Изменение скорости ветра поверхностным трением.

На ветер влияют не только контуры суши и препятствия. Даже над относительно ровной поверхностью моря трение между воздушным потоком и водой достаточно для значительного уменьшения скорости ветра на малых высотах. Существенное замедление движения нижнего слоя воздуха даже в открытом море можно сопоставить с тормозящим действием трения между берегом реки и потоком воды. В большинстве районов над поверхностью суши воздушный поток не только замедляется, но также существенно расчленяется по направлению.
Уменьшение скорости ветра на высоте около 1 метра над морем всего в два раза по сравнению с высотой 18-20 метров представляет, возможно, чисто теоретический интерес.Возможно, больший практический интерес представляет тот факт, что скорость ветра над морем - или любым большим открытым водным пространством - обычно примерно в два раза больше, чем над сушей. Для учета этого явления нельзя сформулировать какие-либо строго определенные правила, да и нет надобности в их точности, но очень важно то, что на ветер существенно влияет поверхность, над которой он проходит.

Сопоставление воздушных потоков и морских течений. С обеих сторон острова образуется собственный поток, в каждом потоке скорость увеличивается и имеются участки медленного и быстрого течения. Для течений подводные рифы, иловые или песчаные банки сравнимы с островами, но их влияние на течение не столь заметно. Движение воды, проходящей над рифами и банками, замедляется, а при их обтекании усиливается.
Воздушный поток над возвышениями типа холмов ведет себя почти так же, но, в отличие от воды, воздух не ограничен каким-либо определенным уровнем, легко поднимается над препятствиями и обтекает их.

Ветер над холмами. На рис. 66 изображено некое озеро, расположенное в некоторой холмистой местности, и показано, каких ветров можно здесь ожидать. С восточной стороны озеро ограничено грядой холмов, с запада имеются два холма, разделенных долиной А, на юге и на севере имеются две долины, В и С. Общее направление истинного ветра юго-западное.
Наиболее важно, что воздух устремляется вдоль долин, поэтому можно ожидать сильных порывов со стороны входов в долины, в то же время в северо-восточной части озера ветер будет направлен в долину С.
Сильный ветер, дующий над вершиной юго-западного холма, уменьшается в сторону долин по обеим сторонам холма. Однако если на подветренной стороне холма воздушный поток слабый, то при опускании к воде он турбулизируется. С любой стороны oт этого холма выходящие из долин сильные воздушные потоки стремятся, обогнув северную и южную подветренные стороны холма, заполнить пространство, занятое порывистыми вихрями, опускающимися с этой стороны. Следует по возможности избегать участка непосредственно под юго-западным холмом, так как там не только горизонтальные, но и вертикальные и спиралеобразные вихри.
В северо-западной части ветер на холме гораздо спокойнее и упорядочнее. Выходя из долины А, ветер поворачивает вокруг подножия холма и уходит вверх по долине С. Холмы в восточной части на ветер над озером существенно не влияют, возможно только, что на восточном берегу воздушный поток немного отклоняется к холму, но эта тенденция, вероятно, будет затушевана более сильным влиянием долин В и С, действующих как сопло. Поднимаясь вверх по холму на все большую высоту, ветер стремится вернуться к своему обычному истинному юго-западному направлению. Для плавающего под парусом это не имеет практического значения, если только он не ищет признаков изменений генерального направления ветра, типа дыма или флага на берегу.
В нашем примере заблаговременное изучение карты позволяет довольно легко проанализировать схему ветров на озере. Неспециалисту она может показаться слишком специфической, но опытный рулевой легко поймет особенности местных ветров и спрогнозирует их для нескольких различных генеральных направлений ветра еще до того, как прибудет на место.
Однако обычно характерных особенностей гораздо больше, чем описано в нашем примере, поэтому, как и в случае с течениями, необходимо учитывать множество других факторов.

Круговые вихри в долинах. На рис. 67 показано явление, которое может иметь место над рассмотренным озером. Вращение ветрового потока, или круговой вихрь (аналогичный изображенному на рис. 7), может вызывать над водой ветер, направленный практически противоположно истинному ветру. Рис. 67. Круговые вихри в долине.

Вихри за подветренной стороной препятствий. Выше отмечалось, что за подветренной стороной холмов возможно наличие небольших изменчивых вихрей. Такие вихри в потоке воздуха или воды возникают за любым препятствием. Холмы или полосы деревьев не столь резко выраженные или непроницаемые препятствия и не вызывают сильные возмущения ветра, но часто их размеры настолько велики, что компенсируют ослабляющее влияние специфики формы. Для того чтобы зрительно представить себе эти вихри, достаточно посмотреть, как крутятся пыль или листья за углом здания.
Вихри с наветренной стороны препятствий. Примерно аналогичная картина наблюдается с наветренной стороны препятствия, но при одинаковой скорости ветра район вихрей не столь обширный, как с подветренной стороны такого же препятствия. Если препятствие расположено к ветру не слишком круто, то вихрей может быть мало или не быть совсем, хотя перед препятствием почти всегда наблюдается некоторый подъем воздушного потока и уменьшение его скорости.

Горизонтальные вихри. Ветер завихряется вокруг концов и склонов препятствий так же, как и при огибании их вершины. При огибании склонов ветер усиливается и часто возникают весьма ощутимые толчки и вихри. Резкие порывы ветра, подхватывающие яхту, как только она высовывает нос из-за укрытия, могут быть гораздо мощнее, чем ветер в открытом море.

Вихри на вершинах набережных. Ветру требуется некоторое пространство, чтобы вновь установиться над водой за подветренной стороной склона.

Дата добавления: 2015-12-07