Kasi ya upepo katika kipimo cha Beaufort na mita kwa sekunde

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Upepo ni mwendo wa hewa katika mwelekeo mlalo kwenye uso wa dunia. Katika mwelekeo gani inavuma inategemea usambazaji wa maeneo ya shinikizo katika anga ya sayari. Makala haya yanahusu masuala yanayohusiana na kasi ya upepo na mwelekeo.

Vani ya hali ya hewa au anemone

Labda tukio nadra katika asili kutakuwa na hali ya hewa tulivu, kwa sababu unaweza kuhisi upepo mwepesi unavuma kila wakati. Tangu nyakati za zamani, wanadamu wamekuwa wakipendezwa na mwelekeo wa harakati za hewa, kwa hivyo kinachojulikana kama anemone ya hali ya hewa au anemone iligunduliwa. Kifaa ni mshale unaozunguka kwa uhuru kwenye mhimili wima chini ya ushawishi wa nguvu ya upepo. Anaonyesha mwelekeo wake. Ukiamua mahali penye upeo wa macho kutoka ambapo upepo unavuma, basi mstari uliochorwa kati ya hatua hii na mwangalizi utaonyesha mwelekeo wa harakati za hewa.

Ili mtazamaji atume habari kuhusu upepo kwa watu wengine, dhana kama vile kaskazini, kusini, mashariki, magharibi na michanganyiko yao mbalimbali hutumiwa. Kwa kuwa jumla ya pande zote huunda mduara, uundaji wa manenopia inarudiwa na thamani inayolingana katika digrii. Kwa mfano, upepo wa kaskazini unamaanisha 0o(sindano ya dira ya samawati inaelekea kaskazini).

Dhana ya waridi wa upepo

Tukizungumza kuhusu mwelekeo na kasi ya mwendo wa umati wa hewa, maneno machache yanapaswa kusemwa kuhusu kufufuka kwa upepo. Ni mduara wenye mistari inayoonyesha jinsi hewa inavyotiririka. Kutajwa kwa mara ya kwanza kwa ishara hii kulipatikana katika vitabu vya mwanafalsafa wa Kilatini Pliny Mzee.

Mduara mzima, unaoakisi mwelekeo wa mlalo unaowezekana wa kusogea mbele kwa hewa, umegawanywa katika sehemu 32 kwenye rose ya upepo. Zile kuu ni kaskazini (0^o au 360^o), kusini (180^o), mashariki (90^o) na Magharibi (270^o). Sehemu nne zinazotokana za duara zimegawanywa zaidi, na kutengeneza kaskazini-magharibi (315^o), kaskazini mashariki (45^o), kusini-magharibi (225o^{) na kusini mashariki (135}o^{). Sehemu 8 zinazotokana za mduara zimegawanywa tena kwa nusu kila mmoja, ambayo huunda mistari ya ziada kwenye rose ya upepo. Kwa kuwa kuna mistari 32 mwishoni, umbali wa angular kati yao ni 11.25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Kumbuka kwamba kipengele bainifu cha waridi wa upepo ni picha ya fleur-de-lis iliyoko juu ya ishara ya kaskazini (N).

Upepo unavuma kutoka wapi?

Misogeo ya mlalo ya wingi mkubwa wa hewa kila mara hufanywa kutoka maeneo yenye shinikizo la juu hadi maeneo yenye msongamano mdogo wa hewa. Wakati huo huo, unaweza kujibu swali, ni nini kasi ya upepo, kwa kujifunzaeneo kwenye ramani ya kijiografia ya isobars, ambayo ni, mistari pana ambayo shinikizo la hewa ni thabiti. Kasi na mwelekeo wa harakati za raia wa hewa huamuliwa na mambo makuu mawili:

• Upepo kila wakati huvuma kutoka maeneo ambayo kuna anticyclone hadi maeneo yaliyofunikwa na kimbunga. Unaweza kuelewa hili ikiwa unakumbuka kwamba katika kesi ya kwanza tunazungumzia kanda za shinikizo la juu, na katika kesi ya pili - chini.
• Kasi ya upepo inalingana moja kwa moja na umbali unaotenganisha isoba mbili zilizo karibu. Hakika, umbali huu mkubwa, kupungua kwa shinikizo kutaonekana dhaifu (katika hisabati wanasema gradient), ambayo ina maana kwamba harakati ya mbele ya hewa itakuwa polepole kuliko katika kesi ya umbali mdogo kati ya isobars na gradients kubwa ya shinikizo.

Mambo yanayoathiri kasi ya upepo

Mojawapo na la muhimu zaidi tayari limesemwa hapo juu - hii ni gradient ya shinikizo kati ya wingi wa hewa jirani.

Kando na hili, wastani wa kasi ya upepo inategemea topografia ya uso unaovuma. Ukiukwaji wowote katika uso huu huzuia kwa kiasi kikubwa kusonga mbele kwa raia wa hewa. Kwa mfano, kila mtu ambaye amekuwa milimani angalau mara moja anapaswa kutambua kwamba upepo ni dhaifu kwenye mguu. Kadiri unavyopanda mlima, ndivyo upepo unavyohisi kuwa na nguvu zaidi.

Kwa sababu hiyo hiyo, pepo huvuma kwa nguvu zaidi juu ya uso wa bahari kuliko juu ya nchi kavu. Mara nyingi huharibiwa na mifereji ya maji, iliyofunikwa na misitu, vilima na safu za milima. Inhomogeneities hizi zote, ambazo haziko juubahari na bahari, punguza kasi ya upepo wowote.

