Tuuli on ilman liikkumista, joka johtuu maapallon epätasaisesta lämmityksestä auringossa. Siinä ei ole paljon sisältöä – et voi nähdä sitä tai pitää sitä – mutta voit tuntea sen voiman. Se voi kuivata vaatteesi kesällä ja jäähdyttää sinut luuhun talvella. Se on tarpeeksi vahva kuljettaa purjealuksia meren yli ja repiä valtavia puita maasta. Se on ilmakehän suuri tasaaja, joka kuljettaa lämpöä, kosteutta, epäpuhtauksia ja pölyä pitkiä matkoja ympäri maailmaa. Maanmuotoja, prosesseja ja tuulen vaikutuksia kutsutaan Liparisen maaston muodoiksi, prosesseiksi ja vaikutuksiksi.
Ilmanpaine-erot tuottavat tuulia. Päiväntasaajalla aurinko lämmittää vettä ja laskeutuu enemmän kuin muualla maailmassa. Lämmin päiväntasaajan ilma nousee korkeammalle ilmakehään ja kulkeutuu napoja kohti. Tämä on matalapainejärjestelmä. Samaan aikaan viileämpi ja tiheämpi ilma liikkuu maapallon pinnalla kohti Päiväntasaajaa korvaamaan lämmitetyn ilman. Tämä on korkeapainejärjestelmä. Tuuli puhaltaa yleensä korkeapainealueilta matalapainealueille.
Näiden kahden alueen välistä rajaa kutsutaan rintamaksi. Rintamien väliset monimutkaiset suhteet aiheuttavat erityyppisiä tuuli- ja säämalleja.
Vallitsevat tuulet ovat tuuli, joka puhaltaa yhdestä suunnasta tietylle maapallon alueelle. Alueita, joissa vallitsevat tuulet kohtaavat, kutsutaan lähentymisvyöhykkeiksi. Yleensä vallitsevat tuulet puhaltavat pikemminkin itä-länsi kuin pohjoinen-etelä. Tämä tapahtuu, koska maapallon kierto tuottaa ns. Coriolis-efektin. Coriolis-ilmiö saa tuulijärjestelmät kiertymään vastapäivään pohjoisella pallonpuoliskolla ja myötäpäivään eteläisellä pallonpuoliskolla.
Coriolis-ilmiö saa jotkut tuulet kulkemaan korkea- ja matalapainejärjestelmien reunoja pitkin. Näitä kutsutaan geostrofisiksi tuuliksi. Vuonna 1857 hollantilainen meteorologi Christoph Buys Ballot muotoili lain geostrofisista tuulista: Kun seisot selällä tuulelle pohjoisella pallonpuoliskolla, matala paine on aina vasemmalla puolellasi. (Eteläisellä pallonpuoliskolla matalapainejärjestelmät ovat oikealla puolellasi.)
Tuulivyöhykkeet
Maapallolla on viisi päätuulivyöhykettä: napa-itämaailma, länsimaat, hevosen leveysasteet, kauppatuulet ja lepotuolit. > Polar Easterlies
Polar easterlies ovat kuivia, kylmiä vallitsevia tuulia, jotka puhaltaa idästä. Ne tulevat polaarikorkeuksista, korkean paineen alueista pohjois- ja etelänavan ympärillä. Polaariset itämaat virtaavat matalapainealueille napa-ala-alueilla.
Westerlies
Westerlies ovat vallitsevia tuulia, jotka puhaltaa lännestä keskilevyillä. Niitä ruokkivat polaariset itämaat ja tuulet korkeapainehevosen leveysasteilta, jotka sijoittavat ne kummallekin puolelle. Länsirannat ovat voimakkaimpia talvella, jolloin paalun yläpuolella on matala paine, ja heikoimmin kesällä, jolloin napa-korkeus luo vahvempia polaarisia itämaita.
Voimakkaimmat länsimaat puhaltavat ”Roaring Forties” -tuulivyöhykkeen välillä 40-50. leveysasteita eteläisellä pallonpuoliskolla. Kaikkialla mölyisillä nelikymmentäluvuilla on vain vähän maamassoja hitaalle tuulelle. Etelä-Amerikan ja Australian kärki sekä Uuden-Seelannin saaret ovat ainoat suuret maamassat, jotka tunkeutuvat mölyisiin nelikymppisiin. länsimaat Röyhkeiden nelikymppisten vuosikymmenet olivat merimiehille erittäin tärkeitä tutkimuksen aikakaudella, jolloin tutkijat ja kauppiaat Euroopasta ja Länsi-Aasiasta käyttivät voimakkaita tuulia saavuttaakseen Kaakkois-Aasian ja Australian maustemarkkinat.
