Da dove soffia il vento caldo? Perché soffia il vento? Perché c'è vento?

Il vento è l'aria in movimento rispetto a superficie terrestre; e si muove a causa delle fluttuazioni della pressione atmosferica. Altrimenti non ci sarebbe vento. Esistono differenze di pressione nelle regioni in cui il sole riscalda la superficie terrestre in modo non uniforme.

Al di sopra di una superficie calda, anche l'aria si riscalda e aumenta di volume, e la sua pressione aumenta di conseguenza rispetto alle zone più fredde.

L'aria può essere pensata come strati tra superfici a pressione costante (a destra), con lo strato più denso nella parte inferiore. Quando l'aria è invariata, i suoi strati sono lisci e piatti, come nella fase 1. Ma se una delle zone (fase 2, gialla) assorbe un certo importo calore, quindi l'aria si espande, la sua pressione aumenta e anche gli strati di pressione dell'aria si espandono e si piegano.

L'aria inizia quindi a spostarsi dall'area di alta pressione all'area bassa pressione, facendo sì che il vento si alzi in alto sopra il suolo (fase 3). Maggiore è l'ampiezza delle fluttuazioni di temperatura - e, di conseguenza, di pressione - tra due aree, più forte è il vento che soffia tra di loro.

Riscaldamento irregolare. Il sole riscalda il punto B, facendo aumentare la temperatura dell'aria sopra di esso (a destra). L'aria aumenta di volume e sale e la sua pressione aumenta.

La convezione provoca i venti

La pressione dell'aria aumenta con l'aumentare della temperatura. Pertanto, se una massa d'aria calda confina con una massa d'aria più fredda, la pressione in queste due masse sarà diversa. Questa differenza provoca correnti convettive (stadi 1-4), che generano vento tra le due zone.

Equilibrio. La temperatura nei punti A e B (a sinistra) è la stessa, così come la pressione sopra di essi. Pertanto, non c'è vento tra questi punti.

Potere creativo. La differenza di pressione dell'aria sui punti A e B crea una forza gradiente che sposta l'aria dalle aree ad alta pressione alle aree a bassa pressione. Trasporta anche parte dell'aria sopra il punto B al punto A, provocando il vento atmosferico superiore (freccia rossa) nella stessa direzione.

Venti superficiali. L'aria intrappolata nel punto A fa aumentare la pressione, mentre nel punto B diminuisce. Ciò genera un vento superficiale che scorre nella direzione opposta al vento atmosferico superiore. Il flusso discendente in A e il flusso ascendente in B completano il ciclo.

Quando compilano le mappe meteorologiche, gli scienziati si affidano all'immaginario superfici atmosferiche, che sono chiamate superfici a pressione costante (piani curvi, in alto). In ogni punto di questa superficie la pressione è costante. Quando un piano immaginario parallelo alla Terra (contorno rosso) interseca una superficie a pressione costante, i meteorologi tracciano una linea - una isobara - che separa le aree di diversa pressione atmosferica. La massa d'aria tra le isobare (segmento blu scuro) viene diretta dalla forza del gradiente (freccia verde) in un'area di pressione inferiore.

Isobare circolari

Nelle zone con pressioni diverse, la direzione del vento è determinata anche dalla forza centrifuga. Nell'alta atmosfera, la forza del gradiente di pressione, la forza di rotazione e la forza centrifuga sono in equilibrio se i venti soffiano in senso orario attorno all'area di alta pressione (estrema sinistra, in alto) e in senso antiorario attorno all'area di bassa pressione (a sinistra, in alto). Sopra la superficie, l'attrito sposta il vento verso l'esterno-verso l'alto (estrema sinistra, in basso) e verso l'interno-verso il basso (estrema sinistra, in basso).

Più di trecento anni fa, Halley, conosciuto principalmente per la cometa da lui scoperta, propose di spiegare la comparsa del vento mediante l'azione della forza di Archimede dovuta ai cambiamenti di temperatura: l'aria calda e leggera sale, l'aria pesante e fredda scende.

Un gruppo internazionale di ricercatori, che comprendeva dipendenti dell’Istituto di fisica nucleare di San Pietroburgo, ha proposto un meccanismo fisico fondamentalmente nuovo per la formazione del vento nell’atmosfera terrestre.

I flussi di gas si verificano a causa di differenze di pressione (gradienti). La pressione dell'aria diminuisce con l'altitudine, formandosi gradiente verticale pressione, ma non crea vento. Il lavoro compiuto da questo gradiente di pressione quando l'aria si muove è esattamente compensato dal lavoro di gravità di segno opposto e l'aria è in uno stato di equilibrio.

Quando l'aria umida sale, si raffredda e il vapore acqueo si condensa. Pertanto, la pressione del vapore acqueo diminuisce con l'altezza più velocemente di quanto richiesto dalla condizione di equilibrio. In questo caso, il lavoro compiuto dal gradiente di pressione sull'aria umida mentre sale è molte volte maggiore del lavoro della gravità che agisce sul vapore acqueo. È questa differenza che crea il vento nell'atmosfera terrestre. La distribuzione verticale non in equilibrio del vapore acqueo può essere paragonata a una molla compressa, che si raddrizza quando l'aria umida sale, mettendola in movimento. Pertanto, la potenza di condensazione associata alla risalita verticale dell'aria, secondo la legge di conservazione dell'energia, viene convertita nella potenza dei venti orizzontali.

La forza della circolazione atmosferica è determinata dal tasso locale di condensazione e, quindi, di precipitazione. La stima quantitativa della potenza della circolazione globale dell’aria ottenuta sulla base della nuova teoria era in ottimo accordo con i dati osservativi accumulati (la potenza della circolazione del vento può essere giudicata indipendentemente dai gradienti di pressione orizzontali osservati e dalle velocità del vento).

Appare una zona nella regione di condensazione bassa pressione sanguigna, aspirando aria dalle aree adiacenti. Sulla terra, tali zone stabili di bassa pressione sono create da estese foreste: l'umidità viene immagazzinata nel suolo forestale, evapora dalla superficie del suolo e dalle foglie e si condensa sopra la volta della foresta. In questo caso si alza il vento che porta umidità dall'oceano.

La nuova teoria suscitò un acceso dibattito comunità scientifica. Articolo inviato alla rivista Chimica e fisica dell'atmosfera(“Chimica e Fisica dell’Atmosfera”), è stato sottoposto a revisione per più di due anni e mezzo. Di conseguenza, la redazione della rivista le ha fornito un commento del redattore (testo completo dell’articolo: pp. 1039–1056, il commento del redattore può essere letto a p. 1054). Sottolinea che la pubblicazione di “uno sguardo completamente nuovo sulla forza trainante delle dinamiche atmosferiche” dovrebbe essere vista come “un appello a ulteriore sviluppo» disposizioni presentate dagli autori.

Convezione. L'aria riscaldata sale verso l'alto e al suo posto scorre aria fredda più pesante da tutti i lati. Anche una semplice differenza nell'illuminazione delle aree vicine del terreno è talvolta sufficiente per provocarne una locale.

Sulle coste del mare soffia un vento costante chiamato brezza. A causa della grande capacità termica dell'acqua, la superficie del mare viene riscaldata dai raggi del sole peggio della superficie, quindi la brezza in questo momento soffia verso la terra. Di notte, invece, la superficie del mare, riscaldata durante il giorno, rilascia il calore accumulato, per cui la brezza notturna si dirige verso il mare.

In indiano e occidentale l'oceano Pacifico un fenomeno simile a una brezza si verifica su scala molto più ampia. I monsoni sono venti diretti verso la terra in estate e verso l'oceano in inverno. I monsoni estivi portano con sé gran numero umidità, causano forti piogge nelle aree tropicali e possono causare inondazioni.

La convezione avviene anche su scala planetaria. Aria fredda da nord e poli sud si muove continuamente verso l'equatore riscaldato dal sole. A causa della rotazione della Terra, questi venti planetari, chiamati alisei, non sono diretti direttamente da nord a sud, ma sembrano essere ruotati verso ovest. Nei continenti, il flusso degli alisei è interrotto a causa del terreno irregolare, ma negli oceani sono sorprendentemente costanti.

A differenza degli oceani, dove le correnti sono più o meno costanti, le direzioni del flusso d'aria nell'atmosfera cambiano costantemente. In particolare, a causa di questo movimento, si formano periodicamente enormi vortici d'aria, al centro dei quali la pressione viene abbassata (in questo caso si chiamano cicloni) o aumentata (in questo caso si chiamano anticicloni).

Il ciclone provoca un clima umido e nuvoloso con una piccola differenza di temperatura su tutta la sua area. Anticiclone - al contrario, porta secchezza, gelo invernale e il caldo estivo. Pertanto, lo studio di questi vortici è la base per una corretta previsione meteorologica, ed è la loro scoperta che può essere considerata l'inizio della meteorologia organizzata.

Video sull'argomento

Prima di una forte pioggia, prima di un temporale, c'è un forte vento rafficato. A volte può creare molti problemi alle persone: distruzione di edifici, caduta di alberi, incidenti aerei.

La connessione tra pioggia e vento

Per capire perché il vento soffia prima che piova, bisogna prima capire di cosa si tratta. fenomeno naturale come la pioggia. Evaporando dalla superficie di un serbatoio o di una terra, l'acqua sale verso l'alto sotto forma di vapore, quindi si raffredda e si condensa in piccole gocce, formando una nuvola. Se ciò accade non nel cielo, ma vicino alla superficie della terra, si può osservare la nebbia. Quando le gocce diventano pesanti, molto vapore si accumula nella nuvola e si trasforma in una nuvola, sulla quale poi piove.

Il vento è il movimento dell'aria da un'area di alta ad un'area di bassa pressione. Perché aria calda ha una concentrazione di molecole meno densa ed è più leggero, si solleva (grazie a questo volano palloncini). Raffreddandosi, l'aria sembra comprimersi, diventando più densa e pesante. Per questo motivo scende e sostituisce l'aria calda, facendola salire ancora più velocemente. Questo movimento di aria calda e fredda è ciò che provoca il vento. IN aree diverse L'aria del pianeta viene riscaldata in modo non uniforme. Dove è più caldo e meno denso, la pressione è bassa. E quando l’aria fredda, che ha una pressione maggiore, sposta l’aria calda, soffia il vento.

Cause del forte vento

I forti venti prima della pioggia sono causati da una serie di fattori. In primo luogo, il vento stesso porta la pioggia, poiché al confine si verificano forti piogge fronte atmosferico, che trasporta le nuvole. In secondo luogo, il flusso d'aria verso il basso si diffonde sulla superficie della terra, e ciò avviene a causa della caduta delle gocce di pioggia, che trasportano con sé particelle d'aria.

Forti rovesci di pioggia nascono da grandi temporali nubi cumuliformi quando le masse d'aria vengono portate via a seguito delle precipitazioni. Quest'aria, incontrando la superficie della terra, con ad alta velocità si muove lungo il percorso di un temporale (nube temporalesca). Ciò crea una zona di potente flusso orizzontale: un fronte di raffica. Quanto più potente è il temporale, tanto maggiore è il grado di raffiche. Questo è il segreto di una burrasca prima di un temporale.

Un esempio del fenomeno descritto è il notevole getto d'acqua di Ginevra, che ha un'altezza di oltre cento metri. Avvicinandosi ai suoi piedi nel punto in cui cade l'acqua, si possono sentire forti raffiche di vento, indipendentemente dal tempo giorno.

La Terra, come molti altri corpi celesti, è circondata da un'atmosfera, un guscio di gas trattenuto attorno al pianeta dalla gravità o dalla forza di attrazione.


Le singole molecole dei gas che compongono l'atmosfera si muovono in direzioni diverse a velocità diverse. L'atmosfera terrestre pesa cinque quadrilioni di tonnellate e la pressione atmosferica varia nelle diverse parti di essa. È a causa della differenza di pressione atmosferica che nasce un fenomeno naturale come il vento.

