Wind ist ein Luftstrom, der sich in der Regel in horizontaler Richtung von einer Zone mit hohem Luftdruck zu einer Zone mit niedrigem Luftdruck bewegt. Seine Haupteigenschaften sind Richtung, Stärke und Dauer.

Wie entsteht der Wind?

Die Hauptursache für die Windbildung ist die ungleichmäßige Verteilung des atmosphärischen Drucks. Die Sonnenstrahlen, die die Erdoberfläche erreichen, erwärmen den Ozean und das Land. Darüber hinaus steigt die Temperatur in verschiedenen Teilen unseres Planeten ungleichmäßig an.

Beispielsweise sind die Äquatorzone und die entsprechenden Bänder am stärksten erwärmt. Die Temperatur des Meerwassers steigt weniger intensiv an als die Temperatur des Landes, Gewässer speichern jedoch länger Wärme.

Somit werden auch die Luftmassen ungleichmäßig erwärmt. Es bilden sich Zonen mit unterschiedlichen Drücken, die zur Luftzirkulation führen. Erwärmte Ströme (aufsteigend) aus der Niederdruckzone steigen also auf. Währenddessen steigt die gekühlte Luft (Abwinde) ab und strömt in den Niederdruckbereich.

Die Atmosphäre der Erde hört keine Sekunde auf. Der Prozess der Luftzirkulation ist globaler Natur. Wenn massive Ströme warmer und kalter Luft kollidieren, entstehen Winde unterschiedlicher Intensität.

Klassifizierung der Windgeschwindigkeit in Punkten auf der Beaufort-Skala

In der Welt ist es üblich, Wind nach Geschwindigkeit und Kraft in Punkten von 0 bis 12 zu unterscheiden. Hierfür wird die vom irischen Seemann, Kartographen und Militäradmiral Francis Beaufort entwickelte Beaufort-Skala verwendet.

Beaufort hatte viele Verdienste und Talente, aber gerade dank dieser Größenordnung erlangte er weltweite Berühmtheit. Während seines Dienstes in der Marine beobachtete Francis regelmäßig den Wind. Er schrieb die Daten in ein Tagebuch. In Zukunft half ihm die Beobachtung bei der Entwicklung der Skala, die 1838 offiziell genehmigt wurde.

Interessante Tatsache: Um Francis Beauforts herausragenden Leistungen Tribut zu zollen, wurde er nach dem Meer, der antarktischen Insel und dem Kap im Norden Kanadas benannt.

Im 20. Jahrhundert wurde die Beaufort-Skala fertiggestellt: Das System von 12 Punkten wurde auf 17 erweitert, so dass besonders starke Winde wie Taifune klassifiziert werden konnten. Die erweiterte Version wird jedoch nur in Gebieten verwendet, in denen solche Taifune häufig auftreten (China, Taiwan usw.).

Nach der Beaufort-Skala wird die Windstärke nach 2 Kriterien bestimmt:

• die Aufregung des offenen Meeres;
• die Wirkung von Wind auf Landobjekte.

Dementsprechend gibt es zwei Tabellen: eine für Land, die andere für den offenen Ozean. Die Tabelle für Land zeigt Windstärke und Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde. Bei der zweiten Option wird die Windgeschwindigkeit in Knoten angegeben. Beide Skalen zeigen gemeinsame Merkmale an, die die Stärke des Luftstroms bestimmen können.

Windrichtung

Die Windrichtung hängt hauptsächlich von der Differenz des Luftdrucks und der Erdrotation ab. Es wurde festgestellt, dass an den Polen des Planeten Ostwinde vorherrschen. In der gemäßigten Zone beider Hemisphären wehen die Winde nach Westen.

In der tropischen Zone gibt es Luftströmungen nach Osten. Es gibt auch große Gebiete, in denen sich der Wind vertikal bewegt, wobei die Regel des niedrigen und hohen atmosphärischen Drucks eingehalten wird. Dies sind subtropische und subpolare Zonen.

In der Klimatologie und Meteorologie gibt es das Konzept einer Windrose. Dies ist ein Vektortypendiagramm, das das Windregime in einem bestimmten Gebiet basierend auf kontinuierlicher Beobachtung anzeigt.

Die Windrose ist ein Polygon, dessen Strahlen von der Mitte des Diagramms abweichen. An der Länge jedes Strahls können Sie messen, wie oft der Wind in eine bestimmte Richtung weht. Diese Informationen werden beim Bau von Infrastruktureinrichtungen (Straßen, Landebahnen usw.) und in vielen anderen Branchen berücksichtigt.

Interessante Tatsache: Eine echte Windrose hat notwendigerweise unterschiedliche Strahlen. Wenn alle Strahlen im Bild gleichmäßig verteilt sind, ist dies nur eine grafische Darstellung der Kardinalpunkte.