Westerliesillä on valtava vaikutus merivirtoihin. Länsimaiden ajamana voimakas Etelämantereen sirkumpolaarinen virta (ACC) kiirehtii mantereen ympäri (lännestä itään) nopeudella noin 4 km tunnissa (2,5 milj. es tunnissa). Itse asiassa toinen nimi Etelämantereen sirkumpolaariselle virtaukselle on West Wind Drift. ACC on maailman suurin valtamerivirta, ja se on vastuussa valtavien määrien kylmän, ravinnepitoisen veden kuljettamisesta merelle, terveiden meriekosysteemien ja ruokaverkkojen luomiseen.
Hevosen leveysasteet
Hevosen leveysasteet kapea vyöhyke lämmin, kuiva ilmasto länsimaiden ja myrskytuulien välillä. Hevosen leveysasteet ovat noin 30 ja 35 astetta pohjoiseen ja etelään. Monet aavikot, sateettomasta Etelä-Amerikan Atacamasta Afrikan kuivaan Kalahariin, ovat osa hevosen leveysasteita.
Hevosten leveysasteilla vallitsevat tuulet vaihtelevat, mutta ovat yleensä heikkoja. Jopa voimakkaat tuulet ovat usein lyhytkestoisia.
Kauppatuulet
Kauppatuulet ovat voimakkaita vallitsevia tuulia, jotka puhaltaa idästä tropiikin yli. Kauppatuulet ovat yleensä hyvin ennustettavissa. Ne ovat olleet tärkeitä etsinnän, viestinnän ja kaupan historiassa. Alukset luottivat kauppatuuliin perustamaan nopeita ja luotettavia reittejä valtavan Atlantin ja myöhemmin Tyynen valtameren yli. Vielä nykyäänkin merenkulku riippuu kauppatuulista ja niiden ajamista merivirroista.
Vuonna 1947 norjalainen tutkimusmatkailija Thor Hyerdahl ja pieni miehistö käyttivät kauppatuulilla matkustamaan Perun rannikosta Ranskan Polynesian koralliriuttoihin, yli 6 920 kilometriä (4300 mailia) purjevetoisella lautalla. Lautan (Kon-Tiki) mukaan nimetty retkikunta pyrki todistamaan, että muinaiset merimiehet olisivat voineet käyttää ennustettavia kauppatuulia tutkiakseen laajaa Tyynenmeren aluetta.
Maan yli muodostuvat kauppatuulet (kutsutaan mannermaatuuliksi) ovat lämpimämpiä ja kuivempia kuin valtameren yli muodostuvat (meriliikenteen tuulet). Manner- ja meriliikenteen tuulen suhde voi olla väkivaltainen.
Useimmat trooppiset myrskyt, mukaan lukien hurrikaanit, syklonit ja taifuunit, kehittyvät kauppatuulina. Ilmanpaineen erot meren yli aiheuttavat näiden myrskyjen kehittymisen. Kun myrskyn tiheät, kosteat tuulet kohtaavat rannikon kuivemmat tuulet, myrsky voi voimistua.
Voimakkaat kauppatuulet liittyvät sateiden puutteeseen, kun taas heikot kauppatuulet kuljettavat sateita kauas sisämaahan. Maailman tunnetuin sademalli, Kaakkois-Aasian monsuuni, on kausittainen, kosteutta kuormittava kauppatuuli.
Alusten ja sateiden lisäksi kauppatuulet voivat kuljettaa myös pöly- ja hiekkahiukkasia tuhansia kilometrejä. Saharan hiekka- ja pölymyrskyt voivat hiukkasia puhaltaa yli Karibianmeren saarten ja Yhdysvaltain Floridan osavaltiossa yli 8047 kilometrin (5000 mailin) päässä.
Trooppisten pölymyrskyt voivat olla tuhoisia paikallisyhteisölle. Arvokas pintakerros puhalletaan pois ja näkyvyys voi pudota lähes nollaan. Meren toisella puolella pöly tekee taivasta utuisen. Nämä pölymyrskyt liittyvät usein kuiviin, matalapaineisiin alueisiin ja trooppisten myrskyjen puutteeseen.
Doldrums
Paikkaa, jossa kahden pallonpuoliskon kauppatuulet kohtaavat, kutsutaan intertrooppiseksi lähentymisvyöhykkeeksi (ITCZ). ITCZ: n ympärillä olevaa aluetta kutsutaan tyhjäksi. Vallitsevat tuulet sateessa ovat hyvin heikkoja, ja sää on epätavallisen tyyni.
ITCZ kulkee päiväntasaajan yli. Itse asiassa matalapaineiset tyhjiöt syntyvät, kun aurinko lämmittää päiväntasaajan aluetta ja saa ilmamassat nousemaan ja kulkemaan pohjoiseen ja etelään. (Tämä lämmin, matalapaineinen päiväntasaajan tuuli laskeutuu jälleen hevosen leveysasteiden ympärille. Jotkut päiväntasaajan ilmamassat palaavat turvavyöhykkeisiin kauppatuulina, kun taas toiset kiertävät toiseen suuntaan länsimaina.)
Vaikka monsuunit vaikuttavat sekä trooppisiin että päiväntasaajan alueet, tuuli itsessään syntyy, kun ITCZ siirtyy hieman kauemmaksi päiväntasaajasta joka kausi. Tämä muutos lepotiloissa häiritsee tavallista ilmanpainetta ja luo kosteutta kuormittavan Kaakkois-Aasian monsuunin.
Tuulen tulokset
Eri nopeuksilla, eri korkeuksilla ja veden tai maan yli kulkeva tuuli voi aiheuttaa erityyppisiä kuvioita ja myrskyt.
Suihkuvirrat
Suihkuvirrat ovat geostrooppisia tuulia, jotka muodostuvat lähellä ilmamassojen rajoja, joiden lämpötila ja kosteus vaihtelevat. Maapallon pyöriminen ja sen epätasainen auringon lämmitys vaikuttavat myös korkeiden suihkuvirtojen muodostumiseen.
Nämä voimakkaat, nopeat tuulet ylemmässä ilmakehässä voivat puhaltaa 480 km / h (298 mph). Suihkuvirrat puhaltavat stratosfääriksi kutsutun ilmakerroksen läpi 8–14 kilometrin (5–9 mailin) korkeudessa maapallon pinnan yläpuolella.
Stratosfäärissä on vähän turbulenssia, minkä vuoksi kaupalliset lentäjät haluavat lentää tässä kerroksessa. Suihkuvirroilla ajaminen säästää aikaa ja polttoainetta. Oletko koskaan kuullut jonkun puhuvan vastatuulesta tai takatuulesta, kun he puhuvat lentokoneista? Nämä ovat suihkuvirtoja. Jos he ovat koneen takana ja työntävät sitä eteenpäin, heitä kutsutaan takatuuliksi. Ne voivat auttaa sinua pääsemään määränpäähän nopeammin. Jos tuulet ovat koneen edessä ja työntävät sitä takaisin, niitä kutsutaan vastatuuliksi. Voimakas vastatuuli voi aiheuttaa lentoviiveitä.
hurrikaani
Hurrikaani on jättimäinen, kiertävä trooppinen myrsky, joka voi pakata yli 257 km / h (160 mph) tuulen nopeuden ja vapauttaa yli 9 biljoonaa litraa (2,4 biljoonaa gallonaa) sadetta. Nämä samat trooppiset myrskyt tunnetaan hirmumyrskyinä Atlantin valtamerellä, sykloneina Intian valtameren pohjoisosassa ja taifuunina Tyynen valtameren länsipuolella.
Nämä trooppiset myrskyt ovat spiraalimuodossa. Spiraali (pyörii vastapäivään pohjoisella pallonpuoliskolla ja myötäpäivään eteläisellä pallonpuoliskolla) kehittyy, kun korkeapainealue kiertää matalapainealueen ympärillä.
Atlantin valtameren hurrikaanikausi huipentuu elokuun puolivälistä lokakuun loppuun ja on keskimäärin 5–6 hurrikaania vuodessa.
Hurrikaaneihin johtavia tuulen olosuhteita kutsutaan trooppisiksi häiriöiksi. Ne alkavat lämpimissä valtamerivesissä, kun pintalämpötila on vähintään 26,6 celsiusastetta (80 astetta Fahrenheit). Jos häiriö kestää yli 24 tuntia ja saavuttaa nopeuden 61 km / h, se tunnetaan trooppisena masennuksena.
Kun trooppinen masennus kiihtyy 63-117 km / h (39-73 mph), se tunnetaan trooppisena myrskynä ja sille annetaan nimi.Meteorologit nimeävät myrskyt aakkosjärjestyksessä ja vuorottelevat naisten ja miesten nimien kanssa.
Kun myrsky saavuttaa 119 km / h (74 mph), siitä tulee hurrikaani ja sen vaikeusaste on 1–5 Saffir Simpson -asteikolla. Luokan 5 hurrikaani on voimakkain mahdollinen myrsky Saffir-Simpson-asteikolla. Luokan 5 tuulet puhaltavat nopeudella 252 km / h (157 mph).
Hurrikaanit pyörivät matalapaineisen (lämpimän) keskustan ympärillä, joka tunnetaan nimellä ”silmä”. Ilman uppoaminen silmän sisällä tekee siitä erittäin rauhallisen. Silmiä ympäröi väkivaltainen pyöreä ”silmän seinä”. Tässä ovat myrskyn voimakkaimmat tuulet ja sade.
Hurrikaani Ethel, historian vahvin hurrikaani, röyhki Meksikonlahden poikki syyskuussa 1960. Tuulen voimakkuus oli 260 km / h (160 mph). Hurrikaani Ethel hajosi kuitenkin nopeasti. Vaikka sen tuulet puhaltivat lopulta pohjoiseen kuin Yhdysvaltojen Ohion ja Kentuckyn osavaltiot, myrskyn aalto oli vain noin 1,5 metriä (5 jalkaa), kun se osui Yhdysvaltain Louisianan ja Mississippin osavaltioiden rannikolle. Vain yksi henkilö kuoli hirmumyrsky Ethelin seurauksena, ja rakennusten ja veneiden vahingot rajoitettiin alle 2 miljoonaan dollariin.
Hurrikaanit tuhoavat rannikon ekosysteemit ja yhteisöt. Kun hurrikaani saavuttaa maan, se tuottaa usein aaltoja, joiden korkeus voi olla 6 metriä (20 jalkaa) ja voimakas tuuli työntää 161 kilometriä sisämaahan. Nämä myrskysuihkut ovat erittäin vaarallisia ja aiheuttavat 90 prosenttia kaikista hurrikaanikuolleista.
Tapahtumien tappavin hurrikaani on vuoden 1780 suuri hurrikaani. Vaikka kehittyneitä säälaitteita ei tuolloin ollut saatavilla, tuulet ovat saattaneet nousta 320 km / h (200 mph). ), kun hurrikaani osui Barbadokseen ja muihin Karibianmeren saariin. Tämä on saattanut riittää kuoren poistamiseksi puista. Yli 20000 ihmistä kuoli hirmumyrskyn seurauksena, kun se kulki tiensä yli Barbadoksen, St. Lucian, Martiniquen, Dominican, Guadeloupen, Dominikaanisen tasavallan, Bahaman, Turks- ja Caicossaarien sekä Bermudan. Vaikka hirmumyrsky väheni voimakkaasti, se seurattiin Yhdysvaltojen Floridan osavaltion läpi ennen kuin se hajosi Kanadan Newfoundlandin maakunnassa.
Hurrikaanit voivat olla tuhoavia muilla tavoin. Kovat tuulet voivat aiheuttaa tornadoja. Voimakkaat sateet aiheuttavat tulvia ja maanvyörymiä, joita voi esiintyä monta kilometriä sisämaassa. Kodeille, yrityksille, kouluille, sairaaloille, teille ja kuljetusjärjestelmille aiheutuneet vahingot voivat tuhota yhteisöt ja kokonaiset alueet.
Hirmumyrsky Katrina, joka puhalsi Meksikonlahden läpi Yhdysvaltojen eteläosaan vuonna 2005, on kirjattu kallein hurrikaani. historia. Rakennusten, ajoneuvojen, teiden ja kuljetuslaitteiden vahingon arvioidaan olevan noin 133,8 miljardia dollaria (oikaistu inflaation mukaan). New Orleans, Louisiana, tuhoutui hirmumyrsky Katrina melkein kokonaan. New Orleans, samoin kuin Mobile, Alabama ja Gulfport, Mississippi, kesti vuosia toipumiseen rakenteilleen ja infrastruktuurilleen aiheutuneista vahingoista.
Paras hurrikaanin torjunta on tarkka ennuste, joka antaa ihmisille aikaa päästä pois. tiensä. Kansallinen hurrikaanikeskus antaa hurrikaanikellot myrskyille, jotka saattavat vaarantaa yhteisöjä, ja hurrikaanivaroitukset myrskyistä, jotka saapuvat maahan 24 tunnin kuluessa.
Syklonit
Syklonit puhaltavat Intian valtameren läpi samalla tavalla kuin hurrikaanit puhaltavat Atlantin yli. Syklonit räjähtävät ilmamassojen kanssa idästä, usein Etelä-Kiinan mereltä tai etelästä.
Kirjatun historian voimakkain ja tuhoisin sykloni oli vuoden 1970 Bhola-sykloni. Kuten hurrikaani Katrina, Bhola-sykloni oli luokan 3 myrsky. Sen tuulet olivat noin 185 km / h, kun se laskeutui Bengalinlahden rannikolle, nykypäivän Bangladeshiin. Yli 300 000 ihmistä kuoli, ja yli miljoona muutettiin kodittomaksi. Syklonituulet tuhosivat kalastajakylät, ja myrskysuihkut hukuttivat satoja. Bhola-syklonin taloudelliset vahingot olivat yli 479 miljoonaa dollaria, mukautettu inflaatioon.
Typhoon
Taifuunit ovat trooppisia myrskyjä, jotka kehittyvät Luoteis-Tyynen valtameren yli. Niiden muodostuminen on identtinen hurrikaanien ja syklonien kanssa. Taifuunit muodostuvat päiväntasaajan tuuliksi ja puhaltavat länteen ennen kääntymistä pohjoiseen ja sulautuvat länsimaiden keskileveysasteiden ympärille.

Taifuunit voivat vaikuttaa laajaan itäisen Tyynenmeren alueeseen. Eniten kärsivät Filippiinien, Kiinan, Vietnamin ja Japanin saaret. Taifuuneja on kuitenkin kirjattu jopa Yhdysvaltain Havaijin osavaltioihin ja jopa Alaskaan.
Taifuunit liittyvät usein erittäin rankkasateisiin. Kostein koskaan kirjattu taifuuni oli taifuuni Morakot vuonna 2009. Morakot tuhosi koko Taiwanin saaren tuulen ollessa noin 140 km / h. Niiden myrskyjen aiheuttamat myrskyt ja tulvat aiheuttivat kuitenkin eniten vahinkoja. Yli 277 senttimetriä (109 tuumaa) sade kasteli Taiwanin, mikä johti 461 kuolemaan ja 6,2 miljardin dollarin vahinkoon.
Nor’easters and Blizzards
A tai ”pääsiäinen” on voimakas talvimyrsky, jossa yhdistyvät voimakas lumisade, voimakkaat tuulet ja erittäin kylmät lämpötilat. Se puhaltaa koillisesta Yhdysvaltojen ja Kanadan itärannikkoa pitkin. pääsiäistä kutsutaan lumimyrskyksi.
Yhdysvaltain sääpalvelu kutsuu myrskyn lumimyrskyksi, kun myrskyn tuulen nopeus on yli 56 km / h ja heikko näkyvyys. (Näkyvyys on etäisyys, jonka henkilö voi nähdä – lumimyrskyt , kuten sumu, vaikeuttavat näkyvyyttä ja ajo-ohjeet ovat vaarallisia.) Myrskyn on jatkuttava pitkään, jotta se luokitellaan lumimyrskyksi, yleensä muutaman tunnin.
Myrskyt voivat eristää ja lamauttaa alueet päiviä, varsinkin jos alueella on harvoin lumisateita ja sillä ei ole laitteita sen poistamiseksi kaduilta.
Vuoden 1888 suuri lumimyrsky oli ehkä Yhdysvaltojen historian pahin historia. Jopa 72 km / h (45 mph) tuulet piiskaavat itää. Rannikko Chesapeaken lahdelta pohjoiseen asti Nova Scotiaan, Kanadaan, yli 147 senttimetriä rs (58 tuumaa) lunta satoi koko alueelle aiheuttaen jäätymislämpötiloja ja valtavia tulvia lumen sulamisen yhteydessä. Suuri lumimyrsky aiheutti 400 kuolemantapausta ja 1,2 miljardin dollarin vahinkoa.
Monsoon
Mussoon on kausiluonteinen muutos alueen vallitsevassa tuulijärjestelmässä. Ne puhaltaa aina kylmiltä, korkeapainealueilta. Monsoonit ovat osa trooppisten ja keskileveiden rannikkoalueiden epätasaisen lämmityksen ja jäähdytyksen vuoden pituista jaksoa. Monsoonit ovat osa Australian, Kaakkois-Aasian ja Pohjois-Amerikan lounaisosien ilmastoa.
Ilma maan päällä lämmitetään ja jäähdytetään nopeammin kuin valtameren yli. Kesällä tämä tarkoittaa lämpimän maa-ilman nousua, mikä luo tilaa viileälle ja kostealle ilmalle merestä. Kun maa lämmittää kosteaa ilmaa, se nousee, jäähtyy, tiivistyy ja putoaa takaisin maapallolle sateena. Talvella maa jäähtyy nopeammin kuin valtameri. Lämmin ilma nousee valtameren yli, jolloin viileä maa-ilma pääsee virtaamaan.
Useimmat talvimonsonit ovat viileitä ja kuivia, kun taas kesämonsut ovat lämpimiä ja kosteita. Aasian talvi-monsoonit tuovat viileää, kuivaa ilmaa Himalajan vuorilta. Toisaalta kuuluisa kesämonsooni kehittyy Intian valtameren yli imemällä valtavia määriä kosteutta. Kesämonsoonit tuovat lämpöä ja sateita Intiaan, Sri Lankaan, Bangladeshiin ja Myanmariin.
Kesämonsooni on välttämätöntä Intian niemimaan mantereen terveydelle ja taloudelle. Pohjavedet ovat täynnä, jolloin vettä voidaan juoda, hygieniaa, teollisuutta ja kastelua varten.
Tornado
Tornado, jota kutsutaan myös twisteriksi, on voimakkaasti pyörivä ilmansuppilo. Tornadot voivat esiintyä yksittäin tai kerrannaisina kahtena pyörivänä ilman pyörteenä, jotka pyörivät toistensa ympäri. Tornadoja voi esiintyä vesipisaroina tai maapisaroina, jotka pyörivät satoja metrejä ilmassa yhdistääkseen maan tai veden pilvien yläpuolella. Vaikka tuhoisia tornadoja voi esiintyä milloin tahansa vuorokaudenaikana, suurin osa niistä esiintyy klo 16–21. paikallinen aika.
Tornadoita esiintyy usein voimakkaiden ukkosmyrskyjen aikana, joita kutsutaan supersoluiksi. Supersolu on ukkonen, jossa on voimakas, pyörivä päivitys. (Vedos on yksinkertaisesti ilman pystysuuntainen liike.) Tätä voimakasta nousua kutsutaan mesosykloniksi.
Mesosykloni sisältää pyöriviä ilmavirtauksia 1-10 kilometriä (1-6 mailia) ilmakehässä. Kun sateet lisääntyvät superkellossa, sade voi vetää mesosykloneja alas sen mukana maahan. Tämä alavirta on tornado.
Tornado voi kestää muutaman minuutin tai yli tunnin ilman lämpötilasta ja kosteudesta. Viileät tuulet (joita kutsutaan takareunan kaatopaikoiksi) kiertyvät lopulta tornadon ympärille ja katkaisevat sitä syöttävän lämpimän ilman syötön. Tornado ohenee köysimaiseen vaiheeseen ja hajoaa muutama minuutti myöhemmin.
Useimpien tornadojen tuulen nopeus on alle 177 km / h ja niiden halkaisija on noin 76 metriä (250 jalkaa). matkustaa useita kilometrejä ennen hajoamista. Voimakkaimpien tornadoiden tuulen nopeus voi kuitenkin olla yli 482 km / h ja yli 3 km (2 mailia). Nämä tornadot voivat kulkea maan yli kymmeniä kilometrejä ja useiden osavaltioiden kautta.
Näitä väkivaltaisia myrskyjä esiintyy ympäri maailmaa, mutta Yhdysvallat on merkittävä hotspot, jossa on vuosittain noin tuhat tornadoa. ”Tornado Alley”, alue, joka sisältää itäisen Etelä-Dakotan, Etelä-Minnesotan, Nebraskan, Kansasin , Oklahoma, Pohjois-Texas, ja itäinen Colorado, asuu voimakkain ja tuhoisin näistä myrskyistä.
Äärimmäisin koskaan kirjattu tornado tapahtui 18. maaliskuuta 1925. Tämä ”Tri-State Tornado” juoksi 338 kilometriä ( 219 mailia) Missourin, Illinoisin ja Indin kautta ana. Tornado tuhosi paikallisen viestinnän, mikä teki varoituksia seuraavasta kaupungista lähes mahdottomaksi. Tri-State Tornado tappoi 695 ihmistä 3,5 tunnissa.
Paras suoja tornadoota vastaan on varhaisvaroitus. Alueilla, joilla tornadot ovat yleisiä, monilla yhteisöillä on tornado-varoitusjärjestelmiä.Esimerkiksi Minnesotassa kaupunginosien korkeat tornit kuulostavat hälytyksen, jos tornado on lähellä.
Tuulen mittaus
Tuuli mitataan usein tuulen leikkautumisen perusteella. Tuulen leikkaus on tuulen nopeuden ja suunnan ero tietyllä etäisyydellä ilmakehässä. Tuulen leikkaus mitataan sekä vaaka- että pystysuunnassa. Tuulen leikkaus mitataan metreinä sekunnissa kertaa korkeuskilometrit. Normaaleissa olosuhteissa tuulet liikkuvat paljon nopeammin ilmakehässä, mikä aiheuttaa suurta tuulen leikkausta suurilla korkeuksilla.
Insinöörien on otettava huomioon alueen keskimääräinen tuulen leikkaus rakennettaessa rakennuksia. Tuulen leikkaus on esimerkiksi lähellä rannikkoa. Pilvenpiirtäjien on otettava huomioon tämä lisääntynyt tuuli vahvemmalla pohjalla tai suunniteltuna turvallisesti ”heilumaan” tuulen kanssa.
Tuulen tuottaman voiman määrä mitataan Beaufort-asteikon mukaan. Asteikko on nimetty Sir Francisille Beaufort, joka perusti tuulivoiman kuvaamisjärjestelmän Britannian kuninkaalliselle laivastolle vuonna 1805. Beaufort-asteikolla on 17 tuulen voimatasoa. ”0” kuvaa olosuhteita, jotka ovat niin rauhallisia, että savu nousee pystysuoraan. ”12” kuvaa hurrikaania, ja ”13-17” on varattu vain trooppisille taifuuneille, voimakkaimmille ja mahdollisesti tuhoisimmille tuulijärjestelmille.
Anemometri on laite tuulen nopeuden mittaamiseen. Anemometrejä käytetään tornado-tiedonkerääjien kanssa, jotka mittaavat tornadojen nopeutta, sademäärää ja painetta.
Tornadoiden vahvuus mitataan Fujita-asteikon mukaan. Asteikolla on kuusi luokkaa, jotka osoittavat kasvavia vahinkoja. Kun tornado on ohi, meteorologit ja insinöörit määrittävät tornadon voimakkuuden sen tuulen nopeuden, leveyden sekä kasvillisuuden ja ihmisen rakentamien rakenteiden vaurioiden perusteella. Vuonna 2007 Enhanced Fujita Scale perustettiin Yhdysvalloissa; se tarjoaa tornadon tarkempia vaikutuksia sen tuhoavan voiman määrittämiseksi. Parannetulla Fujita-asteikolla on 28 luokkaa, joista vahvimmat luettelot ovat lehti- ja havupuiden vaurioista.
Hurrikaanit mitataan Saffir-Simpson-asteikolla. Trooppisten syvennysten ja trooppisten myrskyjen lisäksi hirmumyrskyjä on viisi luokkaa. Voimakkain, luokka 5, mitataan tuulilla, jotka lyövät nopeudella 252 km / h (157 mph). Trooppiset syklonit ja taifuunit mitataan usein muilla mittakaavoilla, kuten Japanin trooppisen syklonin intensiteettiasteikolla, joka mittaa taifuunin tuulen nopeudella 118 km / h (73 mph).
Vaikutus ilmastoon
Tuuli on tärkeä tekijä sään määrittämisessä. ja ilmasto. Tuuli kuljettaa lämpöä, kosteutta, epäpuhtauksia ja siitepölyä uusille alueille.
Monet päivittäiset säämallit riippuvat tuulesta. Esimerkiksi rannikkoalueella tuulen suunta muuttuu päivittäin. Aurinko lämmittää maata nopeammin kuin vesi. Lämmin ilma maan yläpuolella nousee, ja viileämpi ilma veden yläpuolella liikkuu maan yli, mikä luo sisämaistuulet. Rannikkoyhteisöt ovat yleensä paljon viileämpiä kuin sisämaansa. San Francisco on rannikkokaupunki ”aurinkoisessa Kaliforniassa”, mutta kirjailija Mark Twain huomasi, että ”kylmin talvi, jonka olen koskaan viettänyt, oli kesä San Franciscossa!”
Tuuli vaikuttaa vuoristoisen alueen ilmastoon eri tavalla. Sadevarjot luodaan tuulen vuorovaikutuksessa vuorijonon kanssa. Kun tuuli lähestyy vuorta, se tuo kosteutta mukanaan, joka tiivistyy sateena ja muina sateina ennen kuin se tulee vuoren harjanteen yli. Vuoren toisella puolella kuivat ”alamäkeen tuulet” voivat kiivetä vuoristojen läpi lähes 160 km / h (100 mph). Yksi tunnetuimmista näistä alamäkeen tuulista on Föhn. Föhn-tuulet – lempinimeltään ”lumisyöjät” – kehittyä, kun ilma laskeutuu Alppien yli, mikä luo lämpimämmän ilmaston Keski-Euroopassa.
Tuulet auttavat myös ajamaan valtameren pintavirtauksia ympäri maailmaa. Etelämantereen sirkumpolaarivirta kuljettaa kylmää, ravinteikasta vettä Antarktiksen ympäri. Golfvirta tuo lämpimän veden Meksikonlahdelta Pohjois-Amerikan itärannikolle ja Atlantin yli Pohjois-Eurooppaan. Golfvirran takia Pohjois-Euroopassa on paljon lämpimämpi ja leudompi ilmasto kuin muilla alueilla samankaltaisilla leveysasteilla, kuten Yhdysvaltain Alaskan osavaltiossa.
Vaikutukset ekologiaan
Tuulella on voima siirtää maan hiukkasia – yleensä pölyä tai hiekkaa – suurina määrinä ja pitkiä matkoja. Saharan pölyt ylittävät Atlantin ja luovat utuisia auringonlaskuja Karibialle.
