6 класс

Тема «Ветер»

Материалы для подготовки к уроку

Т.В. КОНСТАНТИНОВА
канд. пед. наук, старший преподаватель
Калужского государственного педагогического
университета им. К.Э. Циолковского

Средства обучения

Анемометр, флюгер, роза ветров, календарь погоды, физические карты полушарий и России.
Ветер — движение воздуха, обычно параллельное земной поверхности. Ветер возникает и поддерживается при наличии разницы в давлении воздуха.

Термины и понятия

Дж. У. Уотерхаус. Порыв ветра. 1902

Скорость ветра (сила ветра) измеряется в м/с (при обслуживании авиации — в км/час, при обслуживании морского флота — в узлах, то есть морских милях в час).
Существует оценка скорости ветра в баллах по действию, которое ветер производит на земной поверхности; эта система предложена в 1805 г. английским адмиралом Ф. Бофортом и называется шкалой Бофорта. Скорость ветра изменяется в больших пределах от почти полного затишья, штиля (голланское stil), при котором не наблюдаются ветровые волны, до шторма (голландское storm), со скоростью ветра более 15—20 м/с, и урагана (испанское huracan, из языка карибских индейцев), со скоростью ветра более 30 м/с, — продолжительных ветров разрушительной силы, обычно связанных с прохождением атмосферных фронтов, циклонов, смерчей.
Направление ветра — сторона (точка) горизонта, откуда дует ветер. Таким образом, северный ветер всегда дует на юг, юго-восточный — на северо-запад и т.д.
В метеорологии направление ветра определяют по 8 или по 16 румбам.
Роза ветров — диаграмма, показывающая повторяемость ветров различных направлений для какого-либо пункта. Строится обычно по средним многолетним данным для месяца, сезона, года. Диаграмма представляет собой пучок лучей, исходящих из одной точки и направленных по румбам горизонта. На каждом луче от центра в сторону, откуда дует ветер, откладывается в определенном масштабе отрезок, пропорциональный повторяемости ветра данного направления. Концы отрезков обычно соединяются прямыми линиями. Рядом с розой ветров или в ее центре указывается повторяемость безветренной погоды. Первые письменные упоминания розы ветров относятся к ХII в.
Бриз (от французского brise — легкий ветер) — естный ветер, обычно небольшой силы, до 4 баллов по шкале Бофорта, образующийся на берегах морей, озер, иногда крупных рек; днем дует с моря или озера на сушу (морской бриз), ночью — с суши на море (береговой бриз). Бриз захватывает лишь узкую полосу побережья — до нескольких километров.
Муссон (от арабского маусим — сезон) — устойчивые ветры над определенными областями Земли, дующие летом с океана на сушу, а зимой наоборот. Летний муссон (с океана) несет влажную дождливую погоду, а зимний (с суши) — малооблачную сухую погоду.

Ученые, путешественники,
экспедиции, организации

Гиппал — римский купец, установивший особенности движения муссонов.
Френсис Бофорт (1774—1857) — английский адмирал, предложивший в 1805 г. балльную систему оценки скорости (силы) ветра по действию, которое ветер производит на земной поверхности.

Инструментарий географа

Анемометр (от греческого anemos — ветер и metreo — измеряю) — прибор для определения скорости ветра. Простейший анемометр — флюгер. Анемометры иных типов имеют вертушку, вращающуюся под действием ветра; число ее оборотов за определенное время позволяет судить о скорости ветра. Есть анемометры ручные и постоянно закрепленные на мачтах, механические и электрические.
Флюгер (от голландского vleugel — буквально крыло) — прибор для определения направления и скорости ветра. На вертикальной оси расположен металлический флажок, поворачивающийся под воздействием ветра; противовес этого флажка направлен в сторону, откуда дует ветер; направление ветра читается по горизонтальным штифтам, ориентированным по восьми румбам. На флюгере перпендикулярно направлению ветра укреплена свободно качающаяся металлическая дощечка, по углу отклонения которой от вертикали можно с помощью специальной таблицы определить силу ветра. Флюгер устанавливается на высоте 8—10 м.

Практическая работа

Построение розы ветров по данным наблюдений за погодой

Цель работы: формирование представления о понятии «ветер», развитие умения выстраивать причинно-следственные связи при определении направления ветра.
Оборудование: календарь погоды, карандаш, линейка, рабочая тетрадь.
Задание:
А. Используя данные календаря погоды за месяц (по усмотрению учителя), постройте розу ветров. Для этого:
1. Начертите в тетради пресекающиеся линии, показывающие основные и промежуточные стороны горизонта. Подпишите названия сторон горизонта.
2. По результатам наблюдений на этих линиях от центра графика отложите в масштабе 1 клеточка (0,5 см) — 1 день количество дней, в течение которых преобладал ветер определенного направления. Например, за месяц ветер северного направления дул 3 раза, то есть от центра графика по линии, направленной на север, необходимо отложить 3 клеточки и поставить точку*.
3. Повторите действия из пункта 2 для всех направлений.
4. Полученные точки ветров на соседних направлениях соедините линией.
5. В центре графика подпишите количество безветренных дней.
Б. По розе ветров определите преобладающие ветры.

РУМБЫ

Интересное

Почему флюгер украшен фигурой петуха?

Один из самых древних метеорологических приборов — флюгер часто украшается фигурой петуха, а в английском языке он даже носит название «погодный петух» (weather cock). В Европе обычай украшать указатель направления ветра фигурой петуха берет свое начало с IX в., когда по указанию папы римского шпиль каждого церковного храма должно было венчать изображение этой птицы — эмблема апостола Петра (Петр, по преданию, отрекся от Христа трижды, прежде чем успел прокричать петух. Таким образом, петух — символ духовной бдительности).

Может ли ветер способствовать распространению инфекций?

Может, хотя перенос ветром инфекций — явление сравнительно редкое. Возбудители ряда болезней распространяются не только посредством диффузии, но и с помощью ветра. Так, распространению ящура (очень опасной заразной болезни, поражающей рогатый скот, овец и свиней) в 1967—1968 гг. в Англии и континентальной Европе, как показали исследования, способствовал ветер. Ветром могут переноситься и споры вредителей растений, в частности головни, поражающей пшеницу. В Великобритании в 1955 г. потери урожая пшеницы достигли 75% из-за поражения посевов головнёй, споры которой занесло ветром из Северной Африки и континентальной Европы.

Чем вызываются жаркие ветры в южных районах Средней Азии?

В теплое время года над южными областями Средней Азии, а также над Пакистаном, Афганистаном, Ираном под непосредственным воздействием высокой температуры земной поверхности формируется область пониженного давления воздуха. Воздух сильно прогревается в нижних слоях и обогащается континентальной пылью. Устремляясь в более северные области, он несет с собой жару, пыльные вихри и шквалы. Типичный ветер такого происхождения — гармсиль, дующий с предгорий Копетдага через Каракумы и достигающий иногда Ферганской и Чирчикской долин. Температура воздуха при гармсиле может достигать 45—46 °С. Аналогичные ветры известны в Северной Африке и на Аравийском полуострове — самум, хамсин, хабуб и др. Нередко они сопровождаются сильными песчаными и пыльными бурями, иногда и грозами. Кроме того, при таких ветрах часто наблюдаются резкие колебания видимости. В Таджикистане южный ветер, дующий из Афганистана, тоже несущий много пыли, называют афганцем.

Что такое смерч?

Каждый год в летнюю пору в разных уголках земного шара, там где стоит жаркая погода, сопровождающаяся развитием угрожающе мощных грозовых облаков, возникают вертикальные или слегка наклоненные к горизонту вихри — воронкообразные возмущения воздуха, известные под общим названием «смерч». Смерчи рождаются и над водой, и над сушей. Смерчи на суше в Европе называют тромбами, а в Америке — торнадо. Вихри над морем называют водяными смерчами. В тропических странах это явление довольно частое: в США, например, ежегодно бывает несколько сот смерчей, а в отдельные годы — более тысячи. В странах умеренного климатического пояса смерчи над сушей наблюдаются в десятки раз реже, а в высоких широтах они совсем редки. В центральной части смерча давление воздуха понижено. Внешне смерч представляется опускающимся вершиной к земле конусообразным облачным столбом. От поверхности земли к нему часто поднимается вершиной вверх другой столб — из пыли, мусора или водяных брызг. Диаметр столба — несколько десятков метров. Движение воздуха и вовлекаемых в него предметов — круговое, со скоростью десятки метров в секунду. Одновременно воздух в смерче увлекается вверх, к основанию кучево-дождевого облака, под которым возник смерч. При движении над местностью со скоростью несколько десятков километров в час смерч производит разрушения, вызываемые не только огромной скоростью воздуха внутри самого вихря, но и мгновенным скачком атмосферного давления, которое за считанные секунды может упасть и снова подняться на несколько десятков миллиметров ртутного столба. Дома с запертыми дверями и окнами «взрываются» в момент прохождения над ними смерча, целые стены вываливаются наружу, жидкость из сосудов высасывается и разбрызгивается. Были случаи, когда куры, попавшие в полосу прохождения смерча, мгновенно оказывались голыми, как будто их кто-то ощипал. Одиночный смерч при опускании к земле производит опустошение в полосе шириной несколько сот метров и длиной от нескольких километров до нескольких десятков километров. Большую опасность при смерчах над сушей представляют поднятые в воздух и разлетающиеся в разные стороны твердые предметы — доски, щепки, обломки зданий, куски железа и пр. Энергия смерча колоссальна: он способен сорвать и опрокинуть железнодорожный мост, тяжелый грузовой автомобиль или поднять в воздух и бросить самолет весом 10 тонн. В России смерчи чаще всего бывают в конце лета и в начале осени у восточного побережья Черного моря, на Кавказе — до 10 раз в год. Обычно возникновение их связано с мощными прорывами холодного воздуха на сильно прогретую (выше 25 °С) поверхность моря. Бывают случаи, когда смерчи с моря смещаются на побережье, оставляя в предгорьях свои запасы воды, подчас весьма значительные. Вместе с ливнями, обычными на побережье в таких случаях, это иногда приводит к катастрофически быстрому переполнению рек и речушек, которые выходят из берегов и затапливают долины. Один из таких случаев — наводнение в районе Мацестинского курорта (город Сочи) 10 сентября 1975 г.

Что такое песчаные бури?

Ветром при пыльных бурях переносится не только пыль, но и песок и даже мелкий щебень. Над самой земной поверхностью летит щебень и грубый песок, на высоте нескольких десятков метров — мелкий песок, а еще выше — темное плотное облако пыли. Ширина этого пыле-песчаного потока — до нескольких сот километров, скорость перемеще-
ния — 40—60 км/ч. Чисто песчаные бури, когда ветер переносит только песок, — явление сравнительно редкое, характерное лишь для пустынь вроде Ливийской, где песок почти не содержит пыли. По описанию очевидцев, песчаная буря представляет собой «странно ровное, плотное, низкое облако с резко очерченной верхней границей, скользящее над землей как ковер». Головы людей поднимаются из этого облака, как из воды в плавательном бассейне. Над грубообломочной поверхностью земли облако может достигать высоты 2 м, но обычно оно бывает ниже.

Где находится полюс ветров?