Arten von Winden

Gemäß der Hauptklassifikation werden Winde in konstante (oder vorherrschende) und saisonale Winde unterteilt.

Es werden permanente Winde genannt, die ihre Richtung nicht ändern. Sie entstehen durch den Kontakt von Hoch- und Niederdruckzonen. Saisonale Winde ändern dementsprechend ihre Richtung je nach aktueller Jahreszeit.

Eine separate Kategorie wird auch von lokalen Winden gebildet. Dies sind Luftmassen, die nur in bestimmten Bereichen des Planeten zirkulieren. Darüber hinaus bestimmen sie die klimatischen Bedingungen dieser Zone.

Dauerhaft

Sorten vorherrschender Winde:

• Passatwinde;
• Western
• östlich.

Passatwinde - Winde, die aus dem Osten zwischen den Tropen wehen und zum Äquator rauschen. Sie sind durch einen windstillen Streifen getrennt. Es sind die Passatwinde, die tropische Wirbelstürme in westlicher Richtung lenken.

Die gemäßigten Westwinde repräsentieren Luftströmungen, die in gemäßigten Breiten vorherrschen - zwischen 35 und 65 Grad Nord und Süd. Sie bewegen sich von West nach Ost.

Ostwinde der Polarregionen werden von Hochdruckzonen zu Niederdruckzonen geleitet.

Saisonal

Saisonale Winde werden durch eine Kategorie dargestellt - Monsun. Sie wehen seit mehreren Monaten in den Tropen. Gleichzeitig ändern Monsune zweimal im Jahr scharf ihre Richtung.

Im Sommer strömt Luft vom Ozean zum Land und im Winter umgekehrt - vom Festland zum Ozean. Monsune bringen in der warmen Jahreszeit viel Regen mit sich. Die Bildung von Winden erfolgt im Osten und Südosten Asiens.

Lokal

Lokale Winde sind am unterschiedlichsten. Unter diesen können die folgenden Typen unterschieden werden:

1. Die Brise ist ein warmer Luftstrom an der Kreuzung von Meerwasserkörpern und Küste. Ändert zweimal am Tag die Richtung. Tagsüber weht eine Brise vom Meer zur Landung, nachts - von der Küste zum Meer.
2. Samum ist ein trockener Wüstenwind, der enorme Sandmassen trägt. Es kommt in den afrikanischen Wüsten und auf der Arabischen Halbinsel vor.
3. Sirocco - Luft strömt über Nordafrika und das Mittelmeer, die nach Südwesten und Süden ausgerichtet sind.
4. Bora - Winde bildeten sich in Gebieten, in denen Berge an die Meere grenzen. Die Temperatur der Bäche hängt von der Jahreszeit ab. Die Richtung ist von den Bergen zum Meer.
5. Fönn - Wind weht Böen von den Bergen in Richtung der Täler. Es zeichnet sich durch Trockenheit aus und entsteht durch Höhenunterschiede auf kleinem Raum. Verteilt in den Bergregionen Nordamerikas, Eurasien.
6. Trockener Wind - tritt in der gemäßigten Zone über den Steppen und Wüsten auf. Die Luft ist trocken und heiß.
7. Norder ist ein Wind, der im Golf von Mexiko beobachtet wird und aus dem Norden weht.
8. Zuyd - der Name bezieht sich auf den Südwind am Nordpol.
9. Marshmallows - ein Luftstrom im östlichen Teil des Mittelmeers, der in der warmen Jahreszeit auftritt.

Es gibt auch ungewöhnliche Arten von Winden, wie einen Tornado (ein in Nordamerika gefundener Hurrikan), einen Habub (afrikanische Sandstürme), einen Schneesturm (ein kanadischer Schneesturm wie ein sibirischer Schneesturm), Hamsin (ein heißer Sturm in Saudi-Arabien, der ungefähr 50 Tage dauert) und andere .

Wie wird die Windgeschwindigkeit gemessen?

Zur Messung der Windgeschwindigkeit wurden spezielle Instrumente namens Anemometer erfunden. Sie sind mechanisch, Ultraschall und thermisch. Mechanisch sind in Tasse und Schaufel unterteilt.

Ein Tassenanemometer wird als das häufigste angesehen. Eine solche Vorrichtung besteht aus halbkugelförmigen Schalen und einem Rotor. In diesem Fall sind die Schalen am Rotor montiert und wenn der Wind weht, beginnen sie sich zu drehen.

Grundlage dieser Messmethode ist die Druckdifferenz, die der Wind auf der konvexen und konkaven Seite der Schalen erzeugt. Die Rotordrehzahl entspricht der Windgeschwindigkeit.

Was bestimmt die Geschwindigkeit und Stärke des Windes?

