§10. Изменчивость ветра
Ветер является одной из важнейших характеристик состояния атмосферы, основные элементы которой подвержены годовым, суточным и другим периодическим и непериодическим колебаниям. Все движения воздуха в атмосфере всегда турбулентны, вследствие чего направление и скорости ветра обладают изменчивостью.
Резкие колебания направления и скорости ветра называются порывами ветра, а особенно сильные из них — шквалами. При шквале ветер внезапно и кратковременно (несколько минут) резко усиливается (часто до штормового) и затем ослабевает. При этом, как правило, меняется и его направление. В подавляющем большинстве случаев шквалы связаны с атмосферными фронтами (особенно с холодными) и с кучево-дождевой облачностью на них.Изменяется ветер и с высотой. С ростом высоты величина силы трения уменьшается и скорость ветра растет, а его направление все больше совпадает с направлением геострофического ветра, т. е. с изобарами. Теоретические расчеты показывают, что непосредственно в приводном слое (50 м) атмосферы скорость ветра возрастает пропорционально логарифму высоты, а направление его меняется мало.
Выше этого слоя скорость ветра резко возрастает, приближаясь к скорости градиентного ветра на высоте слоя трения (1000—1500 м).
Колебания интенсивности турбулентного обмена над водной поверхностью в течение суток обычно невелики, поэтому суточные колебания скорости и направления ветра в приводном слое незначительны и не превышают, как правило, 0,5 м/с. Кроме указанных, известно большое число воздушных течений небольшой горизонтальной протяженности, характерных для определенных географических районов. Это так называемые местные ветры. Они могут быть проявлением местных циркуляций либо представлять собой изменения крупномасштабных движений атмосферы под влиянием орографических особенностей местности. О местных ветрах подробно описывается в гидрометеорологических очерках лоций. Здесь мы приведем краткую характеристику наиболее известных периодических и местных ветров.