Ветер – это воздух, который перемещается вдоль поверхности земли. Когда солнце нагревает воздух, он становится тёплым и поднимается вверх, и на его место быстро-быстро прилетает холодный воздух – это и есть ветер.
Мы не можем увидеть ветер, зато можем почувствовать его дуновение и температуру – нам становится теплее или холоднее. Все мы знаем, что это именно он раскачивает ветки на деревьях, приносит тучи с дождём и снегом и, наоборот, прогоняет облака, и тогда из-за них выглядывает тёплое солнышко. Если ты в ветреную погоду выпустишь из рук воздушный шарик, то проказник-ветер унесёт его с собой. А ты знаешь, откуда берётся ветер?
Как образуется ветер
Начать рассказ про то, как появляется ветер, наверное, стоит со способности тёплого воздуха подниматься вверх.
Тёплый воздух легче холодного
Ты когда-нибудь наблюдал, как мама готовит обед? Тогда ты мог заметить, что над кастрюлей с горячим супом образуется целое облако пара, которое стремится к потолку. Почему это происходит? При нагревании воздух, который находится над кастрюлей, становится менее плотным.
Сравни по весу металлическую монету и кусочек ваты такого же размера. Металл гораздо тяжелее, потому что частицы вещества в нём очень тесно прилегают друг к другу, а между волокнами ваты – пустота.
Воздух тоже состоит из мельчайших частиц, которые мы не видим. Когда на них попадает солнце, они нагреваются, и из-за этого друг от друга отдаляются. Именно это называется плотностью: чем ближе друг к другу частицы, тем плотнее воздух. И как раз из-за того, что теперь они не находятся так близко друг к другу, то есть из-за того, что плотность стала меньше, сам воздух стал легче. А раз воздух стал легче, он может «взлететь» повыше, как лёгкая пушинка.
Вещество с меньшей плотностью всегда легче.
Воздух имеет вес
Частицы воздуха также имеют свою массу. Если брать в расчёт весь воздух на планете, то весит он очень много. Соответственно, он с некоторой силой давит на поверхность планеты и на всё, что на ней находится. Это давление называют атмосферным.
На один квадратный сантиметр земли в среднем приходится больше одного килограмма воздуха!
Когда Солнце нагревает почву и воду, с ними происходит примерно то же самое, что с кастрюлей на плите. Воздух над ними тоже теплеет, становится менее плотным и стремится ввысь. Получается, он меньше давит на поверхность. Образуется область с низким атмосферным давлением.
Чем выше – тем холоднее. Воздух остывает и снова опускается вниз. Холодный воздух плотнее, весит больше тёплого, а значит, на землю он давит сильнее. Из области с большим атмосферным давлением он вдоль земной поверхности (то есть горизонтально) быстренько перемещается туда, где тёплые воздушные массы освободили для него место.
Это горизонтальное движение воздуха из области высокого атмосферного давления в область низкого мы и называем ветром.
Если проще, то ветер – это воздух, который стремится занять свободное место там, где его стало меньше.
Вспомни такую картину: когда в комнате становится душно и жарко, её проветривают. Открывают окно или форточку, и прохладный воздух с улицы врывается в помещение. Когда снаружи холодно, дома довольно быстро тоже становится прохладно. Ты можешь ощутить ветер даже внутри своей комнаты – из окна будет дуть. Если в это время поднести зажжённую свечу к верхней части окна, то пламя будет направлено наружу. Если же поставить свечку вниз, пламя отклонится внутрь. То есть тёплый воздух, который поднялся к потолку, выходит из комнаты. Его место занимает холодный уличный воздух.
Солнце нагревает нашу планету неравномерно
Области с разным атмосферным давлением возникают из-за того, что Солнце неодинаково нагревает разные участки поверхности Земли. А значит, и ветер образуется из-за разницы температур на этих участках.
Если в тёплый солнечный день вынести на балкон две тарелки – одну с почвой, камешками или песком, а вторую с водой – и оставить их на некоторое время, можно увидеть, что песок, камни или почва стали гораздо теплее, чем вода.
Учёные говорят, что суша нагревается примерно в три раза быстрее, чем океан.
Как мы уже говорили, над тёплой поверхностью воздух нагревается, атмосферное давление уменьшается. И на нашей планете эти изменения температуры возникают постоянно, потому что Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Когда у нас день, в противоположной точке планеты глубокая ночь, а когда в северном полушарии зима, в южном – жаркое лето. Где-то обязательно есть место, откуда придут потоки холодного воздуха. С морей и океанов ветер дует на сушу. Из областей, где холодно, он приходит в тёплые районы.
