Vējš — gaisa kustība un Saules vējš: definīcija, cēloņi un veidi

Vējš un Saules vējš: definīcija, cēloņi un veidi — uzziniet, kā rodas vēji, cikloni, viesuļvētras un to ietekmi uz dabu, lauksaimniecību un drošību.

Vējš ir gāzu plūsma. Uz Zemes vējš galvenokārt ir gaisa kustība. Saules vējš kosmosā ir gāzu vai daļiņu kustība no Saules caur kosmosu. Visspēcīgākie vēji, kas novērojami uz mūsu Saules sistēmas planētām, ir uz Neptūna un Saturna.

Vējš Zemes mērogā parasti ir horizontāla gaisa kustība, kas rodas spiediena un temperatūras atšķirību dēļ. Tam var būt arī vertikāla komponenta — pacelšanās vai noslāpēšana —, kas nosaka mākoņu veidošanos un nokrišņus. Vēja ātrumu mēra dažādās mērvienībās (m/s, km/h, kt, mph), un tā virzienu parasti norāda no kurienes pūš (piem., ziemeļu vējš). Planetāra mērogā vēju veidošanās saistīta ar Saules radiācijas diferenciālo sildīšanos, Zemes rotāciju un atmosfēras vertikālo struktūru.

Brāzmas, vētras un to nosaukumi

Īsus strauju vēju brāzmas sauc par brāzmām. Spēcīgus vējus, kas ilgst aptuveni vienu minūti, sauc par vētrām. Vētras, kas ilgst ilgu laiku, sauc par vētru, vētru, viesuļvētru, viesuļvētru un taifūnu. Nosaukumi un klasifikācijas mēdz atšķirties atkarībā no reģiona — piemēram, tropiskajām ciklonu sistēmām pie Atlantijas okeāna bieži lieto terminu "hurricane" (latviski viesuļvētra), bet Klusā okeāna reģionā līdzīgas sistēmas sauc par "taifūniem". Vēja un vētras stiprumu klasificē, izmantojot skalas (piem., Boforta skalas vai tropisko vētru kategoriju skalas), kā arī izmērot maksimālos un vidējos ātrumus.

Vēja cēloņi un mehānismi

Saules gaisma virza Zemes atmosfēras cirkulāciju. Tā rezultātā vēji pūš pāri sauszemei un jūrai, radot laikapstākļus. Diferenciāla apsilde (piem., ekvators siltāks nekā poli) izveido plašas cirkulācijas šūnas — Hadlija, Ferela un polāro šūnu sistēmas — un stratosfēras/mezosfēras gradientus. Vietējā mērogā vēju rada arī temperatūras atšķirības starp krastu un jūru (jūras vējš, sauszemes vējš), kā arī orogrāfiskie efekti (kalnu-ieleju vēji).

Augsta spiediena apgabals (kas veido anticiklonu) zema spiediena sistēmas (kas veido ciklonu) tuvumā liek gaisam pārvietoties no augsta spiediena uz zemu spiedienu, lai mēģinātu izlīdzināt spiedienu. Koriolisa efekts liek vējiem griezties pa spirāli. Liela spiediena atšķirība var radīt spēcīgus vējus. Dažās vētrās, piemēram, viesuļvētrās, taifūnos, ciklonos vai tornado, tas var izraisīt vējus, kas ir straujāki par 200 mph (320 km stundā). Tas var sabojāt mājas un citas ēkas, kā arī nogalināt cilvēkus.

Spiediena atšķirību ietekmē darbojas spiediena gradients (gara spēks), kas kopā ar Koriolisa spēku un virsmas berzi nosaka vēja virzienu un ātrumu. Ziemeļu puslodē Koriolisa efekts novirza kustību pa labi, bet Dienvidu puslodē — pa kreisi, tāpēc iespējamā ciklonu rotācija atšķiras puslodēs.

Vietējie vēju veidi un citi fakti

Vēju var izraisīt arī karsta gaisa pacelšanās vai vēsa gaisa krišanās. Kad karstais gaiss paceļas, zem tā rodas zems spiediens, un gaiss virzās uz iekšpusi, lai izlīdzinātu spiedienu. Kad aukstais gaiss krīt (jo tas ir blīvāks vai smagāks par silto gaisu), tas rada augstu spiedienu un izplūst, lai izlīdzinātu spiedienu ar zemo spiedienu ap to. Šādi mehānismi izpaužas kā fronu veidošanās, termiskas konvekcijas brāzmas, kā arī sejucīgo (katabātisko un anabātisko) vēju fenomens kalnos.

Vējš parasti nav redzams, taču lietus, putekļi vai sniegs var parādīt, kā tas pūš. Arī vējrādītājs var parādīt, no kurienes pūš vējš. Pēc Boforta skalas var noteikt, cik stiprs ir vējš. To izmanto jūrā, kad nav redzama sauszeme. Mūsdienās vēja ātrumu un virzienu mēra ar anemometriem, rūpnieciskajiem vējmērītājiem, doplera lidariem un meteoroloģiskajiem satelītiem, kas ļauj veikt precīzākas prognozes.

Vēja ietekme uz vidi, cilvēkiem un saimniecību

Vējš var pārvietot zemi, īpaši tuksnešos. Tas veicina eroziju, smilšu kāpu veidošanos un augsnes noslīšanu. Auksts vējš dažkārt var negatīvi ietekmēt mājlopus, samazināt ražību un izraisīt hipotermiju vai stresa stāvokļus dzīvniekiem. Vējš ietekmē arī dzīvnieku barības krājumus, medības un to aizsardzību.

