Для чего нужен ветер
Как человек использует ветер? Применение энергии ветра
Одной из острых глобальных проблем в современном мире является загрязнение окружающей среды. Поэтому перед человечеством стоит задача расширения области применения экологически чистых источников энергии. Одним из них является ветер. Как человек использует ветер, рассматривается в статье.
Самый «старый» источник энергии
Как человек использует ветер? Следует сказать, что эта энергия применяется с незапамятных времен. Можно привести пример ветряных мельниц, которые мололи зерно или выкачивали большие объемы воды. Согласно данным исторических архивов, первые ветряные мельницы конструировались еще в Персии в VII веке нашей эры. Интересно отметить, что лопасти этих изобретений, в отличие от современных аналогов, располагались горизонтально. Из Персии мельница попала на Ближний Восток и в Китай. В XII веке начали строить первые ветряные мельницы во Франции и Англии. Как уже было сказано, применялись они в основном для перемалывания зерна либо перекачивания воды. Так, известно, что голландцы их использовали для откачивания воды из отвоеванных у океана территорий суши.
Использование энергии ветра также связано с морскими путешествиями прошлых веков, которые были бы невозможны без нее, поскольку до XIX века многие корабли являлись парусными. Здесь стоит привести пример ветров пассатов, которые дуют в западном направлении. Они использовались европейскими державами для путешествия в Южную и Северную Америки через Атлантический океан.
Преимущества и недостатки ветровой энергии
Раскрывая вопрос, как человек использует ветер, следует сказать, что этот энергетический источник обладает рядом преимуществ, которые приводятся ниже:
Среди недостатков этого вида энергии можно назвать его непостоянство (ветер может стихать или усиливаться). Кроме того, аэрогенераторы не везде можно установить ввиду климатических особенностей местности.
Как люди используют силу ветра в настоящее время?
Главным образом, современное использования этого экологически чистого источника энергии заключается в создании парков аэрогенераторов, которые выполняют роль электростанций. Коэффициент использования энергии ветра в настоящее время невелик, так, всего 3% мирового потребления электроэнергии вырабатывается аэрогенераторами. Тем не менее, к 2040 году, по оценкам экспертов, эта цифра возрастет до 9% в мире и до 20% в Европе.
Мировым лидером в развитии и распространении систем получения экологически чистой возобновляемой энергии является испанская фирма «Acciona», которая в 2014 году из ветра выработала 17,5 ГВт*ч электроэнергии, что достаточно для удовлетворения энергетических нужд 5 млн. человек.
В каких странах вырабатывается больше всего ветровой энергии?
Завершая вопрос, как человек использует ветер, следует привести список стран, где она играет важную роль для экономики:
Почему дует ветер?
Взаимоотношения человека и ветра всегда были чрезвычайно тесно связаны друг с другом. Именно от этого природного явления в доисторические времена (как, впрочем, и сейчас) нередко напрямую зависела жизнь человека. С его помощью человечество смогло развить ремёсла и значительно облегчить себе жизнь, что можно наблюдать даже на таком банальном примере, как ветряная мельница. Нет ничего удивительного в том, что сколько существует человечество, столько люди задавали и по сей день задают себе и друг другу вопрос, почему дует ветер?
Эта загадка до сих пор остаётся чрезвычайно сложной не только для понимания ребёнка, но и взрослого человека. Учёные, которые изучают неживую природу, до сих пор спорят о том, почему дует ветер, откуда дует ветер и куда дует ветер.
Неживая природа: Ветер
Научно-технический энциклопедический словарь даёт определение ветру — как поток воздушных масс (смеси газов, частицы которых беспрепятственно летают в пространстве), который быстро передвигается параллельно поверхности Земли. Ещё одно толкование ветра говорит о том, что ветер – это природное явление, заставляющее воздушные массы двигаться из-за тех или иных изменений, которые происходят в окружающей среде.
Ветер зарождается из-за неравномерного распределения давления в атмосфере. Как только он появляется, он сразу же начинает двигаться от зоны высокого давления к зоне низкого. Если говорить проще, почему дует ветер, то можно смело заявить, что если бы не Солнце, суша и Мировой океан нашей планеты, то воздух через довольно-таки непродолжительное время стал бы повсюду иметь одинаковую температуру и влажность, из-за чего ветер не дул бы никогда.
Как движутся воздушные массы
На протяжении дня поверхность нашей планеты неравномерно нагревается. Это касается не только предметов, которые находятся на расстоянии друг от друга, но и тех, которые расположены совсем рядом. Например, за один и тот же период времени вещи более тёмного цвета нагреваются (впитывают тепло) намного больше, чем светлые. То же самое можно сказать, сравнивая воду с сушей (последняя отражает меньшее количество солнечных лучей).
В свою очередь, нагретые предметы неравномерно передают тепло воздуху, который их окружает. Например, поскольку земля нагревается намного больше, чем вода, то днём воздух с земли поднимается вверх, а более холодный – с моря, идёт на его место. Ночью происходит обратный процесс – тогда как земля остыла, воды моря остаются тёплыми. Соответственно, тёплый воздух над морем, уходит вверх, а воздух с суши идёт на его место.
Более тёплый воздух поднимается вверх, где сталкивается с холодным. Это происходит потому, что нагретый воздух становится лёгким – и стремится вверх, а холодный наоборот, тяжелеет, и устремляется вниз. Чем большую разницу имеют температуры холодного и тёплого потока, тем сильнее обычно дул ветер. Таким образом, возникает не только лёгкий ветерок, но и небольшие вихри, ураганы и даже смерчи.
Сам воздух всюду стремится быть одинаковым. Когда образовывается некая неоднородность (в одном месте теплее, в другом холоднее, в третьем – частичек газов больше, в четвёртом – меньше), он горизонтально перемещается, пытаясь ликвидировать «неравенство».
Подобный процесс происходит по всей территории земного шара. Наиболее тёплое место на нашей планете – это экватор. Именно здесь нагретый тёплый воздух всё время уходит вверх, а оттуда направляется или к Северному, или Южному полюсам. После этого он на определённых широтах спускается снова на землю и начинает двигаться. Куда именно ветер дует – смотря по обстоятельствам. Может, дальше к полюсам, а может – возвращаться к экватору.
Вращение Земли
На потоки движения воздушных масс действует вращение нашей планеты. Именно из-за него все ветры, которые дуют в Северном полушарии, сдвигаются в правую, а в Южном – в левую стороны.
Атмосферное давление
Наш организм, даже не зная этого, всё время ощущает на себе давление воздуха – несмотря на то, что он кажется нам абсолютно невесомым. Согласно последним научным данным, вся атмосфера нашей Земли (иначе говоря, слой газов), состоящая преимущественно из азота и кислорода, весит пять квадриллионов тонн.
Атмосферное давление в разных местах Земли – разное. Молекулы газов стремятся возместить это, и постоянно на огромной скорости двигаются в разных направлениях (эти частицы из-за силы притяжения Земли полностью к ней привязаны, и улететь в космос никак не могут).
Вот так и получается, что ветер – это перемещение огромного количества молекул атмосферных газов в одном направлении. Воздушные массы обычно перетекают из зоны повышенного давления (когда воздух холодный – антициклон) в район пониженного (когда он тёплый – циклон), заполняя тем самым пустоты разреженного воздуха.
Классификация ветров
Сильные ветры, которые имеют среднюю продолжительность (одна минута) – это шквалы. Существуют такие виды ветров:
Порывы ветра – это кратковременные (несколько секунд) и сильные (несколько часов и даже месяцев) перемещения воздушных масс. Например, для тропического климата выделяют следующие типы ветров:
Из-за постоянного изменения давления направление ветра постоянно меняется. Но в любом случае ветер всегда перемещается из области высокого давления в область низкого.
Роза ветров
На протяжении тысячелетий люди наблюдали за ветрами, делали определённые выводы, выдвигали гипотезы, составляли графики для того, чтобы как можно лучше использовать в своей деятельности это удивительное явление неживой природы. Так, появилась так называемая Роза ветров – чертёж, точнее сказать – диаграмма, которая изображает, как именно ветер дует в конкретной местности.
Составляют Розу ветров таким образом: из центра на расстоянии друг от друга в 45° чертят восемь прямых, на которые наносят метки длиной, пропорциональной или частоте ветров, или их скоростям. После этого концы меток соединяют и получаются две многоугольные фигуры – Роза повторяемости ветров, и Роза скорости ветров.
Роза ветров даёт возможность определить направление, силу, и продолжительность преобладающего ветра, а также частоту воздушных потоков. Розу ветров чертят как для того, чтобы определить средние показатели, так и для определения максимальных значений. Можно создать комплексный чертёж, на котором будут нанесены диаграммы, состоящие сразу из нескольких параметров, которые также будут показывать куда ветер дует.
