Wiatr to poziomy ruch powietrza wynikający z różnicy ciśnienia. Istnieją różne rodzaje wiatrów: stałe, okresowo-zmienne, a także lokalne (w tym górskie). Część z nich to skutek ogólnej cyrkulacji atmosfery, inne wynikają z ukształtowania powierzchni lub czynników lokalnych.

Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)


Atmosfera

VI Wiatry na Ziemi

Na ziemi występuje ponad 2000 różnych lokalnych nazw wiatrów. Niektóre z nich mają charakter zależny od globalnej cyrkulacji atmosfery (wiatry stałe), inne zależą od czynników lokalnych (wiatry okresowo-zmienne i lokalne). Ponadto na Ziemi występują także wiatry ekstremalne.

1. Wiatry stałe

Wiatry stałe są skutkiem globalnej cyrkulacji atmosferycznej w komórce Hadleya. Zaliczamy do nich wiatry:

  • pasat – wiatr wschodni (a dokładniej północno-wschodni i południowo-wschodni w zależności od półkuli) wiejący ze zwrotników w kierunku równika.
  • antypasat – wiatr zachodni dający początek pasatowi, będący strumieniem ciepłego powietrza na wysokości około 3000 m.n.p.m. wiejący od równika w kierunku zwrotników.

Schemat cyrkulacji pasatowej

Źródło: https://staticopracowania.iplsc.com/opracowania_prod_static/images/187963/cyrkulacja_pasatowa.jpg

2. Wiatry okresowo (sezonowo) zmienne

Niektóre wiatry zmieniają się w rytmie rocznym lub dobowym. Należą do nich:

  • monsun – wiatr w Azji południowo-wschodniej, zmienny w rytmie rocznym. Latem jest wiatrem wiejącym od strony oceanu w kierunku lądu, zimą od strony lądu w kierunku oceanu. Występuje monsun letni i monsun zimowy. Czynnikiem powodującym cyrkulację monsunową jest różnica w nagrzewaniu lądu i oceanu.

Monsun letni – schemat powstawania

Źródło: Opracowanie własne

Latem (czerwiec-sierpień) ląd nagrzewa się szybciej niż woda. Prowadzi to do powstawania różnicy temperatury – cieplejszej Azji i chłodniejszego Oceanu Indyjskiego. Ciepłe powietrze nad Azją unosi się, zmniejszając nacisk powietrza na teren, co powoduje powstawanie niżu. W tym samym czasie chłodniejsze powietrze zalega nad Ocean, zwiększając nacisk i tworząc wyż. Aby wyrównać różnice ciśnienia z nad Oceanu w kierunku Azji (z wyżu do niżu) wieje wiatr (monsun letni), który przynosi ze sobą wilgoć znad Oceanu. Prowadzi to do powstawania olbrzymich opadów deszczu nad Azją.

Monsun zimowy – schemat powstawania

Źródło: Opracowanie własne

Zimą (grudzień-luty) ląd wychładza się szybciej niż woda. Prowadzi to do powstawania różnicy temperatury – cieplejszego Oceanu Indyjskiego i chłodniejszej Azji. Ciepłe powietrze nad Oceanem unosi się, zmniejszając nacisk powietrza na teren co powoduje powstawanie niżu. W tym samym czasie chłodniejsze powietrze zalega nad Azją, zwiększając nacisk i tworząc wyż. Aby wyrównać różnice ciśnienia z nad Azji w kierunku Oceanu (z wyżu do niżu) wieje wiatr (monsun zimowy). Nad Azją nie ma wilgoci i nie występują opady. Prowadzi to do długiego okresu suszy w Azji.

Schemat monsunów na mapie Azji południowej

Monsun letni i zimowy w Azji południowej

Źródło: https://content.epodreczniki.pl/content/womi/47125/classic-980.png

Obszar występowania monsunu obejmuje Azję południową i południowo-wschodnią. Najważniejszym miejscem występowania jest Półwysep Indyjski, gdzie cyrkulacja monsunowa wpływa na życie ponad miliarda ludzi. Głównym Oceanem w cyrkulacji jest Ocean Indyjski, ale monsun występuje także nad Oceanem Spokojnym.

  • bryza – jest wiatrem o mechanizmie powstawania zbliżonym do monsunowego, jednak w skali mikro (ogranicza się wyłącznie do strefy przybrzeżnej) oraz w rytmie dobowym – dnia i nocy. Występuje bryza dzienna i bryza nocna. Podobnie jak w przypadku monsunu, powstawanie bryzy jest spowodowane różnicą w nagrzewaniu lądu i morza.

Schemat powstawania bryzy

Źródło: http://static.scholaris.pl/main-file/934/bryza-morska-i-ladowa_57884.png

Bryza dzienna (morska) – ląd nagrzewa się szybciej niż woda. Nad lądem unosi się ciepłe i gorące powietrze (powstaje niż), natomiast nad morzem zalega chłodniejsze i cięższe powietrze – powstaje wyż. Wiatr wieje z nad morza w kierunku lądu.

Bryza nocna (lądowa) – ląd wychładza się szybciej niż woda. Nad lądem zalega chłodne i ciężkie powietrze – powstaje wyżej. Nad wodą unosi się lżejsze i cieplejsze powietrze – powstaje niż. Wiatr wieje z nad lądu w kierunku morza.

3. Wiatry lokalne (zmienne nieregularnie)

Pozostałe z pośród istotnych wiatrów mają charakter lokalny i nieregularny rytm zmian. Zaliczamy do nich:

  • Fen – ciepły, suchy i porywisty wiatr górski, występujący po zawietrznej stronie wzniesienia. Wiatr nosi różne lokalne nazwy, np. w polskich Tatrach nazywa się go Halnym.

Mechanizm powstawania Fenu

Źródło: https://static.epodreczniki.pl/portal/f/res-minimized/RaseyRtffhmMA/8/960/2ARgjOsKquJrzK28v6szAzWAMuAE55MS.png

Fen jest skutkiem złożonego procesu przechodzenia masy powietrza przez wysoką przeszkodę terenową. Gdy wilgotne, dość chłodne i ciężkie powietrze (ale nie w pełni nasycone wodą) napotyka górę, wznosi się i ochładza. Przed wzniesieniem powstaje ośrodek wyżowy. W czasie wznoszenia temperatura spada zgodnie z gradientem wilgotnoadiabatycznym o 0,6°C na każde 100 metrów. Jeżeli poziom wysokości przed wzniesień to 600 m.n.p.m. (jak na grafice), a szczyt ma 3000 m.n.p.m. to temperatura obniży się o 14,4°C. Zakładając, że początkowa temperatura to 10°C, na szczycie będzie to -4,4°C. Wraz ze spadkiem temperatury będzie rosła wilgotność względna, która na pewnej wysokości osiągnie 100%. Dojdzie do kondensacji i skroplenia. Najpierw spadnie deszcz, a gdy temperatury będą ujemne – śnieg. Po pokonaniu szczytu powietrze jest już całkowicie suche, ponieważ cała wilgoć została usunięta w postaci opadu. Dlatego ześlizgujące się w dół powietrze będzie się ogrzewać szybciej niż się ochładzało – zgodnie z gradientem suchoadiabatycznym: o 1°C na każde 100 metrów. Opadające powietrze jest wiec ciepłe i suche, a ponieważ opada w dół nabiera prędkości i staje się porywiste. Jeżeli temperatura na szczycie na wysokości 3000 m.n.p.m. wynosiła -4,4°C, to po zejściu ze szczytu na wysokości 600 m.n.p.m. będzie wynosić o 24°C więcej, czyli 19,6°C. Ponieważ powietrze po stronie zawietrznej jest lżejsze i cieplejsze niż po dowietrznej – powstaje ośrodek niżowy.

Fen to nazwa używana w Alpach, w Polsce na ten wiatr mówi się Halny (Tatry), a w USA – Chinook (Góry Skaliste), w Afryce to z kolei Samum (pustynie północnej Afryki i półwyspu Arabskiego).

  • Wiatr górski i wiatr dolinny – to lokalne wiatry występujące na zboczach gór, będące efektem różnicy temperatur stoków i doliny górskiej w ciągu dnia i w nocy.

Schemat wiatru górskiego i dolinnego

Źródło: http://www.mojapogoda.com/leksykon-meteorologiczny/podzial-wiatrow.html

Wiatr dolinny powstaje w ciągu dnia przy bezchmurnej pogodzie. Powietrze na górskich stokach intensywnie się nagrzewa i unosi. Na jego miejsce napływa chłodniejsze powietrze zalegające na dnie doliny górskiej.

Wiatr górski powstaje w ciągu nocy przy bezchmurnej pogodzie. Ciężkie wychłodzone powietrze zalegające na górskich stokach spływa w dół zgodnie z siłą grawitacji, wypychając cieplejsze powietrze z dna doliny ku górze.

  • Wiatr typu Bora – to zimny, suchy i porywisty wiatr na obszarach gdzie obszary wysoko położone sąsiadują bezpośrednio z dużym zbiornikiem wodnym, najczęściej morzem lub oceanem, rzadziej jeziorem.

Schemat powstawania wiatru Bora

Źródło: Opracowanie własne

Bora powstaje zimą, gdy nad lądem zalega masa silnie wychłodzonego powietrza i tworzy się rozległy ośrodek wyżowy, a powietrze nad sąsiadującym zbiornikiem wodnym jest cieplejsze – powstaje ośrodek niżowy. Masy powietrza napotykają przeszkodę górską, wznoszą się, a następnie gwałtownie opadają jako suchy, zimny i porywisty wiatr w kierunku zbiornika.

Bora występuje głównie na chorwackim wybrzeżu Morza Adriatyckiego. Inne znane nazwy to Mistral (Francja – wybrzeże Morza Śródziemnego), czy Helm w Wielkiej Brytanii (wybrzeże Morza Irlandzkiego).


  • Wiatr lodowcowy – to nietypowy wiatr występujący wyłącznie na obszarach dużego zlodzenia, zwłaszcza na Antarktydzie, w mniejszym stopniu na Grenlandii, Islandii czy na dużych lodowcach górskich. Szczególnie odczuwalny jest na lodowcach szelfowych.

Mechanizm powstawania wiatru lodowcowego

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a9/Katabatic-wind_pl.svg/1280px-Katabatic-wind_pl.svg.png

Mechanizm powstawania wiatru lodowcowego jest podobny do wiatru bora. Zimne powietrze zalegające nad pokrywą lodową (wyż), spływa grawitacyjnie w dół w kierunku cieplejszego zbiornika (niż). Jest suchy, porywisty i bardzo zimny.