jak powstaje wiatr

Skąd się bierze wiatr?
Człowiek próbuje wykorzystać wiatr, ale wciąż nie potrafi go pokonać. Wiatr jest symbolem
czasu, przestrzeni, przemijania, niestałości i zniszczenia, ale też odrodzenia i płodności.
Starożytni widzieli w wiatrach istoty boskie. Grecy za demona wiatru uważali Eola
zamieszkałego na dalekich wyspach. Dowódcy statków składali wiatrom ofiary z czarnych
owiec. Podobnie postąpił wódz Greków Agamemnon, gdy poświęcił swą córkę, Ifigenię, aby
powiał pomyślny wiatr i zaprowadził grecką flotę pod mury Troi. Księga Genesis mówi, że
Duch Boży unosił się pod postacią wiatru nad wodami u samych początków istnienia życia na
naszej planecie. Wiatr w sztukach plastycznych uosabiały najczęściej ptaki lub dziecięce
głowy o wydętych policzkach. Zgodnie z wierzeniami ludowymi każdy, kto się urodzi w
chwili bezwietrznej, będzie głupcem. Pogoda nie mogłaby istnieć bez wiatrów. To właśnie
one napędzają naszą „machinę pogody”, a po całych stuleciach badań nasza wiedza o
układzie wiatrów i sposobach kreowania przez nie pogody pozwala rozwiązać najwyżej
niektóre tajemnice aury. Współczesna technika umożliwia wykonywanie niewiarygodnych
wręcz zdjęć satelitarnych przedstawiających obraz atmosfery na całym globie. Na obrazach
tych możemy jednak dostrzec tylko chmury i burze, a nie same wiatry. Ponieważ zaś nasza
wiedza o nich nie jest kompletna, więc i prognozy pogody zawierają sporo niedokładności.
Zdumiewające są postępy, jakie w zgłębianiu jej tajemnic poczynili nasi przodkowie. Otóż
starożytni Grecy dokonali pierwszych, niepewnych kroków na drodze do zrozumienia roli
wiatrów, które uważali za nadludzkie istoty. W roku 40 p. n. e. symboliczne wyobrażenia
wiatrów zostały uwiecznione na rzeźbionym fryzie ośmiokątnej Wieży Wiatrów, wzniesionej
w pobliżu ateńskiego Akropolu. Na jej szczycie znajdowało się urządzenie wskazujące jedną
z wyrzeźbionych na budowli twarzy. Każda z nich odpowiadała innemu kierunkowi wiatru,
który niósł ze sobą inną pogodę. Notos - twarz południowa - oznaczał deszcz, a Lipos - twarz
południowo-zachodnia - dobrą żeglugę. Największy postęp w rozwoju wiedzy o światowym
systemie wiatrów osiągnięto wraz z hiszpańskimi, portugalskimi i angielskimi wyprawami do
Nowego Świata, które rozpoczęły się w XV wieku. Statki żaglowe często wybierały trasę na
południe od Europy, zamiast żeglować prosto na zachód, aby móc dostać się w strefę
pasatów. Te stałe, północno-wschodnie wiatry niosły je niezawodnie od brzegów Afryki aż do
Wysp Karaibskich.
JAK POWSTAJE WIATR
Mechanizm powstawania wiatrów jest w każdym przypadku jednakowy, niezależnie od ich
siły i gwałtowności. Wiatry wieją na skutek tworzenia się obszarów wysokiego i niskiego
ciśnienia, co z kolei jest spowodowane nierównomiernym nagrzaniem powietrza przez
Słońce. Ciepłe powietrze jako lżejsze unosi się do góry, a poniżej maleje ilość cząsteczek
powietrza i zmniejsza się nacisk na powierzchnię Ziemi(tak tworzy się niż). Natomiast w
miejscach opadania zimnych mas powietrza tworzy się obszar wysokiego ciśnienia. Dzięki tej
różnicy ciśnień rodzi się wiatr, który jest poziomym ruchem cząstek powietrza od obszarów o
wyższym do obszarów o niższym ciśnieniu. Gdyby Ziemia wykonywała ruchu wirowego, a
jej powierzchnia była płaska i jednorodna, wówczas wiały by tylko stałe wiatry od biegunów
w kierunku równika, gdzie rozgrzane powietrze unosiłoby się do góry i powracało do
biegunów. Ruch wirowy planety powoduje, że powietrze poruszające się w kierunku ośrodka
niskiego ciśnienia skręca w lewo na półkuli północnej, a w prawo na półkuli południowej.
Dodatkowy wpływ na kierunek wiatru wpływają takie czynniki jak zbiorniki wodne (oceany,
morza, jeziora) oraz pionowe ukształtowanie powierzchni Ziemi (góry, wyżyny, obszary
nizinne). Na skutek występowania tych naturalnych „zakłóceń” powstają lokalne
powtarzające się schematy według których porusza się powietrze na danym obszarze(nazywa
się to cyrkulacją powietrza). W południowej i południowo-wschodniej Azji występuje
cyrkulacja monsunowa. Tam gdzie sąsiadują ze sobą wielkie obszary lądowe i wodne, zimą
nad lądem powstają wyże, a nad oceanem tworzy się niż. Latem dzieje się na odwrót. Letnie
wiatry monsunowe niosą ze sobą obfite, ulewne deszcze, od których uzależnione jest całe
rolnictwo w Indiach. Jednocześnie jednak wzrasta zagrożenie powodzią. Podobny mechanizm
wywołuje lokalne wiatry wiejące w cyklu dobowym nazywane bryzami. Bryza pojawia się,
gdy nie wieją inne, silniejsze wiatry. W dzień powietrze porusza się od mórz w kierunku lądu,
a w nocy na odwrót. Dużo wiatrów o zasięgu lokalnym pojawia się w górach. Są porywiste,
ciepłe i suche. Powietrze przekraczające zaporę gór ochładza się podczas wznoszenia i
powoduje opady deszczu. Po przejściu przez grzbiet górski jest już suche i opadając po
drugiej stronie gwałtownie się ogrzewa. Czasem jednak powstają potężne wiatry, które
powodują wielkie zniszczenia, ofiary ludzkie i praktycznie nie przynoszą ze sobą żadnych
skutków pozytywnych – huragany. Krótka definicja mówi, że halny jest silnym wiatrem
spadowym typu fenowego, charakterystycznym dla regionu górskiego, któremu towarzyszą
duże i gwałtowne skoki ciśnienia. Na terenie Polski występuje w Tatrach i Sudetach. A w jaki
sposób powstają? Warunkiem jest utworzenie się po obu stronach Karpat Zachodnich,
równocześnie - głębokiego układu niżowego na ich zachodnim krańcu oraz odpowiadającego
mu wielkością, układu wysokiego ciśnienia po wschodniej stronie. Przemieszczające się
wówczas z południa Europy ciepłe i bardzo wilgotne powietrze, utworzonym przez oba
układy „korytarzem” uderza w pasmo Tatr, unosząc się ku górze. Wznoszące się powietrze
ulega rozprężeniu, a zatem ochłodzeniu - w stosunku pół stopnia na każde 100 m różnicy
wysokości powodując skraplanie się zawartej w nim pary wodnej (w konsekwencji deszcz,
śnieg, grad), a tym samym tworzenie podłużnego pasma, ciężkich chmur, zawieszonego na
linii Czerwone Wierchy - Giewont. Pod wpływem napierających kolejnych mas, osuszone
powietrze pokonuje grzbiety Tatr, gwałtownie opadając po ich północnej stronie. Tu
następuje zjawisko odwrotne - czyli sprężanie - powodujące ogrzewanie się powietrza - w
stosunku 1 stopień na każde 100 m różnicy wysokości. Nabierając prędkości na tatrzańskich
zboczach, wiatr uderza z dużą siłą w dolne partie Tatr i samo Zakopane, powodując w
zależności od swojej siły, duże zniszczenia. Powyrywane drzewa, pozrywane dachy domów i
linie energetyczne nie należą do rzadkości. Rekord zanotowany został 6 maja 1968r., kiedy to
halny wiał z niewyobrażalną w naszym klimacie prędkością 310 km/godz. Zniszczonych
zostało ok. 150 tys. m3 tatrzańskich lasów. Należy pamiętać, że halny ma również
niekorzystny wpływ na samopoczucie ludzi przebywających w jego zasięgu. Szczególnie
silnie oddziaływają na system nerwowy osób ze schorzeniami układu krążenia, powodując
uczucie zmęczenia i rozdrażnienia, a także depresję psychiczną.