Прибрежные склоны восточной части Антарктического континента можно считать наиболее ветреными местами на Земле. Холодный воздух, стекая с Антарктического плато, создает здесь устойчивые и очень сильные ветры, особенно зимой, когда скорость ветра в порывах может превышать 50 м/с, то есть 180 км/ч. Это так называемые стоковые ветры. Особенно печальную славу снискали они себе в районе мыса Денисон на Земле Адели и научных станций Моусон и Мирный. Стоковые ветры отличаются исключительно большой скоростью и внезапностью появления. Они распространяются вверх до высоты 200—300 м и могут возникать так же внезапно, как и прекращаться, вне видимой связи с горизонтальным распределением атмосферного давления. В сочетании с низкой температурой воздуха эти ветры создают чрезвычайно тяжелые условия существования для людей, вынуждая их искать укрытия в домах, под защитным слоем снега. На мысе Денисон (144 ° в. д.) в период работы там австралийской экспедиции Моусона в 1912—1913 гг. отмечено за 12 месяцев 235 дней со скоростью ветра 18 м/с и более (это штормовой ветер). Скорость ветра в этой точке антарктического побережья может достигать 70—80 м/с. Эти обстоятельства и побудили австралийских ученых назвать мыс Денисон полюсом ветра. Хотя название это не является официальным, но оно широко известно и пользуется признанием среди полярников — исследователей Антарктиды.

Викторина

Ответьте на вопросы:
1. Этот местный ветер дует вниз по долине р. Рона. Знаменитый французский железнодорожный экспресс, отличающийся повышенной скоростью, получил свое название в честь этого ветра.
2. Этот географический объект является очень примечательным на нашей планете, среди его достоинств и достижений можно выделить также наличие не менее пяти местных ветров. Такое количество разнообразных ветров вызвано разницей прогревания воды и суши и сложным расположением крутосклонных хребтов с глубокими долинами. Какой географический объект может похвастаться таким обилием ветров?
3. Название этого ветра вам знакомо, оно созвучно с электробытовым прибором для сушки волос. Этот ветер, дующий с гор в долины, — сильный порывистый, теплый и сухой. О каком ветре идет речь?
4. Бора' — сильный холодный порывистый ветер, дующий с низких горных хребтов в сторону относительно теплого моря. С давних пор бора известна на побережье Черного моря. Бора всегда вызывает понижение температуры воздуха, иногда на 25° и более, продолжительность этого ветра от 1—3 суток до недели. В каком городе России жители сталкиваются с ветром под названием бора?
5. Жаркий или очень теплый иссушающий ветер в степях, полупустынях и пустынях в разных местах называется по-разному: в Италии — сирокко, на северо-востоке Африки и Аравии — хамсин. А как называют этот ветер в России?
Ответы:
1. Мистраль
2. Озеро Байкал**
3. Фён
4. В городе Новороссийске
5. Суховей

Домашнее задание для желающих

Исследование причин, приводящих к образованию ветра

Из школьного курса географии тебе известно, как образуется ветер. Попробуй найти доказательство причин его образования.
Требуется: наблюдательность, солнечный день, костер, воздушный шарик, нитка, батарея центрального отопления, полоски бумаги.
Выполнение:
1. Найди подтверждение тому, что теплый воздух поднимается вверх.
В безветренную погоду внимательно присмотрись к дыму от костра.
Дым от костра поднимается вертикально вверх. Нагретый огнем воздух легче, чем холодный — окружающий его. Вот дым и устремляется вверх, как наполненный гелием воздушный шар.
2. Найди подтверждение тому, что теплый воздух расширяется.
Измерь ниткой воздушный шарик и оставь его на несколько минут под горячими лучами солнца. Спустя некоторое время вновь измерь шарик — и ты заметишь, что он раздулся (стал больше). Воздух в шарике сохранил свой вес, но теперь занимает бoльший объем. Таким образом, нагретый воздух не только поднимается вверх, но и расширяется.

* См. замечание «Масштаб промежуточных направлений» в следующем номере.
** О ветрах на Байкале и о многом другом см.: «Ветер» — специальный номер «Географии», № 35/2000.