1. Сила ветра

Оптимальная скорость параплана составляет 28-35 км/ч. С этими скоростями обычно летают вблизи склона в динамике. Поэтому ветер сильнее 8 м/с считается сильным и не пригодным для полетов. Восходящий поток нужной для парения силы образуется при ветре не менее 3 м/с. (При условии, что ветер дует перпендикулярно склону)

Шкала силы ветра

Вот примерная таблица, соотносящая скорость ветра (в м/с и км/ч) и признаки, позоляющие эту скорость определить "на глазок":

Штиль 0-0 2 0 Полный штиль, дым поднимается вертикально

Тихий 0.3-1.5 1-5 Ветер еле ощутим, дым слабо колеблется

Легкий ветер 1,6-3,3 6-11 Ветер колышет листья деревьев

Слабый ветер 3,4-5,4 12-19 Сильно колышутся листья деревьев, волнения на воде, ветер развевает флаги

Умеренный ветер 5,5-7,9 20-28 Колышутся тонкие ветки деревьев

Свежий ветер 8-10,7 29-38 Качаются ветви, в водоемах движется вода

Сильный ветер 10,8-13,8 39-49 Качаются толстые ветви деревьев, шумит лес

Очень сильный ветер 13,9-17,1 50-61 Гнутся тонкие стволы деревьев, ломаются большие ветви

Штормовой ветер 17,2-20,7 62-74 Гнутся толстые стволы, ломаются большие сучья

Шторм 20,8-22,4 75-88 Шторм ломает слабые деревья, сносит с крыш черепицу

Сильный шторм 24,5-28,4 89-102 Шторм ломает слабые деревья, сносит с крыш черепицу

Ураганный ветер свыше 32,7 свыше 118 Ветер разрушает здания, валит лес, возможны человеческие жертвы

Ураган 28,5-32,6 103-117 Ветер разрушает здания, валит лес, возможны человеческие жертвы

2. Изменение силы ветра.

Скорость движения воздушных слоев над поверхностью земли изменяется: трение о поверхность тормозит приземные слои. Эффект торможения зависит от степени неровности поверхности.

Кроме того, существует эффект увеличения скорости воздушного потока над вершиной холма. Над вершиной происходит сужение воздушного потока со стороны холма и, как следствие, увеличение его скорости (закон Бернулли). Эти два эффекта надо учитывать при планировании полета в динамике и при заходе на посадку. Так же учитывайте, что в провалах, расчленяющих склон (резкое понижение рельефа), воздушный поток ускоряется, а подъемная сила уменьшается. Остерегайтесь таких мест.

Подъемная сила ветра уменьшается по мере отклонения его от перпендикулярного к склону. Чем круче склон, тем более он чувствителен к таким изменениям. Кроме того, на сложном рельефе (например, склон подковообразной формы), изменения ветра даже на 10 градусов может вызвать сильную турбулентность.

Питерским пилотам, летающим в Можайке, надо обратить внимание на полеты на северо-восточном склоне. Даже при небольшом отклонении ветра к северу, юго-восточный склон создает мощную турбулентность, и полеты становятся очень опасными.

4. Термичка

Термальные полеты - это вершина парапланерного спорта. Однако, на небольших склонах, термичка может представлять серьезную опасность. Термик пригоден для обработки (набора высоты) начиная с 50 метров от земли (обычно выше). На малой высоте термичка создает сильную турбулентность, вызывает внезапные сильные порывы ветра. На практике на небольших склонах (ок.30 метров) полеты в термичку возможны при ветре не более 5 м/с. В период солнечной активности обучение сильно затруднено

Кроме того, существует эффект увеличения скорости воздушного потока над вершиной холма. Над вершиной происходит сужение воздушного потока со стороны холма и, как следствие, увеличение его скорости (закон Бернулли). Эти два эффекта надо учитывать при планировании полета в динамике и при заходе на посадку.

Так же учитывайте, что в провалах, расчленяющих склон (резкое понижение рельефа), воздушный поток ускоряется, а подъемная сила уменьшается. Остерегайтесь таких мест.

