliai. Tai paaiškina didelės drėgmės zonų (netoli poliarinio fronto) ir dykumų (netoli subtropinio kalnagūbrio) atsiradimą.
Tropika
Šioje planetos dalyje pasatai pučia vakarų kryptimi, artėdami prie pusiaujo. Dėl nuolatinio šių oro srovių judėjimo atmosferos masės Žemėje susimaišo. Tai gali pasireikšti dideliu mastu. Taigi, pavyzdžiui, pasatai, judantys virš Atlanto vandenyno, neša dulkes iš Afrikos dykumų teritorijų į Vakarų Indiją ir kai kurias Šiaurės Amerikos dalis.
Vietinis oro masės formavimosi poveikis
Išsiaiškinant, kodėl pučia vėjai, reikėtų pasakyti ir apie tam tikrų geografinių objektų buvimo įtaką. Vienas iš vietinių oro masių susidarymo padarinių yra temperatūrų skirtumas tarp ne itin atokių vietovių. Jį gali išprovokuoti skirtingi šviesos sugerties koeficientai arba skirtingipaviršiaus šiluminė talpa. Paskutinis poveikis ryškiausias tarp vandens paviršiaus ir žemės. Rezultatas yra vėjas. Kitas svarbus vietinis veiksnys yra kalnų sistemos.
Kalnų įtaka
Šios sistemos gali būti tam tikra kliūtis oro srautų judėjimui. Be to, kalnai daugeliu atvejų patys sukelia vėjo susidarymą. Oras virš kalvų įšyla labiau nei atmosferos masės virš tame pačiame aukštyje esančių žemumų. Tai prisideda prie žemo slėgio zonų susidarymo virš kalnų ir vėjo formavimosi. Šis efektas dažnai išprovokuoja kalnų-slėnių atmosferos judančių masių atsiradimą. Tokie vėjai vyrauja nelygiose vietovėse.
Padidėjusi trintis slėnio paviršiuje lemia lygiagrečio nukreipto oro srauto nukrypimą į netoliese esančių kalnų aukštį. Tai prisideda prie reaktyvinės didelio aukščio srovės susidarymo. Šio srauto greitis gali viršyti aplinkinio vėjo stiprumą iki 45%. Kaip minėta aukščiau, kalnai gali būti kliūtis. Aplenkiant grandinę srautas keičia kryptį ir stiprumą. Kalnų grandinių pokyčiai daro didelę įtaką vėjo judėjimui. Pavyzdžiui, jei kalnų grandinėje yra perėja, kurią įveikia atmosferos masė, tada srautas praeina ją pastebimai padidindamas greitį. Šiuo atveju veikia Bernulio efektas. Pažymėtina, kad net ir nedideli aukščio skirtumai sukelia vėjo greičio svyravimus. Dėl didelio oro greičio gradiento srautastampa neramus ir toks išlieka net už kalno lygumoje tam tikru atstumu. Toks poveikis kai kuriais atvejais yra ypač svarbus. Pavyzdžiui, jie svarbūs orlaiviams kylant ir leidžiantis kalnų aerodromuose.
