VÂNTUL ŞI CIRCULAŢIA GENERALĂ A ATMOSFEREI

La suprafaţa Pământului temperatura şi presiunea atmosferică prezintă variaţii creându-se astfel zone de presiune ridicată şi de presiune coborâtă. Această repartiţie a centrilor de presiune se face şi pe orizontală şi pe verticală, creându-se un circuit care are rolul de a omogeniza din punct de vedere baric atmosfera.

Deplasarea aerului dintr-o zonă cu presiune ridicată spre o zonă cu presiune coborâtă se numeşte vânt.

Atunci când aerul se deplasează în sisteme unitare, poartă denumirea de curenţi atmosferici.

D

M

D

M

(+) (–)

Principala cauză a formării vânturilor este diferenţa de temperatură şi presiune dintre două zone, mai exact direcţia şi mărimea gradientului baric orizontal (scăderea presiunii pe unitatea de suprafaţă fiind orientată perpendicular pe izobare de la presiunea mare la presiunea mică).

1000

1005

D

V_w = 3·γ

Valoarea gradientului baric indică viteza vântului pentru că la izobarele dese diferenţa de presiune pe aceeaşi unitate de suprafaţă este foarte mare

Vântul se caracterizează prin două elemente : direcţia şi viteza.

Direcţia

Direcţia vântului reprezintă unghiul format între direcţia nordului geografic şi vectorul vânt. Se exprimă în grade (˚) sau în puncte cardinale şi intercardinale.

Direcţia este modificată de forţa de abatere (forţa Coriollis) generată de mişcarea de rotaţie a Pământului care determină abaterea spre dreapta a corpurilor în mişcare în emisfera nordică şi spre stânga în emisfera sudică.

ω – viteza unghiulară a mişcării de rotaţie;

v – viteza vântului ;

φ – latitudinea.

Se consideră că abaterea pe ocean este între 40˚÷45˚ faţă de direcţia gradientului, iar pe uscat de 20˚÷25˚.

Viteza

Viteza vântului este viteza de deplasare a masei de aer. Se poate exprima în m/s, km/h sau în noduri.

Viteza este modificată de forţa de frecare – 135˚ faţă de viteza vântului.

Vântul de la altitudine are viteze mai mari datorită lipsei forţei de frecare (la 400÷500 m altitudine dispare forţa de frecare).

Vântul de la altitudine care este paralel cu izobarele numai în zonele unde izobarele sunt rectilinii se numeşte vânt geostrofic. Vântul are o viteză uniformă fiind cvasistaţionar.

D

G

Vântul caracteristic izobarelor curbilinii se numeşte vânt geociclostrofic.

Vântul de la suprafaţa Pământului se numeşte vânt de gradient.

Vântul se clasifică în funcţie de structura sa şi de durata de acţiune.

Din punct de vedere al structurii avem :

- vânt laminar – vânt care se deplasează cu viteză uniformă relativ mică; caz posibil, existent pe distanţe mici şi pe suprafeţe netede;

- vânt turbulent – caracteristic zonelor accidentate; cu schimbări frecvente de direcţie şi viteză;

- vânt în rafale – se produc oscilaţii bruşte ale direcţiei şi vitezei.

Din punct de vedere al structurii avem :

- vânturi regulate – care bat tot timpul anului din aceeaşi direcţie şi cu aproximativ aceeaşi viteză;

- vânturi periodice – îşi schimbă direcţia la un anumit interval de timp;

- vânturi locale – caracteristic anumitor zone. Apar instantaneu fără a avea o anumită perioadă când acţionează.

N

M zona vânturilor polare

D D 66˚30’

z. vânturilor

de vest

M M M M 23˚30’

deplas. reală

Zona alizeelor de NE a aerului

Zona 5˚

calmelor D D D D D 0˚

ecuat. 5˚

Zona alizeelor de SE

M M M 23˚30’

z. vânturilor

de vest D D 66˚30’

M

zona vânturilor polare

S

Vânturile regulate

Sunt vânturile care-şi păstrează tot timpul anului direcţia. Principalele tipuri de vânturi regulate sunt :

Ø alizeele - 30˚÷5˚ latitudine. Suprafaţa afectată este de 1200 Mm. Se deplasează spre nord în iulie-august şi spre sud în ianuarie-februarie (la solstiţiul emisferei respective). Vremea în zonele afectate este una bună, cu cer senin, această vreme fiind întreruptă doar de furtunile tropicale;

