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.

بادهای آلیزه (تجارتی) : این بادها در نیمکره‌های شمالی و جنوبی به ترتیب از شمال‌شرقی به جنوب‌غربی و از جنوب‌شرقی به شمال‌غربی در حال وزشند. این بادها در بین منطقه پرفشار جنب حاره و همگرایی میان حاره‌ایی در بخش اعظمی از این مناطق در تمام طول سال می‌وزد. و با ثبات‌ترین بادهای کره زمین می‌باشند. در نیمکره‌ جنوبی به علت مداومت فشار زیاد جنب حاره، بادهای تجارتی به طور منظم وزیده و طوقه‌ایی را تشکیل می‌دهند. از اینرو تجارتی‌های سطحی در نیمکره شمالی حالات منظم‌تر و قویتری دارنده وسعت نفوذ کمربند تجارتی‌ها در نیمکره شمالی در حدود ۲۵۰۰ کیلومتر و در نیمکره جنوبی در حدود ۳۰۰۰ کیلومتر است. در سطح فوقانی کمربند حاره در حدود ۱۰ کیلومتری از سطح زمین، بادهایی با جهت مخالف تجارتی‌ها می خورند، که آنها را آنتی‌ترید (ضد تجارتی) می‌گویند.

بادهای محلی : این بادها منطقه کوچکی را در برگرفته و معمولاً منحصر به لایه‌های بسیار پایین اتمسفر است.

وزش باد از دریا به خشکی و بالعکس

وزش باد از دریا به خشکی و بالعکس

نسیم دریاو خشکی : این بادها حاصل تفاوت روزانه درجه حرارت بین دریاها و خشکی‌ها می‌باشد به هنگام روز، میزان فشار هوای دریاها در مقایسه با خشکی‌های همجوار به علت پایین بودن نسبی درجه حرارت بیشتر است از اینرو جریان هوایی از طرف دریا به طرف خشکی برقرار می‌گردد و شب هنگام خشکی‌ها سرد شده و به علت افزایش فشار هوای سطوح آنها جریان بادی از خشکی به سوی دریا می‌وزد.

بادهای کوه و دره : این بادها در اتمسفر آزاد، در نتیجه تفاوت گرمای حاصله بین دره‌ها و دشت‌ها که منجربه اختلاف فشار بین نواحی یاد شده می‌گردد بوجود می‌آیند.

فون: باد گرم و خشکی است که در سمت پشت به باد یک پشته کوهستانی بروز می‌کند و این نام منشاء خود را از آلپ گرفته است.

زمانی که هوای نسبتاً مرطوبی بر پشته کوهی صعود می‌کند سرد شده، تراکم حاصل از این امر به صورت بارندگی در جهت رو به باد ظاهر می‌شود و چنانچه در ارتفاعات ذخیره‌ایی از هوای سرد انباشته نباشد جریان هوا ضمن گذر از پشته کوهستانی بتدریح در شرایط بی‌دررو، در داخله پشت به باد گرم و خشک می‌گردد به طور کلی، در زمان جریان این باد، میزان نم نسبی به طور ناگهانی پایین می‌آید بارندگی قطع می‌گردد. در زمان حداکثر شدت باد، درجه حرارت به حداکثر خود می‌رسد و عموماً از میزان فشار هوا کاسته می‌شود. ذوب برف‌های زمستانی، خشکی و سوزاندن مزارع و ایجاد شرایط مساعد برای حریق جنگل‌ها از دیگر نشانه‌های بروز بادهایی با خصوصیات باد «فون» می‌باشد.

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
75%
interested
25%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
حمید رضا غلامزاد
دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید