Ветер

Определение "Ветер" в словаре Брокгауза и Ефрона

Ветер - Направление В, обозначается страной света, откуда он дует, причем для сокращения употребляются буквы латинского алфавита: N — обозначает север, Е — восток, S — юг, W — запад, С — затишье. Обыкновенно различают 8 направлений, или румбов, а именно, к вышеуказанным прибавляют: NE — северо-восток, SE — юго-восток, SW — юго-запад, NW — северо-запад. Моряки и различают 16 или 32 румба. В первом случае NNE — обозначает северо-северо-восток, ENE — востоко-северо-восток, ESE — востоко-юго-восток и т. д.; а если различают 32 румба, то прибавляют t (тен), напр., NtE означает ветер между N и NNE, EtN ветер между Е и ENE и т. д. Нужно еще добавить, что у наших моряков, особенно в военном флоте, принято голландское обозначение стран света — обычай, сохранившийся со времени Петра Великого: N — норд, Е — ост, S — зюйд, W — вест. Если требуется точное обозначение, то прибегают к градусам круга, начиная с N через Е, S, W и N. Таким образом, NE будет = 45°, NW = 315° и т. д. Иногда для сокращения цифр обозначают числа градусов от ближайшего из главных четырех направлений, напр., N2°E обозначает ветер на 2° вправо от N, a E2°N — ветер на 2° влево от Е.
Для измерения направления ветра служит флюгер (см. чертеж 1), который устанавливается вертикально на открытом и возвышенном месте, напр. на башне, крыше здания или высоком столбе.

Чертеж 1.

Флюгер должен быть легко подвижен, иначе он не будет указывать слабых ветров, а также и возможно устойчив. В этом отношении клинообразные флюгера, как, например, изображенный на чертеже 1, заслуживают предпочтения. Шар слева служит противовесом. Внизу прикреплен указатель стран света. Вместо флюгера можно пользоваться и вымпелом, т. е. небольшим флагом, прикрепленным к шесту, или направлением дыма. Для наблюдения над движением слоев воздуха наблюдают движение облаков (см. это слово) и движение дыма высоких сопок (вулканов). Чертеж изображает флюгер, посредством которого можно приблизительно определить и скорость ветра, для чего сверху прикрепляется свободно вращающаяся на горизонтальной оси жестяная доска (а). Во время затишья она висит вертикально, а при ветре поднимается, смотря по его силе, до одного из 8 штифтов (делений) на дуге (b), по следующей шкале:

На вертикальной оси свободно вращается горизонтальный крест, на концах которого прикреплены полые металлические полушария, обращенные отверстиями в одну сторону. Вращением чашек приводятся в движение зубчатые колеса, а они, в свою очередь, двигают стрелку циферблата, изображенную внизу чертежа. На материке Европы они обыкновенно дают показания в метрах. Если желаем узнать скорость ветра за данное время, то отсчитываем показания циферблата в начале и конце, вычитаем первое число из второго и делим на число протекших секунд. Если, напр., циферблат стоял на 15, а по окончании минуты на 90, то, следовательно, средняя скорость ветра была 1 1/4 метра в секунду.

Анемометр Робинсона легко превращается в самопишущий, или регистрирующий (см. ст. Метеорологические инструменты). Робинсоновы полушария, или кружала, довольно тяжелы, трение велико, а потому они обладают большою инерцией, т. е. не очень легко приводятся в движение, а раз приведенные в движение не останавливаются несколько секунд, а при сильном движении — и минут, после прекращения его. Бр. Ришар в Париже построили анемометр, в котором, вместо кружал приводятся в движение легкие алюминиевые крылья, очень легко приводящиеся в движение и легко останавливающиеся. Кроме скорости движения воздуха, важно еще знать силу ветра или давление, оказываемое на данную единицу поверхности. Она зависит от скорости движения и плотности среды, поэтому ветер одинаковой скорости далеко не окажет того же давления на данную поверхность в нижнем слое воздуха и на высокой горе, зимою и летом и т. д.

