Проект что такое ветер
Научно-исследовательский проект «Ветер»
Научно-исследовательский проект
«Ветер»
Мне очень нравятся познавательные телевизионные программы, касающиеся нашей планеты и жизни на Земле. Я люблю наблюдать, задавать вопросы и искать на них ответы. С раннего детства в семье меня знакомили с энциклопедиями, в которых раскрываются волнующие вопросы. Мне нравится раскрывать тайны и секреты некоторых явлений. Вот почему я с удовольствием взялся за изучение данной темы. Я хочу провести исследование и понять это удивительное явление природы – ветер.
Тема ветра всегда была и есть актуальной. Люди всегда мечтали приручить ветер. И сделать так, чтобы он работал на благо людей. Когда я первый раз узнал о ветре, меня заинтересовал вопрос, а как появляется ветер и можно ли его приручить. В своём исследовании я приложил силы для того, чтобы ответить на все эти вопросы.
Цель: узнать о природном явлении «ветер», о причинах его возникновения, влиянии на жизнь человека и окружающий мир.
Задачи:
Познакомиться с понятием «Ветер», установить причины его возникновения;
Познакомиться с некоторыми видами ветров, приборами, позволяющими измерять скорость ветра и определять его направление;
Выяснить роль ветра и возможности использования его человеком;
изучить и проанализировать литературу по данной теме.
провести наблюдения и опыты.
Объект исследования: ветер.
Гипотеза: ветер – это движение воздуха.
Новизной исследования является то, что я на опытах установил влияние различных температур на движение воздуха, доказал одну из причин возникновения ветра и на практике увидел как человек использует ветер в своих целях.
Описание работы:
В исследовательской работе представлены основные причины возникновения ветра. В работе рассмотрены различные виды ветров и их влияние на жизнь человека, на живую и неживую природу. Работа содержит наблюдения и опыты, доказывающие причины возникновения ветра.
Что такое ветер. Роль ветра в природе и в нашей жизни
Ветер — это поток воздуха, движущийся относительно земной поверхности со скоростью свыше 0,6 м/с. Это преимущественно горизонтальное перемещение воздуха из области повышенного атмосферного давления в область пониженного атмосферного давления.
Ветер – это движение воздуха, а всё, что движется, обладает энергией. Энергия ветра сыграла немаловажную роль в развитии человека. Начиная с древних времен люди, использовали энергию ветра, как в мирных, так и в военных целях. За 5 тысячи лет до рождения Христа древние египтяне использовали ветер, чтобы переплывать Нил на лодке с помощью паруса. Так было изобретено парусное судно. Именно благодаря парусным кораблям были сделаны все великие географические открытия. Особую роль в истории, но уже не в мирных целях, сыграл скандинавский вариант использования ветра. В 9 столетии нашей эры на лёгких парусных судах викинги пересекли Северное море и терроризировали Западную Европу. Местному населению трудно было им противостоять. Появление легких и быстрых лодок приводило всех в ужас.
Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам. Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива.
Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения, которые формируют различные виды грунтов (например, лёсс) или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу. Велико эстетическое значение ветра. Ощущать в жаркий день ласковый, нежный, легкий, летний ветерок – одно удовольствие.
Ветер заставлял работать ветряные мельницы. Существует мнение, что еще до нашей эры в Китае была изобретена ветряная мельница. Но подтвержденные сведения про использование энергии ветра в бытовых целях дошли до нас из Персии. Персы использовали ветер и ветряные мельницы, чтобы молоть зерно, примерно за 200 лет до н.э.
Развитие технологий использования энергии ветра приводит к тому, что многие страны перешли с одиночных установок ветряных «мельниц», до образования многогектарных «ветровых полей», на которых на близком расстоянии друг от друга устанавливаются сотни ветряков. Так создаются так называемые ветровые фермы.
Ситуация с ветроэнергетикой в нашей стране, такой богатой на ветра и поля, оставляет желать лучшего. И если до 60х годов были неплохие результаты эксплуатации энергии ветра, то после был сделан упор на строительство ГЭС (гидроэлектростанция), ТЭС (Тепловая электрическая станция) и АЭС (атомная электрическая станция). И только после ряда проблем и аварий на крупных АЭС уже в 90х годах ученые смогли достучатся до правительства с предложениями о внедрении безопасной добычи энергии с возобновляемых источников. Но экономический кризис 90х годов не дал возможности для развития этой отрасли в нашей стране. А спустя несколько лет были полностью забыты все разработки в этой сфере. Для того, чтобы сейчас продолжить внедрение ветровых установок, придется начать все с самого начала или позаимствовать у более развитых стран уже работающие технологии.
Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара.
Как возникает ветер
Существует несколько причин появления ветра:
1. Перепады давления. Без солнца не было бы и ветра. Солнце нагревает воздух. Горячий воздух поднимается. Из-за этого в той области Земли, где воздух прогрет, атмосферное давление понижается. Возникает циклон. Поднимаясь в верхние слои атмосферы, воздух остывает и начинает опускаться, создавая область повышенного давления. Такие области называют антициклонами. Из центра антициклона воздух растекается к окраинам и перемещается в область пониженного давления – циклон.
2. Сила Кориолиса. Открытая французским ученым Густавом Кориолисом сила образуется при вращении Земли. Когда мы находимся в Северном полушарии, Земля под нашими ногами вертится против часовой стрелки. Сама Земля вращается быстрее, чем окружающая ее атмосфера. Поэтому при движении Земли в Северном полушарии ветер отклоняется вправо. А в Южном полушарии – наоборот, влево.
3. Тепло и холод. Еще одна причина, по которой возникают ветра, – периодическое изменение температуры в каком-либо месте. Например, в течение дня почва накаляется быстрее моря. Возникает перепад давления, и ветер начинает дуть по направлению к земле: это морской бриз. После захода солнца суша быстро остывает. Поэтому ветер дует с берега. Морской бриз начинает дуть около 10 часов утра. А береговой – после захода солнца.
4. Вечный ветер. Землю постоянно продувают так называемые господствующие ветры. На экваторе воздух нагревается и поднимается. Он растекается в направлении тропиков. Так образуется ветер антипассат. Остыв, воздух возвращается к экватору. Такой ветер называют пассатом. Ветры возникают и у полюсов Земли. Холодный воздух перемещается от них к экватору. А потом поднимается и возвращается к полюсам. Кроме того, господствующие ветры возникают в верхних слоях атмосферы Земли. Они называются струйными течениями. Эти ветры дуют зимой. Они возникают из-за сильного перепада температур между жаркими экваториальными и холодными полярными областями Земли.
Характеристика ветра
Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением. Направление движения воздуха определяется взаимодействием нескольких сил. Это сила Кориолиса (учитывает влияние вращения Земли на двигающийся воздух), сила тяжести, сила градиента, сила давления и центробежная сила. Направление ветра в метеорологии определяется той стороной горизонта, откуда он дует.
Сила ветра (иначе говоря, скорость), зависит от высоты, на которой дует ветер, и от атмосферного давления. Чем больше разница температур между воздушными массами, тем сильнее ветер. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или баллах (1 балл равен 2 м/с). Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности – 4-9 м/с. Ветер скоростью 5-8 м/с считается умеренным, выше 14 м/с – сильным, выше 20-25 м/с – штормом, выше 30-35 м/с – ураганом.
Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину.
Скорости ветра, наблюдаемые за короткие промежутки времени от нескольких секунд до 5 мин, называют мгновенными или действительными. Скорости же ветра, полученные как средние арифметические из мгновенных скоростей, называют средними скоростями ветра. Если сложить замеренные скорости ветра в течение суток и разделить на число замеров, то получится среднесуточная скорость ветра. Если же сложить среднесуточные скорости ветра за весь месяц и разделить эту сумму на число дней месяца, то получим среднемесячную скорость ветра. Сложив среднемесячные скорости и разделив сумму на двенадцать месяцев, получим среднегодовую скорость ветра.
Проект по географии «Ветер»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа № 4»
муниципального образования – городской округ город Касимов
Проект по географии
Исполнитель : ученица 8 Б класса
Руководитель проекта : Оробейко Т.Б.
5. Исследовательская деятельность. Можно ли создать самим ветер в помещении?
Тема ветра всегда была и есть актуальной. Люди всегда мечтали приручить ветер. И сделать так, чтобы он работал на благо людей.
Мне очень нравятся познавательные телевизионные программы, касающиеся нашей планеты и жизни на Земле. Я люблю наблюдать, задавать вопросы и искать на них ответы. Мне нравится раскрывать тайны и секреты некоторых явлений. Вот почему я хочу провести исследование и понять удивительное явление природы – ветер.
Когда я первый раз узнала о ветре, меня заинтересовал вопрос, а как появляется ветер и можно ли его приручить. В своём исследовании я приложила силы для того, чтобы ответить на все эти вопросы.
Цель : узнать о природном явлении «ветер», о причинах его возникновения, влиянии на жизнь человека и окружающий мир.
1.Познакомиться с понятием «Ветер», установить причины его возникновения;
2.Познакомиться с некоторыми видами ветров, приборами, позволяющими измерять скорость ветра и определять его направление;
3.Выяснить роль ветра и возможности использования его человеком;
Объект исследования: ветер.
Гипотеза: ветер – это движение воздуха.
В данной работе представлены основные причины возникновения ветра. Рассмотрены различные виды ветров и их влияние на жизнь человека, на живую и неживую природу. Работа содержит опыты, доказывающие причины возникновения ветра.
1. Что такое ветер. Роль ветра в природе и в нашей жизни
Ветер — это поток воздуха, движущийся относительно земной поверхности со скоростью свыше 0,6 м/с. Э то преимущественно горизонтальное перемещение воздуха из области повышенного атмосферного давления в область пониженного атмосферного давления.
Развитие технологий использования энергии ветра приводит к тому, что многие страны перешли с одиночных установок ветряных «мельниц», до образования многогектарных «ветровых полей», на которых на близком расстоянии друг от друга устанавливаются сотни ветряков. Так создаются так называемые ветровые фермы.
2. Как возникает ветер.
Существует несколько причин появления ветра:
3. Характеристика ветра.
Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением. Направление движения воздуха определяется взаимодействием различных сил. Это сила Кориолиса, сила тяжести, сила градиента, сила давления и центробежная сила. Направление ветра в метеорологии определяется той стороной горизонта, откуда он дует.
С ила ветра (иначе говоря, скорость), зависит от высоты, на которой дует ветер, и от атмосферного давления. Чем больше разница температур между воздушными массами, тем сильнее ветер. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или баллах (1 балл равен 2 м/с). Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности – 4-9 м/с. Ветер скоростью 5-8 м/с считается умеренным, выше 14 м/с – сильным, выше 20-25 м/с – штормом, выше 30-35 м/с – ураганом.
Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину.
3.1. Приборы, определяющие направление и силу ветра
Скорость ветра определяется с помощью прибора анемометра. Первый такой прибор изобрел в XVII веке итальянский врач С. Санторио. Он представлял собой пластину, по отклонению которой от вертикального положения судили о силе ветра и его скорости. Современные анемометры устроены намного сложнее.
Простейший анемометр, позволяющий определять мгновенные скорости ветра и называемый простейшим флюгером-анемометром.
Средние скорости ветра за короткие и продолжительные промежутки времени удобно определять анемометром завода «Метрприбор». Он состоит из крестовины с полушариями, надетой на ось, которая находится в зацеплении с зубчатой передачей, помещенной в коробке с циферблатом.
Бу́ря — разновидность урагана. Скорость ветра при буре не много меньше скорости урагана (до 25-30 м/с). Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.
Шквалистый ветер характерен не только частыми и резкими колебаниями скорости, но и сильнейшими отдельными порывами продолжительностью до нескольких минут. Ветер, который резко увеличивает свою скорость в течение очень короткого промежутка времени на фоне слабого ветра или штиля, называют шквалом. Чаще всего шквалы налетают при прохождении мощных кучево-дождевых облаков и нередко сопровождаются грозой и ливнями.
Вертикальные вихри в грозовом облаке могут образовывать смерчи. Когда скорость такого вихря достигает 100м/с, нижняя часть облака в виде воронки опускается к подстилающей поверхности (земле или воде), навстречу поднимающемуся вверх пылевому или водяному столбу. Встреча со смерчем опасна: обладая большой разрушительной силой и вращаясь по спирали, он может поднять вверх все, что оказывается на его пути. Высота смерча достигает более 1000 метров, горизонтальная скорость 30-40 км/час. Поэтому при виде смерча нужно определить направление его перемещения и немедленно уходить в сторону. Иногда смерч может образоваться и без грозовых облаков. В этом случае он зарождается не из тучи, а на поверхности земли или моря, нередко при безоблачном небе. Это смерчи «хорошей погоды». Они быстро разрушаются и практически безопасны. Часто их существование можно быстрее заметить по характерному свистящему звуку, который раздается при его движении, чем увидеть.
4.1.Господствующие ветры (Постоянные ветры)
П
остоянные ветры вызваны силой Кориолиса, дуют всегда в одном направлении.
В экваториальной зоне теплый воздух тропиков поднимается вверх, что приводит к образованию на границе тропосферы ветра, называемого антипассат. Антипассат растекается в направлении к полюсам, соответственно к северу и к югу.
Охлажденные воздушные массы антипассата оседают на поверхность земли, создавая в субтропиках повышенное давление и ветер, называемый пассатом, который устремляется в экваториальную зону.
В приполярных районах обоих полушарий, где оседают холодные массы воздуха верхних слоев тропосферы, образуя так называемые полярные максимумы, преобладают юго-восточные и восточные ветры.
К 
господствующим ветрам также относятся следующие ветры: бризы, фён, самум.
Фён – теплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Наблюдается у побережья Крыма и Кавказа преимущественно весной.
Самум – знойный ветер в пустыне.
Холодный воздух с большой скоростью устремляется вниз, к морю, достигая иногда силы урагана. В зимнее время, при низких температурах вызывает обледенение. Наблюдается в районе Новороссийска, у берегов Далмации (Адриатическое море) и на Новой Земле. В некоторых горных районах, например, на Кавказе в районе Ленинакана, или в Андах ежедневно наблюдается такое явление, когда после захода солнца с горных вершин, окружающих долину, вниз устремляются массы холодного воздуха. Порывы ветра достигают такой силы, что срывает палатки, а резкое и сильное понижение температуры, может привести к переохлаждению организма.
Муссо́н— устойчивые ветры, периодически меняющие свое направление; летом дуют с океана, зимой с суши; свойственны тропическим областям и некоторым приморским странам умеренного пояса (Дальний Восток).
5. Исследовательская деятельность. Можно ли создать самим ветер в помещении?
О
пыт №1. Ветер – это движение воздуха.
О
пыт №2. Ветер можно создать, если воздух из области высоко давления переместить в область низкого давления.
Для этого опыта необходимо взять воздушный шарик и надуть его. При надувании шарика в нём создаётся повышенное давление. Затем открыв отверстие, я услышала как с шипением и свистом из шарика выходит воздух.
Вывод: То есть воздух из области высокого давления устремляется в область низкого давления. Это и есть имитация ветра. Когда давление в шарике выровняется с внешним давлением ветер прекратится. Можно сравнить ветер с элементарными функциями организма. При вдохе человек вдыхает воздух, затем его задерживает в легких, где создается зона высокого атмосферного давления, затем человек выдыхает сдавленный воздух наружу, где в данный момент кислород прибывает под низким давлением – это приводит к тому, что в воздухе создается движение, которое и называется ветер.
Вывод: Это можно объяснить тем, что тёплый воздух легче, он поднимается вверх, а холодный воздух занимает место тёплого. Так образуется поток воздуха – ветер. Вот так же в природе образуется ветер. Солнце греет землю, а от земли нагревается воздух и мощные нагретые воздушные массы устремляются вверх, образуя ветер. Ветер – это и есть движение воздуха.
Этот вывод можно проверить на другом опыте.
Мною был проведён следующий опыт. Я поставил зажженную свечу на уровне двери в нижней части. При открывании двери пламя свечи отклонилось в сторону тёплого помещения. Поднеся свечу к верхней части образовавшейся щели, можно увидеть, как пламя свечи отклоняется в сторону из тёплой комнаты в сторону холодного помещения.
Вывод: Это происходит потому, что тёплый воздух легче холодного, он поднимается вверх и выходит на улицу через щель наверху. А холодный воздух тяжелее и он входит в помещение снизу. Через некоторое время холодный воздух нагреется в помещении, поднимется вверх и станет выходить на улицу через верхнюю щель, а на его место снизу снова и снова будет поступать холодный воздух. Именно так и возникает ветер в природе.
В результате проделанной работы моя гипотеза подтвердилась. Изучив и проанализировав литературу по данной теме, а также по результатам опытов проведенных мной, я сделала следующий вывод: ветер – это движущийся воздух.
На опытах я доказала одну из причин появления ветра и пришла к выводу, что он возникает в результате различия температур воздушных масс. Чем больше разность давления, тем сильнее ветер, тем больше его скорость.
Земля в разных местах по-разному нагревается солнцем. От земли нагревается и воздух. Теплый воздух легче холодного. Он поднимается вверх. А холодный воздух устремляется на его место. Воздух находится в постоянном движении. Когда это движение особенно сильное, то мы это называем ветром.
Мы всю свою жизнь сталкиваемся с работой ветра, но мало кто из нас задумывался о том, каковы причины возникновения ветра, какова его деятельность и какое значение он имеет в нашей жизни.
Работа над этим проектом помогла мне проникнуть в тайны природы. Я узнала много интересного о таком удивительном явлении природы, как ветер.
Творческие проекты и работы учащихся
В процессе работы над учебным исследовательским проектом по географии «Ветер» учащийся 6 класса изучает теоретические сведения о таком природном явлении как ветер, выясняет причины его возникновения, зависимость от климатических условий, а также его степень и характер влияния на окружающий мир и жизнь человека.
Подробнее о проекте:
В предложенном проекте по географии «Ветер» рассматривается сила и скорость ветра, а также дается определение понятий «господствующий ветер», «местный ветер», «сезонный ветер». Также в рамках проекта учащимся 6 класса были проведены практические опыты, направленные на выяснение способов и условий, при которых можно создать искусственный ветер.
Оглавление
Введение
1. Что такое ветер. Роль ветра в природе и в нашей жизни.
2. Как возникает ветер?
3. Характеристика ветра.
4. Приборы определяющие направление и силу ветра.
5. Виды ветров.
6. Господствующие ветры (Постоянные ветры).
7. Местные ветры.
8. Сезонные ветры.
9. Опыты. Можно ли создать самим ветер в помещении?
Заключение
Литература
Приложение
Введение
Мне нравится раскрывать тайны и секреты некоторых явлений. Вот почему я с удовольствием взялся за изучение данной темы. Я хочу провести исследование и понять это удивительное явление природы – ветер.
Цель: узнать о природном явлении «ветер», о причинах его возникновения, влиянии на жизнь человека и окружающий мир.
Объект исследования: ветер.
Гипотеза: ветер – это движение воздуха.
Новизной исследования является то, что я на опытах установил влияние различных температур на движение воздуха, доказал одну из причин возникновения ветра и на практике увидел как человек использует ветер в своих целях.
В исследовательской работе представлены основные причины возникновения ветра. В работе рассмотрены различные виды ветров и их влияние на жизнь человека, на живую и неживую природу. Работа содержит наблюдения и опыты, доказывающие причины возникновения ветра.
Тема ветра всегда была и есть актуальной. Люди всегда мечтали приручить ветер. И сделать так, чтобы он работал на благо людей. Когда я первый раз узнал о ветре, меня заинтересовал вопрос, а как появляется ветер и можно ли его приручить. В своём исследовании я приложил силы для того, чтобы ответить на все эти вопросы.
Что такое ветер? Роль ветра в природе и в нашей жизни
Ветер – это движение воздуха, а всё, что движется, обладает энергией. Энергия ветра сыграла немаловажную роль в развитии человека. Начиная с древних времен люди, использовали энергию ветра, как в мирных, так и в военных целях. За 5 тысячи лет до рождения Христа древние египтяне использовали ветер, чтобы переплывать Нил на лодке с помощью паруса. Так было изобретено парусное судно. Именно благодаря парусным кораблям были сделаны все великие географические открытия. Особую роль в истории, но уже не в мирных целях, сыграл скандинавский вариант использования ветра. В 9 столетии нашей эры на лёгких парусных судах викинги пересекли Северное море и терроризировали Западную Европу. Местному населению трудно было им противостоять. Появление легких и быстрых лодок приводило всех в ужас.
Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам. Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива.
Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения, которые формируют различные виды грунтов (например, лёсс) или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу. Велико эстетическое значение ветра. Ощущать в жаркий день ласковый, нежный, легкий, летний ветерок – одно удовольствие.
Ветер заставлял работать ветряные мельницы. Существует мнение, что еще до нашей эры в Китае была изобретена ветряная мельница. Но подтвержденные сведения про использование энергии ветра в бытовых целях дошли до нас из Персии. Персы использовали ветер и ветряные мельницы, чтобы молоть зерно, примерно за 200 лет до н.э.
Развитие технологий использования энергии ветра приводит к тому, что многие страны перешли с одиночных установок ветряных «мельниц», до образования многогектарных «ветровых полей», на которых на близком расстоянии друг от друга устанавливаются сотни ветряков. Так создаются так называемые ветровые фермы.
Ситуация с ветроэнергетикой в нашей стране, такой богатой на ветра и поля, оставляет желать лучшего. И если до 60х годов были неплохие результаты эксплуатации энергии ветра, то после был сделан упор на строительство ГЭС (гидроэлектростанция), ТЭС (Тепловая электрическая станция) и АЭС (атомная электрическая станция). И только после ряда проблем и аварий на крупных АЭС уже в 90х годах ученые смогли достучатся до правительства с предложениями о внедрении безопасной добычи энергии с возобновляемых источников.
Но экономический кризис 90х годов не дал возможности для развития этой отрасли в нашей стране. А спустя несколько лет были полностью забыты все разработки в этой сфере. Для того, чтобы сейчас продолжить внедрение ветровых установок, придется начать все с самого начала или позаимствовать у более развитых стран уже работающие технологии.
Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара [2].
Как возникает ветер
Существует несколько причин появления ветра: 1. Перепады давления. Без солнца не было бы и ветра. Солнце нагревает воздух. Горячий воздух поднимается. Из-за этого в той области Земли, где воздух прогрет, атмосферное давление понижается. Возникает циклон. Поднимаясь в верхние слои атмосферы, воздух остывает и начинает опускаться, создавая область повышенного давления.
Такие области называют антициклонами. Из центра антициклона воздух растекается к окраинам и перемещается в область пониженного давления – циклон. 2. Сила Кориолиса. Открытая французским ученым Густавом Кориолисом сила образуется при вращении Земли. Когда мы находимся в Северном полушарии, Земля под нашими ногами вертится против часовой стрелки.
Сама Земля вращается быстрее, чем окружающая ее атмосфера. Поэтому при движении Земли в Северном полушарии ветер отклоняется вправо. А в Южном полушарии – наоборот, влево. 3. Тепло и холод. Еще одна причина, по которой возникают ветра, – периодическое изменение температуры в каком-либо месте. Например, в течение дня почва накаляется быстрее моря.
Возникает перепад давления, и ветер начинает дуть по направлению к земле: это морской бриз. После захода солнца суша быстро остывает. Поэтому ветер дует с берега. Морской бриз начинает дуть около 10 часов утра. А береговой – после захода солнца. 4. Вечный ветер. Землю постоянно продувают так называемые господствующие ветры. На экваторе воздух нагревается и поднимается. Он растекается в направлении тропиков.
Так образуется ветер антипассат. Остыв, воздух возвращается к экватору. Такой ветер называют пассатом. Ветры возникают и у полюсов Земли. Холодный воздух перемещается от них к экватору. А потом поднимается и возвращается к полюсам. Кроме того, господствующие ветры возникают в верхних слоях атмосферы Земли. Они называются струйными течениями. Эти ветры дуют зимой. Они возникают из-за сильного перепада температур между жаркими экваториальными и холодными полярными областями Земли [3].
Характеристика ветра
Сила ветра (иначе говоря, скорость), зависит от высоты, на которой дует ветер, и от атмосферного давления. Чем больше разница температур между воздушными массами, тем сильнее ветер. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или баллах (1 балл равен 2 м/с). Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности – 4-9 м/с. Ветер скоростью 5-8 м/с считается умеренным, выше 14 м/с – сильным, выше 20-25 м/с – штормом, выше 30-35 м/с – ураганом.
Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину.
Скорости ветра, наблюдаемые за короткие промежутки времени от нескольких секунд до 5 мин, называют мгновенными или действительными. Скорости же ветра, полученные как средние арифметические из мгновенных скоростей, называют средними скоростями ветра. Если сложить замеренные скорости ветра в течение суток и разделить на число замеров, то получится среднесуточная скорость ветра. Если же сложить среднесуточные скорости ветра за весь месяц и разделить эту сумму на число дней месяца, то получим среднемесячную скорость ветра. Сложив среднемесячные скорости и разделив сумму на двенадцать месяцев, получим среднегодовую скорость ветра [4].
Приборы определяющие направление и силу ветра
Простейший анемометр, позволяющий определять мгновенные скорости ветра и называемый простейшим флюгером-анемометром.
Он состоит из металлической доски, качающейся около горизонтальной оси а, закрепленной на вертикальной стойке б. Сбоку доски на той же оси а закреплен сектор в, с восемью штифтами. На стойке б ниже сектора закреплен флюгер г, который все время устанавливает доску плоскостью к ветру. При действии последнего доска отклоняется и проходит мимо штифтов, каждый из которых указывает при этом на определенную скорость ветра.
Стойка б с флюгером г поворачивается по втулке д, в которой закреплены в горизонтальной плоскости 4 длинных стержня, указывающих главные страны света: север, юг, восток и запад, и между ними 4 коротких, указывающих на северо-восток, северо-запад, юго-восток и юго-запад. Таким образом, с помощью флюгера-анемометра можно определять одновременно и скорость и направление ветра.
Средние скорости ветра за короткие и продолжительные промежутки времени удобно определять анемометром завода «Метрприбор». Он состоит из крестовины с полушариями, надетой на ось, которая находится в зацеплении с зубчатой передачей, помещенной в коробке с циферблатом.
Оси шестерен выведены на циферблат и на своих концах имеют стрелки, показывающие на шкале путь, пройденный ветром за данный промежуток времени. Разделив число, показываемое стрелками на циферблате, на число секунд, в течение которых вращался анемометр, получим скорость ветра в секунду за наблюдаемый период [5].
Виды ветров
Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа на протяжении суток, длится несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры — муссоны — имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разных широтах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы.
Бу́ря — разновидность урагана. Скорость ветра при буре не много меньше скорости урагана (до 25-30 м/с). Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.
Тайфу́н— разновидность тропического циклона, который типичен для северо-западной части Тихого океана.
Если же скорость ветра превышает 4 м/с, то частицы воздуха начинают двигаться беспорядочно, его слои перемешиваются и движение воздуха приобретает турбулентный характер. Чем выше скорость ветра, тем больше турбулентность, тем больше скачки скорости в отдельных точках воздушного потока и тем более порывистым становится ветер, возникают шквалы.
Шквалистый ветер характерен не только частыми и резкими колебаниями скорости, но и сильнейшими отдельными порывами продолжительностью до нескольких минут. Ветер, который резко увеличивает свою скорость в течение очень короткого промежутка времени на фоне слабого ветра или штиля, назвают шквалом. Чаще всего шквалы налетают при прохождении мощных кучево-дождевых облаков и нередко сопровождаютсяя грозой и ливнями.
Основной причиной шквала являетсяя взаимодействие восходящего потока возуха в передней части кучево-дождевого облака и нисходящего воздуха, охлажденного ливневым дождем, в тыловой его части в результате возникает характерный клубящийся вал с вихрем под ним, усиленный вихрями соседних воздушный слоев.
Вертикальные вихри в грозовом облаке могут образовывать смерчи. Когда скорость такого вихря достигает 100м/с, нижняя часть облака в виде воронки опускается к подстилающей поверхности (земле или воде), навстречу поднимающемуся вверх пылевому или водяному столбу. Встреча со смерчем опасна: обладая большой разрушительной силой и вращаясь по спирали, он может поднять вверх все, что оказыввается на его пути.
Высота смерча достигает более 1000 метров, горизонтальная скорость 30-40 км/час. Поэтому при виде смерча нужно определить направление его перемещения и немедленно уходить в сторону. Иногда смерч может образоваться и без грозовых облаков.
В этом случае он зарождается не из тучи, а на поверхности земли или моря, нередко при безоблачном небе. Это смерчи»хорошей погоды». Они быстро разрушаются и практически безопасны. Часто их сушествование можно быстрее заметить по характерному свистящему звуку, который раздается при его движении, чем увидеть.
Господствующие ветры (Постоянные ветры)
Постоянные ветры вызваны силой Кориолиса, дуют всегда в одном направлении.
В экваториальной зоне теплый воздух тропиков поднимается вверх, что приводит к образованию на границе тропосферы ветра, называемого антипассат. Антипассат растекается в направлении к полюсам, соответственно к северу и к югу.
Охлажденные воздушные массы антипассата оседают на поверхность земли, создавая в субтропиках повышенное давление и ветер, называемый пассатом, который устремляется в экваториальную зону.
В приполярных районах обоих полушарий, где оседают холодные массы воздуха верхних слоев тропосферы, образуя так называемые полярные максимумы, преобладают юго-восточные и восточные ветры.
К господствующим ветрам также относятся следующие ветры: бризы, фён, самум.
Фён – теплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Наблюдается у побережья Крыма и Кавказа преимущественно весной.
Самум – знойный ветер в пустыне.
Местные ветры
Холодный воздух с большой скоростью устремляется вниз, к морю, достигая иногда силы урагана. В зимнее время, при низких температурах вызывает обледенение. Наблюдается в районе Новороссийска, у берегов Далмации (Адриатическое море) и на Новой Земле.
В некоторых горных районах, например, на Кавказе в районе Ленинакана, или в Андах ежедневно наблюдается такое явление, когда после захода солнца с горных вершин, окружающих долину, вниз устремляются массы холодного воздуха. Порывы ветра достигают такой силы, что срывает палатки, а резкое и сильное понижение температуры, может привести к переохлаждению организма.