Die Windgeschwindigkeit hängt davon ab, wie groß der Unterschied im Luftdruck zwischen den Gebieten ist. Je schneller sich der Wind bewegt, desto größer ist der Indikator für seine Stärke, mit der die Strömung auf umgebende Objekte wirkt.

Zum Beispiel können wir drei Gebiete nehmen: Auf einem Barometer zeigt es 765 mm Quecksilbersäule, auf dem anderen 760 mm, auf dem dritten 750. Der Wind aus dem ersten Gebiet ist im dritten Gebiet stärker und schneller als im zweiten, da der Druckunterschied größer ist .

Welche Winde verursachen die Bildung verschiedener Strömungen?

Meeresströmungen sind starke Wasserströme, die sich ständig bewegen oder in den Meeren und Ozeanen regelmäßig auftreten. Strömungen entstehen aus verschiedenen Gründen, von denen einer Wind ist.

Durch den Wind verursacht, werden die Strömungen in zwei Arten unterteilt:

1. Drift - entstehen nur unter dem Einfluss des Windes.
2. Wind (kombiniert) - entstehen nicht nur aufgrund der Stärke des Windes, sondern in Verbindung mit unterschiedlicher Wasserdichte auch der Neigung des Meeresspiegels.

Die Strömungsrichtung hängt davon ab, in welche Richtung sich der Luftstrom bewegt. Windströmungen sind immer nur oberflächlich. Die stärksten unter ihnen sind die Westwinde mit einer Länge von etwa 30.000 km sowie die Strömungen im Südpassat.

Interessante Tatsache: Der Verlauf der Westwinde oder des antarktischen Zirkumpolar ist der einzige Wasserstrom, der durch alle Meridiane fließt.

So verursachen Meeresströmungen Monsun, Passatwinde und Westwinde.

Warum ist der Winterdruck über Land höher als über dem Meer und im Sommer umgekehrt?

Im Winter kühlt das Festland schneller ab als das Meerwasser. Dadurch kühlt sich die Luft über dem Festland ab und das Druckniveau steigt an. Über der Wassersäule ist die Luft wärmer und der Druck niedriger.

Im Sommer ist das Gegenteil der Fall. Die Erdoberfläche erwärmt sich schneller, so dass sich darüber ein Niederdruckbereich bildet. Über dem kalten Ozean - hoher Druck.

Dies bestimmt auch die Richtung des Monsuns zu verschiedenen Jahreszeiten. Der Sommermonsun weht in Richtung Festland und der Wintermonsun in Richtung Meer.

Menschliche Nutzung des Windes

Wind ist eine elementare Energiequelle, die darüber hinaus umweltfreundlich ist. Und die Erhaltung der Ökologie ist eine der aktuellen Hauptaufgaben der Menschheit. Interessanterweise dient die Kraft des Windes seit langer Zeit den Menschen.

Bisher waren dies die einfachsten Geräte wie Mühlen. Integrierte Windkraftanlagen befinden sich im Bau, mit deren Hilfe Windkraft in Strom umgewandelt wird.

Windenergie kann in folgende Energiearten umgewandelt werden:

• kinetisch - für die Bewegung von Segelschiffen (in der Vergangenheit), Flüge von Ballons;
• mechanisch - für Anlagen, die Wasser pumpen und Getreide mahlen (veraltete Methoden);
• elektrisch - zur Stromerzeugung.

Nach Potenzial steht Windenergie nach Sonneneinstrahlung, Kohle, Uran, Öl und Erdgas an sechster Stelle in der Liste der möglichen Quellen. Die mögliche Strommenge, die aus Windkraftanlagen gewonnen werden kann, beträgt also etwa 25-700 TW pro Jahr.

Interessante Tatsache: Nach Berechnungen des Global Wind Energy Council wird durch die aktive Entwicklung der Windenergie die Menge an Kohlendioxid, die in die Atmosphäre abgegeben wird, um 1,5 Milliarden Tonnen pro Jahr reduziert.

Führende Länder in der Windenergie (2015):

1. China - 115.000 MW.
2. USA - 65.000 MW.
3. Deutschland - 39.000 MW.
4. Spanien - 22.000 MW.
5. Indien - 22.000 MW.
6. Großbritannien - 12.000 MW.
7. Kanada - 10.000 MW.
8. Frankreich - 9.000 MW.
9. Italien - 8.000 MW.
10. Brasilien - 6.000 MW.

In Russland ist die Windenergie schlecht entwickelt, und dafür gibt es mehrere Gründe. Erstens beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit im gesamten Gebiet etwa 5 m / s (jährliche Berechnungen). Dies ist ein unzureichender Indikator für Standardinstallationen, sodass die Kosten für zusätzliche Ausrüstung hinzukommen.