Juu juu ya uso wa dunia (kwa mpangilio wa kilomita kadhaa) hakuna vizuizi kwa mwendo wa mlalo wa hewa, kwa hivyo kasi ya upepo katika troposphere ya juu ni kubwa.

Kipengele kingine ambacho ni muhimu kuzingatia unapozungumzia kasi ya mwendo wa raia wa hewa ni nguvu ya Coriolis. Inatolewa kwa sababu ya mzunguko wa sayari yetu, na kwa kuwa anga ina mali isiyo na nguvu, harakati yoyote ya hewa ndani yake inapotoshwa. Kutokana na ukweli kwamba Dunia inazunguka kutoka magharibi hadi mashariki kuzunguka mhimili wake yenyewe, hatua ya nguvu ya Coriolis inaongoza kwa kupotoka kwa upepo kwenda kulia katika ulimwengu wa kaskazini, na kushoto katika kusini.

Cha ajabu, athari hii ya nguvu ya Coriolis, ambayo haitumiki katika latitudo za chini (tropiki), ina ushawishi mkubwa kwa hali ya hewa ya maeneo haya. Ukweli ni kwamba kupungua kwa kasi ya upepo katika nchi za hari na ikweta kunakabiliwa na uboreshaji ulioongezeka. Hili la mwisho, kwa upande wake, husababisha kutokea kwa mawingu makali ya cumulus, ambayo ni vyanzo vya mvua kubwa ya kitropiki.

Kifaa cha kupima kasi ya upepo

Ni kipima sauti, ambacho kina vikombe vitatu vilivyo katika pembe ya 120o vinavyohusiana, na vimewekwa kwenye mhimili wima. Kanuni ya uendeshaji wa anemometer ni rahisi sana. Wakati upepo unapopiga, vikombe hupata shinikizo lake na kuanza kuzunguka kwenye mhimili. Nguvu ya shinikizo la hewa, kasi wao huzunguka. Baada ya kipimokasi ya mzunguko huu, unaweza kuamua kwa usahihi kasi ya upepo katika m / s (mita kwa pili). Anemomita za kisasa zina mifumo maalum ya umeme inayokokotoa thamani iliyopimwa kwa kujitegemea.

Kifaa cha kasi ya upepo kulingana na mzunguko wa vikombe sio pekee. Kuna chombo kingine rahisi kinachoitwa bomba la pitot. Kifaa hiki hupima shinikizo dhabiti na tuli la upepo, tofauti kati ya ambayo inaweza kuhesabu kasi yake kwa usahihi.

Mizani ya Beaufort

Maelezo kuhusu kasi ya upepo, yanayoonyeshwa kwa mita kwa sekunde au kilomita kwa saa, kwa watu wengi - na hasa kwa mabaharia - hayasemi kidogo. Kwa hivyo, katika karne ya 19, admirali wa Kiingereza Francis Beaufort alipendekeza kutumia kipimo fulani cha majaribio kwa ajili ya tathmini, ambacho kinajumuisha mfumo wa pointi 12.

Kadiri mizani ya Beaufort inavyokuwa juu, ndivyo upepo unavyovuma. Kwa mfano:

• Nambari 0 inalingana na utulivu kabisa. Pamoja nayo, upepo huvuma kwa kasi isiyozidi 1 mph, ambayo ni, chini ya 2 km / h (chini ya 1 m / s).
• Katikati ya mizani (nambari 6) inalingana na upepo mkali, ambao kasi yake hufikia 40-50 km/h (11-14 m/s). Upepo wa aina hiyo una uwezo wa kuinua mawimbi makubwa juu ya bahari.
• Beaufort Maximum (12) ni kimbunga kinachozidi 120 km/h (zaidi ya 30 m/s).

Pepo kuu kwenye sayari ya Dunia

Kwa kawaida huainishwa katika angahewa ya sayari yetu kama mojawapo ya aina nne:

• Kilimwengu. Huundwakutokana na uwezo tofauti wa mabara na bahari kupata joto kutokana na miale ya jua.
• Msimu. Upepo huu hubadilika kulingana na msimu wa mwaka, ambao huamua ni kiasi gani cha nishati ya jua eneo fulani la sayari hupokea.
• Ndani. Zinahusishwa na upekee wa eneo la kijiografia na topografia ya eneo husika.
• Inazunguka. Hizi ndizo miondoko ya nguvu zaidi ya wingi wa hewa ambayo husababisha kutokea kwa vimbunga.

Kwa nini ni muhimu kusoma upepo?

Mbali na ukweli kwamba habari kuhusu kasi ya upepo imejumuishwa katika utabiri wa hali ya hewa, ambao kila mwenyeji wa sayari huzingatia maishani mwake, harakati za anga huchukua jukumu kubwa katika michakato kadhaa ya asili.

Kwa hivyo, yeye ni mbeba chavua ya mimea na anahusika katika usambazaji wa mbegu zao. Aidha, upepo ni mojawapo ya vyanzo vikuu vya mmomonyoko wa ardhi. Athari yake ya uharibifu huonekana zaidi katika jangwa, wakati ardhi inabadilika sana wakati wa mchana.

Pia tusisahau kuwa upepo ni nishati wanayotumia watu katika shughuli za kiuchumi. Kulingana na makadirio ya jumla, nishati ya upepo hufanya takriban 2% ya nishati ya jua inayoanguka kwenye sayari yetu.