SKALA POMIARU WIATRU
Aby można było określić, z jakim wiatrem mamy do czynienia, czy jest to tylko silny wiatr,
wichura, czy sztorm, posługujemy się skalą opracowaną przez angielskiego admirała Francisa
Beauforta (1774-1857) w 1806 roku. Skala Beauforta opierała się na wzrokowej ocenie
skutków działania wiatru, bez przyrządów pomiarowych i służyła do określania siły wiatru.
Jest ona używana do dziś. Aby określić prędkość wiatru, w prognozach meteorologicznych
ustala się jego średnią wartość. Jeśli chwilowa prędkość różni się znacznie od prędkości
średniej, mówi się wówczas o porywach wiatru. Skala pomiaru wiatru:
Cisza - poniżej 0,3 m/s - dym z kominów unosi się pionowo, woda gładka
Powiew - 0,3 - 1,5m/s - dym unosi się do góry z lekkim odchyleniem wskazującym kierunek
wiatru, woda zmarszczona
Słaby - 1,6 - 3,3 m/s - liście drzew szeleszczą, powiew odczuwalny na twarzy
Łagodny - 3,4 - 5,4 m/s - fruwają kawałki papieru, liście drzew są w ciągłym ruchu
Umiarkowany - 5,5 - 7,9 m/s - kołyszą się gałęzie drzew, na morzu fale z białymi
grzebieniami
Dość silny - 8,0 - 10,7 m/s - kołyszą się małe drzewa, wiatr zrywa liście
Silny - 10,8 - 13,8 m/s - świst wiatru w drutach telefonicznych, spienione morze
Bardzo silny - 13,9 - 17,1 m/s - kołyszą się duże drzewa, spiętrzone fale
Wicher - 17,2 - 20,7 m/s - wiatr zrywa gałązki drzew, fale osiągają 7,5 metra wysokości
Wichura - 20,8 - 24,4 m/s - wiatr łamie gałęzie drzew, fale do 10 metrów wysokości
Sztorm - 24,5 - 28,4 m/s - wiatr wyrywa drzewa z korzeniami, przewraca ludzi, zawalają się
słabe budynki, ponad 12 metrowe fale
Silny sztorm - 28,5 - 32,6 - powszechne zniszczenia, wyrwane nawet grube drzewa
Huragan - 32,7 - 36,9 - powszechne zniszczenia strukturalne, zerwane linie energetyczne,
fale powyżej 14 metrów wysokości
Zdaniem amerykańskiego naukowca Kerry`ego Emanuela z Massachusetts Institute of
Technology w ciągu najbliższych kilkunastu lat siła wiatrów wiejących na naszej planecie
będzie coraz większa. Globalne ocieplenie klimatu obniża bowiem stabilność atmosfery. To
zaś oznacza, że musimy się przygotować na jeszcze więcej ataków coraz gwałtowniejszych
wiatrów. Będą się pojawiać nawet w strefach wolnych jak dotąd od ich niszczycielskiej siły.