Zweitens ist es vorzuziehen, stabile Energiequellen zu wählen, die von verschiedenen Faktoren (insbesondere natürlichen) unabhängig sind. Die Windenergie in unserem Land ist mit vielen anderen Mängeln verbunden, insbesondere wenn es um kleine Mengen geht. Zum Beispiel die hohen Kosten für Ausrüstung, problematischer Betrieb, Wartung von Systemen usw.

Wert in der Natur

Wind ist der wichtigste natürliche Faktor, der die Bestandteile der Natur beeinflusst: klimatische Bedingungen, geologische Prozesse, Pflanzen, Tiere usw.

Die Haupteffekte von Winden:

1. Die Entstehung starker Meeresströmungen, die das Klima der Umgebung bestimmen.
2. Erosion des Bodens durch Blasen kleiner Partikel.
3. Die Bildung neuer Landformen. Zum Beispiel führt die Übertragung und Verlegung von Sand durch den Wind zum Auftreten von Sanddünen.
4. Wüstentransport und Luftverschmutzung. Zum Beispiel wehen im Sommer Passatwinde auf der Nordhalbkugel. Gleichzeitig nähern sie sich allmählich den Gebieten subtropischer Wüsten. Infolgedessen erreicht Staub aus der Sahara während der gesamten Saison den südöstlichen Teil Nordamerikas.
5. Die Ausbreitung von Bränden. Wind ist einer der Hauptfaktoren, die die rasche Ausbreitung von Bränden, insbesondere Waldbränden, beeinflussen.
6. Wirkung auf Pflanzen. Luftströme verbreiten die Samen einiger Pflanzen, begrenzen das Wachstum von Bäumen und können durch transportierte feste Partikel auch mechanische Schäden verursachen.
7. Wirkung auf Tiere. Wind verstärkt Kälte in Kombination mit niedrigen Temperaturen - dies ist der Hauptaspekt seiner Auswirkungen auf die Tierwelt. Zum Beispiel sind Pinguine, Vögel und Insekten gezwungen, sich an den Einfluss des Windes anzupassen. Die Bewegung von Luftmassen ist für einige Arten von Vorteil - Hirsche erkennen Raubtiere aufgrund des akuten Geruchssinns aus der Ferne.

Interessante Tatsache: Die bekanntesten Pflanzen, die sich dank des Windes ausbreiten, sind Löwenzahn, Ahorn und Tumbleweed. Die Bestäubung vieler Pflanzen erfolgt durch Pollenübertragung.

Warum weht der Wind tagsüber vom Meer zum Land und nachts umgekehrt?

Der zugrunde liegende Faktor ist die Temperatur und der entsprechende atmosphärische Druck, wie dies bei Winter- / Sommermonsunen der Fall ist. Aber der Wind, der sich an der Grenze zwischen Land und Meer bildet, hat seinen eigenen Namen - eine Brise.

Tagsüber erwärmt sich das Land schneller als Wasser, sodass der Wind in die Niederdruckzone bläst. Nachts kühlt sich die Erdoberfläche schneller ab und das Wasser bleibt warm, sodass die Brise ihre Richtung ändert und in Richtung Meer weht.

Jenseits der Erde

Außerhalb unseres Planeten werden verschiedene Arten von Winden unterschieden:

• Solar;
• planetarisch;
• Außerirdischer.

Der Sonnenwind ist nicht die Bewegung von Luftströmungen, sondern das Plasma, das die Sonnenatmosphäre emittiert. Dieses Phänomen tritt bei einer Geschwindigkeit von etwa 400 km / s auf. Die Heliosphäre ist ein großer Teil des interstellaren Raums, der das Sonnensystem umgibt und vom Sonnenwind gebildet wird.

Interessante Tatsache: Das Erdmagnetfeld verhindert, dass der Wind in die Atmosphäre gelangt. Aber manchmal sind Blitze auf der Sonne so stark, dass der Sonnenwind diesen Schutz dennoch durchbricht und Aurora, magnetische Stürme verursacht.

Ein Planetenwind ist die Bewegung von Gasen in der oberen Atmosphäre des Planeten. Dadurch verliert der Planet die Fähigkeit, mit anderen Gaspartikeln zu interagieren. Wenn solche Prozesse viele Jahre andauern, kann der Planet seine Atmosphäre, Wasserversorgung usw. verlieren.

Auf anderen Planeten gibt es auch verschiedene Winde. Auf der Venus blasen sie mit einer Geschwindigkeit von 83 m / s und können in wenigen Erdentagen um den Planeten fliegen. Auf dem Jupiter erreicht der Wind 100 m / s oder mehr. Die stärksten Ströme auf dem Saturn sind etwa 375 m / s.

Interessante Tatsache: Es ist bekannt, dass es auf dem Mars verschiedene Arten von Winden gibt. Zum Beispiel Staubtornados und Winde, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 110 m / s von den Polen wehen.

Schau das Video: What Coastal Landforms are formed by Deposition? (November 2024).