مقالات
در حال خواندن
بادها چگونه شکل می گیرند
0

بادها چگونه شکل می گیرند

توسط حمید رضا غلامزاد۱۹ اسفند, ۱۳۹۵

در زندگی روزمره ما چیزهای بسیاری وجود دارد که ما همواره آنها را میبینیم و یا در معرض آنها قرار می گیریم ولی آنقدر برایمان عادی شده اند که دیگر توجه ما را به خود جلب نمی کند.باد یکی از این موارد است.آیا تا به حال از خود پرسیده اید که باد چگونه تشکیل می شود؟با مکاسیس همراه باشید.

کره زمین

کره زمین

سیاره ما زمین، سومین سیارهٔ منظومه شمسی است که در فاصلهٔ ۱۵۰ میلیون کیلومتری از ستارهٔ خورشید قرار دارد. زمین در بدو پیدایش بصورت کره‌ای از مواد داغ و نیمه مذاب بود. بتدریج عناصر سنگین تر ته‌نشین شده و هسته فلزی را بوجود آوردند و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده و جبه و پوسته را تشکیل دادند. پس از گذشت چند میلیارد سال ، زمین سرد شد، سطح زمین جامد گشت ، جو زمین شکل گرفت و اقیانوس ها بوجود آمدند.

اما باد چیست و چگونه به وجود می آید؟

ساده ترین تعریفی که می توان بیان نمود این است که، باد به حرکت جریان هوا، یا به طور کلی تر به حرکت جریان گاز در اتمسفر از یک مکان به مکان دیگر گفته می‌شود. در حقیقت، باد در اثر حرکت هوا از یک منطقه پر فشار به یک منطقه کم فشار تشکیل می شود. مهم ترین عامل در تشکیل باد، فشار اتمسفر است. تفاوت در فشار اتمسفر منجر به تشکیل مناطق پر فشار و کم فشار در این سیاره می گردد. کسب این اطلاعات با توجه به اهمیت آنها در پیش بینی آب و هوا بسیار سودمند است. هنگامی که مناطق تحت فشار شکل می گیرند، هوا از منطقه با فشار بیشتر به منطقه با فشار کم شروع به حرکت می کند. بادها عموماً براساس درجه قدرتشان به انواع مختلفی – از یک نسیم ساده تا یک طوفان ویرانگر – طبقه بندی می شوند.

میزان قدرت تخریب باد در مقیاس فوجیتا

میزان قدرت تخریب باد در مقیاس فوجیتا

الگوهای باد

دو عاملی که نقش حیاتی در تعیین الگوی باد جهانی ایفا می کنند، عبارت از چرخش و اختلاف درجه حرارت در این سیاره است. بادی که از یک منطقه با فشار بیشتر به یک منطقه با فشار کمتر حرکت می کند، به علت چرخش زمین منحرف می شود. این انحراف نیروی کوریولیس(برای مطالعه بیشتر در این مورد به مقاله بررسی شتاب کوریولیس مراجعه کنید) نام دارد، که باد را در سمت راست در نیم کره شمالی و در سمت چپ در نیم کره جنوبی منحرف می کند. (نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست، از دید یک ناظر درون یک دستگاه چرخان است. تأثیرات این نیرو را می‌توان به وضوح در تعیین جهت جریانات جبهه‌های آب و هوایی سیارات دید. این اثر توسط گاسپار گوستاو کوریولیس مهندس و ریاضی دان فرانسوی در قرن ۱۹ میلادی کشف شد). عامل دوم، این گونه بیان می شود که تابش نور خورشید دریافتی یکسان نیست. مناطق استوایی از نور مستقیم خورشید بیشتری برخوردارند، در حالی که شرایط به سمت قطب دقیقاً بر عکس است. این موارد ناشی از تفاوت ها در گردش جوی هوا و اثرات الگوی باد جهانی می باشند.

الگوی جهانی باد

الگوی جهانی باد

حال که می دانیم باد چگونه تشکیل می شود زمان آن رسیده که با انواع باد نیز آشنا شویم.

بادهاي آليزه (تجارتي) : اين بادها در نيمكره‌هاي شمالي و جنوبي به ترتيب از شمال‌شرقي به جنوب‌غربي و از جنوب‌شرقي به شمال‌غربي در حال وزشند. اين بادها در بين منطقه پرفشار جنب حاره و همگرايي ميان حاره‌ايي در بخش اعظمي از اين مناطق در تمام طول سال مي‌وزد. و با ثبات‌ترين بادهاي كره زمين مي‌باشند. در نيمكره‌ جنوبي به علت مداومت فشار زياد جنب حاره، بادهاي تجارتي به طور منظم وزيده و طوقه‌ايي را تشكيل مي‌دهند. از اينرو تجارتي‌هاي سطحي در نيمكره شمالي حالات منظم‌تر و قويتري دارنده وسعت نفوذ كمربند تجارتي‌ها در نيمكره شمالي در حدود ۲۵۰۰ كيلومتر و در نيمكره جنوبي در حدود ۳۰۰۰ كيلومتر است. در سطح فوقاني كمربند حاره در حدود ۱۰ كيلومتري از سطح زمين، بادهايي با جهت مخالف تجارتي‌ها مي خورند، كه آنها را آنتي‌تريد (ضد تجارتي) مي‌گويند.

