Hüdrometeoroloogia (2)

• 11.Tuuleks nim. Õhuvoolu horisontaalset komponenti.Tuule elementideks on tema SUUND ja KIIRUS.Tuule suunaks on see ilmakaar või kraad ,kustpoolt tuul puhub .Tuulte skaala:Praktikas väljendatakse tuule kiirust ka tema tugevuse kaudu Beauforti skaalas e Beaufordi pallides.Tuule suund ja kiirus: Tuule suunaks on see ilmakaar või kraad,kustpoolt tuul puhub.Ilmakaared tähistatakse rahvusvaheliselt ing.keele järgi.Tuule suuna täpsemaks määramiseks kas.abiilmakaari,nii et tuule suuna määramisel kasutavaid ilmakaari e rumbe kokku 16.N-360,S-180,E-90,W-270.Kui tuule suund on 0,siis on see tuulevaikus.Tuule kiiruse mõõtühikuks on m/sek,mõnikord ka km/t e sõlme(kts)-1 sõlm=0,514 m/s.Gradientjõud on tuule tekkimise vahetu põhjus,sest ta paneb õhuosakesed liikuma, andes nendele vastava kiirenduse.Gradiendile vastab nn gradientjõud G,mille siht on sama mis baarilisel gradiendil,kuid on suunatud madalama rõhu poole:G=- grad p/p dyn/g, kus p-õhu tihedus g/cm3;grad p –dyn/cm3.Gradiendid üle 20hPa/100 km põhjustavad juba orkaane. Coriolisi jõud:Maakera pöörlemise mõju tuule suunale(s.a.õhuosakese liikumise suunale maapinna suhtes)seletatakse liikuvale osakesele mõjuva erilise kõrvalekalde jõuga,mida nim Coriolisi jõuks.Ta on risti õhuosakese liikumise sihile ja on põhjapoolkeral suunatud õhuosakese liikumise suunast paremale,lõunapoolkeeral aga vasakule.Jõu suurus A=2vwsinφ,kus v tuule kiirus,w-maakera pöörlemise nurkkiirus ,φ-koha geogr .laius.Kui valemi üks teguritest on 0,siis C.jõud puudub.Seega mõjub ta ainult liikuvale osakesele Maa pöörlemise tõttu igas kohas maakeral,v.a. poolus(φ=0)ja ekvaator (sinφ=0).C.jõud ja kõrvalekaldenurk α on seda suurem mida kiiremini osake liigub ja mida suurematel geog. laiustel ta on.Hõõrdumisjõud:Õhuosakesed liikumisel hõõrduvad vastu aluspinda kui ka omavahel.Hõõrdumisjõud R=-kv.v-tuule kiirus,k-hõõrdumistegur.Tsentrifugaaljõud:Seda jõudu tuleb arvestada kõverjooneliste õhuvoolude puhul.Ta on suunatud piki trajektoori kõverusraadiusest r väljapoole ja tema suurus C avaldub: C=v2/r,kus v-tuule kiirus. Valemist ilmneb,et see jõud on eriti suur suurte kiirustega keeristuulte korral,millede kõverusraadius r on võrdlemisi väike.Gradienttuul ja geostroofiline tuul:Alates 500-1000m kõrguselt(vabas atmosfääris)on hõõrdumine prakt.0,nii et tuul puhub piki isobaari.Sellist tuult nim.gradienttuuleks.Ta on kas sirg - või kõverjooneline ühtlane hõõrdumisvaba tuul.Sirgjoonelist gradienttuult nim.ka geostroofiliseks tuuleks.See on tuule lihtsaim juht,mis esineb sirgjooneliste isobaaride korral vabas atm.Sel korral osakesele mõjuvad ainult gradientjõud ja maakera pöörlemisest tingitud kõrvalekaldejõud,mis tasakaalustavad teineteist vastastikku.Kõverjoonelise gradienttuule korral tuleb arvestada ka tsentrifugaaljõudu.Tuule baariline seadus:Tuul tekib gradientjõu mõjul,kaldudes ise gradientjõust põhjapoolkeral paremale,lõunapoolkeral vasakule.Kõrvalekaldenurk α on maapinna lähedal väiksem kui täisnurk,vabas atmosfääris aga lähedane täisnurgale.Kui vaadata pärituult,siis kõrgem õhurõhk jääb taha paremale,madalam rõhk aga ette vasakule.Seda reeglit nim.Buys-Ballot seaduseks.Tuule puhangulisus ja selle põhjused:Tuule kiirus ja ka suund pole ka lühema aja kestel püsivad.Seda nähtust nim. Tuule puhanguliseks.Puhangulisuse põhjuseks on termilise konvektsiooni ja turbulentsuse nähtused õhkkonnas.Õhu tõusvad ja laskuvad voolud esinevad vaheldumisi,kõrvuti.Need protsessid häirivad suurema mastaabiga rõhtsate õhuvoolude suunda ja kiirust,teevad tuule puhanguliseks.Turbulentsuse all mõeldakse väikesi pööriseid voolavas õhus,mis tekivad peamiselt aluspinna kareduse tõttu.Hõõrdumine õhuvoolu ja maa- või merepinda vahel kutsub õhuvoolus esile hulga pööriseid,mis kanduvad õhuvooluga kaasa.Tuule mõõtmine: Tuule suuna ja kiiruse mõõtmiseks on mitmeid mõõteriistu. Enamiku mõõteriistade töötamine põhineb tuule kui liikuva keskkonna poolt tekitatud rõhul. Induktsioonanemomeeter, Tretjakov´i tuulemõõtja, Tuulelipp : Tuulelipp on kasutusel olnud juba pikka aega. Meteojaamad on kasutanud Wild´i tuulelippu. Tuule suuna määramisel peab vaatleja seisma posti lähedal ja jälgima 2min jooksul vastukaalu asendit. Tuule suunaks loetakse ilmakaar mille kohal vastukaal seisab või mille ümber vastukaal kõigub. Tuule kiiruse määramiseks peab vaatleja eemalduma postist suunas, mis on risti tuule suunaga ja jälgima plaadi asendit samuti 2min jooksul. Tuule kiiruseks loetakse näit, mille ümber plaat kõigub. Registreeritakse ka plaadi maksimaalne näit. Käsianemomeeter on keskmise tuulekiiruse mõõtmiseks. Tema tundlikuks osaks on neljast poolkerast koosnev tiivik, mis võib pöörelda ümber vertikaalse telje.Anemorumbomeeter. Tuule kiiruse ja suuna ööpäevane ja aastane käik. Kõige tugevam selge ilmaga,Tugevaim tuul keskpäeval, nõrgim tuul (isegi tuulevaikus) öösel ja hommikul ,Hommikust keskpäevani tuuled pöörduvad paremale, õhtupoole aga vastupidi.Tuule liigid:mussoonid, briisid , föön, boora, põuatuul, tolmutorn, liivatorm , tuisud , tuulispead ja vesipüksid.Mussoonid:tekivad mandri ja naabruses oleva merepinna termiliste reziimide erinevuse tõttu aastases tsüklis.Briisid esinevad rannikul,mistõttu neid nim.ka rannikutuuleks.Tekkimine sarnane mussoonidega,kuid ulatus-rannajoonest mõnekümne km kaugusele,püstsuunas mõnisada meetrit.Mäe-ja orutuuled.Kui üle mäestiku ei liigu ulatuslikumaid õhuvoole,siis võib seal vastavalt mäestiku iseloomule esineda kohalikkude tuultena nii kõrgemate kui madalamate mägede juures nn.nõlvatuuli,mis nagu briisidki on ööpäevase perioodiga.Sellised tuuled tekivad neil nõlvadel,mis päeval tugevasti soojenevad,öösel jahtuvad .Päeval puhub nn.orutuul piki soojenenud nõlva ülespoole.Föön esineb Kaukasuses,Alpides,Püreneedes.Fööniga kaasuvad peale õhutemp. Ja niiskuse järskude muutuste tavaliselt kiired õhurõhu kõikumised.Kui mäestiku kohal on kõrgrõhuala,eemal ümbruses aga madalam õhurõhk,siis võiivad laskuvad õhuvoolud föönide näol kujuneda mõlemal nõlval.Fööni tekkimise põhjustab otseselt veeaurust küllastamata ja küllastunud õhu erinev adiabaatiline gradient .Boora-nim.külmi,väga tugevaid puhangulisi tuuli ,mis puhuvad talvel suhteliselt madalatelt pltoodelt v mägedelt alla tasandikule v merele .Tekib siis,kui mäe piirkonnas on kõrgrõhkkond,eemal madalikul aga madalrõhkkond.Peale baarilise grad.annab külmadele õhumassidele tunduva kiirenduse ka raskusjõud.Tolmutorm on nähtus,kus tugev tuul tõstab kuivalt maapinnalt üles ja kannab edasi nii palju tolmu,et selle tagajärjel nähtavus tunduvalt väheneb.Esineb kõrbetes ja steppides,kus taimkate puudub v nõrk.Tuisud-nim.lume edasikandumist tuule mõjul kas lumikatte pinnalt v sadava lume korral.(pinnatuisk,madaltuisk,lumetuisk, lumetorm ). Trombid ja vesipüksid-tugevad,suure purustusjõuga,peaaegu vertikaalse,kuid kõvera pöörlemisteljega õhukeerised.Trombid-mandril,vesipüksid-veekogude kohal.Tekivad suviel ajal kuuma äikeseilma korral ja on alati seotud äikesepilvega. Tuuleroos: 58 suur.Tuule tekkimise põhjused: Tuul tekib sellepärast, et õhk liigub kõrgema õhurõhuga piirkonnast madalama õhurõhuga piirkonda. Tuule liikumine ei ole teda mõjutava Coriolisi efekti tõttu mitte sirg-, vaid kõverjooneline. Seetõttu tekivadki tsüklonid aladele , kus valitseb madalrõhkkond (õhk liigub sinna) ning antitsüklonid kõrgrõhkkonnaga aladele (sealt liigub õhk eemale).Erineva iseloomuga tuultele on antud palju erinevaid nimetusi. Näiteks mistraal, siroko, passaat, föön, tromb , orkaan jne.
  

6. Õhuniiskuse karasteristikud on füüsikalised suurused õhuniiskuse iseloomustmiseks. Meteoroloogias kas. neist järgmisi:1.Õhus oleva veeauru rõhk e.2.Absoluutne niiskus a ,3. Relatiivne niiskus r(õhus oleva veeauru rõhu suhe samal temp. Õhku küllastava veeauru rõhusse,väljendatuna protentsides.r=(e/E)100%.4.Küllastusvajak e niiskusdefitsiit.d on antud temp.õhku küllastava veeauru rõhu ja õhus tegelikult oleva veeauru rõhu vahe.d=E-e.5. Kastepunkt t on temperatuur,mille juures õhus olev veeaur õhku küllastaks.Veeauru rõhk. Õhus oleva veeauru rõhk e hPa;mm Hg või mb.Mida rohkem õhk sisaldab veeauru,seda suurem on selle veeauru osarõhk õhu kui gaaside mehaanilise segu kogurõhus.Seda karakteristikud kasutatakse väga sageli.Absoluutne niiskus a on 1m õhus oleva veeauru hulk grammides.Seega sisuliselt näitab absoluutne niiskus õhus sisaldava veeauru tihedust g/m3. Meteoroloogia kas.seda karakteristikut peamiselt teoreetilistes töödes.Magnuse valem.Mida kõrgem on õhutemp,seda rohkem võib ta sisaldada veeaurutemp.tõustes suureneb õhku küllastava veeauru tihedus ja rõhk(E).E=E0*10 7,45t/(235+t),kus