Beaufort ölçeğinde rüzgar hızı ve saniyede metre

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Rüzgar, havanın dünya yüzeyi boyunca yatay yönde hareketidir. Hangi yöne üflediği, gezegenin atmosferindeki basınç bölgelerinin dağılımına bağlıdır. Makale, rüzgar hızı ve yönü ile ilgili sorunları ele alıyor.

Rüzgar gülü veya anemon

Belki de doğada ender rastlanan bir olay kesinlikle sakin bir hava olacaktır, çünkü her zaman hafif bir esinti esiyormuş gibi hissedebilirsiniz. Antik çağlardan beri, insanlık hava hareketinin yönü ile ilgilendi, bu nedenle sözde rüzgar gülü veya anemon icat edildi. Cihaz, rüzgar kuvvetinin etkisi altında dikey bir eksende serbestçe dönen bir oktur. Yönünü gösteriyor. Ufukta rüzgarın estiği noktayı belirlerseniz, bu nokta ile gözlemci arasına çizilen çizgi hava hareketinin yönünü gösterecektir.

Bir gözlemcinin rüzgarla ilgili bilgileri diğer insanlara iletebilmesi için kuzey, güney, doğu, batı gibi kavramlar ve bunların çeşitli kombinasyonları kullanılır. Tüm yönlerin toplamı bir daire oluşturduğundan, sözlü formülasyonderece cinsinden karşılık gelen değerle de çoğ altılır. Örneğin, kuzey rüzgarı 0o(mavi pusula iğnesi kuzeyi gösterir) anlamına gelir.

Rüzgar gülü konsepti

Hava kütlelerinin hareket yönü ve hızı hakkında konuşurken, rüzgar gülü hakkında birkaç söz söylenmelidir. Havanın nasıl aktığını gösteren çizgiler içeren bir dairedir. Bu sembolün ilk sözü, Latin filozof Yaşlı Pliny'nin kitaplarında bulundu.

Havanın ileri hareketinin olası yatay yönlerini yansıtan tüm daire, rüzgar gülü üzerinde 32 parçaya bölünmüştür. Başlıcaları kuzey (0^o veya 360^o), güney (180^o), doğu (90^o) ve Batı (270^o). Dairenin ortaya çıkan dört parçası daha da bölünerek kuzeybatı (315^o), kuzeydoğu (45^o), güneybatı (225o^{) ve güneydoğu (135}o^{). Ortaya çıkan dairenin 8 parçası yine her biri yarıya bölünür, bu da rüzgar gülü üzerinde ek çizgiler oluşturur. Sonunda 32 çizgi olduğu için aralarındaki açısal uzaklık 11.25}o ⁽³⁶⁰o^/32)'dir.

Rüzgar gülünün ayırt edici özelliğinin kuzey işaretinin (N) üzerinde yer alan bir zambak resmi olduğuna dikkat edin.

Rüzgar nereden esiyor?

Büyük hava kütlelerinin yatay hareketleri her zaman yüksek basınçlı alanlardan düşük hava yoğunluklu alanlara doğru gerçekleştirilir. Aynı zamanda rüzgar hızı nedir sorusuna da ders çalışarak cevap verebilirsiniz. İzobarların coğrafi haritasındaki konum, yani içinde hava basıncının sabit olduğu geniş çizgiler. Hava kütlelerinin hareket hızı ve yönü iki ana faktör tarafından belirlenir:

• Rüzgar daima bir antisiklonun olduğu alanlardan bir siklonun kapsadığı alanlara doğru eser. İlk durumda yüksek basınç bölgelerinden bahsettiğimizi ve ikinci durumda - düşük olduğunu hatırlarsanız bunu anlayabilirsiniz.
• Rüzgar hızı, iki bitişik izobarı ayıran mesafeyle doğru orantılıdır. Aslında, bu mesafe ne kadar büyük olursa, basınç düşüşü o kadar zayıf hissedilir (matematikte gradyan derler), bu da havanın ileri hareketinin izobarlar ve büyük basınç gradyanları arasındaki küçük mesafeler durumunda olduğundan daha yavaş olacağı anlamına gelir.

Rüzgar hızını etkileyen faktörler

Bunlardan biri ve en önemlisi yukarıda zaten dile getirildi - bu komşu hava kütleleri arasındaki basınç gradyanı.

Bunun yanı sıra ortalama rüzgar hızı, estiği yüzeyin topografyasına bağlıdır. Bu yüzeydeki herhangi bir düzensizlik, hava kütlelerinin ileri hareketini önemli ölçüde engeller. Örneğin, en az bir kez dağlarda bulunan herkes, rüzgarların eteklerinde zayıf olduğunu fark etmiş olmalıdır. Dağın yamacına ne kadar yükseğe tırmanırsanız, rüzgar o kadar güçlü hisseder.

Aynı nedenle, rüzgarlar deniz yüzeyinde karadan daha güçlü eser. Genellikle ormanlar, tepeler ve sıradağlarla kaplı vadiler tarafından aşındırılır. Yukarıda olmayan tüm bu homojensizliklerdenizler ve okyanuslar, herhangi bir rüzgar esintisini yavaşlatın.