Temperatura dell'aria e pressione atmosferica

Alcune aree d'aria nell'atmosfera lo hanno temperature diverse. Nelle correnti calde, le molecole si muovono ad alta velocità e si allontanano più velocemente in direzioni diverse. è per questo motivo che è più rarefatto, il suo peso è ridotto, e il pressione atmosferica diminuisce.

Nelle zone dell'atmosfera con aria più fredda, si verifica il fenomeno opposto: le molecole formano ammassi ad alta densità, il peso di tali aree aumenta e, di conseguenza, aumenta anche la pressione atmosferica.

L'aria si muove sempre fuori da un'area ipertensione alla zona di declino. Per comprendere questo meccanismo è sufficiente immaginare come funziona la diga: se si aprono i passaggi tra le sezioni con un'altezza di 7 e 5 metri, l'acqua scorrerà dove il suo livello era inizialmente inferiore, cioè nella sezione con altezza inferiore. E questo movimento continuerà finché il livello in entrambe le aree non sarà uguale.

Il movimento avviene in modo simile. masse atmosferiche, che, a sua volta, crea un fenomeno come il vento.

Brezze, monsoni, alisei

Immagina una giornata limpida e soleggiata vicino alla costa del mare. Il sole colpisce sia l'acqua che la riva, ma il rapido riscaldamento dell'acqua è ostacolato dalla sua mobilità: gli strati superiori, più caldi, si mescolano costantemente con gli strati inferiori più freddi. Ciò impedisce all'acqua di riscaldarsi con la stessa rapidità con cui si riscalda la riva.

L'aria sopra la costa risulta essere più calda che sopra il mare. E quest'aria calda si espande abbastanza rapidamente, la distanza tra le molecole all'interno di quest'area aumenta e la pressione diminuisce. Di conseguenza, aria con più alta pressione(cioè l'aria proveniente dal mare) si sposta dove la pressione è minore, cioè verso la terra, e porta frescura sulla costa.

Di notte tutto accade al contrario: l'acqua si raffredda più lentamente della terra e il vento comincia a soffiare dalla terra al mare, l'aria sopra il quale è più calda che sopra la riva. Questo vento si chiama brezza: giorno e notte. A proposito, anche la direzione del vento in montagna cambia con l'ora del giorno: durante il giorno il vento soffia dalla valle verso le montagne e di notte dalle montagne alla valle.

La brezza cambia direzione due volte al giorno. Ci sono venti che cambiano direzione due volte all'anno: in estate e in inverno; questi venti sono chiamati monsoni. Il principio del cambio di direzione è simile al principio secondo cui si forma la brezza: sulla terra riscaldata in estate, la pressione dell'aria è bassa e l'aria fresca si muove dall'oceano.


In inverno, il monsone soffia dalla costa che si raffredda rapidamente verso l'acqua che trattiene ancora il calore. Il cambiamento dei monsoni comporta anche un cambiamento del tempo: invece che secco e parzialmente nuvoloso, diventa piovoso. I monsoni sono tipici della parte orientale della terraferma, dove la costa entra in contatto con un'ampia striscia di oceano.

Oltre alle variabili, la Terra ha anche venti costanti: alisei e venti occidentali. Durante tutto l'anno, i venti soffiano vicino alla superficie terrestre, diretti dalle latitudini degli anni '30 con alta pressione verso l'equatore, dove la pressione è inferiore. Ma, poiché il pianeta ruota attorno al proprio asse, questi venti sembrano girare a spirale: nell'emisfero settentrionale - a sud-ovest da nord-est, in quello meridionale - da sud-est a nord-ovest.

I venti occidentali si formano a causa del movimento masse d'aria dalle 30 latitudini ai poli. Sono gli alisei che portano aria secca nel Sahara, e i venti occidentali che portano il clima umido e piovoso dall’Atlantico all’Europa.

