Angin adalah aliran udara yang bergerak, sebagai suatu peraturan, dalam arah horizontal dari zona tekanan atmosfer tinggi ke zona rendah. Sifat utamanya adalah arah, kekuatan dan durasi.

Bagaimana angin terbentuk?

Penyebab utama pembentukan angin adalah distribusi tekanan atmosfer yang tidak merata. Sinar matahari, mencapai permukaan bumi, memanaskan laut dan daratan. Selain itu, suhu di berbagai bagian planet kita meningkat secara tidak merata.

Misalnya, zona khatulistiwa dan sabuk yang sesuai paling panas. Suhu air laut naik kurang intensif daripada suhu tanah, namun badan air menahan panas lebih lama.

Dengan demikian, massa udara juga dipanaskan secara tidak merata. Zona dengan bentuk tekanan berbeda, menghasilkan sirkulasi udara. Jadi, aliran panas (naik) dari zona tekanan rendah naik. Sementara itu, udara dingin (downdrafts) turun dan bergegas ke area bertekanan rendah.

Atmosfer Bumi tidak berhenti selama sedetik. Proses sirkulasi udara bersifat global. Ketika aliran besar udara hangat dan dingin bertabrakan, angin dengan intensitas berbeda muncul.

Klasifikasi kecepatan angin dalam poin pada skala Beaufort

Di dunia, adalah kebiasaan untuk membedakan angin dalam kecepatan dan kekuatan dalam poin dari 0 hingga 12. Untuk ini, skala Beaufort, yang dikembangkan oleh pelaut Irlandia, kartografer dan laksamana militer, Francis Beaufort, digunakan.

Beaufort memiliki banyak kelebihan dan bakat, tetapi ia mendapatkan ketenaran di seluruh dunia karena skala ini. Selama dinasnya di Angkatan Laut, Francis melakukan pengamatan teratur terhadap angin. Dia menuliskan data dalam buku harian. Di masa depan, pengamatan membantunya mengembangkan skala, yang secara resmi disetujui pada tahun 1838.

Fakta yang menarik: untuk memberikan penghormatan kepada layanan terhormat Francis Beaufort, ia dinamai sesuai laut, pulau Antartika dan tanjung di Kanada utara.

Pada abad ke-20, skala Beaufort diselesaikan: sistem 12 titik diperluas menjadi 17 sehingga angin kencang, seperti angin topan, dapat diklasifikasikan. Tetapi versi yang diperluas hanya digunakan di daerah-daerah di mana topan semacam itu cukup sering terjadi (Cina, Taiwan, dll.).

Menurut skala Beaufort, kekuatan angin ditentukan oleh 2 kriteria:

• kegembiraan laut terbuka;
• efek angin pada benda darat.

Dengan demikian, ada 2 tabel: satu untuk tanah, yang lain untuk laut terbuka. Tabel untuk daratan menunjukkan kekuatan dan kecepatan angin dalam meter per detik. Pada opsi kedua, kecepatan angin diberikan dalam knot. Kedua skala menunjukkan fitur umum yang dapat menentukan kekuatan aliran udara.

Arah angin

Arah angin tergantung terutama pada perbedaan tekanan atmosfer dan rotasi Bumi. Telah diperhatikan bahwa di kutub planet ini angin timur berlaku. Di zona sedang kedua belahan bumi, angin bertiup ke barat.

Di zona tropis, ada arus udara ke timur. Ada juga area besar di mana angin bergerak secara vertikal, mengamati aturan tekanan atmosfer rendah dan tinggi. Ini adalah zona subtropis dan subpolar.

Dalam klimatologi dan meteorologi ada konsep angin mawar. Ini adalah diagram jenis vektor yang menampilkan rezim angin di area tertentu, berdasarkan pengamatan terus menerus.

Mawar angin adalah poligon yang sinarnya berbeda dari pusat diagram. Dengan panjang setiap balok, Anda dapat menilai seberapa sering angin bertiup ke arah tertentu. Informasi ini diperhitungkan selama pembangunan fasilitas infrastruktur (jalan, landasan, dll.) Dan di banyak industri lainnya.

Fakta yang menarik: mawar angin nyata tentu memiliki sinar yang berbeda. Jika semua sinar dalam gambar terdistribusi secara merata, ini hanyalah representasi grafis dari titik-titik kardinal.

Jenis angin

Menurut klasifikasi utama, angin dibagi menjadi konstan (atau dominan) dan musiman.

Disebut angin permanen yang tidak mengubah arahnya. Mereka terbentuk karena kontak zona tekanan tinggi dan rendah. Angin musiman, karenanya, mengubah arahnya tergantung pada musim saat ini.

Kategori terpisah juga dibuat oleh angin lokal. Ini adalah massa udara yang hanya bersirkulasi di area tertentu di planet ini. Selain itu, mereka menentukan kondisi iklim zona ini.

Permanen

Varietas angin yang berlaku:

• angin perdagangan;
• Barat
• Timur.

Angin perdagangan - angin bertiup dari timur di antara daerah tropis dan bergegas ke garis katulistiwa. Mereka dipisahkan oleh strip tanpa angin. Angin perdagangan yang mengarahkan siklon tropis ke arah barat.

Angin barat sedang mewakili arus udara yang berlaku di lintang sedang - antara 35 dan 65 derajat lintang utara dan selatan. Mereka bergerak dari barat ke timur.

Angin timur dari daerah kutub diarahkan dari zona bertekanan tinggi ke zona bertekanan rendah.

Musiman

Angin musiman diwakili oleh satu kategori - angin musim. Mereka telah berhembus di daerah tropis selama beberapa bulan. Pada saat yang sama, dua kali setahun, musim hujan mengubah arah mereka dengan tajam.

Di musim panas, udara mengalir dari lautan ke darat, dan di musim dingin, sebaliknya - dari daratan ke lautan. Musim hujan membawa banyak curah hujan di musim panas. Pembentukan angin terjadi di timur dan tenggara Asia.

Lokal

Angin lokal adalah yang paling beragam. Di antara mereka, jenis-jenis berikut dapat dibedakan:

1. Breeze adalah aliran udara hangat di persimpangan badan air laut dan garis pantai. Ubah arah dua kali sehari. Pada siang hari, angin sepoi-sepoi bertiup dari laut ke darat, di malam hari - dari pantai menuju laut.
2. Samum adalah angin kering tipe gurun yang membawa massa pasir yang sangat besar. Ini ditemukan di gurun Afrika dan di Semenanjung Arab.
3. Sirocco - udara mengalir di atas Afrika Utara dan Mediterania, yang memiliki arah barat daya dan selatan.
4. Bora - angin terbentuk di daerah di mana pegunungan berbatasan dengan laut. Suhu aliran tergantung pada musim. Arahnya dari gunung ke laut.
5. Fönn - hembusan angin bertiup dari pegunungan menuju lembah. Hal ini ditandai dengan kekeringan dan timbul karena perbedaan ketinggian di area kecil. Didistribusikan di daerah pegunungan di Amerika Utara, Eurasia.
6. Angin kering - terjadi di zona iklim di atas stepa dan gurun. Udara kering dan panas.
7. Norder adalah angin yang diamati di Teluk Meksiko dan bertiup dari utara.
8. Zuyd - namanya mengacu pada angin selatan yang ditemui di kutub utara.
9. Marshmallow - aliran udara di bagian timur Mediterania yang terjadi di musim panas.

Ada juga jenis angin yang tidak biasa, seperti tornado (badai yang ditemukan di Amerika Utara), habub (badai pasir Afrika), badai salju (badai salju Kanada seperti badai salju Siberia), hamsin (badai panas di Arab Saudi yang berlangsung sekitar 50 hari) dan lainnya .

Bagaimana kecepatan angin diukur?

Untuk mengukur kecepatan angin, instrumen khusus yang disebut anemometer diciptakan. Mereka mekanik, ultrasonik dan termal. Mekanik dibagi menjadi cangkir dan baling-baling.

Anemometer gelas dianggap yang paling umum. Perangkat semacam itu terdiri dari mangkuk hemisferis dan rotor. Dalam hal ini, mangkuk dipasang pada rotor dan ketika angin bertiup, mereka mulai berputar.

Dasar dari metode pengukuran ini adalah perbedaan tekanan yang angin ciptakan pada sisi cembung dan cekung. Kecepatan rotor sesuai dengan kecepatan angin.

Apa yang menentukan kecepatan dan kekuatan angin?

Kecepatan angin tergantung pada seberapa besar perbedaan tekanan atmosfer di antara wilayah. Dengan demikian, semakin cepat angin bergerak, semakin besar indikator kekuatannya, yang dengannya aliran bekerja pada benda-benda di sekitarnya.

Sebagai contoh, kita dapat mengambil tiga wilayah: pada satu barometer menunjukkan 765 mm kolom merkuri, di sisi lain - 760, pada yang ketiga - 750. Angin yang bertiup dari wilayah pertama akan lebih kuat dan lebih cepat di wilayah ketiga daripada di yang kedua karena perbedaan tekanan yang lebih besar .

Apa angin yang menyebabkan terbentuknya berbagai arus?

Arus laut adalah aliran air yang kuat yang bergerak secara konstan atau muncul secara berkala di laut dan samudera. Arus muncul karena berbagai alasan, salah satunya adalah angin.

Disebabkan oleh angin, arus dibagi menjadi dua jenis:

1. Drift - terbentuk hanya di bawah pengaruh angin.
2. Angin (gabungan) - timbul bukan hanya karena kekuatan angin, tetapi bersamaan dengan kepadatan air yang berbeda, kemiringan permukaan laut.

Arah aliran tergantung pada arah mana aliran udara bergerak. Arus angin selalu hanya dangkal. Yang paling kuat di antara mereka adalah Angin Barat, yang panjangnya sekitar 30.000 km, serta arus Passat Selatan.

Fakta yang menarik: Jalur angin Barat atau sirkumpolar Antartika adalah satu-satunya aliran air yang melewati semua meridian.

Jadi, arus laut menyebabkan angin musim, angin perdagangan, dan angin barat.

Mengapa tekanan musim dingin lebih tinggi di daratan daripada di lautan, dan sebaliknya di musim panas?

Di musim dingin, daratan lebih cepat dingin daripada air laut. Dengan demikian, udara mendingin di atas daratan, dan tingkat tekanan meningkat. Di atas kolom air, udaranya lebih hangat, dan tekanannya lebih rendah.

Di musim panas, situasi yang berlawanan diamati. Permukaan bumi memanas lebih cepat, jadi daerah tekanan rendah terbentuk di atasnya. Di atas lautan dingin - tekanan tinggi.

Ini juga menentukan arah musim hujan pada waktu yang berbeda dalam setahun. Musim panas bertiup ke arah daratan, dan musim dingin ke arah laut.

Penggunaan angin oleh manusia

Angin adalah sumber energi dasar, yang, apalagi, ramah lingkungan. Dan konservasi ekologi adalah salah satu tugas utama umat manusia saat ini. Menariknya, tenaga angin telah melayani orang sejak lama.

Sebelumnya, ini adalah perangkat paling sederhana seperti pabrik. Pembangkit listrik tenaga angin terintegrasi sedang dibangun, dengan bantuan tenaga angin diubah menjadi listrik.

Energi angin dapat dikonversi menjadi jenis energi berikut:

• kinetik - untuk pergerakan kapal layar (di masa lalu), penerbangan balon;
• mekanik - untuk instalasi memompa air dan menggiling biji-bijian (metode usang);
• listrik - untuk produksi listrik.

Secara potensial, energi angin berada di posisi keenam dalam daftar sumber yang mungkin setelah radiasi matahari, batubara, uranium, minyak dan gas alam. Jadi, kemungkinan jumlah listrik yang dapat diperoleh dari pembangkit listrik tenaga angin adalah sekitar 25-700 TW per tahun.

Fakta yang menarik: Menurut perhitungan Dewan Energi Angin Global, pengembangan aktif energi angin akan mengurangi jumlah karbon dioksida yang dipancarkan ke atmosfer sebesar 1,5 miliar ton per tahun.

Negara-negara terkemuka dalam energi angin (2015):

1. Cina - 115.000 MW.
2. AS - 65.000 MW.
3. Jerman - 39.000 MW.
4. Spanyol - 22.000 MW.
5. India - 22.000 MW.
6. Inggris Raya - 12.000 MW.
7. Kanada - 10.000 MW.
8. Prancis - 9.000 MW.
9. Italia - 8.000 MW.
10. Brasil - 6.000 MW.

Di Rusia, energi angin kurang berkembang dan ada beberapa alasan untuk ini. Pertama, kecepatan angin rata-rata di seluruh wilayah sekitar 5 m / s (perhitungan tahunan). Ini merupakan indikator yang tidak memadai untuk instalasi standar, sehingga biaya peralatan tambahan ditambahkan.

Kedua, lebih disukai untuk memilih sumber energi yang stabil yang tidak tergantung pada berbagai faktor (khususnya, alami). Tenaga angin di negara kita dikaitkan dengan banyak kekurangan lainnya, terutama ketika menyangkut volume kecil. Misalnya, tingginya biaya peralatan, operasi bermasalah, pemeliharaan sistem, dll.

Nilai di alam

Angin adalah faktor alam paling penting yang mempengaruhi komponen-komponen alam: kondisi iklim, proses geologis, tanaman, hewan, dll.

Efek utama angin:

1. Munculnya arus laut yang kuat itulah yang menentukan iklim daerah sekitarnya.
2. Erosi tanah akibat hembusan partikel kecil.
3. Pembentukan bentang alam baru. Sebagai contoh, pemindahan dan peletakan pasir oleh angin menyebabkan munculnya bukit pasir.
4. Transportasi gurun dan polusi udara. Misalnya, di musim panas, angin kencang bertiup di belahan bumi utara. Pada saat yang sama, mereka secara bertahap mendekati area gurun subtropis. Akibatnya, debu dari Sahara sepanjang musim mencapai bagian tenggara Amerika Utara.
5. Penyebaran api. Angin adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi penyebaran api yang cepat, terutama kebakaran hutan.
6. Efek pada tanaman. Aliran udara menyebarkan benih beberapa tanaman, membatasi pertumbuhan pohon, dan juga dapat menyebabkan kerusakan mekanis dengan mengangkut partikel padat.
7. Efek pada hewan. Angin menjadi dingin dalam kombinasi dengan suhu rendah - ini adalah aspek utama dampaknya pada dunia hewan. Misalnya, penguin, burung, serangga terpaksa beradaptasi dengan pengaruh angin. Pergerakan massa udara bermanfaat untuk beberapa spesies - rusa mengenali predator dari jauh karena indra penciuman yang akut.

Fakta yang menarik: tanaman paling terkenal yang menyebar berkat angin adalah dandelion, maple, tumbleweed. Penyerbukan banyak tanaman terjadi karena transfer serbuk sari.

Mengapa angin bertiup dari laut ke darat di siang hari, dan sebaliknya di malam hari?

Faktor yang mendasarinya adalah suhu dan tekanan atmosfer yang sesuai, seperti halnya dengan monsun musim dingin / musim panas. Tetapi angin yang terbentuk di perbatasan daratan dan reservoir laut memiliki namanya sendiri - semilir angin.

Pada siang hari, tanah menghangat lebih cepat daripada air, sehingga angin bertiup ke zona tekanan rendah. Pada malam hari, permukaan bumi mendingin lebih cepat dan air tetap hangat, sehingga angin berubah arah dan berhembus ke arah laut.

Di luar Bumi

Di luar planet kita, beberapa jenis angin dibedakan:

• tenaga surya;
• planet;
• asing.

Angin matahari bukanlah pergerakan arus udara, tetapi plasma yang dipancarkan atmosfer matahari. Fenomena ini terjadi pada kecepatan sekitar 400 km / s. Heliosphere adalah bagian besar ruang antarbintang yang mengelilingi tata surya dan dibentuk oleh angin matahari.

Fakta yang menarik: Medan magnet bumi mencegah angin memasuki atmosfer. Namun terkadang kilatan pada Matahari begitu kuat sehingga angin matahari menerobos perlindungan ini dan menyebabkan aurora, badai magnet.

Angin planet adalah pergerakan gas di atmosfer atas planet. Karena itu, planet ini kehilangan kemampuan untuk berinteraksi dengan partikel gas lainnya. Jika proses seperti itu berlanjut selama bertahun-tahun, planet ini mungkin kehilangan atmosfernya, persediaan air, dll.

Di planet lain, ada juga angin yang berbeda. Di Venus, mereka berhembus dengan kecepatan 83 m / s dan dapat terbang mengelilingi planet ini dalam beberapa hari Bumi. Di Jupiter, angin mencapai 100 m / s atau lebih. Aliran terkuat di Saturnus sekitar 375 m / s.

Fakta yang menarik: diketahui bahwa di Mars ada beberapa jenis angin. Misalnya, angin tornado dan angin bertiup dari kutub dengan kecepatan sekitar 110 m / s.

Tonton videonya: Animasi Proses Pembangkit Listrik Tenaga AirPLTA (November 2024).