Общие понятия о ветрах

Ветер является одним из важнейших экзогенных факторов, производящих огромную разрушительную и аккумулятивную работу, преобразующую рельеф Земли. Поверхность земного шара непрерывно омывается потоками воздуха, перемещение которых вызвано целым рядом причин. Обычное распределение атмосферного давления на Земле характеризуется максимумом возле полюса, понижением давления в субполярных областях, последующим повышением давления около 35° северной и южной широт и новым минимумом вблизи экватора. В результате такого распределения воздух поднимается над экватором, движется на большой высоте к полюсу, опускается в зоне 35°, а затем перемещается вблизи поверхности снова к экватору, образуя ветры. Эти воздушные течения из-за вращения Земли (силы Кориолиса) отклоняются от меридионального направления к востоку в северном полушарии и к западу в южном.

Дополнительное влияние на перемещение воздушных масс и образование ветров оказывают распределение континентов и океанов, размер, форма суши и водных масс, рельеф, теплые и холодные океанические течения, сезонные изменения климатических поясов и сезонное появление участков высокого и низкого атмосферного давления. В результате постоянного движения воздушных масс атмосферы осуществляется тепло- и влагообмен между континентами и океанами, экваториальными и арктическими зонами, возникают морские течения и волны. По скорости движения воздушной массы, определяющей силу воздействия на окружающие предметы, выделяют следующие виды состояния атмосферы: штиль, (до 0,5 м/с); слабый, умеренный, средний ветер (0,5—20 м/с); буря шторм (20—40 м/с); ураган (более 40 м/с). Силу ветра принято оценивать значением его скорости по двенадцатибалльной шкале, разработанной в 1806 г. английским адмиралом Ф. Бофортом, которая в 1963 г. в уточненном варианте была принята Всемирной метеорологической организацией.

Кроме постоянных и периодически действующих ветров, наблюдаются воздушные потоки, совершающие круговые движения вокруг центров высокого и низкого давления. Обычно они возникают внезапно и представляют собой категорию опасных ветров:

— вихри (пыльные, песчаные) диаметром менее 100—110 м;

— смерчи (тайфуны, тромбы, торнадо), их диаметр может достигать нескольких сотен метров;

— шквалы, роторные вихри диаметром несколько сотен метров;

— циклоны диаметром до нескольких сотен километров;

— циркумполярные вихри, охватывающие всю тропосферу и нижнюю атмосферу.

Колоссальные скорости воздушных струй, закручивающихся в форме воронки и образующих смерч, достигают сотен километров в час (до 1000—1300 км/ч), способны проделывать огромную разрушительную работу: срывают крыши домов, вырывают деревья и телеграфные столбы, опрокидывают машины, вагоны, нанося колоссальный материальный ущерб. По данным национального центра прогнозов, жестоких штормов США за полстолетия в 17 тыс. торнадо погибло 11 тыс. чел., а ущерб в отдельные годы доходит до 2 млрд долл.

Геологическая деятельность движущихся воздушных масс особенно велика в области пустынь и полупустынь, обширных непокрытых растительностью горных областях, на берегах рек, озер и морей, свободных от растительного покрова. В последние десятилетия из-за интенсификации хозяйственной деятельности человека все новые области земной поверхности вовлекаются в сферу активной работы движущихся воздушных масс. Геологическая деятельность сводится к разрушению горных пород, транспортировке и аккумуляции продуктов разрушения. Все геологические явления, связанные с деятельностью ветра, носят название эоловых процессов (Эол — бог ветра в древней мифологии), а отложения, образовавшиеся при помощи ветра, называются эоловыми.

Часто наиболее сильные ветры — ураганы — имеют ограниченные области распространения и носят местные названия. Так, в центральной части Западного Прибайкалья осенью и весной возникает ураганный ветер — сарма. Холодный арктический воздух с Приленской возвышенности, переваливаясь через Приморский хребет, устремляется в суживающуюся к устью долину р. Сармы, которая на выходе в котловину Байкала образует своего рода природную аэродинамическую трубу. При перепаде высот более 500 м это создает весьма благоприятные условия для того, чтобы низвергающиеся с такой высоты массы холодного воздуха приобрели огромные скорости (до 40 м/с) и разрушительную силу, способную вызвать катастрофы судов, значительное повреждение домов в близлежащих поселках и турбазах.

Геологическая работа ветра состоит из следующих процессов:

1) разрушения горных пород (дефляция и корразия);

2) переноса — транспортировки разрушенного материала;

3) эолового отложения (эоловой аккумуляции).