Pastiprinoties vējam, palielinās iztvaikošanas ātrums, kas ietekmē mitruma zudumu augsnē un augos (evapotranspirācija). Vēja klātbūtne ietekmē komfortu cilvēkiem (wind chill), uguns izplatīšanos mežos, gaisa kvalitāti (putekļu pārnese) un enerģijas ražošanu (vēja turbīnas).

Mērīšana, skalas un gala vērtības

Boforta skala ir labi pazīstama kvalitatīva skalēšana, kas saista vēja ātrumu ar redzamiem efektiem uz jūru un zemes (no 0 — bezvējš, līdz 12 un vairāk — viesuļvētra). Tropisko ciklonu klasifikācijās izmanto Saffir–Simpson skalu, kas vētru iedala kategorijās pēc maksimālā vēja ātruma. Tornado stipruma novērtēšanai var lietot Fujita vai uzlaboto Fujita skalu.

Saules vējš un kosmiskais ietekmes

Saules vējš ir plazmas plūsma — galvenokārt protonu un elektronu strāva —, kas izplūst no Saules koronas. To pastiprina koronas masu izmeši (CME), un tas mijiedarbojas ar planetārajiem magnētiskajiem laukiem. Zemes gadījumā saules vēja ietekmē rodas magnetosfēras perturbācijas un auroras (ziemeļblāzma, dienvidblāzma). Spēcīgas saules vētra var bojāt satelītus, traucēt radio sakarus un radīt elektromagnētiskus izlādes riskus elektrotīklos.

Drošība un praktiski padomi

• Sekojiet meteoroloģisko dienestu brīdinājumiem un prognozēm.
• Stipriem vējiem nostipriniet vai novietojiet iekštelpās priekšmetus, kas var tikt notriekti.
• Izvairieties no braukšanas ar lieliem transportlīdzekļiem un automašīnām ar augstu sānu virsmu spēcīga vēja apstākļos.
• Plānojiet lauksaimnieciskās aktivitātes un stādīšanu, ņemot vērā vēja ietekmi uz augsni un ražu.

Vēja izmantošana

Vēja enerģija ir nozīmīgs atjaunojamais energoresurss — vēja turbīnas pārvērš kinētisko enerģiju elektrībā. Vējš tiek izmantots kuģošanā, lauksaimniecībā (aizsardzība pret sala briezm), būvniecībā (ventilācija, ēku aerodinamikas projektēšana) un sportā (sērfošana, burāšana, vēja sērfs).

Kopumā vējš ir būtisks elements Zemes klimata un laikapstākļu sistēmā — tas gan veidojas no citiem elementiem (saule, spiediens, Zemes rotācija), gan pats ietekmē vidi, cilvēku aktivitātes un tehnoloģijas. Sapratne par vēja mehānismiem un to ietekmi palīdz labāk sagatavoties ekstrēmiem laika apstākļiem un izmantot vēja potenciālu ilgtspējīgā veidā.

Bojājumi

Spēcīgs vējš var radīt postījumus atkarībā no tā, cik spēcīgs tas ir. Dažkārt vēja brāzmas var izkustināt vai sagraut slikti būvētus tiltus, piemēram, Tacomas šauruma tiltu 1940. gadā. Vēja dēļ var sabojāties elektroenerģijas sadale, pat ja tā ātrums ir tikai 23 mezgli (43 km/h). Tas notiek, kad koku zari bojā elektrolīnijas. Neviens koks nespēj pretoties viesuļvētrai, bet kokus ar ne pārāk dziļām saknēm var apgāzt vieglāk. Tādi koki kā eikalipti, jūras hibiskus un avokado ir trausli (viegli lūstoši) un tiek bojāti vieglāk.

Viesuļvētras Endrjū nodarītie postījumi

Tirdzniecības vēji

Pasāti ir Zemes atmosfēras zemākajā atmosfēras daļā, tropos, valdošais austrumu virszemes vēju modelis. Tie veidojas troposfēras apakšējā daļā netālu no Zemes ekvatora. Ziemeļu puslodē pasāti pūš galvenokārt no ziemeļaustrumiem. Dienvidu puslodē tie pūš no dienvidaustrumiem. Tie ir spēcīgāki ziemā un tad, kad Arktikas svārstības ir siltajā fāzē. Pasātu vējus gadsimtiem ilgi izmantojuši burinieku kapteiņi, lai šķērsotu pasaules okeānus. Tie ļāva Eiropas impērijai izplesties Amerikā. Tie arī ļāva izveidot tirdzniecības ceļus pāri Atlantijas un Klusajam okeānam.

Sausums ir ekvatoriālajā reģionā. Tā ir vēju josla, kur gaiss ir silts, ar nelielām spiediena svārstībām. Vēji tur ir vāji. Cits doldruma nosaukums ir Starptropu konverģences zona (ITCZ).

Lejupslīde janvārī (zilā krāsā) un jūlijā (sarkanā krāsā).

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir vējš?

J: Kādi ir daži spēcīgu vēju piemēri, kas novēroti uz mūsu Saules sistēmas planētām?

J: Kas ir brāzmas un vētras?

J: Kā vējš ietekmē dzīvniekus?

J: Kā rodas vējš?

J: Kā var izmērīt vēja stiprumu?

J: Kāda ietekme ir vēja pastiprinājumam?

Meklēt pēc burta