Шкалу силы ветра в 1806 год упридумал английский адмирал и гидрограф Ф.Бофорт. Он предложил определять силу ветра по той парусности, какую в данный момент может нести судно. Когда парусов на флоте осталось немного, стали поступать иначе, смотреть, какая у ветра скорость : сколько миль в час или сколько метров в секунду. Но баллы, предложенные Бофортом для характеристики ветра, остались. Этих баллов двенадцать (вернее, тринадцать, так как шкала начинается не с одного балла, а с ноля).
Цифровые значения этих баллов в России и за границей слегка различаются. Например, у нас считается, что шесть баллов - это ветер при скорости от 9,9 до 12,4 метров в секунду, а в других странах — от 10,8 до 13,8 метров в секунду ()

0 баллов . От полного безветрия до полуметра в секунду. Вода зеркально-гладкая. Штиль.

1 балл. Тихий ветер. От полуметра до полутора метров в секунду. На воде рябь.

2 балла . Легкий ветер. От полутора до трех с половиной метров в секунду. Появляются гребешки небольших волн.

3 балла . Слабый ветер. (Это официальное название, а вообще-то дует очень даже заметно). От трех с половиной до пяти с половиной метров в секунду. Небольшие гребни волн начинают опрокидываться, хотя пена еще не белая, а прозрачная. Флаги и вымпелы развеваются, дым над трубами сильно вытягивается по ветру.

4 балла . Умеренный ветер. От пяти с половиной до восьми метров в секунду. Несмотря на "умеренность" такого ветра экипажам швертботов и шлюпок надо быть очень внимательными — для них это уже серьезная погода. На волнах появляются "барашки". Вымпелы вытягиваются по ветру.

5 баллов . Свежий ветер. От восьми до одиннадцати метров в секунду. Потоки воздуха переносят по берегу легкие предметы, вытягиваются по ветру большие флаги, "барашки" на волнах уже повсюду. А матросам на швертботах и шлюпках приходится вовсю заниматься откренкой.

6 баллов . Сильный ветер. От одиннадцати до тринадцати с половиной метров. В стоячем такелаже слышится гудение. Появляются волны значительной высоты, ветер срывает с гребней пену. Экипажам небольших яхт надо очень крепко подумать, прежде чем выходить в такую погоду на воду. А если уж возникла крайняя необходимость, возьмите на парусах рифы.

7 баллов . Крепкий ветер. От тринадцати с половиной до шестнадцати метров в секунду. Пена вытягивается полосами по склонам волн. Свист в снастях делается сильнее, возникают затруднения при ходьбе против ветра.

8 баллов . От шестнадцати до девятнадцати метров в секунду. Очень крепкий ветер. Всякое движение против ветра затрудняется. Длинные полосы пены срываются с гребней и покрывают склоны волн до самых их подошв.

9 баллов . Шторм. Скорость ветра от девятнадцати до двадцати двух метров в секунду. Поверхность бушующих волн становится белой от пены, только местами видны свободные от этой штормовой белизны участки.

10 баллов . Сильный шторм. Ветер от двадцати двух до двадцати пяти метров в секунду. Море бушует, в воздухе водяная пыль и брызги, видимость ухудшена, возможны повреждения в оснастке и надстройках больших судов.

11 баллов . Жестокий шторм. Воздух мчится со скоростью от двадцати пяти до тридцати метров в секунду. Поверхность моря вся под слоем пены. Возможны значительные разрушения на судне.

12 баллов . Ураган. Скорость ветра свыше тридцати метров в секунду (по российской шкале — свыше двадцати девяти). Ветер производит опустошительные разрушения.

Те, кто хотят получить более точные данные о шкале Бофорта, пусть заглянут в толстые морские словари и справочники. Впрочем, не так уж важны числа, когда ветер рвет такелаж, а волны хлещут через борт. Главное — благополучно вернуться из плавания.

Сравнительная таблица силы ветра

Каждое природное явление, имеющее разные степени выраженности, принято оценивать в соответствии с определенными критериями. Особенно если информацию о нем надо передавать быстро и точно. Для силы ветра баллы в шкале Бофорта стали единым международным ориентиром.