Velocità, forza e direzione del vento

Gli scienziati caratterizzano i venti in base alla loro velocità e forza. La velocità viene misurata in punti o metri al secondo (un punto equivale a circa due metri al secondo). La forza del vento dipende dalla differenza di pressione atmosferica tra le diverse zone: maggiore è la differenza, più forte è il vento.

Per valutare la forza del vento, la scala Beaufort è stata sviluppata nel XIX secolo e dal 1874 è stata adottata per l'uso nella pratica sinottica internazionale. Nel corso dei decenni sono state apportate modifiche e aggiunte alla scala e oggi i venti vengono valutati utilizzando un sistema a 12 punti.

Ad esempio, l'assenza di vento, o di calma, corrisponde a 0 punti. Il vento debole è valutato a 3 punti, fresco - a 5, forte - a 6 punti. Un vento con forza 9 è già una tempesta, mentre con forza 12 è un uragano. La scala Beaufort è utilizzata attivamente oggi, principalmente nella navigazione marittima.

Qualsiasi vento è caratterizzato anche in termini di direzione. La direzione è determinata a seconda del lato dell'orizzonte da cui soffia il vento: se da nord il vento è nord, se da sud allora è sud. La direzione del vento dipende non solo dalla differenza di pressione atmosferica, ma anche dalla rotazione della Terra attorno al proprio asse.


Il vento è una grande corrente d'aria, insieme alla quale si muovono enormi masse di molecole di gas atmosferici. Questi flussi possono coprire migliaia di chilometri e volare intorno a tutta la terra, oppure possono avere scale locali, “locali”, come i venti sopra descritti al mare e ai piedi delle montagne.

L'aria ci sembra solo senza peso; Per capire che l'atmosfera ha davvero una densità, basta mettere la mano fuori dal finestrino di un'auto in movimento: sentirai immediatamente come l'aria scorre intorno alla tua mano.

Come alcuni altri pianeti sistema solare La terra è circondata da uno strato di gas. Questo strato è chiamato atmosfera. L'atmosfera terrestre è costituita principalmente da azoto e ossigeno.

Le singole molecole di gas si muovono costantemente ad alta velocità in direzioni diverse. Tutti insieme sono saldamente legati alla Terra dalla forza della sua gravità.

Cos'è il vento?

Il vento è il movimento congiunto in una direzione di grandi masse di molecole di gas atmosferici. Un flusso di tali molecole che si muovono in modo sincrono può fischiare, soffiare attraverso un edificio alto e strappare i cappelli dei passanti, ma se c'è un intero fiume di molecole, largo anche diversi chilometri, allora un tale vento può volare intorno al intero pianeta.

In uno spazio chiuso, dove l'aria si muove appena, puoi persino dimenticarne l'esistenza. Ma se metti la mano fuori dal finestrino di un'auto in movimento, diventa chiaro che l'aria esiste e, sebbene sia invisibile, esercita una pressione notevole. In effetti, sperimentiamo costantemente la pressione dell’aria che sembra effimera e senza peso. Ma in realtà l'intera atmosfera della Terra pesa non meno di 5 quadrilioni di tonnellate.

I venti si verificano perché la pressione atmosferica varia leggermente nelle diverse parti dell'atmosfera. Perché la differenza di pressione provoca il vento? Immagina una diga. L'altezza del livello dell'acqua da un lato è di 6 metri, dall'altro - 3. Se si aprono le chiuse della diga, l'acqua scorrerà rapidamente nella direzione in cui il livello dell'acqua è di 3 metri e scorrerà fino a quando l'acqua i livelli sono uguali. Qualcosa di simile accade con l'aria.

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La pressione nelle diverse parti dell'atmosfera è diversa perché queste aree hanno temperature diverse. Nell'aria calda, le molecole si muovono più velocemente e tendono a separarsi in direzioni diverse, quindi l'aria calda è più rarefatta, il suo peso diminuisce e la pressione che crea diminuisce. Nell'aria fredda le molecole si riuniscono in ammassi più stretti, il peso di tale aria è maggiore e quindi la pressione è maggiore di quella dell'aria calda.