Затем часто, особенно во время бурь и вихрей, В. дует порывами, т. е. его сила или давление быстро меняются, и обыкновенные анемометры, записывающие скорость ветра, не в состоянии уследить за быстрыми изменениями силы ветра. Между тем для науки и практики очень важно знать в особенности наибольшее давление, которое бывает при бурях. Для измерения силы или давления ветра поступают следующим образом. Вертикально поставленная доска укреплена на флюгере, в середине квадратная подвижная часть, за нею укреплены пружины; на эту часть действует В., и по величине движения пружин судят о силе ветра. По новейшей формуле Ферреля, основанной на точных опытах

p = [(0,002698V²)/(t + 0,004)]×[P/P₀]

где p — давление в английск. фунтах на квадратный английский фут, v — скорость ветра в английских милях в час, t — температура воздуха по ° C, Р ₀ — давление 760 мм, Р — действительно наблюдаемое давление воздуха. Эта формула дает возможность вычислять соотношение между скоростью ветра и его силой (давлением). При давлении воздуха = 760 мм и температуре = 15°С имеем р = 0,00255v. Прежние формулы не принимали в расчет давления и температуры воздуха, а принимали эмпирически p = 0,005v., т. е. почти вдвое более действительной величины. Наибольшее давление ветра очень важно знать для многих целей практической жизни, особенно для вычисления устойчивости зданий. Известная катастрофа — разрушение большого моста через залив Тэй (Forth of Tay) в Шотландии — произошла именно от того, что наибольшее давление не было верно рассчитано. Скорость В. на европейском материке обыкновенно обозначают в метрах в секунду , иногда в километрах или (у нас) верстах в час, а в Англии и Соединенных Штатах — в английских милях в час. Чтобы перевести числа, выраженные в этих единицах, в метры в секунду, нужно помножить версты в час на 3,38; километры в час на 3,6; англ. мили в час на 1,96 (следовательно, почти вдвое). В тех случаях, когда скорость ветра не измеряется, а определяется на глаз, она обозначается обыкновенно цифрами, или так наз. баллами, от 0 до 6.

Следующая таблица дает возможность перевести баллы Бофортовой шкалы в метры в секунду. Для баллов 1 — 8 имеются правильные определения В. П. Кеппена. Для баллов 9 — 12 приходится довольствоваться менее точными числами Скотта, причем цифры последнего уменьшены мною в размере 8:10.

Нужно заметить, что Бофортова шкала составлена еще в начале XIX столетия, главным образом для тогдашних военных парусных кораблей. Она до сих пор сохранилась у моряков в силу привычки, причем они руководствуются уже иными признаками для различных баллов.

Так как флюгер и анемометры обыкновенно помещают повыше, где строения, деревья и т. д. не мешают ветру, то наши метеорологические наблюдения показывают большую силу ветра, чем та, которую мы испытываем в самом нижнем слое воздуха. Разница далеко не мала. Напр., в Модене, в Италии, делались наблюдения по двум анемометрам, один из них был помещен на высоте 2 метров, а другой — 31 метра, над поверхностью почвы; скорость ветра была в отношении 1:1,8, т. е. по последнему почти вдвое более. Разность еще более, если в нижнем слое мы защищены от ветра деревьями, а анемометр помещен над ними. В густом лесу внизу бывает обыкновенно почти полное затишье, даже тогда, когда верхние ветви деревьев сильно раскачиваются ветром.

Сила ветра имеет большое влияние на распределение сыпучих тел по земной поверхности. Чем сильнее ветер, тем более размер частиц, которые носятся в воздухе или двигаются по поверхности; при ослаблении ветра они падают на землю. Малейшее препятствие для ветра, напр. забор, а особенно деревья и кустарники, немедленно отражается на сыпучих телах, несомых ветром; они отлагаются перед ними, а особенно за ними. Мы можем это видеть каждую зиму на способе залегания снега [Статьи А. Воейкова, "Снежный покров" (в "Записках И. Р. геогр. общ.", т. XXIII) и И. Н. Клингена, "Снежный покров" ("Метеор. Вести.", 1892, № 6).], на берегах моря и в песчаных пустынях, на залегании дюн (см. это слово), наконец, во многих сухих странах внутри материков на пыли, почти постоянно носящейся в воздухе и осаждающейся в виде так назыв. лёсса (см. это сл.). Вообще исследование ветра в самом нижнем слое воздуха, в зависимости от его направления, условий погоды и действия разных препятствий, обещает очень важные результаты. Обыкновенные метеорологические станции довольствуются 8 румбами ветра, а при печатании месячных и годовых средних их наблюдений вычисляют число ветров в процентах. Положим, что в ноябре было наблюдаемо следующее число ветров, при трех наблюдениях в день: N6, NE11, Е8, SE10, S14, SW20, W11, NW8, С2; в таблице будет помещено:

Возьмем, напр., Николаевск-на-Амуре, где направление ветра резко изменяется от лета к зиме и обратно, или, как обыкновенно говорят, господствуют муссоны (см. это сл.). Многолетние наблюдения дают следующие результаты в %:

B = N — S + (NE + NW — SE — SW)Cos45°

tang α = A/B.

Здесь α угол, который считается от N к Е, т. е. именно угол, показывающий среднее направление ветра, в градусах круга.