Разработанная британским контр-адмиралом, уроженцем Ирландии Фрэнсисом Бофортом (ударение приходится на второй слог) в 1806 году система, усовершенствованная в 1926-м добавлением информации об эквивалентности силы ветра в баллах его определенной скорости, позволяет полно и точно характеризовать данный атмосферный процесс, оставаясь актуальной и по сей день.

Что такое ветер?

Ветром называется движение воздушных масс параллельно поверхности планеты (горизонтально над ней). Этот механизм вызван разницей давления. Направление движения всегда исходит из области более высокого.

Для описания ветра принято использовать следующие характеристики:

• скорость (измеряется в метрах в секунду, километрах в час, узлах и баллах);
• сила ветра (в баллах и м. с. - метрах в секунду, соотношение примерно равно 1:2);
• направление (согласно сторонам света).

Первые два параметра тесно связаны. Они могут взаимно обозначаться единицами измерения друг друга.

Направление ветра определяют по той стороне света, откуда началось движение (с севера - северный ветер и т. п.). Скорость определяет барический градиент.

Бари́ческий градие́нт (иначе - барометрический градиент) - изменение атмосферного давления на единицу расстояния по нормали к поверхности равного давления (изобарической поверхности) в сторону убывания давления. В метеорологии обычно пользуются горизонтальным барометрическим градиентом, то есть его горизонтальной составляющей (Большая советская энциклопедия).

Скорость и силу ветра невозможно разделить. Большая разность показателей между зонами атмосферного давления порождает сильное и быстрое движение воздушных масс над поверхностью земли.

Особенности измерения ветров

Для того чтобы правильно соотнести данные метеорологических служб со своим реальным положением или корректно произвести измерение, нужно знать, какие стандартные условия используют профессионалы.

• Замер силы и скорости ветра происходит на десятиметровой высоте на открытой ровной поверхности.
• Название направлению ветра дает сторона света, откуда он дует.

Управляющие водным транспортом, а также любители проводить время на природе, часто приобретают приборы анемометры, которые определяют скорость, которую легко соотнести с силой ветра в баллах. Существуют водостойкие модели. Для удобства производятся приборы различной компактности.

В системе Бофорта описание высоты волн, соотносимых с определенной силой ветра в баллах, приводится для открытого морского пространства. Оно будет значительно меньше в мелких акваториях и прибрежных зонах.

От личного до всемирного пользования

Сэр Фрэнсис Бофорт не просто имел высокий военный чин на флоте, но и был успешным ученым-практиком, занимавшим важные посты, гидрографом и картографом, принесшим стране и миру огромную пользу. Его имя носит одно из морей в Северном Ледовитом океане, омывающее Канаду и Аляску. В честь Бофорта назван Антарктический остров.

Удобную систему оценки силы ветра в баллах, доступную для достаточно точного определения выраженности явления "на глаз", Фрэнсис Бофорт создал для собственного пользования в 1805 году. Шкала имела градацию от 0 до 12 баллов.

В 1838 году система визуальной оценки погоды и силы ветра в баллах стала официально применяться британским флотом. В 1874 году она была принята международным синоптическим сообществом.

В 20-м веке в шкалу Бофорта были внесены еще несколько усовершенствований - соотношение баллов и словесного описания проявления стихии со скоростью ветра (1926 год), а также добавлены еще пять делений - пунктов градации силы ураганов (США, 1955 год).

Критерии оценки силы ветра в баллах Бофорта

В современном виде шкала Бофорта имеет несколько характеристик, позволяющих в комплексе наиболее точно соотнести конкретное атмосферное явление с его показателями в баллах.

• Во-первых, это вербальная информация. Словесное описание погоды.
• Средний показатель скорости в метрах в секунду, километрах в час и узлах.
• Воздействие движущихся воздушных масс на характерные предметы на суше и море, определяется по типичным проявлениям.

Неопасный ветер

Безопасный ветер определяется в диапазоне от 0 до 4 баллов.