Чертежи чрезвычайно необходимых человеку – при строительстве, для решения различных хозяйственных задач (например, в последнее время благодаря ветру появилась возможность получать электроэнергию) и т.п. Ведь ветер вполне может быть, как другом, так и врагом – если не обращать на него внимание и не учитывать его влияние на окружающую среду, он вполне способен нанести непоправимый ущерб, разрушив созданное человеком творение. Хотя ветер — это неконтролируемое человеком явление, поскольку он дул и будет дуть куда ему захочется, но теперь человечество может предсказать ориентировочное его направление и силу, что может спасти многие жизни.
Почему дует ветер: пояснение, интересные факты
Ветер в поле: Pixabay
Ветер — поток воздушных масс, который человек ощущает каждый день, прогуливаясь на улице. Это атмосферное явление различают по продолжительности, силе и направленности. Поток воздуха непредсказуем: с легкого ветерка может вырасти настоящее стихийное бедствие, которое нельзя предугадать. Давайте разберемся, почему дует ветер.
Почему дует ветер: пояснения
Чтобы понять, почему на улице ощущаем прохладу при легком порыве воздуха в жаркий день, важно знать, что такое ветер. В атмосфере Земли содержатся молекулы различных газов, которые не улетают в космос из-за гравитации. Образование ветра напрямую зависит от движения планеты. Земля крутится вокруг своей оси, из-за чего молекулы начинают синхронно двигаться. Но ответ на вопрос, почему ветер дует, несколько сложнее.
Воздушные массы двигаются из-за атмосферного давления. Оно в разных участках планеты отличается. Как образуется ветер? В разных местах с разным атмосферным давлением разная температура. Это ключевой фактор: в теплом воздухе молекулы двигаются быстрее и стремятся разлететься по сторонам как можно скорее. Это явление объясняет, почему теплый воздух легче, более разряжен и без большого давления. В холоде молекулы начинают группироваться, из-за чего воздух становится тяжелее.
Как возникает ветер? Это атмосферное явление напоминает воду, которая стремится ввысь, когда нагревается. Воздух направляется в область с низким давлением, чтобы заполнить пустоту разряженной атмосферы. Как правило, дует ветер от воды, поскольку образуется над ее поверхностью.
Чтобы понять, откуда берется ветер, разберемся с механизмом его формирования:
Какой бывает ветер? Благодаря особенностям его формирования различают постоянные воздушные потоки:
Также различают сезонные ветра, называемые муссонами. Зимние разновидности стремятся в сторону океана, летние — в обратном направлении. Место формирования — восток и юго-восток Азии.
Когда дует ветер, можно определить его вид:
Как образуется ветер: Nur.kz
Интересные факты о ветре
Разновидностей воздушных потоков большое количество. В зависимости от того, как дует ветер, в природе встречаются необычные воздушные явления:
Ветер наклонил дерево: Pixabay
С таким атмосферным явлением, как ветер, связано множество интересных фактов. Вот некоторые из них:
Ветер — важное явление в природе, которое формирует климат и рельеф, помогает в морских путешествиях, некоторых видах спорта, используется как источник энергии. Человек не смог обуздать его, но научился использовать в корыстных целях.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Ветер
Ветер представляет собой движение воздуха, горизонтальное по отношению к поверхности земли. Основными характеристиками этого природного явления считаются скорость, направление, длительность, порывистость.
Что такое ветер
Под ветром понимают воздушный поток, который перемещается возле поверхности земли. Классификация этого природного явления базируется на интенсивности, направленности, длительности. Порывы представляют собой сильные кратковременные перемещения воздуха. Сильные ветры, которые имеют среднюю длительность, именуют шквалами. Названия более длительных явлений определяются силой потока – к ним относят бризы, ураганы, штормы, тайфуны.
Это явление природы сказывается на структуре рельефа, провоцируя скопление эоловых отложений. Из них впоследствии складываются разные типы грунтов. Воздушные потоки способны распространять пески пустынь и семена растений. Также они способствуют передвижению летающих насекомых и животных.
Ветер появляется вследствие неоднородного распределения атмосферного давления. Он направляется из области высокого давления к зоне с более низкими параметрами. В результате постоянных колебаний давления меняются скорость и направленность воздушного потока. Для зрительной оценки его скорости применяется шкала Бофорта.
Как образуется ветер
Ветер формируется вследствие разницы в давлении воздуха. Однако главной причиной образования этого природного явления считается Солнце.
Земля отличается неоднородной поверхностью – она обладает разной формой и структурой. К тому же вследствие вращения планеты все регионы получают разное количество солнечного освещения. Это провоцирует возникновение разницы температур.
