ВЕТЕР. Воздух в атмосфере не стоит неподвижно, а постоянно перемещается. В штиль, когда ощущается только едва уловимое движение воздуха, он не надувает паруса яхт и парусных кораблей. Исстари моряки проводили часы, а иногда и дни в томительном ожидании, что смилостивится над ними бог ветра Эол, подует, наконец, долгожданный крепкий ветер, заставляющий их суда стремительно бежать по лёгким волнам.

Скорость ветра бывает очень высокой, и тогда он становится шквалом, налетающим во время грозы, а иногда возрастает настолько, что превращается в ураган.

Что же представляет собой ветер? Это движение воздуха относительно земной поверхности, в основном в горизонтальном направлении. Хотя при этом можно наблюдать и вертикальные движения воздуха, например, когда снежинки летят не вниз к земле, а поднимаются и кружатся в воздухе. Ветер характеризуют скорость, сила и направление. Скорость ветра выражается в м/с, км/ч или в баллах по шкале Бофорта, где интервал возможных скоростей ветра делится на 12 градаций. Нулю шкалы Бофорта соответствует штиль — полное отсутствие ветра, четырем баллам — умеренный ветер, а 12 — ураган. У земной поверхности скорости ветра обычно не превышают 12—15 м/с, а в тропических ураганах достигают 60 м/с. Сила ветра зависит от его скорости.

Рисунок выше - /Основные румбы горизонта/. Говоря о направлении ветра, имеется в виду то направление, откуда он дует. Принято различать 8 основных румбов горизонта: север (С), северо-восток (С-В), восток (В), юго-восток (Ю-В), юг (Ю), юго-запад (Ю-3), запад (3), северо-запад (С-3). Направление ветра определяется с помощью флюгера, а для анализа преобладающих ветров на какой-то определённой территории за тот или иной промежуток времени строится диаграмма — роза ветров. На ней указывается повторяемость направлений ветра по основным румбам. Отрезками по лучам — румбам горизонта — откладывается количество дней, в которые преобладал ветер данного направления, а концы отрезков соединяются ломаной линией. Повторяемость штилей отмечается в кружочке в центре диаграммы.

Рисунок выше - /Роза ветров/. Ветер обладает турбулентностью: в воздухе возникают многочисленные вихри и отдельные струи. Мощные восходящие потоки воздуха используют планеристы. При прохождении атмосферных фронтов в верхней тропосфере и нижней стратосфере образуются струйные течения — сильные воздушные потоки. Они уменьшают скорость самолёта, если направлены против его движения, и увеличивают её, если двигаются в попутном направлении.

Рисунки выше - /1). Дневной бриз дует с озера на сушу. 2). Ночной бриз дует с суши на озеро/. ПОЧЕМУ ДУЕТ ВЕТЕР? Ветер образуется над земной поверхностью из-за разностей атмосферного давления. Из областей с высоким давлением ветер дует в области с низким давлением. В жаркий летний день на берегу озера над сушей образуется область низкого давления, потому что суша нагревается быстрее, чем вода, а от неё нагревается приземный слой воздуха. Он поднимается вверх, и у поверхности Земли образуется область низкого давления. Озеро в это время ещё холодное, потому что вода нагревается медленнее, чем твёрдое тело. И воздух над озером тоже холодный, он опускается вниз, создавая область высокого давления. Из области высокого давления над озером лёгкий прохладный ветерок — дневной бриз — дует на сушу, в область низкого давления. Ночью всё происходит наоборот. Суша остывает быстрее, чем вода, поэтому теперь над холодной сушей холодный воздух опускается вниз, создавая область высокого давления, а над тёплым озером, которое медленно отдаёт тепло, накопившееся за день, воздух остается тёплым. Он поднимается вверх и создаёт над озером область пониженного давления. Теперь ночной бриз дует из области высокого давления над сушей в сторону низкого давления над озером. Бризы обычно распространяются на несколько десятков километров по обе стороны от береговой линии, а в высоту — на несколько сотен метров. В эпоху парусного судоходства ночной бриз использовали, чтобы благополучно отчалить от берега. http://mds-fm.ru/story/rej_bredberi_veter

По такому же принципу, только в планетарном масштабе, образуются муссоны — сезонные ветры, дующие летом с океана на материк, а зимой с материка в сторону океана.

ОБЩАЯ  ЦИРКУЛЯЦИЯ  АТМОСФЕРЫ. Общей циркуляцией атмосферы называют систему гигантских воздушных течений над земным шаром, размеры которых соизмеримы с крупными частями материков и океанов. Общая циркуляция атмосферы определяет климат и погоду во всех районах Земли. Она образуется из-за неравномерного нагрева Солнцем поверхности нашей планеты и неодинакового распределения атмосферного давления над различными районами. Все процессы, происходящие в воздушной оболочке Земли, изменяются с широтой. От экватора к полюсам уменьшается температура воздуха и изменяется атмосферное давление. По обе стороны от экватора устанавливается область пониженного давления, которая вместе с Солнцем перемещается между Северным тропиком и Южным тропиком по сезонам года. Над 30-ми широтами и полюсами расположены области повышенного давления, а между ними - в умеренных широтах - давление низкое. Воздух перемещается из районов с высоким атмосферным давлением в области пониженного давления - так формируется система постоянных ветров, дующих над планетой. На экваторе, где атмосферное давление низкое, нагретый Солнцем воздух поднимается вверх и растекается в верхних слоях тропосферы в сторону полюсов. Охлаждаясь, он опускается в тропических широтах и создаёт область высокого давления, из которой у поверхности Земли к экватору дуют тропические восточные ветры пассаты. Они постоянны во всей тропической зоне и во времена парусного судоходства оказали неоценимую помощь мореходам. Направленные от тропиков к экватору, пассаты под действием силы Кориолиса отклоняются к западу. В Северном полушарии они дуют с северо-востока на юго-запад, а в Южном — с юго-востока на северо-запад. Пассаты, зарождающиеся над океаном, — влажные, они приносят осадки на восточные берега Африки, Австралии и Южной Америки. Пассаты, берущие начало в сухих и жарких внутренних районах Евразии, несут сухие и горячие воздушные массы в Северную Африку. Здесь расположена самая обширная пустыня мира — Сахара. Из тропических областей высокого давления к высоким широтам дуют ветры, которые под действием силы Кориолиса отклоняются к востоку. В обоих полушариях они называются западными ветрами умеренных широт. В Южном полушарии эти ветры дуют над южными частями Тихого, Атлантического и Индийского океанов, увлекая за собой огромные массы воды и создавая мощное течение западных ветров.

Рисунок выше - /Отклоняющаяся сила  Кориолиса: В северном полушарии все движущиеся тела отклоняются вправо. В южном полушарии все движущиеся тела отклоняются влево. Пунктирная стрелка - Исходное направление. Сплошная стрелка - Измененное направление ветра/. СИЛА КОРИОЛИСА Наша планета вращается вокруг своей оси, и все тела, которые перемещаются по её поверхности, испытывают влияние этого вращения. Во время движения тела стремятся сохранить скорость и направление, но на них оказывает действие отклоняющая сила, возникающая в результате вращения Земли. Поэтому в Северном полушарии все движущиеся тела независимо от направления их движения отклоняются вправо, а в Южном — влево. Отклоняющая сила названа по имени французского физика Г. Кориолиса. На экваторе она равна нулю, а к полюсам возрастает. На человека, идущего со скоростью приблизительно 5 км/ч, сила Кориолиса действует настолько незначительно, что он её не замечает. Зато на большие массы воды в реках или воздушные потоки она оказывает существенное влияние.

Рисунок выше - /Общая циркуляция атмосферы над земным шаром в разрезе по меридиану/.

Рисунок выше - /Постоянные ветры Земли/. В полярных районах создаётся восточный перенос воздуха. Здесь из областей высокого давления на полюсах дуют постоянные восточные полярные ветры. К умеренным широтам, где давление низкое, под действием силы Кориолиса они отклоняются к западу. Формируясь над полярными районами, эти ветры несут холодный и сухой воздух. Из-за неравномерного распределения материков и океанов общая картина постоянных ветров над земным шаром нарушается. В зависимости от времени года над ними формируются области разного давления. Возникают переменные ветры — муссоны, два раза в год меняющие своё направление. Летом материк нагревается быстрее, чем океан, и над ним устанавливается область низкого давления, а над холодным океаном в это время давление высокое. Летний муссон дует с океана на материк, принося обильные осадки и понижая температуру воздуха. Зимой над медленно остывающим океаном образуется область низкого давления, а над остывшей холодной сушей — высокого. Теперь холодный и сухой зимний муссон дует с суши на океан.

Подсчитано, что если бы на нашей планете воздушные массы не перераспределялись между экватором и полюсами в процессе общей циркуляции атмосферы, то на экваторе среднегодовая температура была бы выше  на 13 градусов, а на высоких широтах - ниже на 23 градуса.

МЕСТНЫЕ  ВЕТРЫ. В зависимости от местных условий в некоторых районах земного шара формируются особые ветры. Как и постоянные ветры, они являются составной частью общей циркуляции атмосферы и определяют климат и погоду на данной территории. К МЕСТНЫМ ВЕТРАМ относятся бриз, меняющий своё направление дважды в сутки, горно-долинные ветры, бора, фён, суховей, самум и многие другие. Причиной их образования могут быть разные температурные условия на берегах озёр или рек, в горах и долинах. Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами, и потому их относят к местным ветрам и дают им собственные названия.

Рисунок выше - /Горно-долинные ветры меняют своё направление дважды в сутки/. ГОРНО-ДОЛИННЫЕ  ВЕТРЫ формируются в горных районах и меняют своё направление два раза в сутки. Воздух по-разному нагревается над гребнями горных хребтов, склонами и дном долины. Днём ветер дует вверх по долине и склонам, а ночью, наоборот, — с гор в долину и вниз в сторону равнины. Скорость горно-долинных ветров невысока — около 10 м/с.

БОРА (итал. bora от греч. boreas) — сильный порывистый холодный ветер, дующий с гор на побережье морей или крупных озёр. Он образуется, если невысокие горные хребты отделяют холодный воздух над сушей от тёплого воздуха над водой. Этот ветер наиболее опасен в морозную погоду, когда с большой скоростью (до 40—60 м/с) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Над тёплой водной поверхностью контраст температур между потоком холодного воздуха и тёплым морем значительно увеличивается, и скорость боры возрастает. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание, поднимает высокие волны, а брызги воды намерзают на корпуса кораблей. Иногда с наветренной стороны на судне нарастает слой льда толщиной до 4 метров, под тяжестью которого корабль может перевернуться и затонуть. Бора продолжается от нескольких суток до недели.

Рисунок выше - /Бора - холодный и порывистый ветер, дующий с гор к морю или озеру/. На озере Байкал бора имеет местное название — САРМА. Этот ветер образуется при переваливании холодного арктического воздуха через прибрежные горные хребты. Он назван по имени реки Сармы, через долину которой холодный ветер из Якутии прорывается к Байкалу. В 1912 году этот ледяной ветер оторвал от буксира огромную баржу и выбросил её на скалистый берег. В результате погибло более 200 человек. На средиземноморском побережье Франции холодный северо-западный ветер, формирующийся подобно новороссийской боре, называется МИНИСТРАЛЬ, а похожий ветер на побережье Каспийского моря в районе Баку именуется норд. ПАМПЕРО - холодный штормовой ветер южного или юго-западного направления в Аргентине и Уругвае связан с вторжениями антарктического воздуха.

Рисунок выше- / Тёплый и сухой ветер фён дует с гор в долину/. ФЁН — тёплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Он часто образуется на Кавказе и в горах Средней Азии. Сухой воздух устремляется в долину, и при опускании его температура повышается в результате адиабатического нагревания — на один градус на каждые 100 м спуска. Чем больше высота, с которой спускается фён, тем выше поднимается температура принесённого им воздуха. Скорость фёна может достигать 20—25 м/с. Зимой и весной он вызывает бурное таяние снегов, повышение уровня горных рек. Летом его иссушающее дыхание губительно для растений; иногда в Закавказье летний фён приводит к тому, что листва на деревьях высыхает и опадает. В степях, пустынях и полупустынях летом часто дуют суховеи. Эти жаркие сухие ветры образуются по краям антициклонов и продолжаются несколько суток, усиливая испарение, иссушая почву и растения. Суховеи характерны для степных районов России и Украины, для Казахстана и Прикаспия.

Рисунок выше- /Самум — ветер пустынь/. Самум — знойный ветер в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова — формируется при сильном нагреве воздуха в циклонах. Он несёт раскалённый песок и пыль и иногда сопровождается грозой. Температура воздуха при этом может подняться до +50 °С. Обычно перед налетающим шквалом самума пески начинают «петь» — слышен звук трущихся друг о друга песчинок.

В начале мая 1935 года летний фён, дующий с Армянского нагорья в северные предгорья Кавказа, повысил температуру до + 40°C.

Однажды в Скалистых  горах США под действием фёна температура  воздуха в течение  7 часов  повысилась  с - 40°C до +4°C.

В Исландии при фёнах наблюдалась  повышения температуры почти на 30°C за несколько  часов.

УРАГАНЫ и  СМЕРЧИ. В Северном и Южном полушариях в тёплое время года на широтах между 5° и 20° иногда возникают сильнейшие атмосферные вихри со штормовыми или ураганными ветрами. В зависимости от силы ветра их называют тропическими циклонами (при силе ветра 18—33 м/с) или тропическими ураганами (при силе ветра более 33 м/с). Они образуются только над океаном, но иногда распространяются и на сушу, где довольно быстро затухают.

Слово "ураган" произошло от имени бога страха Хуракана индейского южноамериканского племени киче. Ураганам присваивают имена, чтобы их не путать, особенно , когда в одном р-не  земного шара действуют  несколько тропических циклонов. Всемирная метеорологическая организация называет из  согласно определённому правилу: имя  первого урагана года начинается с буквы А (англ. алф), второй ураган получает  имя на букву В и  так далее, чередуя мужские и женские имена. К примеру, в 1989 году ураганы в Атлантике назывались "Алекс", "Бонни", "Чарли", "Даниэла".

Чаще всего тропические циклоны формируются летом и осенью при мощном подъёме насыщенного влагой воздуха. При конденсации выделяется огромное количество тепла, которое и определяет колоссальную энергию тропического циклона. Один ураган может выделить столько же энергии, сколько десятки тысяч атомных бомб.

Рисунок выше - /Схема урагана/. В нескольких областях планеты тропические циклоны зарождаются наиболее часто. В Атлантическом океане это район Больших и Малых Антильских островов, Карибское море и Мексиканский залив. Здесь тропические циклоны называют ураганами. В Тихом океане тропические циклоны чаще всего возникают у Филиппинских островов, в Жёлтом море и к западу от Мексики. Тропические циклоны у юго-восточных берегов Азии и на Дальнем Востоке называют тайфунами (от кит.«тай фын» — большой ветер).

Рисунок выше - /Районы образования и распространения тропических циклонов/. Тропический циклон представляет собой воздушный вихрь диаметром в несколько сотен километров с очень низким давлением в центре. Как правило, он захватывает нижнюю часть тропосферы, но иногда распространяется и до её верхней границы. Из гигантского грозового облака выпадают сильнейшие ливневые осадки, а в самом центре циклона располагается спокойная зона диаметром в десятки километров со слабыми ветрами, так называемый глаз бури, или глаз циклона. Образование глаза бури связано с нисходящим движением воздуха в центре тропического циклона. Высокие грозовые облака окружают глаз бури подобно амфитеатру огромного стадиона. Тропический циклон вызывает сильнейший шторм на море, а если распространяется на сушу, то ураганные ветра и наводнения приносят огромные разрушения в посёлки и города.

Ураганы и циклоны носят человеческие имена по причине, того, что метеоролог Клемент Рэгг положил начало это традиции, называя их именами несимпатичных ему политиков. Это позволяло ему открыто говорить, что они «приносят много горя» или «совершают хаотические движения».  .

— "Я хочу назвать его (метеорит) Дотти, в честь жены. Это злобная, кровожадная сука, от которой нет спасения!" . Фраза из фильма "Армагеддон".

Смерчем называют сильнейший атмосферный вихрь, который нередко образуется в грозовом облаке над морем.

Смерчи, образовавшиеся над сушей, называются тромбами, а в Северной Америке — торнадо. В тромбе воздух вращается с огромной скоростью, создавая воронку диаметром до 200 метров с сильно разреженным воздухом в центре. Тромб представляет собой огромный тёмный столб между грозовым облаком и землёй, расширяющийся сверху и снизу. Сверху он втягивает облако, а снизу воду или пыль и перемещается вместе с облаком со скоростью около 30-40 км/ч. Случается, что туча несёт с собой несколько вихрей. Смерчи существуют несколько минут, тромбы десятки минут, а иногда и несколько часов. Тромб проносится по поверхности земли, разрушая всё на своём пути, поднимая в воздух дома и деревья. Давление внутри тромба настолько низкое, что порой, когда давление воздуха внутри домов, попавших в область действия тромба, остаётся высоким, то они как будто взрываются — у них слетает крыша, вылетают окна, рушатся стены.

Морские смерчи, как правило, слабее своих собратьев, бушующих над сушей, но крайне опасны для кораблей. Диаметр водяной воронки вихря достигает 60 метров.