Prędkość wiatru i lokalna cyrkulacja powietrza

Prędkość wiatru, czyli prędkość z jaką przemieszcza się powietrze w warstwie przygruntowej (tzn. do 10 m nad poziomem gruntu), zależy m.in. od tego czy podłoże, nad którym wieje wiatr, stawia mu duży opór. To zaś zależy od tego jakie obiekty znajdują się na powierzchni ziemi, czy jest to np. las, czy oddalone od siebie budynki, czy też pola uprawne. W przypadku powierzchni wodnej mamy do czynienia z podłożem prawie nie stawiającym oporu dla przepływu powietrza. Powietrze nie napotykając żadnych przeszkód, przemieszcza się znacznie szybciej niż nad obszarami lądowymi i dlatego nad zbiornikami wodnymi obserwujemy zwykle wyższe wartości prędkości wiatru niż nad lądem.



Ryc. 10. Gładka powierzchnia wody stawia znacznie mniejszy opór przepływającemu powietrzu niż np. drzewa, dlatego prędkość wiatru nad woda zwykle jest większa niż nad lądem.

Poziomy przepływ powietrza, czyli wiatr, jest wywołany różnicą ciśnienia atmosferycznego. Może być to zjawisko występujące w skali globalnej, związane z rozmieszczeniem ośrodków wysokiego i niskiego ciśnienia (czyli wyżów i niżów atmosferycznych), ale może ono być spowodowane także lokalnymi różnicami ciśnienia, o znacznie mniejszym zasięgu. Mówimy wtedy o lokalnej cyrkulacji powietrza, a jednym z jej rodzajów jest cyrkulacja bryzowa, występująca głównie na wybrzeżach morskich, ale także nad dużymi jeziorami. Polega ona na tym, że w dzień wiatr wieje od wody w kierunku brzegu, a w nocy odwrotnie. Rozwija się zwłaszcza latem, przy pogodzie bezchmurnej i bezwietrznej (tzn. taka pogoda panuje w całym regionie, w którym znajduje się zbiornik). Dlaczego? Jak zostało objaśnione w rozdziale Temperatura wody w zbiornikach wodnych, latem występują największe różnice w temperaturze między wodą i obszarami lądowymi. W konsekwencji, temperatura powietrza nad obszarem lądowym w dzień jest znacznie wyższa niż nad wodą. Powietrze ciepłe ma mniejszą gęstość niż powietrze chłodne, jest lżejsze i unosi się do góry. To powoduje spadek ciśnienia atmosferycznego w skali lokalnej, nad obszarem lądowym. Tak powstała różnica ciśnienia atmosferycznego między obszarem lądowym i wodnym powoduje przepływ powietrza, od obszaru o wyższym ciśnieniu (czyli wodnego) do obszaru o niższym ciśnieniu (czyli lądowego). Dlatego w dzień bryza wieje od wody w kierunku brzegu. A w nocy obszary lądowe wychładzają się dużo szybciej i intensywniej niż obszary wodne, co prowadzi do występowania niższych wartości temperatury powietrza nad lądem niż nad obszarami wodnymi. W tej sytuacji mechanizmy opisane powyżej powodują przepływ powietrza od brzegu w kierunku zbiornika.

Ryc. 11. Bryza

Ostatnia modyfikacja: piątek, 27 luty 2015, 12:12