Затем R = √(А ² + В ²),

где R — равнодействующая, показывающая сколько раз ветер должен был бы дуть по среднему направлению, чтоб произвести то перемещение воздуха над данным местом, какое произошло от влияния всех ветров. Его обыкновенно называют румбом, выражая в % всех ветров, дувших в данное время. По величине R, или равнодействующей, можно, следовательно, судить о том, насколько ветры разного направления уравновешиваются или насколько есть действительно преобладающее направление. Для того, чтобы формула Ламберта действительно выражала направление и хоть приблизительный размер перемещения воздуха, нужно, конечно, иметь показания о силе (скорости) ветров, иначе это отвлеченная величина, выражающая очень мало. Ветры могут дуть одинаково часто, но быть очень неравной силы, и при обыкновенном способе вывода формулы Ламберта они войдут с одинаковым весом. Даже если есть наблюдения над силой В., они обыкновенно находятся в очень большой зависимости от трения у земной поверхности и, следовательно, все-таки не выражают перемещения воздуха над данной точкой даже на малой высоте над поверхностью. Когда нет достаточно точных данных, то знание направления и хотя бы приблизительно силы преобладающего ветра дает почти такое же понятие о движениях воздуха, как и формула Ламберта. Чем решительнее преобладает в данное время одно направление В., тем ближе сходятся оба способа в существе дела. Сила В. имеет заметный суточный ход (скорость) на материках, особенно в ясные дни, и чем сильнее нагревание солнцем среди дня и суше воздух, тем яснее выражен этот суточный ход, а именно при таких условиях днем В. очень силен, нередко достигая силы бури, а ночью слаб, часто бывает даже полное затишье. Укажем, напр., на наблюдения знаменитых путешественников: Н. М. Пржевальского в Центральной Азии ("Монголия и страна Тангутов" и "Третье и 4-е путешествие по Центр. Азии") и Нахтигаля в Сахаре и Судане (Nachtigall, "Sahara und Sudanе, т. I и II). На высоких отдельных горах бывает обратно — среди дня сила В. несколько менее, чем ночью и рано утром. В высоких широтах зимою, при пасмурной погоде, и везде на открытом океане сила В. не имеет правильного суточного хода. Причины этих явлений хорошо объяснены В. П. Кеппеном ["Annalen der Hydrographie" (1883, стр. 625).]. Днем при ясной погоде нижние слои воздуха нагреваются так сильно, что наступает так назыв. неустойчивое равновесие воздуха в вертикальном направлении (см. ст. Воздух), так как температура уменьшается с высотой более чем на 1° на 100 метров высоты. При таких условиях происходят конвекционные токи (см. это сл.), теплые восходящие и холодные нисходящие, т. е. происходит обмен воздуха между нижними слоями и находящимися на несколько сот метров над ними. Этим обменом воздуха Кеппен и объясняет суточный ход скорости В. на материках в ясные дни. Чем далее от земной поверхности, тем сильнее В., так как он не задерживается трением. Воздух, опустившийся в нижние слои, приносит с собою большую скорость из верхних слоев — отсюда усиление ветра над равнинами и долинами среди дня, а поднявшийся снизу приносит наверх свою меньшую скорость — отсюда меньшая скорость В. на отдельных горах. Усиление В. днем в нижних слоях воздуха объясняется еще: 1) меньшею плотностью воздуха вследствие высокой температуры, и 2) уменьшением трения, зависящим от начавшегося восходящего движения. Ночью воздух находится в устойчивом равновесии, и поэтому в нижнем слое В. гораздо слабее, чем днем, а на отдельных горах сильнее. В пасмурные дни, особенно зимою в высоких широтах, а также везде на океанах, нет большого различия температуры между нижним слоем воздуха и находящимися над ним, равновесие устойчиво, нет восходящих и нисходящих токов, и поэтому правильного суточного изменения силы В. не бывает. На берегу моря, больших озер и т. д. замечаются суточные изменения в направлении и скорости В.: днем он дует с моря, ночью — с суши. Так как над морем трение гораздо меньше, чем над сушей, то морской В. бывает сильнее берегового, и там, где существует правильная смена этих В., наибольшая сила В. бывает между 4 и 5 часами пополудни, а на материках, вдали от моря, В. всего сильнее между 12 — 2 часами дня. Правильная смена морских и береговых ветров наблюдается во многих тропических странах, особенно там, где пассат (см. это слово) не особенно силен. В странах муссонов (см. это слово) она заметнее в сухое, чем в дождливое время года (см. ст. Индия). В России всего правильнее это явление в теплые месяцы на восточном берегу Черного моря и на берегах Каспийского (см. это слово). В горах в ясную погоду также сменяются В. — вверх по долинам и горным склонам — днем, и вниз — ночью. Объяснение этого явления следующее. Ночью воздух движется по склонам, повинуясь закону тяготения. Охлажденный у склонов — стекает по долинам, причем этот ток заметнее в узких долинах, чем в широких. Днем склоны гор и воздух над ними сильнее нагреты, чем воздух на той же высоте вдали от гор. Вследствие нагревания образуется разрежение воздуха и ток воздуха к горам, восходящий по склонам и по долинам. В полосе правильного пассата не замечается почти никакого изменения в направлении и силе В. в течение года. Прямая противоположность этим странам — области муссонов, где направление В. летом и зимою противоположно, причем зимою В. с материка, летом — с моря. В большей части Европы и Северной Америки ветры сильнее в холодное время года, чем в теплое, в восточной Сибири — обратно (см. Россия, Соединенные Штаты, а объяснение этого явления см. Давление воздуха). Местами В. обозначаются у нас особыми названиями, иногда указывающими на их свойства. Достаточно будет нескольких примеров; на Ильмене: N — северяк, NЕ — подсеверяк, Е — зимняк, SW — шалоник (вероятно от реки Шелони), W — мокряк. На Белом море, близ Архангельска: N — сивер, NE — полуночник, Е — восток, SE — обедник, S — лето, или летник, SW — шалоник, NW — глубник, голоменник. В Мезени SW называется паужник, в Коле — побережник. На севере некоторые названия взяты от предков-новгородцев, другие — местного происхождения (к северо-западу от Архангельска море глубже, отсюда и название глубник). В Западной Сибири W называется русский В., напр., говорят зимою: "Вот русский ветер тепло принес". В низовьях Волги, Дона и других больших рек В. с моря, поднимающий уровень воды, называется моряна, нагон, низовой; В. вниз по течению, сгоняющий воду: береговой, матерой, горыч, сухмень, сгон, выгон, верховой [В Толковом словарь Даля, в ст. Ветер приведены в другие примеры.].