Tuulet kuljettavat tulivuoren tuhkaa ja roskia tuhansia kilometrejä. Tuulet kuljettivat tuhkaa Islannin tulivuoren Eyjafjallajökullin vuonna 2010 tapahtuneesta purkauksesta niin länteen kuin Grönlantiin ja itään Isoon-Britanniaan. Indonesian saaren tulivuoren, Krakatoa, massiivisella purkauksella vuonna 1883 oli vielä dramaattisempia ilmakehän tuloksia. Tuulet kuljettivat tulivuoren tuhkaa ja roskia korkealla ilmakehässä ympäri maailmaa. Euroopassa kesti vuosia kylmiä, kosteita kesiä ja vaaleanpunaisia auringonlaskuja.
Tuulen kyky siirtää maata voi heikentää maisemaa. Joissakin tapauksissa tämä tapahtuu autiomaassa, kun hiekkadyynit muuttavat ja muuttavat muotoa ajan myötä.Tuuli voi myös kerätä valtavia määriä hiekkaa ja ”hiekkapuhallettuja” kalliomuodostelmia upeiksi veistoksiksi. Etelä-Amerikan Altiplanon alueella on dramaattisesti muotoiltuja aukkoja – tuulen ohjaaman hiekan ja jään veistämiä kiviä.
Tuulen voima heikentää. maa voi olla haitallista maataloudelle. Tuuli pyyhkäisee löyhän, sedimentin, josta voi kehittyä yksi maatalouden rikkaimmista maaperistä. Vaikka maanviljelijät ryhtyisivät varotoimenpiteisiin maan suojelemiseksi, tuuli voi heikentää jopa 2,5 kiloa löyhää neliömetriltä (1,6 puntaa / neliöjalka) joka vuosi.
Tunnetuin esimerkki tästä tuhoisasta tuulimyrskystä on luultavasti 1930-luvun Pohjois-Amerikan pölykulho. Pölykuppikulmamyrskyt saattavat vähentää näkyvyyttä muutamaan jalkaan ja ansaitsevat nimiä, kuten ” Mustat lumimyrskyt. ”Miljoonat maanviljelijät, etenkin Yhdysvaltojen Oklahoman, Arkansasin ja Teksasin osavaltiot, menettivät maansa, kun he eivät pystyneet korjaamaan mitään satoja.
Kuitenkin tuhoisaa taloudelle, tuuli on tärkeä tapa kasvien leviämiseen se toim. Tätä siementen leviämisen muotoa kutsutaan anemochoryksi. Anemochoryyn luottavat kasvit tuottavat satoja ja jopa tuhansia siemeniä. Tuuli kuljettaa siemeniä kaukaisiin tai läheisiin paikkoihin, mikä lisää kasvin genetiikan leviämistä. Jotkut tuulen leviämistä tunnetuimmista siemenistä ovat sumean voikukan siemenet.
Tuulienergia
Tuulta on käytetty energialähteenä yli tuhat vuotta – se on työntänyt aluksia ympäri maailmaa ja ollut kiinni tuulimyllyissä veden pumppaamiseksi; se on kääntänyt jättiläiskiviä jauhamaan jyviä, tekemään paperia, sahapuuta ja murskaamaan malmia. Nykyään suurin osa tuulienergiasta käytetään sähkön tuottamiseen kodeille, yrityksille, sairaaloille, kouluille ja teollisuudelle.
Tuuli on uusiutuva luonnonvara, joka ei suoraan aiheuta pilaantumista. Tuulienergiaa hyödynnetään tehokkaiden turbiinien avulla. Tuuliturbiinilla on korkea putkimainen torni, jossa kaksi tai kolme potkurin kaltaista terää pyörivät yläosassa. Kun tuuli kääntää terät, terät kääntävät generaattorin ja tuottavat sähköä.
Tuuliturbiinit kerätään usein tuulisilla alueilla tuulipuistoina. Monia tuulipuistoja on perustettu vuorille, laaksoihin ja offshore-alueille, kun valtameren ilma on vuorovaikutuksessa maa-ilman kanssa.
Joidenkin mielestä tuuliturbiinit ovat rumia ja valittavat melusta. Hitaasti pyörivät terät voivat myös tappaa lintuja ja lepakoita – mutta ei läheskään yhtä paljon kuin autot, voimajohdot ja kerrostalot.
Tuulipuistojen taloudellinen haittapuoli on kuitenkin itse tuuli. Jos se ei puhalla, sähköä ei synny.
Tuulienergian käyttö on kuitenkin yli nelinkertaistunut vuosina 2000–2006. Asennettu tuulienergiakapasiteetti on Saksassa, jota seuraavat Espanja, Yhdysvallat, Intia. ja Tanska. Kehitys kasvaa nopeasti myös Ranskassa ja Kiinassa.
Teollisuuden asiantuntijat ennustavat, että jos tämä kasvuvauhti jatkuu, vuoteen 2050 mennessä kolmasosa maailman sähköntarpeesta voidaan kattaa tuulella.