Dünya yüzeyinden yüksekte (birkaç kilometre mertebesinde) havanın yatay hareketine hiçbir engel yoktur, bu nedenle üst troposferdeki rüzgar hızı yüksektir.

Hava kütlelerinin hareket hızından bahsederken göz önünde bulundurulması gereken bir diğer faktör de Coriolis kuvvetidir. Gezegenimizin dönüşü nedeniyle oluşur ve atmosfer atalet özelliklerine sahip olduğundan, içindeki herhangi bir hava hareketi saptırılır. Dünyanın kendi ekseni etrafında batıdan doğuya dönmesi nedeniyle Coriolis kuvvetinin etkisi rüzgarın kuzey yarım kürede sağa, güney yarım kürede sola sapmasına neden olur.

Tuhaf bir şekilde, Coriolis kuvvetinin düşük enlemlerde (tropikler) ihmal edilebilir olan bu etkisi, bu bölgelerin iklimi üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Gerçek şu ki, tropik bölgelerde ve ekvatorda rüzgar hızındaki yavaşlama, artan yukarı akımlarla dengeleniyor. İkincisi, yoğun tropik yağmurların kaynağı olan yoğun kümülüs bulutlarının oluşumuna yol açar.

Rüzgar hızını ölçmek için alet

Birbirine göre 120o açıyla yerleştirilmiş ve dikey bir eksende sabitlenmiş üç fincandan oluşan bir anemometredir. Bir anemometrenin çalışma prensibi oldukça basittir. Rüzgâr estiğinde, fincanlar basıncını deneyimler ve eksen üzerinde dönmeye başlar. Hava basıncı ne kadar güçlü olursa, o kadar hızlı dönerler. ölçtükten sonrabu dönüşün hızı, rüzgar hızını m/s (metre/saniye) cinsinden doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz. Modern anemometreler, ölçülen değeri bağımsız olarak hesaplayan özel elektrik sistemleriyle donatılmıştır.

Bardakların dönüşüne dayalı rüzgar hızı cihazı tek değildir. Pitot tüpü adı verilen başka bir basit araç var. Bu cihaz, dinamik ve statik rüzgar basıncını ölçer ve aralarındaki fark hızını doğru bir şekilde hesaplayabilir.

Beaufort ölçeği

Birçok insan ve özellikle denizciler için, saniyede metre veya saatte kilometre olarak ifade edilen rüzgar hızı hakkında bilgi çok az şey ifade eder. Bu nedenle, 19. yüzyılda İngiliz amiral Francis Beaufort, değerlendirme için 12 noktalı bir sistemden oluşan bazı ampirik ölçek kullanmayı önerdi.

Beaufort ölçeği ne kadar yüksekse, rüzgar o kadar güçlü eser. Örneğin:

• 0 sayısı mutlak sakinliğe karşılık gelir. Bununla birlikte, rüzgar 1 mil / saati aşmayan, yani 2 km / s'den (1 m / s'den az) daha az bir hızda esiyor.
• Ölçeğin ortası (6 numara) hızı 40-50 km/sa (11-14 m/s)'ye ulaşan kuvvetli bir rüzgara karşılık gelir. Böyle bir rüzgar denizde büyük dalgalar yükseltebilir.
• Beaufort Maximum (12), 120 km/s'yi (30 m/s'den fazla) aşan bir kasırgadır.

Dünya gezegenindeki ana rüzgarlar

Gezegenimizin atmosferinde genellikle dört türden biri olarak sınıflandırılırlar:

• Küresel. oluşturulmuşkıtaların ve okyanusların güneş ışınlarından farklı ısınma yeteneklerinin bir sonucu olarak.
• Mevsimsel. Bu rüzgarlar, gezegenin belirli bir bölgesinin ne kadar güneş enerjisi alacağını belirleyen yılın mevsimine göre değişir.
• Yerel. Söz konusu bölgenin coğrafi konumu ve topografyasının özellikleri ile ilişkilidirler.
• Döner. Bunlar, kasırgaların oluşumuna yol açan hava kütlelerinin en güçlü hareketleridir.

Rüzgarları incelemek neden önemlidir?

Gezegendeki her insanın hayatında hesaba kattığı hava tahmininde rüzgar hızıyla ilgili bilgilerin yer almasına ek olarak, hava hareketi bir dizi doğal süreçte büyük rol oynar.

Yani, bitki poleni taşıyıcısıdır ve tohumlarının dağıtımına katılır. Ayrıca rüzgar, erozyonun ana kaynaklarından biridir. Yıkıcı etkisi en çok, arazinin gün içinde çarpıcı biçimde değiştiği çöllerde belirgindir.

Rüzgarın insanların ekonomik faaliyetlerde kullandığı enerji olduğunu da unutmamalıyız. Genel tahminlere göre rüzgar enerjisi gezegenimize düşen tüm güneş enerjisinin yaklaşık %2'sini oluşturur.