Ø vânturile de vest – în Atlantic bat trei sferturi de an. Cea mai mare frecvenţă şi viteză o ating iarna când pot ajunge până la 25 Nd. In emisfera sudică bat între 55˚÷60˚ latitudine. Vânturile au direcţie constantă dar viteză foarte mare. La 40˚ vântul produce un vuiet caracteristic (vuietul de la 40˚) care se aude de la depărtare pe mare în Oc.Atlantic;

Ø vânturile polare – au cele mai mari viteze, în emisfera sudică ajungând până la 200 Nd iar în emisfera nordică până la 70÷80 Nd.

Vânturile periodice

Ø musonii – sunt vânturi care-şi schimbă direcţia la un interval de timp. Iau naştere mai ales în Oc.Indian datorită diferenţei de temperatură şi presiune dintre uscat şi ocean.

Din aprilie până în octombrie bate musonul de vară sau de SW.

Din noiembrie până în martie bate musonul de iarnă sau de NE – secetos.

La schimbarea direcţiei musonilor se produc cicloni tropicali.

Ø brizele – îşi schimbă direcţia de la zi la noapte şi iau naştere datorită diferenţelor de temperatură şi presiune dintre uscat şi mare. Influenţa se resimte pe o distanţă de 45 km.

Briza de mare se manifestă de la mare spre uscat începând cu ora 9⁰⁰ şi îşi menţine influenţa aproximativ 3 ore după apusul soarelui.

Briza de uscat (de noapte) începe să bată aproximativ la ora 23⁰⁰ şi transportă un aer cald şi uscat.

Brizele pot să devieze vânturile dominante. În Indonezia vântul Karif intensifică musonul de SW.

Vânturile locale

Ø green-urile – lovituri de vânt de scurtă durată; semnul se începere este întunecarea deosebită a cerului. Au viteze foarte mari. Presiunea creşte brusc cu 4÷5 mb şi temperatura scade cu 10˚C. Se întrerupe la fel de brusc cum s-a format şi reapare vântul care a bătut înaintea lui;

Ø tornada – pe coastele Africii de W (forţa este de 6÷8 grade Beaufort). Cerul se întunecă şi cad averse. Au o durată de aproximativ o oră;

Ø guba – în nordul Australiei de aproximativ 6 ori pe an;

Ø tormenta – în sudul Italiei;

Ø pamperas – pe coastele Argentinei (170 km/h).

Alte vânturi locale sunt vânturile catabatice ascendente sau descendente, calde sau reci.

Vânturi catabatice calde :

Ø föhn – din nordul Italiei spre Elveţia. Bate la începutul primăverii şi are drept consecinţă venirea primăverii cu 30÷40 de zile mai devreme decât în zonele învecinate

5˚

0˚

–15˚ 20˚÷25˚

Ø shimik – pe coastele Pacificului – Podişul Preriilor;

Ø zonda – în Argentina.

Aceste vânturi nu acţionează în fiecare an.

Vânturi catabatice calde

Ø bora – vânt descendent, orientat de la uscat spre mare. Se formează pe coastele iugoslavice ale Mării Adriatice. Este foarte rece, cu viteze foarte mari (120÷130 km/h). Bate la începutul primăverii.

În NE Mării Negre se formează un vânt de tip bora.

Ø mistralul – este de asemenea un vânt descendent, orientat de la uscat spre mare. Mistralul se formează între Pod. Central Francez şi M. Mediterană, fiind canalizat pe culoarul fluviului Rhon. Bate la începutul primăverii cu viteze de până la 230 km/h, fiind un vânt rece. Produce un sunet deosebit, foarte strident.

Ø St.Anna – asemănător mistralului. Bate în California, lângă Los Angeles.

Alte vânturi locale, cu acţiune în Marea Mediterană :

Ø scirocco – în nordul Africii; este un vânt cald;

Ø armatan – vânt fierbinte şi uscat care suflă dinspre Sahara spre Oceanul Atlantic;

Ø simun – vânt puternic, fierbinte şi uscat care bate în Sahara şi în Arabia de la sud la nord;

Ø gregale – bate în Grecia de sud, în Marea Ionică. Vânt foarte rece cu viteze foarte mari;

Ø levante – bate în Strâmtoarea Gibraltar din martie până în iunie şi în octombrie. Ajunge până la forţa 7.