بادهاي محلي : اين بادها منطقه كوچكي را در برگرفته و معمولاً منحصر به لايه‌هاي بسيار پايين اتمسفر است.

وزش باد از دریا به خشکی و بالعکس

وزش باد از دریا به خشکی و بالعکس

نسيم درياو خشكي : اين بادها حاصل تفاوت روزانه درجه حرارت بين درياها و خشكي‌ها مي‌باشد به هنگام روز، ميزان فشار هواي درياها در مقايسه با خشكي‌هاي همجوار به علت پايين بودن نسبي درجه حرارت بيشتر است از اينرو جريان هوايي از طرف دريا به طرف خشكي برقرار مي‌گردد و شب هنگام خشكي‌ها سرد شده و به علت افزايش فشار هواي سطوح آنها جريان بادي از خشكي به سوي دريا مي‌وزد.

بادهاي كوه و دره : اين بادها در اتمسفر آزاد، در نتيجه تفاوت گرماي حاصله بين دره‌ها و دشت‌ها كه منجربه اختلاف فشار بين نواحي ياد شده مي‌گردد بوجود مي‌آيند.

فون: باد گرم و خشكي است كه در سمت پشت به باد يك پشته كوهستاني بروز مي‌كند و اين نام منشاء خود را از آلپ گرفته است.

زماني كه هواي نسبتاً مرطوبي بر پشته كوهي صعود مي‌كند سرد شده، تراكم حاصل از اين امر به صورت بارندگي در جهت رو به باد ظاهر مي‌شود و چنانچه در ارتفاعات ذخيره‌ايي از هواي سرد انباشته نباشد جريان هوا ضمن گذر از پشته كوهستاني بتدريح در شرايط بي‌دررو، در داخله پشت به باد گرم و خشك مي‌گردد به طور كلي، در زمان جريان اين باد، ميزان نم نسبي به طور ناگهاني پايين مي‌آيد بارندگي قطع مي‌گردد. در زمان حداكثر شدت باد، درجه حرارت به حداكثر خود مي‌رسد و عموماً از ميزان فشار هوا كاسته مي‌شود. ذوب برف‌هاي زمستاني، خشكي و سوزاندن مزارع و ايجاد شرايط مساعد براي حريق جنگل‌ها از ديگر نشانه‌هاي بروز بادهايي با خصوصيات باد «فون» مي‌باشد.

اما باد همواره هم به صورت یک نسیم ملایم نیست و می تواند بسیار خشن نیز باشد؛یعنی طوفان.

توفان یا طوفان عبارت است از آشفتگی شدید جوّی و اختلال شدید فشار هوا. گاه براثر برخورد دو جبهه هوای سرد و گرم، توفانی به وقوع می‌پیوندد که می‌تواند موجب قطع درختان، خرابی ساختمان‌ها و شکستن شیشه‌ها شود. توفانها در نقاط مختلف به‌صورت تندباد، گردباد دریایی یا گردباد خشکی ظاهر می‌شوند. وقوع توفان اغلب با باران‌های شدید و سیل‌آسا همراه است.توفان‌های عظیم و گردبادهای دریایی معمولاً در عرض‌های نزدیک به استوا رخ می‌دهند و از قدرت تخریب زیادی برخوردارند.

بدترین نوع توفان را می توان گردباد در نظر گرفت. هنگام شروع گردباد ، ابرهای سیاهی در ارتفاع پایین پدیدار می‌شوند که مناظر را به رنگ سبز و هم انگیزی در می‌آورند. هوا معمولا گرم و شرجی می‌شود، باد ملایمی می‌وزد و باران می‌بارد. همچنین دمای هوا در مدت کوتاهی ۱۵ درجه کاهش می‌یابد. سپس بصورت ناگهانی از یک ابر ، ستونی لوله‌ای شکل و در حال چرخش بسوی زمین حرکت می‌کند. گردباد که ابتدا رنگی روشن دارد به تدریج تیره می شود و به این علت که فشار قسمت داخلی آن نسبت به قسمت خارجی کمتر است قدرت مکش دارد و تقریبا همه چیز را به هوا بلند می‌کند.

گردباد زمانی ایجاد می‌شود که دو توده هوا با دما و رطوبت گوناگون با یکدیگر برخورد می‌کنند و لایه هوای گرم زیر لایه هوای سردتر جای می‌گیرد. هوای گرم معمولا به طرف بالا صعود می کند و ضمن صعود دمای خود را از دست می‌دهد و قطرات آب را می‌سازد که به صورت باران بر زمین فرو می‌ریزند. اما اگر باد جانبی پدید آید که هوای گرم در حال صعود را منحرف کند، هوای گرم با سرعتی حدود ۴۵۰ کیلومتر بر ساعت شروع به چرخش حول محور خود می‌کند و بصورت پی در پی سرعت چرخش بیشتر و شعاع آن کمتر می‌شود.

تصویر ماهواره ای از تشکیل توفان

تصویر ماهواره ای از تشکیل توفان

تصویری از گردباد در نبراسکا

تصویری از گردباد در نبراسکا

از این به بعد بیشتر به اطراف خودتون توجه کنید.چون اتفاقاتی که اطراف ما در حال رخ دادن هستن به سادگی که فکر میکنیم نیست.

واکنش شما چیست؟
I like it
100%
interested
0%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
حمید رضا غلامزاد
دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید