// Вие четете...

Стихийни бедствия

Вятърът.

„Навикът често е по-силен от обучението.“

Вятърът в граничния слой на атмосферата.

Близо до земната повърхност вятърът силно отслабва под влияние на силата на триене и така нареченото прилепване, тоест скоростта на вятъра достига до нула, тънък слой над земната повърхност, наречен слой на грапавост. Скоростта на вятъра над грапава повърхност (а всички реални повърхности са грапави) се превръща в нула по чисто механични причини: молекулите на въздуха се удрят в неравностите на повърхността и губят скорост в постъпателното си движение. Извършвайки хаотични движения тези молекули се сблъскват с други молекули, понижавайки тяхната скорост и т.н. Възниква сила на молекулярно триене. Под влияние на тази сила скоростта на вятъра достига стойност нула в слоя с дебелина от няколко милиметра, наречен вискозитетен под слой. При сблъсъка с неравностите скорост губят не само молекулите, но и въздушните частици – турбулентните молове. Тяхното хаотично преместване по вертикала води до загуба на скорост в постъпателното движение в слоя на грапавост. Дебелината на този слой се характеризира с параметрите на грапавост и се изменя от стотни от сантиметъра (от 0,03 см за пустиня, до 0,05 – 0,1 см за сняг) до няколко сантиметра (0,2 до 9 см за трева, 5 см за пшеничено поле), а може да достигне и до няколко метра (за гора или град). Движението на въздуха в слоя на грапавост е турбулентно, при това скоростта на отделните частици участващи в него може да бъде значителна, но те доколкото са насочени в разни посоки, то при усредняване на скоростта за постъпателното движение, се получава значение нула.
В граничния слой направлението на скоростта на вятъра се отклонява от изобарите в страната на ниското налягане. Близо до земната повърхност на определен обем въздух ще действат освен баричния градиент и отклоняващата сила, ще действа и силата на триене. Силата на триене близо до земната повърхност ще има направление почти противоположно на направлението на вятъра.
Баричният градиент не зависи от скоростта на вятъра и е насочен по нормалата към изобарите. Отклоняващата сила винаги е насочена под прав ъгъл към скоростта на вятъра. При установило се движение (скоростта на вятъра не се изменя с времето) между трите сили ще съществува равновесие, тоест векторната сумарна сила на триене и отклоняващата трябва да е равна и противоположна по направление на силата на баричния градиент. Такова равновесие може да бъде достигнато само в случай, когато градиентния вятър е отклонен в страната на ниското налягане. Ъгълът между изобарите и скоростта на вятъра се нарича ъгъл на отклонение. Той зависи от резултантната на силата на триене, колкото тя е по-голяма, толкова ъгълът на отклонение е по-голям. По тази причина ъгълът на отклонение над сушата е по-голям отколкото над морето, като над сушата той достига 30 – 40°, а над морето 20 – 30°.
С увеличаване на височината резултантната на силата на триене отслабва и благодарение на което скоростта на вятъра се увеличава с височината и под влиянието на отклоняващата сила се отклонява в дясно, приближавайки се към градиентния вятър. За северното полукълбо с увеличение на височината скоростта на вятъра се увеличава и завива на дясно.
Близо до земната повърхност, на височината на ветропоказателя, вятърът е насочен така, щото ако застанем с лице по направление на вятъра, то ниското налягане ще е от ляво и малко напред, а високото налягане ще се намира в дясно и малко назад. Това правило позволява по наблюдение за вятъра да си представим разпределението на налягането в хоризонтална плоскост при отсъствие на друга информация.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар