Wind ist die Luftbewegung, die durch die ungleichmäßige Erwärmung der Erde durch die Sonne verursacht wird. Es hat nicht viel Substanz – man kann es nicht sehen oder halten – aber man kann seine Kraft fühlen. Es kann Ihre Kleidung im Sommer trocknen und Sie im Winter bis auf die Knochen kühlen. Es ist stark genug, um Segelschiffe über den Ozean zu tragen und riesige Bäume vom Boden zu reißen. Es ist der große Ausgleich der Atmosphäre und transportiert Wärme, Feuchtigkeit, Schadstoffe und Staub über große Entfernungen rund um den Globus. Landformen, Prozesse und Auswirkungen des Windes werden als äolische Landformen, Prozesse und Auswirkungen bezeichnet.
Unterschiede im atmosphärischen Druck erzeugen Winde. Am Äquator erwärmt die Sonne das Wasser und landet mehr als der Rest der Welt. Warme äquatoriale Luft steigt höher in die Atmosphäre und wandert zu den Polen. Dies ist ein Niederdrucksystem. Gleichzeitig bewegt sich kühlere, dichtere Luft über die Erdoberfläche in Richtung Äquator, um die erwärmte Luft zu ersetzen. Dies ist ein Hochdrucksystem. Winde wehen im Allgemeinen von Hochdruckgebieten zu Niederdruckgebieten.
Die Grenze zwischen diesen beiden Gebieten wird als Front bezeichnet. Die komplexen Beziehungen zwischen Fronten verursachen unterschiedliche Arten von Wind- und Wettermustern.
Vorherrschende Winde sind Winde, die aus einer einzigen Richtung über einen bestimmten Bereich der Erde wehen. Gebiete, in denen sich vorherrschende Winde treffen, werden Konvergenzzonen genannt. Im Allgemeinen wehen die vorherrschenden Winde eher von Ost nach West als von Nord nach Süd. Dies geschieht, weil die Erdrotation den sogenannten Coriolis-Effekt erzeugt. Durch den Coriolis-Effekt drehen sich Windsysteme auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn.
Durch den Coriolis-Effekt bewegen sich einige Winde entlang der Ränder der Hochdruck- und Niederdrucksysteme. Diese werden als geostrophische Winde bezeichnet. 1857 formulierte der niederländische Meteorologe Christoph Buys Ballot ein Gesetz über geostrophische Winde: Wenn Sie auf der Nordhalbkugel mit dem Rücken zum Wind stehen, ist der niedrige Druck immer zu Ihrer Linken. (In der südlichen Hemisphäre befinden sich Niederdrucksysteme zu Ihrer Rechten.)
Windzonen
Die Erde enthält fünf Hauptwindzonen: polare Ostwinde, Westwinde, Breiten von Pferden, Passatwinde und Flaute.
Polar Easterlies
Polar Easterlies sind trockene, kalte Winde, die aus dem Osten wehen. Sie gehen von den Polarhöhen aus, Gebieten mit hohem Druck um den Nord- und Südpol. Polare Ostwinde fließen in Niederdruckgebiete in subpolaren Regionen.
Westerlies
Westerlies sind vorherrschende Winde, die in mittleren Breiten aus dem Westen wehen. Sie werden von polaren Ostern und Winden aus den Breitengraden der Hochdruckpferde gefüttert, die sie auf beiden Seiten einklemmen. Westwinde sind im Winter am stärksten, wenn der Druck über der Stange gering ist, und im Sommer am schwächsten, wenn das Polarhoch stärkere Polarostwinde erzeugt.
Die stärksten Westwinde wehen durch die „Roaring Forties“, eine Windzone zwischen 40 und 50 Breitengrad in der südlichen Hemisphäre. In den Roaring Forties gibt es nur wenige Landmassen, die den Wind verlangsamen. Die Spitze Südamerikas und Australiens sowie die Inseln Neuseelands sind die einzigen großen Landmassen, die in die Roaring Forties eindringen. Die Westwinde der Roaring Forties waren für Seeleute im Zeitalter der Erforschung sehr wichtig, als Entdecker und Händler aus Europa und Westasien die starken Winde nutzten, um die Gewürzmärkte in Südostasien und Australien zu erreichen.
Westerlies haben einen enormen Einfluss auf die Meeresströmungen , besonders in der südlichen Hemisphäre. Angetrieben von Westwinde strömt der starke antarktische Zirkumpolarstrom (ACC) mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 Stundenkilometern um den Kontinent (von West nach Ost) es pro Stunde). Tatsächlich ist ein anderer Name für den antarktischen Zirkumpolarstrom die Westwinddrift. Das ACC ist die größte Meeresströmung der Welt und ist für den Transport enormer Mengen an kaltem, nährstoffreichem Wasser zum Ozean verantwortlich, wodurch gesunde Meeresökosysteme und Nahrungsnetze geschaffen werden.
Breiten von Pferden
Die Breiten von Pferden sind a enge Zone mit warmem, trockenem Klima zwischen Westwinde und Passatwind. Die Breiten der Pferde liegen bei 30 und 35 Grad Nord und Süd. Viele Wüsten, von der regenlosen Atacama Südamerikas bis zur trockenen Kalahari Afrikas, sind Teil der Pferdebreiten.
Die vorherrschenden Winde in den Pferdebreiten variieren, sind aber normalerweise schwach. Selbst starke Winde haben oft eine kurze Dauer.
Passatwinde
Passatwinde sind die starken vorherrschenden Winde, die aus dem Osten über die Tropen wehen. Passatwinde sind im Allgemeinen sehr vorhersehbar. Sie waren maßgeblich an der Geschichte der Erforschung, Kommunikation und des Handels beteiligt. Schiffe waren auf Passatwinde angewiesen, um schnelle und zuverlässige Routen über den weiten Atlantik und später den Pazifik zu schaffen. Noch heute hängt die Schifffahrt von Passatwinden und den Meeresströmungen ab, die sie antreiben.
1947 reisten der norwegische Entdecker Thor Hyerdahl und eine kleine Besatzung mit Passatwinden von der Küste Perus zu den mehr als 6.920 Kilometer langen Korallenriffen Französisch-Polynesiens in einem Floß mit Segelantrieb. Die Expedition, benannt nach dem Floß (Kon-Tiki), sollte beweisen, dass alte Seeleute vorhersehbare Passatwinde hätten verwenden können, um weite Teile des Pazifiks zu erkunden.
Passatwinde, die sich über Land bilden (sogenannte kontinentale Passatwinde), sind wärmer und trockener als diejenigen, die sich über dem Ozean bilden (Passatwinde). Die Beziehung zwischen kontinentalen und maritimen Passatwinden kann gewalttätig sein.
Die meisten tropischen Stürme, einschließlich Hurrikane, Zyklone und Taifune, entwickeln sich als Passatwinde. Unterschiede im Luftdruck über dem Ozean führen zur Entwicklung dieser Stürme. Wenn die dichten, feuchten Winde des Sturms auf die trockeneren Winde der Küste treffen, kann der Sturm an Intensität zunehmen.
Starke Passatwinde sind mit einem Mangel an Niederschlag verbunden, während schwache Passatwinde Niederschläge weit ins Landesinnere tragen. Das berühmteste Regenmuster der Welt, der südostasiatische Monsun, ist ein saisonaler, feuchtigkeitsbeladener Passatwind.
Neben Schiffen und Regen können Passatwinde auch Staub- und Sandpartikel über Tausende von Kilometern transportieren. Partikel aus Sand- und Staubstürmen der Sahara können über Inseln in der Karibik und im US-Bundesstaat Florida, die mehr als 8.047 Kilometer entfernt sind, wehen.
Staubstürme in den Tropen können für die lokale Gemeinschaft verheerend sein. Wertvoller Mutterboden wird weggeblasen und die Sicht kann auf fast Null fallen. Auf der anderen Seite des Ozeans macht Staub den Himmel trüb. Diese Staubstürme sind häufig mit trockenen Niederdruckgebieten und einem Mangel an tropischen Stürmen verbunden.
Flaute
Der Ort, an dem sich Passatwinde der beiden Hemisphären treffen, wird als intertropische Konvergenzzone (ITCZ) bezeichnet. Das Gebiet um das ITCZ wird als Flaute bezeichnet. Die vorherrschenden Winde in der Flaute sind sehr schwach und das Wetter ist ungewöhnlich ruhig.
Das ITCZ überspannt den Äquator. Tatsächlich entstehen die Niederdruckflauten, wenn die Sonne die Äquatorregion erwärmt und Luftmassen aufsteigen und sich nach Norden und Süden bewegen. (Dieser warme äquatoriale Niederdruckwind sinkt wieder um die Breiten des Pferdes. Einige äquatoriale Luftmassen kehren als Passatwinde in die Flaute zurück, während andere als Westwinde in die andere Richtung zirkulieren.)