Сезонные ветры
Муссо́н— устойчивые ветры, периодически меняющие свое направление; летом дуют с океана, зимой с суши; свойственны тропическим областям и некоторым приморским странам умеренного пояса (Дальний Восток).
Муссоны носят континентальный характер и возникают вследствие разницы в атмосферном давлении при неравномерном нагревании суши и моря в летнее и зимнее время.
Исследовательская деятельность. Наблюдения:
 «Флюгер» |  «Дым» |
 «Рябь по лужам» |  «Наблюдение за ветром из окна» |
Силу ветра можно определить по его воздействию на наземные предметы и поверхность моря. В таблице №1, я отмечал признаки ветра на воде и на земле.
Опыты. Можно ли создать самим ветер в помещении?
Опыт №2. Ветер можно создать, если воздух из области высоко давления переместить в область низкого давления.
Я взял воздушный шарик и надул его. Надувая шарик я заполнил его воздухом и создал внутри шарика повышенное давление. Затем я открыл отверстие и услышал как с шипением и свистом выходит воздух из шарика.
Вывод: То есть воздух из области высокого давления устремляется в область низкого давления. Это и есть имитация ветра. Когда давление в шарике выравняется с внешним давлением ветер прекратится. Можно сравнить ветер с элементарными функциями организма. При вдохе человек вдыхает воздух, затем его задерживает в легких, где создается зона высокого атмосферного давления, затем человек выдыхает сдавленный воздух наружу, где в данный момент кислород прибывает под низким давлением – это приводит к тому, что в воздухе создается движение, которое и называется ветер.
Опыт №3. Тёплый воздух легче, он поднимается вверх, а холодный воздух занимает место тёплого.
Я вырезал бумажную спираль, поместили её на острие спицы. Под спиралью поставил зажженную свечу. Я наблюдал: бумажная спираль стала вращаться. Произошло это потому, что нагретый свечой воздух поднимается вверх и вращает спираль. Через некоторое время свечу потушил. Я наблюдал: спираль перестала вращаться, так как воздух остыл.
Вывод: Это можно объяснить тем, что тёплый воздух легче, он поднимается вверх, а холодный воздух занимает место тёплого. Так образуется поток воздуха – ветер. Вот так же в природе образуется ветер. Солнце греет землю, а от земли нагревается воздух и мощные нагретые воздушные массы устремляются вверх, образуя ветер. Ветер – это и есть движение воздуха.
Этот вывод можно проверить на другом опыте.
Опыт №4.
Мною был проведён следующий опыт. Я поставил зажженную свечу на уровне двери в нижней части. При открывании двери пламя свечи отклонилось в сторону тёплого помещения. Поднеся свечу к верхней части образовавшейся щели, можно увидеть, как пламя свечи отклоняется в сторону из тёплой комнаты в сторону холодного помещения.
Вывод: Это происходит потому, что тёплый воздух легче холодного, он поднимается вверх и выходит на улицу через щель наверху. А холодный воздух тяжелее и он входит в помещение снизу. Через некоторое время холодный воздух нагреется в помещении, поднимется вверх и станет выходить на улицу через верхнюю щель, а на его место снизу снова и снова будет поступать холодный воздух. Именно так и возникает ветер в природе.
Заключение
Я на опытах доказал одну из причин появления ветра и пришел к выводу, что он возникает в результате различия температур воздушных масс. Чем больше разность давления, тем сильнее ветер, тем больше его скорость.
Земля в разных местах по-разному нагревается солнцем. От земли нагревается и воздух. Теплый воздух легче холодного. Он поднимается вверх. А холодный воздух устремляется на его место.Воздух находится в постоянном движении. Когда это движение особенно сильное, то мы это называем ветром.
Ветру всегда придавалось большое значение, ветер всегда был символом перемен и новшеств, даже в народных поговорках и фразеологизмах ветру отводилось не последнее место: бросать слово на ветер; ветер в голове; ветреный человек и так можно очень долго продолжать.
Мы всю свою жизнь сталкиваемся с работой ветра, но мало кто из нас задумывался о том, каковы причины возникновения ветра, какова его деятельность и какое значение он имеет в нашей жизни.
Работа над этим проектом помогла мне проникнуть в тайны природы. Я узнал много интересного о таком удивительном явлении природы, как ветер.
Литература
Приложение
Циркуляционные процессы Земли, которые приводят к ветрообразованию.