Древние греки называли холодный северный В. бореем, и это название сохранилось в несколько измененном виде на берегах Адриатического моря и перенесено итальянскими и далматинскими моряками на восточный берег Черного моря; и там и здесь борой (см. Бора) наз. холодный NE. Древние греки, очевидно, называли бореем не всякий северный В., а только сильный и холодный, так как слабые северные ветры, дующие летом на Средиземном море и сопровождаемые хорошей погодой, они называли этезиями. То же можно заметить и теперь во многих странах, где ветры имеют названия, прямо указывающие на их свойства, напр., на востоке и юго-востоке России суховей. Здесь эти ветры, очень вредные для растительности вследствие их высокой температуры и сухости, дуют обыкновенно с SE, на северном Кавказе — с Е, в Киевской губ. — с SW, то же и в Фергане так назыв. гармсил (см. это слово), и на Алтае и т. д. Эти ветры могут быть отнесены к ветрам пустынь, как самум, хамсин и т. д. Они теплы и сухи, потому что дуют из стран, где температура высока и относительная влажность мала. Высокая температура и сухость еще усиливаются пылью, которую приносят эти ветры. В горных странах существует другой разряд теплых и сухих ветров — нисходящих. Опускаясь, воздух сжимается и нагревается, и притом его относительная влажность уменьшается. Здесь, следовательно, воздух приобретает теплоту и сухость, опускаясь в долины. Даю следующие примеры [Воейков, "Климаты земного шара", стр. 18 и 529.]: 1879 г.

Во Владикавказе, к северу от Кавказских гор, в данные дни было гораздо теплее и суше, чем в Тифлисе, который не только лежит южнее, но и с лишком на 200 метров ниже, и где, в среднем выводе, зима на 5°, а весна на 3° теплее, чем во Владикавказе. Необычайно высокая температура в ноябре 1879 г., очевидно, не была принесена южным ветром, так как в Тифлисе было гораздо холоднее. Такие же явления наблюдаются и в Альпах. Напр., 31 января и 1 февраля 1869 г., в 7 ч. утра (средняя температура за оба дня).

И здесь, следовательно, на северн. склоне Альп гораздо теплее, чем на южном. Эти cyxиe теплые ветры в Альпах издавна называются фёном, и это слово теперь принято в метеорологии для обозначения теплого и сухого ветра, дующего вниз по долине с гор. В пределах России такие ветры особенно заметны в Кутаиси, где они называются восточными. Вообще в этой местности климат влажен, дождя выпадает много, растительность роскошная. Но если 2 — 3 дня сряду дует сильный восточный В., то деревья теряют листья. О разных так называемых местных ветрах будут помещены особые статьи, как это уже сделано для одного из них — боры. Вопросы о причине В., о их соотношении с давлением воздуха и о главных областях ветров будут разобраны в ст. Давление воздуха.

А. Воейков.

По состоянию моря можно приближенно определять силу ветра так; 1 балл — едва заметная рябь; 2, 3, 4 — небольшие волны; 5 — волны с белыми вершинами (барашками); 6 — ветер начинает срывать вершины волн и разносит брызгами; 7 — поверхность волн покрывается сплошною рябью и сетью морщин; вершины волн почти все срываются. Дальнейшее действие ветра на воду нельзя подвести под какие либо правила, потому что это слишком много зависит от характера волн, обуславливаемого глубиной моря, близостью берегов, течением и многими другими данными. Из всего сказанного выше видно, насколько неточны средства для определения силы ветра на море: верность глаза и личная опытность только единственные пока средства. Давление ветра моряки определяют преимущественно на глаз, руководствуясь, как сказано выше, скоростью корабля, парусами, которые можно нести, или состоянием моря, т. е. силой и характером волнения. Неоднократно пробовали устанавливать на судах анемометры, но до последнего времени пробы эти оставались без успеха. Когда судно идет, то анемометры показывают не истинную скорость (следовательно, и не истинную силу) ветра, а кажущуюся, т. е. равнодействующую истинной скорости ветра и скорости хода корабля. Очевидно, что весьма трудно, если не невозможно определить поправки анемометра для всевозможных скоростей ветра, судна и для всяких углов между курсом и ветром. Поэтому, несмотря на все совершенство анемометров, они в море почти не употребляются.