Вплив перешкод на вітряні потоки

Н а з в и т а п о з н а ч к и р у м б і в

Міжнародна позначка	Найменування	Позначка українська	Найменування
N	Норд	Пн	Північний
NNT	Норд-норд-ост	ПнПнС	Північно-північно-східний
NE	Норд-ост	ПнС	Північно-східний
ENE	Ост-норд-ост	СПнС	Східно-північно-східний
E	Ост	С	Східний
ESE	Ост-зюд-ост	СПдС	Східно–південно-східний
SE	Зюд-ост	ПдС	Південно-східний
SSE	Зюд-зюд-ост	ПдПдС	Південно-південно-східний
S	Зюд	Пд	Південний
SSW	Зюд-зюд-вест	ПдПдЗ	Південно-південно-західний
SW	Зюд-вест	ПдЗ	Південно-західний
WSW	Вест-зюд-вест	ЗПдЗ	Західно-південно-західний
W	Вест	З	Західний
WNW	Вест-норд-вест	ЗПнЗ	Західно-північно-західний
NW	Норд-вест	ПнЗ	Північно-західний
NNW	Норд-норд- вест	ПнПнЗ	Північно-північно-західний

Якщо повітряний потік на своєму шляху зустрічає перешкоди у вигляді пагорбу, будівель, дерев, гір і т. д., то відбувається примушене обтікання його зверху або з боків. У результаті в значній мірі змінюється напрямок і швидкість, а також його структура: виникають завихрення, збільшується турбулентність.

При зустрічі повітряного потоку з перешкодами великої горизонтальної протяжності, наприклад, гірським хребтом або протяжним пагорбом (рис. 14.2) з його навітряної сторони створюється накопичення повітря. Тут відбувається вихрь з горизонтальною віссю. Потік повітря перед перешкодою піднімається вверх і, обтікаючи його, знову спускається. Над підвищенням лінії току згущуються та швидкість віру збільшується. Такий розподіл швидкостей вітру призводить до того, що тиск на вершині менший чим на склонах. У наслідок цього, на підвітряній стороні перешкод частки, що рухаються в нижніх шарах, змінюють своє направлення та відбувається інтенсивне вихроутворення.

Рис. 14.2 Обтікання вітром перешкод

Вихрі, що утворилися з навітряної сторони, затримуються перешкодою та лишаються на місці, з підвітряної сторони вихрі частіше за все переміщуються та на зміну їм поблизу перешкод утворюються нові вихрі.

При обтіканні окремих пагорбів підняття повітря відбувається тільки при сильних вітрах. Слабкий повітряний потік обтікає пагорби з боків, змінюючи своє направлення по горизонталі.

Якщо повітряний потік протікає між двома пагорбами (рис. 14.3), то швидкість вітру збільшується. Між пагорбами відбувається згущення ліній току, які сприяють посиленню тут вітру при відносно менших швидкостях вітру його на сусідніх відкритих ділянках.

Рис. 14.3 Обтікання вітром двох пагорбів

У долинах і ущелинах характер залежить від положення місця відносно повітряного потоку. Якщо напрямок долини розташований за напрямком вітру, то повітряний потік вільно переміщується в напрямку долини та в напрямку її вісі. Якщо напрямок вітру перпендикулярний напрямку долини, то рух повітря в ній послаблено. На дні долини повітря знаходиться в більш спокійному стані, чим над долиною. В результаті цього рухомі над долиною шари повітря затримуються та спускаються по направленню до дна. Повітря протилежних схил втягується в цю загальну течію і в долині виникає вихор з горизонтальною віссю.

Великий вплив на вітер у земної поверхні здійснює ліс. Зустрічаючись з лісним масивом, повітряний потік розбивається: одна частина його піднімається над лісом і спускається з протилежної сторони, а інша проникає вглиб лісу. Тут швидкість вітру на деякій відстані від опушки послаблюється, причому ступінь послаблення вітру в лісі залежить від густоти лісних насаджень.

При обтіканні вітром непродуваємої лісної смуги відбувається деформація повітряного потоку подібна тій, що відбувається при обтіканні пагорбів. У такому випадку на узліссі (опушка) лісної смуги з навітряної та підвітряної сторін утворюються вихрі з горизонтальними вісями.

Лісні смуги ажурної конструкції, тобто продуваємі вітром, змінюють структуру повітряного потоку, що проходить смугу. Крупні вихрі розбиваються об дерева на більш мілкі. Швидкість вітру та турбулентний обмін повітря між нижніми та вище розташованими його шарами зменшуються.

Вітрозахисна дія лісних смуг має велике значення в боротьбі з пиловими бурями, що зносять мілкі частки ґрунту та тим самим знижують її родючість. Взимку полезахисні смуги сприяють більш рівномірному розподілу сніжного покриву на полях.

Спостереженнями встановлено, що якщо лісна смуга продувається слабо, то повітряний потік, перевалив її, досягає поверхні землі на близькій від неї відстані. Вітрозахисна дія смуги в такому випадку не розповсюджується на великі відстані від неї. При наявності дуже рідкої та вузької смуги її захисна дія незначна, повітряний потік нею мало послаблюється. Таким чином, полезахисні смуги повинні бути не дуже рідкими, але й не густими. Ширина їх мусить сягати не менше 10 і не більше 25м.

Спостереження вказують на те, що найбільш корисні є смуги, що мало продуваються у верхній частині та добре - в нижній. Найбільш ефективні лісові смуги, що розташовані перпендикулярно повітряному потоку. Однак лісові смуги послаблюють вітер навіть тоді, коли він направлений до них під меншим кутом, а також і тоді, коли він дує паралельно смугам.

Дальність дії лісних смуг залежить від їх висоти. З навітряної сторони зменшення швидкості вітру спостерігається в зоні, що перевищує висоту дерев у 10-15 разів, а на підвітряній – у 30-40 разів.

Дата добавления: 2014-01-04