Forståelse af vinde: Atmosfæren i bevægelse

Vind kan være forbundet med noget af vejrets mest komplekse storme, men begyndelsen kunne ikke være enklere.

Defineret som vandret bevægelse af luft fra et sted til et andet, vinder skabes fra forskelle i lufttryk. Fordi ulig opvarmning af jordoverfladen forårsager disse trykforskelle, er energikilden, der genererer vind, i sidste ende solen.

Når vinden er startet, er en kombination af tre kræfter ansvarlig for at kontrollere dens bevægelse - trykgradientkraften, Coriolis-kraften og friktionen.

Det er en generel regel i meteorologien, at luft strømmer fra områder med højere tryk til områder med lavere tryk. Når dette sker, bygger luftmolekyler på stedet med højere tryk op, når de gør sig klar til at skubbe mod det lavere tryk. Denne kraft, der skubber luft fra et sted til et andet er kendt som trykgradientkraft. Det er kraften, der fremskynder luftpakker og dermed starter vinden med at blæse.

Styrken af ​​den "skubbende" kraft eller trykgradientkraft afhænger af (1) hvor meget af en forskel der er i lufttryk og (2) afstanden mellem trykområderne. Kraften vil være stærkere, hvis forskellen i tryk er større, eller afstanden mellem dem er kortere, og omvendt.

Hvis Jorden ikke roterede, ville luft strømme lige i en direkte sti fra højt til lavt tryk. Men fordi Jorden roterer mod øst, afbøjes luft (og alle andre frit bevægelige objekter) til højre for deres bevægelsessti på den nordlige halvkugle. (De afbøjes til venstre på den sydlige halvkugle). Denne afvigelse er kendt som Coriolis kraft.

Coriolis-kraften er direkte proportional med vindhastigheden. Dette betyder, at jo stærkere vinden blæser, jo stærkere vil Coriolis aflede den mod højre. Coriolis er også afhængig af breddegrad. Det er stærkest ved polerne og svækkes, jo tættere man kører mod 0 ° breddegrad (ækvator). Når ækvator er nået, er Coriolis-kraften ikke-eksisterende.

Tag din fod og flyt den over et tæppebelagt gulv. Den modstand, du føler, når du gør dette - at flytte et objekt på tværs af et andet - er friktion. Det samme sker med vinden som det blæser over jordoverfladen. Friktion derfra passerer over terræn - træer, bjerge og endda jord - afbryder luftens bevægelse og virker for at bremse den. Da friktion reducerer vinden, kan det betragtes som den kraft, der modsætter sig trykgradientkraften.

Det er vigtigt at bemærke, at friktion kun er til stede inden for et par kilometer fra Jordens overflade. Over denne højde er dens virkninger for små til at tage hensyn til.

Vind er en vektor mængde. Dette betyder, at det har to komponenter: hastighed og retning.

Vindhastighed måles ved hjælp af et anemometer og er angivet i miles i timen eller knob. Retningen bestemmes ud fra en vejrhane eller windsock og udtrykkes med hensyn til retningen hvorfra det blæser. For eksempel, hvis der blæser vind fra nord til syd, siges det at være nordlig, eller fra nord.

Som en måde at lettere forholde vindhastigheden til observerede forhold ved land og hav og forventet stormstyrke og materielle skader, bruges vindskalaer ofte.

• Beaufort vindskala
  Beaufort-skalaen blev opfundet i 1805 af Sir Francis Beaufort (en Royal Navy officer og admiral) og hjalp sejlere med at estimere vindhastighed uden at bruge instrumenter. De gjorde dette ved at tage visuelle observationer af, hvordan havet opførte sig, når vinden var til stede. Disse observationer blev derefter tilpasset Beaufort-skalaoversigten, og den tilsvarende vindhastighed kunne estimeres. I 1916 blev skalaen udvidet til også at omfatte jord.
  Den originale skala består af tretten kategorier fra 0 til 12. I 1940'erne blev der tilføjet fem yderligere kategorier (13 til 17). Deres brug var forbeholdt tropiske cykloner og orkaner. (Disse Beaufort-numre bruges sjældent, da Saffir-Simpson-skalaen tjener samme formål.)
• Saffir-Simpson orkanvindskala
  Saffir-Simpson-skalaen beskriver de sandsynlige virkninger og materielle skader af en landende eller forbipasserende orkan baseret på styrken af ​​en storms maksimale vedvarende vindhastighed. Det adskiller orkaner i fem kategorier, fra 1 til 5, baseret på vinde.
• Forbedret Fujita-skala
  Den forbedrede Fujita (EF) skala vurderer tornadoeres styrke baseret på mængden af ​​skader, deres vind er i stand til at forårsage. Det adskiller tornadoer i seks kategorier, fra 0 til 5, baseret på vinde.

Disse udtryk bruges ofte i vejrprognoser til at formidle specifik vindstyrke og varighed.