Пограничным можно назвать ветер в 5 баллов, характеризуемый как "свежий", или fresh breeze. Его скорость колеблется от 8 до 10,7 метров с секунду (29-38 км/ч, или от 17 до 21 узла). Тонкие деревья качаются вместе со стволами. Волны поднимаются до 2,5 (в среднем до двух) метров. Иногда проявляются брызги.

Ветер, приносящий неприятности

С силы ветра в 6 баллов начинаются явления сильные, способные нанести ущерб здоровью и имуществу.

Опасная сила ветра

Ветер силой от десяти до двенадцати баллов опасен и характеризуется как сильный (storm) и жестокий шторм (violent storm), а также ураган (hurricane).

Ветер вырывает деревья вместе с корнями, наносит ущерб строениям, уничтожает растительность, разрушает здания. Волны издают оглушающий шум от 9 метров и выше, длинные. На море они достигают опасной высоты даже для крупных судов - от девяти метров и выше. Пена покрывает водную поверхность, видимость - нулевая или приближенная к такому показателю.

Скорость движения воздушных масс составляет от 24,5 метров в секунду (89 км/ч) и достигает от 118 километров в час при ветре силой в 12 баллов. Жестокий шторм и ураган (ветра, равные 11 и 12 баллам) случаются очень редко.

Добавочные пять баллов к классической шкале Бофорта

Так как ураганы тоже не идентичны между собой по интенсивности и степени наносимого урона, в 1955 году в Бюро погоды Соединенных Штатов Америки было принято дополнение к стандартной классификации Бофорта в виде пяти единиц шкалы. Сила ветра от 13 до 17 баллов включительно - это уточняющие характеристики для разрушительных ураганных ветров и сопутствующих им явлений окружающей среды.

Как обезопасить себя, когда бушует стихия?

Если штормовое предупреждение МЧС застает на открытой местности, лучше последовать советам и снизить риск несчастных случаев.

Прежде всего, на предупреждения стоит обращать внимание каждый раз - нет гарантии, что атмосферный фронт придет в ту местность, где вы находитесь, но также нельзя быть уверенным, что он в очередной раз обойдет ее стороной. Все предметы стоит убрать или надежно закрепить, обезопасить домашних животных.

Если шквальный ветер застает в непрочном строении - садовый домик или другие легкие конструкции - окна со стороны движения воздуха лучше закрыть, а при необходимость укрепить ставнями или досками. С подветренной, наоборот, слегка приоткрыть и зафиксировать в таком положении. Это избавит от опасности взрывного эффекта от разницы давления.

Важно помнить, что любой сильный ветер может принести с собой нежелательные осадки - зимой это метели и пурга, летом возможны пылевые и песчаные бури. Также следует учитывать, что сильный ветер может возникнуть и в абсолютно ясную погоду.

1. Возникновение ветра. Воздух прозрачен и бесцветен, но все мы знаем, что он существует, так как чувствуем его дви­жение. Воздух всегда находится в движении. Его перемещение в горизонтальном направлении и называется ветром .

Причиной возникновения ветра является разница в атмосферном давлении над участками земной поверхности. Стоит давлению на каком-либо участке увеличить­ся или уменьшиться, как воздух устремля­ется от места большего давления в сторону меньшего. Существуют различные причины, из-за которых нарушается равно­весие атмосферного давления. Главная - не­одинаковое нагревание земной поверхности и различие температур на разных участках.

Рассмотрим это явление на примере ветра бриза, который образуется на берегу моря или крупного озера. На про­тяжении суток бриз дважды меняет свое направление. Проис­ходит это из-за разницы температуры и атмосферного давления над сушей и водной поверхностью днем и ночью. Суша, в отличие от моря, быстро нагревается днем и быстро остывает ночью. Днем на сушей пониженное давление, а над водной поверхностью повышенное, ночью – наоборот. Поэтому дневной бриз дует с моря (озера) на более теплую сушу, ночной - с более охлажденной суши на море (рис. 20). (Объясните образование ночного бриза.) Эти ветры охватывают сравнительно узкую полосу побережья.

2. Направление и скорость ветра. Сила ветра. Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра определяется сто­роной горизонта, откуда он дует (рис. 21). (Как называется ветер, дующий на юг? на запад?) Скорость ветра зависит от атмосферного давления: чем больше разность давления, тем сильнее ветер. На этот показатель ветра влияет трение и плотность воздуха. На вершинах гор ветер усиливается. Любое препятствие (горные системы и горные хребты, здания, лесные полосы и др.) влияют на скорость и направления ветра. Обтекая препятствие, ветер перед ним ослабевает, но с боковых сторон усиливается. Значительно возрастает скорость ветра, например, между двумя близко расположенными горными хребтами. (Почему на открытой местности ветер сильнее, чем в лесу?)

Скорость ветра обычно измеряется в метрах в секунду (м/с). Силу ветра можно оценить по его воздействию на наземные предметы и море в баллах шкалы Бофорта (от 0 до 12 баллов) (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Шкала Бофорта для определения силы ветра

Вы уже знаете, что скорость и направление ветра устанавливают по флюгеру (рис. 22). Флюгер состоит из флюгарки, указателя сторон горизонта, металлической пластинки и дуги со штифтами. Флюгарка свободно вращается на вертикальной оси и устанавливается по ветру. По ней и указателю сторон горизонта определяется направление ветра. Скорость ветра устанавливается по отклонению металлической пластинки от вертикального положения до одного из штифтов дуги. Флюгер на метеорологических станциях устанавливается на высоте 10-12 м над земной поверхностью.

Для более точного измерения скорости ветра используют специальный прибор - анемометр (рис. 23).

Обычная скорость ветра у земной по­верхности составляет 4-8 м/с, и она ред­ко превышает 11 м/с (рис.24). Однако бывают ве­тры разрушительной силы - это штормы (скорость ветра более 18 м/с) и ураганы (более 29 м/с). Скорость ветра в тропиче­ских ураганах достигает 65 м/с, а при от­дельных порывах - даже до 100 м/с. Очень слабый ветер (со скоростью не более 0,5 м/с) или безветрие называется штилем. (При каких условиях наблюдается штиль?)

Скорость ветра, как и направление, постоянно меняется, как во времени, так и в пространстве. Характер движения воздуха можно увидеть, наблюдая за падением снежинок при ветре. Снежинки совершают беспорядочные движения: то взлетают вверх, то опускаются, то описывают сложные петли.

Наглядное представление о повто­ряемости ветров за определенное вре­мя (месяц, сезон, год) дает роза вет­ров (рис. 25). Строят ее следующим образом: проводят восемь главных направле­ний горизонта и на каждом по при­нятому масштабу откладывают повто­ряемость соответствующего ветра. Для этого берутся средние многолетние данные. Концы получен­ных отрезков соединяются. В центре (кружке) указывается по­вторяемость штилей.

? Проверь себя

Это интересно

Сильные ветры вызывают большое разрушение на суше и волнение на море. В мощных атмосферных вихрях (смерчах) скорость ветра достигает 100 м/с. Они поднимают и перемещают автомобили, здания, мосты. Особенно разрушительные смерчи (торнадо) наблюдаются в США (рис.26). Ежегодно отмечается от 450 до 1500 торнадо с числом жертв в среднем около 100 человек.

Скорость ветра можно оценить визуально по его воздействию на окружающие наблюдателя предметы. В 1805 Фрэнсис Бофорт (Francis Beaufort), моряк британского флота, разработал 12-балльную шкалу для характеристики силы ветра на море. позволяет оценивать скорость ветра без использования каких-либо приборов. В 1926 к этой шкале были добавлены оценки скорости ветра на суше. Чтобы различать ураганные ветры разной силы, Бюро погоды США в 1955 расширило шкалу до 17 баллов.

Сегодня 12-балльная принята Всемирной метеорологической организацией для приближенной оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Средняя скорость ветра указывается на стандартной высоте 10 метров над открытой ровной поверхностью. Волнение моря тоже характеризуется баллами, но другими; шкала волнения имеет девять баллов. На приводимой здесь таблице баллы волнения сопоставлены с баллами ветра. Параметры волнения даны для открытой акватории, в прибрежной зоне волнение меньше.

Шкала Бофорта таблица