Obwohl der Monsun sowohl tropische als auch äquatoriale Auswirkungen hat Regionen wird der Wind selbst erzeugt, wenn sich das ITCZ in jeder Saison leicht vom Äquator entfernt. Diese Änderung der Flaute stört den üblichen Luftdruck und erzeugt den feuchtigkeitsbeladenen südostasiatischen Monsun.
Ergebnisse des Windes
Wind, der sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, unterschiedlichen Höhen und über Wasser oder Land bewegt, kann unterschiedliche Arten von Mustern verursachen Stürme.
Jetstreams
Jetstreams sind geostrophische Winde, die sich in der Nähe der Grenzen von Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen und Luftfeuchtigkeit bilden. Die Rotation der Erde und ihre ungleichmäßige Erwärmung durch die Sonne tragen auch zur Bildung von Jetstreams in großer Höhe bei.
Diese starken, schnellen Winde in der oberen Atmosphäre können 480 km / h (298 mph) wehen. Jetstreams strömen durch eine Schicht der Atmosphäre, die Stratosphäre genannt wird, in Höhen von 8 bis 14 Kilometern über der Erdoberfläche.
In der Stratosphäre gibt es wenig Turbulenzen, weshalb Piloten kommerzieller Fluggesellschaften gerne fliegen in dieser Schicht. Das Fahren mit Jetstreams spart Zeit und Kraftstoff. Haben Sie jemals jemanden über Gegenwind oder Rückenwind sprechen hören, wenn er über Flugzeuge spricht? Dies sind Jetstreams. Wenn sie sich hinter dem Flugzeug befinden und es nach vorne schieben, werden sie Rückenwind genannt. Sie können Ihnen helfen, schneller an Ihr Ziel zu gelangen. Wenn die Winde vor dem Flugzeug sind und es zurückschieben, werden sie Gegenwind genannt. Starker Gegenwind kann zu Flugverspätungen führen.
Hurrikan
Ein Hurrikan ist ein riesiger, spiralförmiger tropischer Sturm, der Windgeschwindigkeiten von über 257 km / h erreichen und mehr als 9 Billionen Liter Regen auslösen kann. Dieselben tropischen Stürme sind als Hurrikane im Atlantik, Wirbelstürme im nördlichen Indischen Ozean und Taifune im westlichen Pazifik bekannt.
Diese tropischen Stürme haben eine Spiralform. Die Spirale (die in der nördlichen Hemisphäre gegen den Uhrzeigersinn und in der südlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn wirbelt) entwickelt sich, wenn sich ein Hochdruckbereich um einen Niederdruckbereich dreht.
Die Hurrikansaison im Atlantik ist von Mitte August bis Ende Oktober am höchsten und beträgt durchschnittlich fünf bis sechs Hurrikane pro Jahr.
Windverhältnisse, die zu Hurrikanen führen können, werden als tropische Störungen bezeichnet. Sie beginnen in warmen Meeresgewässern, wenn die Oberflächentemperaturen mindestens 26,6 Grad Celsius betragen. Wenn die Störung länger als 24 Stunden andauert und eine Geschwindigkeit von 61 km / h erreicht, wird sie als tropische Depression bezeichnet.
Wenn eine tropische Senke eine Geschwindigkeit von 63 bis 117 km / h erreicht, wird sie als tropischer Sturm bezeichnet und erhält einen Namen.Meteorologen benennen die Stürme in alphabetischer Reihenfolge und wechseln sich mit weiblichen und männlichen Namen ab.
Wenn ein Sturm 119 km / h erreicht, wird er zu einem Hurrikan und wird auf der Saffir Simpson-Skala mit einem Schweregrad von 1 bis 5 bewertet. Ein Hurrikan der Kategorie 5 ist der stärkste Sturm, der auf der Saffir-Simpson-Skala möglich ist. Winde der Kategorie 5 wehen mit 252 km / h.
Wirbelstürme drehen sich um ein (warmes) Niederdruckzentrum, das als „Auge“ bekannt ist. Sinkende Luft im Auge macht es sehr ruhig. Das Auge ist von einer heftigen kreisförmigen „Augenwand“ umgeben. Hier sind die stärksten Winde und der stärkste Regen des Sturms.
Der Hurrikan Ethel, der stärkste Hurrikan in der Geschichte, brüllte im September 1960 über den Golf von Mexiko. Die Winde wurden mit 260 km / h aufrechterhalten. Der Hurrikan Ethel löste sich jedoch schnell auf. Obwohl die Winde letztendlich bis in die US-Bundesstaaten Ohio und Kentucky wehten, betrug die Sturmflut zu dem Zeitpunkt, als sie die Küste der US-Bundesstaaten Louisiana und Mississippi erreichte, nur etwa 1,5 Meter. Nur eine Person starb an den Folgen des Hurrikans Ethel, und die Schäden an Gebäuden und Booten waren auf weniger als 2 Millionen US-Dollar begrenzt.
Hurrikane zerstören Küstenökosysteme und -gemeinschaften. Wenn ein Hurrikan Land erreicht, erzeugt er häufig Wellen, die eine Höhe von 6 Metern erreichen und von starken Winden 161 Kilometer landeinwärts geschoben werden. Diese Sturmfluten sind äußerst gefährlich und verursachen 90 Prozent aller Todesfälle durch Hurrikane.
Der tödlichste Hurrikan aller Zeiten ist der Große Hurrikan von 1780. Obwohl zu diesem Zeitpunkt keine hochentwickelte meteorologische Ausrüstung verfügbar war, haben die Winde möglicherweise 320 km / h erreicht ) als der Hurrikan Barbados und andere Inseln in der Karibik traf. Dies könnte ausgereicht haben, um die Rinde von Bäumen zu entfernen. Mehr als 20.000 Menschen starben an den Folgen des Hurrikans auf seinem Weg durch Barbados, St. Lucia, Martinique, Dominica, Guadeloupe, die Dominikanische Republik, die Bahamas, Turks- und Caicosinseln und Bermuda. Obwohl die Intensität abnahm, wurde der Hurrikan durch den US-Bundesstaat Florida verfolgt, bevor er sich in der kanadischen Provinz Neufundland auflöste.
Hurrikane können auf andere Weise zerstörerisch sein. Starke Winde können Tornados verursachen. Starke Regenfälle tragen zu Überschwemmungen und Erdrutschen bei, die viele Kilometer landeinwärts auftreten können. Schäden an Häusern, Unternehmen, Schulen, Krankenhäusern, Straßen und Transportsystemen können Gemeinden und ganze Regionen zerstören.
Der Hurrikan Katrina, der 2005 durch den Golf von Mexiko und in den Süden der USA blies, ist der teuerste Hurrikan, der jemals registriert wurde Geschichte. Die Schäden an Gebäuden, Fahrzeugen, Straßen und Schifffahrtsanlagen werden auf etwa 133,8 Milliarden US-Dollar geschätzt (inflationsbereinigt). New Orleans, Louisiana, wurde vom Hurrikan Katrina fast vollständig zerstört. New Orleans sowie Mobile, Alabama, und Gulfport, Mississippi, brauchten Jahre, um sich von den Schäden an ihren Strukturen und ihrer Infrastruktur zu erholen.
Die beste Verteidigung gegen einen Hurrikan ist eine genaue Prognose, die den Menschen Zeit gibt, auszusteigen seinen Weg. Das National Hurricane Center gibt Hurrikanüberwachungen für Stürme heraus, die Gemeinden gefährden können, und Hurrikanwarnungen für Stürme, die innerhalb von 24 Stunden an Land gelangen.
Zyklone
Zyklone blasen durch den Indischen Ozean auf die gleiche Weise wie Hurrikane über den Atlantik. Wirbelstürme blasen mit Luftmassen aus dem Osten, oft aus dem Südchinesischen Meer oder dem Süden.
Der stärkste und verheerendste Wirbelsturm in der Geschichte war der Bhola-Wirbelsturm von 1970. Wie der Hurrikan Katrina war der Bhola-Zyklon ein Sturm der Kategorie 3. Seine Winde waren ungefähr 185 km / h (115 mph), als es entlang der Küste der Bucht von Bengalen im heutigen Bangladesch landete. Mehr als 300.000 Menschen starben und mehr als eine Million wurden obdachlos. Wirbelsturmwinde verwüsteten Fischerdörfer und Sturmfluten ertranken Ernten. Der wirtschaftliche Schaden durch den Bhola-Zyklon betrug inflationsbereinigt mehr als 479 Millionen US-Dollar.
Taifun
Taifune sind tropische Stürme, die sich über dem nordwestlichen Pazifik entwickeln. Ihre Bildung ist identisch mit Hurrikanen und Zyklonen. Taifune bilden sich als äquatoriale Winde und wehen nach Westen, bevor sie nach Norden abbiegen und in den mittleren Breiten mit Westwinde verschmelzen.

Taifune können ein weites Gebiet des Ostpazifiks treffen. Am stärksten betroffen sind die Inseln Philippinen, China, Vietnam und Japan. Taifune wurden jedoch auch in den US-Bundesstaaten Hawaii und sogar in Alaska registriert.
Taifune sind häufig mit extrem starken Regenfällen verbunden. Der feuchteste Taifun, der jemals aufgezeichnet wurde, war der Taifun Morakot im Jahr 2009. Morakot verwüstete die gesamte Insel Taiwan mit Windgeschwindigkeiten von etwa 140 km / h. Sturmfluten und Überschwemmungen, die durch diese Winde verursacht wurden, verursachten jedoch den größten Schaden. Mehr als 277 Zentimeter Regen durchnässten Taiwan und führten zu 461 Todesfällen und 6,2 Milliarden US-Dollar Schaden.
Nor’easters and Blizzards
Ein nor „Ostern ist ein starker Wintersturm, der starken Schneefall, starken Wind und sehr kalte Temperaturen kombiniert. Er weht von Nordosten entlang der Ostküste der USA und Kanadas. Ein starkes Nor Ostern wird Schneesturm genannt.
Der US-Wetterdienst nennt einen Sturm einen Schneesturm, wenn der Sturm Windgeschwindigkeiten von mehr als 56 km / h und schlechte Sicht hat. (Sichtbarkeit ist die Entfernung, die eine Person sehen kann – Schneestürme Wie Nebel erschweren Sie die Sicht und eine Aufgabe wie das Fahren gefährlich.) Der Sturm muss über einen längeren Zeitraum andauern, um als Schneesturm eingestuft zu werden, normalerweise einige Stunden.
Schneestürme können Bereiche tagelang isolieren und lähmen. vor allem, wenn in der Gegend selten Schnee fällt und nicht die Ausrüstung vorhanden ist, um ihn von den Straßen zu räumen.
Der Große Schneesturm von 1888 war vielleicht der schlimmste in der Geschichte der USA. Winde von bis zu 72 km / h peitschten den Osten Küste von Chesapeake Bay bis nach Nova Scotia, Kanada. Mehr als 147 Zentimeter In der Region fielen Schnee (58 Zoll), was zu eisigen Temperaturen und massiven Überschwemmungen führte, als der Schnee schmolz. Der Große Schneesturm führte zu 400 Todesfällen und Schäden in Höhe von 1,2 Milliarden US-Dollar.
Monsun
Ein Monsun ist eine saisonale Veränderung des vorherrschenden Windsystems eines Gebiets. Sie blasen immer aus kalten Hochdruckgebieten. Monsune sind Teil eines einjährigen Zyklus ungleichmäßiger Erwärmung und Abkühlung tropischer Küstenregionen und Küstenregionen mittlerer Breite. Monsune sind Teil des Klimas in Australien, Südostasien und im Südwesten Nordamerikas.
Die Luft über Land wird schneller erwärmt und abgekühlt als die Luft über dem Ozean. Im Sommer steigt die warme Landluft auf und schafft einen Raum für die kühle und feuchte Luft aus dem Meer. Während das Land die feuchte Luft erwärmt, steigt es auf, kühlt ab, kondensiert und fällt als Regen auf die Erde zurück. Im Winter kühlt sich das Land schneller ab als das Meer. Die warme Luft über dem Ozean steigt auf und lässt kühle Landluft einströmen.
Die meisten Wintermonsune sind kühl und trocken, während Sommermonsune warm und feucht sind. Asiens Wintermonsun bringen kühle, trockene Luft aus dem Himalaya-Gebirge. Der berühmte Sommermonsun hingegen entwickelt sich über dem Indischen Ozean und nimmt enorme Mengen an Feuchtigkeit auf. Sommermonsune bringen Wärme und Niederschlag nach Indien, Sri Lanka, Bangladesch und Myanmar.
Der Sommermonsun ist für die Gesundheit und Wirtschaft des indischen Subkontinents von entscheidender Bedeutung. Grundwasserleiter sind gefüllt und ermöglichen Wasser zum Trinken, für Hygiene, Industrie und Bewässerung.
Tornado
Ein Tornado, auch Twister genannt, ist ein heftig rotierender Lufttrichter. Tornados können einzeln oder in Vielfachen auftreten, wenn sich zwei Luftwirbel umeinander drehen. Tornados können als Wasserspeier oder Landspouts auftreten, die sich aus Hunderten von Metern Höhe drehen, um das Land oder Wasser mit Wolken darüber zu verbinden. Obwohl zerstörerische Tornados zu jeder Tageszeit auftreten können, treten die meisten von ihnen zwischen 16 und 21 Uhr auf. Ortszeit.
Tornados treten häufig bei heftigen Gewittern auf, die als Superzellen bezeichnet werden. Eine Superzelle ist ein Gewitter mit einem starken, rotierenden Aufwind. (Ein Luftzug ist einfach eine vertikale Luftbewegung.) Dieser starke Aufwind wird als Mesozyklon bezeichnet.
Ein Mesozyklon enthält rotierende Luftzüge von 1 bis 10 Kilometern (1 bis 6 Meilen) in der Atmosphäre. Wenn der Niederschlag in der Superzelle zunimmt, kann Regen die Mesozyklone mit auf den Boden ziehen. Dieser Abwind ist ein Tornado.
Je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit kann ein Tornado einige Minuten oder mehr als eine Stunde dauern. Kühle Winde (sogenannte Rückflüge der hinteren Flanke) wickeln sich schließlich um den Tornado und unterbrechen die Zufuhr von warmer Luft, die ihn speist. Der Tornado wird dünner in die „seilartige“ Phase und löst sich einige Minuten später auf.
Die meisten Tornados haben Windgeschwindigkeiten von weniger als 177 km / h und einen Durchmesser von etwa 76 Metern Fahren Sie mehrere Kilometer, bevor Sie sich auflösen. Die stärksten Tornados können jedoch Windgeschwindigkeiten von mehr als 482 km / h (300 mph) und einen Durchmesser von mehr als 3 km (2 Meilen) haben. Diese Tornados können sich über Dutzende von Kilometern und über den Boden bewegen durch mehrere Staaten.
Diese heftigen Stürme treten auf der ganzen Welt auf, aber die Vereinigten Staaten sind ein wichtiger Hotspot mit etwa tausend Tornados pro Jahr. „Tornado Alley“, eine Region, die das östliche South Dakota, das südliche Minnesota, Nebraska, Kansas umfasst In Oklahoma, Nordtexas und Ost-Colorado ist der stärkste und zerstörerischste dieser Stürme zu Hause.
Der extremste Tornado, der jemals aufgezeichnet wurde, ereignete sich am 18. März 1925. Dieser „Tri-State-Tornado“ raste 338 Kilometer ( 219 Meilen) durch Missouri, Illinois und Indi ana. Der Tornado zerstörte die lokale Kommunikation und machte Warnungen für die nächste Stadt nahezu unmöglich. Der Tri-State-Tornado hat in 3,5 Stunden 695 Menschen getötet.
Der beste Schutz gegen einen Tornado ist die Frühwarnung. In Gebieten, in denen Tornados häufig sind, haben viele Gemeinden Tornado-Warnsysteme.In Minnesota beispielsweise schlagen hohe Türme in allen Stadtteilen Alarm, wenn sich ein Tornado in der Nähe befindet.
Messen von Winden
Wind wird häufig als Windscherung gemessen. Windscherung ist ein Unterschied in Windgeschwindigkeit und -richtung über eine festgelegte Entfernung in der Atmosphäre. Die Windscherung wird sowohl horizontal als auch vertikal gemessen. Die Windscherung wird in Metern pro Sekunde mal Kilometer Höhe gemessen. Unter normalen Bedingungen bewegen sich die Winde in der Atmosphäre viel schneller und verursachen in großen Höhen eine hohe Windscherung.
Ingenieure müssen beim Bau von Gebäuden die durchschnittliche Windscherung eines Gebiets berücksichtigen. Beispielsweise ist die Windscherung in Küstennähe höher. Wolkenkratzer müssen diesen erhöhten Wind berücksichtigen, indem sie ein stärkeres Fundament haben oder so konstruiert sind, dass sie sicher mit dem Wind „schwanken“.
Die Kraft, die der Wind erzeugt, wird gemäß der Beaufort-Skala gemessen. Die Skala ist nach Sir Francis benannt Beaufort, der 1805 ein System zur Beschreibung der Windkraft für die britische Royal Navy etablierte. Die Beaufort-Skala hat 17 Windstärke-Stufen. „0“ beschreibt Bedingungen, die so ruhig sind, dass Rauch vertikal aufsteigt. „12“ beschreibt einen Hurrikan und „13-17“ sind nur tropischen Taifunen vorbehalten, den stärksten und potenziell zerstörerischsten Windsystemen.
Ein Windmesser ist ein Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit. Anemometer werden mit Tornado-Datensammlern verwendet, die die Geschwindigkeit, den Niederschlag und den Druck von Tornados messen.
Die Stärke der Tornados wird anhand der Fujita-Skala gemessen. Die Skala hat sechs Kategorien, die zunehmenden Schaden kennzeichnen. Nach dem Tod des Tornados bestimmen Meteorologen und Ingenieure die Stärke des Tornados anhand seiner Windgeschwindigkeit, Breite und Beschädigung der Vegetation und der von Menschen gebauten Strukturen. 2007 wurde in den USA die Enhanced Fujita Scale eingerichtet. Es bietet spezifischere Effekte des Tornados, um seine zerstörerische Kraft zu bestimmen. Die erweiterte Fujita-Skala weist 28 Kategorien auf, wobei Hartholz- und Nadelholzbäume am stärksten katalogisiert werden.
Hurrikane werden mit der Saffir-Simpson-Skala gemessen. Neben tropischen Depressionen und tropischen Stürmen gibt es fünf Kategorien von Hurrikanen. Die stärkste Kategorie 5 wird durch Winde gemessen, die mit 252 km / h peitschen. Tropische Wirbelstürme und Taifune werden häufig mit anderen Skalen gemessen, beispielsweise mit der japanischen Skala für die Intensität tropischer Wirbelstürme, die einen Taifun als Wind mit 118 km / h misst.
Auswirkungen auf das Klima
Wind ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung des Wetters und Klima. Wind transportiert Wärme, Feuchtigkeit, Schadstoffe und Pollen in neue Gebiete.
Viele tägliche Wettermuster hängen vom Wind ab. In einer Küstenregion ändert sich beispielsweise täglich die Windrichtung. Die Sonne erwärmt das Land schneller als das Wasser. Warme Luft über dem Land steigt auf und kühlere Luft über dem Wasser strömt über das Land und erzeugt eine Brise im Landesinneren. Küstengemeinden sind normalerweise viel kühler als ihre Nachbarn im Landesinneren. San Francisco ist eine Küstenstadt im „sonnigen Kalifornien“, und dennoch bemerkte der Autor Mark Twain, dass „der kälteste Winter, den ich je verbracht habe, ein Sommer in San Francisco war!“
Wind beeinflusst das Klima eines Berggebiets unterschiedlich. Regenschatten entstehen, wenn der Wind mit einer Bergkette interagiert. Wenn sich der Wind einem Berg nähert, bringt er Feuchtigkeit mit, die sich als Regen und andere Niederschläge verdichtet, bevor er über den Gipfel des Berges gelangt. Auf der anderen Seite des Berges können trockene „Gefällewinde“ mit fast 160 km / h durch Gebirgspässe rasen. Einer der bekanntesten dieser Gefällewinde ist der Föhn. Föhnwinde – Spitznamen „Schneefresser“ – entwickeln sich, wenn Luft über die Alpen herabsteigt, was zu einem wärmeren Klima in Mitteleuropa führt.
Winde tragen auch dazu bei, die Strömungen der Meeresoberfläche auf der ganzen Welt anzutreiben. Der antarktische Zirkumpolarstrom transportiert kaltes, nährstoffreiches Wasser durch die Antarktis. Der Golfstrom bringt warmes Wasser vom Golf von Mexiko entlang der Ostküste Nordamerikas und über den Atlantik nach Nordeuropa. Aufgrund des Golfstroms herrscht in Nordeuropa ein viel wärmeres und milderes Klima als in anderen Gebieten in ähnlichen Breiten wie dem US-Bundesstaat Alaska.
Auswirkungen auf die Ökologie
Wind hat die Kraft, Erdpartikel zu bewegen – normalerweise Staub oder Sand – in großen Mengen und über weite Entfernungen. Staub aus der Sahara überquert den Atlantik und erzeugt trübe Sonnenuntergänge in der Karibik.
Winde transportieren Vulkanasche und Trümmer über Tausende von Kilometern. Die Winde trugen Asche vom Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010, einem Vulkan in Island, bis nach Grönland im Westen und bis nach Großbritannien im Osten. Der massive Ausbruch von Krakatoa, einem Inselvulkan in Indonesien, im Jahr 1883 hatte noch dramatischere atmosphärische Folgen. Winde trugen Vulkanasche und Trümmer hoch in der Atmosphäre rund um den Globus. Europa ertrug Jahre kalter, feuchter Sommer und rosafarbener Sonnenuntergänge.
Die Fähigkeit des Windes, die Erde zu bewegen, kann die Landschaft untergraben. In einigen Fällen findet dies in der Wüste statt, da Sanddünen mit der Zeit wandern und ihre Form ändern.Der Wind kann auch große Mengen Sand und „Sandstrahl“ -Felsformationen in atemberaubende Skulpturen aufnehmen. Die Altiplano-Region in Südamerika hat dramatisch geformte Ventifakte – Felsen, die vom windgetriebenen Sand und Eis geschnitzt wurden.
Die Kraft des Windes, zu erodieren Das Land kann sich nachteilig auf die Landwirtschaft auswirken. Löss, ein Sediment, das sich zu einem der reichsten Böden für die Landwirtschaft entwickeln kann, wird leicht vom Wind erfasst. Selbst wenn die Landwirte Vorkehrungen treffen, um es zu schützen, kann der Wind bis zu 2,5 Kilogramm Löss abtragen pro Quadratmeter (1,6 Pfund pro Quadratfuß) pro Jahr.
Das bekannteste Beispiel für diesen verheerenden Sturm ist wahrscheinlich die Dust Bowl der 1930er Jahre in Nordamerika. Dust Bowl-Stürme könnten die Sichtbarkeit auf einige Fuß reduzieren und Namen wie “ Black Blizzards. „Millionen von Landwirten, insbesondere in den US-Bundesstaaten Oklahoma, Arkansas und Texas, haben ihr Land verloren, als sie keine Ernte einbringen konnten.
Obwohl die Wirtschaft verheerend ist, ist Wind ein wichtiger Weg, wie Pflanzen sich zerstreuen se eds. Diese Form der Samenverteilung wird Anemochorie genannt. Pflanzen, die auf Anemochorie beruhen, produzieren Hunderte und sogar Tausende von Samen. Samen werden vom Wind zu entfernten oder nahe gelegenen Orten transportiert, wodurch die Verbreitung der Pflanzengenetik erhöht wird. Einige der bekanntesten Samen, die vom Wind verbreitet werden, sind die des Fuzzy-Löwenzahns.
Windenergie
Wind wird seit mehr als tausend Jahren als Energiequelle genutzt – er hat Schiffe rund um den Globus geschubst und war es auch in Windmühlen gefangen, um Wasser zu pumpen; Es hat riesige Steine gedreht, um Körner zu mahlen, Papier herzustellen, Holz zu sägen und Erz zu zerkleinern. Heutzutage wird der größte Teil der Windenergie zur Stromerzeugung für Haushalte, Unternehmen, Krankenhäuser, Schulen und die Industrie verwendet.
Wind ist eine erneuerbare Ressource, die keine direkte Umweltverschmutzung verursacht. Windenergie wird durch leistungsstarke Turbinen genutzt. Windkraftanlagen haben einen hohen röhrenförmigen Turm mit zwei oder drei propellerartigen Blättern, die sich oben drehen. Wenn der Wind die Blätter dreht, drehen die Blätter einen Generator und erzeugen Strom.
Oft werden Windkraftanlagen in windigen Gebieten in Arrays gesammelt, die als Windparks bekannt sind. Viele Windparks wurden in Bergen, Tälern und vor der Küste errichtet, da die Luft aus dem Ozean mit der Landluft interagiert.
Einige Leute halten Windturbinen für hässlich und beschweren sich über den Lärm, den sie machen. Die langsam rotierenden Klingen können auch Vögel und Fledermäuse töten – aber nicht annähernd so viele wie Autos, Stromleitungen und Hochhäuser.
Der wirtschaftliche Nachteil von Windparks ist jedoch der Wind selbst. Wenn es nicht weht, wird kein Strom erzeugt.
Trotzdem hat sich die Nutzung der Windenergie zwischen 2000 und 2006 mehr als vervierfacht. Deutschland hat die am meisten installierte Windenergiekapazität, gefolgt von Spanien, den USA und Indien und Dänemark. Auch in Frankreich und China wächst die Entwicklung rasant.
Branchenexperten gehen davon aus, dass ein Drittel des weltweiten Strombedarfs bis 2050 durch Wind gedeckt werden könnte, wenn sich dieses Wachstumstempo fortsetzt