При нагревании определенной части планеты температура воздуха тоже увеличивается. Как и любой другой газ он расширяется. По мере увеличения площади нагретый воздух становится легче. Потому он поднимается в атмосферу. При этом давление снижается. Высвободившееся место занимает холодный воздух из окружающей среды. С этим и связано происхождение ветра.
Более того, подъем горячего воздуха в атмосферу провоцирует его остывание. При сближении молекул воздуха газ сжимается и оседает. Как следствие, происходит вытеснение горячего потока внизу. Такой цикл называют конвекционным потоком. Он может повторяться до бесконечности, приводя к появлению ветра.
Существует много разновидностей ветров, каждая из которых отличается определенными особенностями:
К тропическому климату могут относиться следующие разновидности воздушных потоков:
Необычным региональным ветром считается сирокко. Он появляется в Средиземноморье и представляет собой западный перенос. Он переходит через вершины гор, разогревается и становится сухим. Это обусловлено тем, что всю свою влагу поток отдает наветренным склонам. В сезон сирокко в Южную Европу попадает много пыли из африканских пустынь.
Постоянные колебания давления провоцируют частые изменения направления воздушного потока. Однако в любом случае ветер перемещается из зоны повышенного давления к области пониженного.
Опасность ветра
Урон от этого природного явления напрямую зависит от его скорости и интенсивности. Эти параметры определяют по шкале Бофорта. Так, очень крепкий ветер способен ломать ветки деревьев. Людям сложно перемещаться против такого потока.
Шторм провоцирует незначительные повреждения и разрушает крыши. Сильный шторм вызывает серьезные разрушения зданий и вырывает деревья с корнями. Жестокий шторм провоцирует крупные разрушения, которые поражают значительное пространство.
Ураган приводит к серьезному повреждению зданий, вырывает с корнями деревья, уничтожает растительность. Однако это природное явление встречается очень редко.
Последствия урагана
Использование
Сила ветра часто применяется для создания ветроэнергетических установок. Они приводят к преобразованию кинетической энергии ветрового потока в электрическую. Такие сооружения включают ветродвигатель и генератор. Также в них присутствуют автоматические устройства, которые помогают управлять работой указанных элементов.
Ветряная электростанция
Ветроэнергетические установки применяются в качестве источника энергии сравнительно небольшой мощности. При этом их рекомендуется строить в местах с хорошим ветровым режимом. Показатели скорости ветра должны составлять 5 м/с в год. Иногда такие установки объединяют в крупные ветроэнергетические станции.
Также ветер играет ключевую роль в разных видах спорта и досуга. К ним относят полеты на воздушных шарах, дельтапланеризм, парапланеризм. Помимо этого, потоки воздуха важны для занятий парусным спортом и виндсерфингом.
Ветер – распространенное природное явление, которое различается по направлению, скорости, длительности. От этих параметров могут зависеть разрушения, связанные с влиянием воздушного потока.
Сочинение. «Зачем в жизни человека нужен ветер «
Если бы в природе не происходило движения воздуха, то в жарких странах, где нестерпимо печёт солнце, стало бы ещё жарче. В холодных странах стало бы ещё холоднее.
Но ветер переносит тёплый воздух из жарких стран в холодные, а холодный воздух — в жаркие страны. От этого в жарких странах делается прохладнее, а в холодных — теплее.
Ветер перегоняет облака с места на место, разносит воду по всей земле.
Если бы не ветер, в сухие места не приходили бы тучи и облака. Там не было бы дождей и снега. Пересохли бы ручьи, реки, озёра и колодцы.
От дыхания людей, от пыли заводских труб портится воздух.
Если бы не ветер, в больших городах накопилось бы много дурного воздуха. Но ветер постоянно уносит испорченный воздух и вместо него приносит чистый воздух лесов и полей.
Ветер — большая сила, которой пользуются люди.
На юге нашей Родины, в открытых степях, где часто дует ветер, он приводит в движение ветряные двигатели, которые вращают жернова мельниц, качают воду из колодца или пруда, вырабатывают электричество.
Учёные, изучавшие Северный Ледовитый океан и часто жившие на его льдинах, использовали ветряные двигатели для получения электричества.
Ещё в древности человек научился строить лодки и корабли. Они двигались очень медленно — при помощи вёсел.
Грести вёслами было тяжело. Потом люди научились пользоваться ветром. На корабли стали ставить мачты с парусами. Ветер надувал паруса и толкал корабли вперёд.