Какие бывают ветры
Итак, мы выяснили, что главная причина образования ветра – разница температур и атмосферного давления. И чем больше эта разница, тем быстрее дует ветер.
Люди научились определять его скорость и даже дали названия разным ветрам:
- полное отсутствие ветра – это штиль;
- слабый ветер может колыхать листья на деревьях;
- если ветер усилился настолько, что поднимает пыль с земли, говорят, что он стал умеренным;
- сильный ветер качает деревья и даже способен сломать их ветви;
- шторм вырывает деревья с корнем, срывает крыши с домов;
- ураган – это тот самый ветер, который унёс домик Элли из Канзаса в страну злой ведьмы Гингемы в сказке «Волшебник Изумрудного города». Он на самом деле может разрушать дома, переворачивать автомобили и причинять большой вред человеку.
Кроме скорости ветры обладают направлением. Откуда дует ветер, люди определяют при помощи простых устройств – флюгера или ветроуказателя.
Если ветер направлен с севера на юг, то он – северный. Если наоборот, с юга на север, – это южный. Западный дует с запада на восток, восточный – в обратную сторону, с востока на запад. Есть ещё северо-западный, северо-восточный, юго-восточный и юго-западный ветры.
Имена ветров в зависимости от места возникновения
Помимо общих названий у ветров, которые возникают в определённых местах планеты, тоже есть свои имена.
- Муссоны меняют своё направление в зависимости от времени года. Зимой они дуют от тёплых океанов к холодной суше, а летом – наоборот, от нагретой Солнцем суши к океанам.
- Пассаты постоянно направлены от Северного и Южного полушарий к экватору. Экватор – это граница между земными полушариями, там самый тёплый климат на Земле.
- Бризы возникают на крупных водоёмах, морях и озёрах. Днём они дуют со стороны моря или озера к тёплому берегу, ночью – от остывшей суши обратно к воде.
- Сирокко – тёплый и сухой, он образуется в пустынях Азии и Африки и направляется к Средиземному морю.
- Буран – очень холодный северный ветер, который приносит снег. Его скорость может достигать ураганной.
- Мистраль – сухой и холодный, он «живёт» в Европе и дует с северо-запада на южное побережье Франции в конце зимы и весной.
- Бора возникает на берегу моря, отделённом от суши горами. Холодный ветер с материка на своём пути встречает преграду в виде гор, а, преодолев её, на побережье достигает большой скорости. Бора можно наблюдать на берегах Чёрного и Средиземного морей.
- Самум – горячий ветер из пустынь Африки и Аравийского полуострова, приносит с собой песок.
- Смерч или торнадо – самый разрушительный из ветров. Возникает в основном в Северной Америке, иногда встречается в Европе. Он выглядит, как огромный вихрь высотой от земли до самого неба. Воздух в нём закручивается по спирали. Смерчи достигают огромной силы и способны разрушить до основания даже каменный дом.
Чем полезен ветер
Штормы и ураганы могут натворить много бед, но остальным ветрам человек уже давно нашёл применение и заставил их работать на себя.
В давние времена, когда люди ещё не изобрели современные двигатели, моряки строили парусные корабли. При попутном ветре под парусом можно было доплыть до места назначения гораздо быстрее, чем на вёслах. Сейчас парусники используются реже – в основном для ловли рыбы в прибрежных районах, для занятий парусным спортом и для отдыха.
Первые воздухоплаватели тоже использовали силу ветра в своих путешествиях – попутные потоки воздуха относили их воздушные шары в нужную сторону.
Там, где сильные ветры дуют постоянно, строили ветряные мельницы. Ветер крутил мельничные крылья, и эти крылья двигали тяжёлые камни – жернова, перетиравшие зерно в муку.
Такие мельницы сейчас мало где остались, зато похожие сооружения теперь используются для получения электричества. Ветер вращает лопасти специального устройства – ветрогенератора, – и его энергия превращается в электрическую. В нашей стране уже построено около 50 ветряных электростанций.
А может ли человек сам сделать ветер?
Может! Когда ты после ванны сушишь голову, то пользуешься феном, а если в комнате жарко, то включаешь вентилятор. У мамы на кухне над плитой есть вытяжка, которую она использует, когда готовит еду. Она с потоком воздуха в вентиляционную трубу уносит запахи и дым, если вдруг на сковороде что-то пригорело. На промышленных предприятиях есть подобные вытяжки, только гораздо больше – системы вентиляции. И всё это – ветер, созданный человеком!
