Переміщення повітря над поверхнею землі в горизонтальному напрямку називається вітром. Вітер завжди дме з області високого тиску в область низького тиску. І чим більше різниця тиску між сусідніми ділянками земної поверхні, тим вітер сильніше.
Легкий вітерець, що дме з води на сушу, називають денним бризом (від франц. brise – легкий вітер).
Нічний бриз, навпаки, дме з суші, оскільки вода охолоджується повільніше, і повітря над нею тепліше. Якщо бриз змінює напрямок два рази на добу – вдень і вночі, то інший вітер – мусон – змінює свій напрямок два рази на рік.
Взимку мусон дме з суші на море, влітку – з моря на сушу. Влітку суша швидко прогрівається, і тиск повітря над її поверхнею падає. В цей час більш прохолодне морське повітря починає переміщатися на сушу.
Взимку – все навпаки. Дія мусонів сильно проявляється в східних частинах материків, де з ними сусідять величезні простори океанів. Постійні вітри Землі-пасати і західні вітри – залежать від положення поясів атмосферного тиску.
Оскільки в екваторіальному поясі переважає низький тиск, а поблизу 30° пн. ш. та пд.ш. – високе, то біля поверхні Землі протягом усього року вітри дмуть від тридцятих широт до екватора. Це пасати. Під впливом обертання Землі навколо своєї осі пасати відхиляються:
- в Північній півкулі вправо, на захід, і дмуть з північного сходу на південний захід;
- в Південній півкулі-вліво і спрямовані з південного сходу на північний захід.
Від поясів високого тиску (25-30° пн. ш. та пд. ш.) вітри дмуть не тільки до екватора, але і в бік полюсів, тому що у 65° пн. ш. та пд.ш. переважає низький тиск. Однак внаслідок обертання Землі вони поступово відхиляються на схід і створюють повітряний потік, що переміщається із заходу на схід. Тому в помірних широтах переважають західні вітри.
Циркуляція атмосфери – важливий фактор формування клімату. Вона проявляється в перенесенні різних типів повітряних мас. Всю систему повітряних течій над земною кулею називають загальною циркуляцією атмосфери. Повітряні маси постійно рухаються, змінюють свої властивості, але між ними залишаються досить різкі межі – перехідні зони шириною в кілька десятків кілометрів.
Ці прикордонні зони називають атмосферними фронтами. Коли фронт проходить через будь-яку місцевість, то над нею змінюються повітряні маси, і як наслідок-погода. Фронт можна розглядати, як поверхню розділу двох повітряних мас, яка нахилена до земної поверхні під дуже малим кутом.
Холодне повітря знаходиться поруч з теплим і під ним – у вигляді пологого клина. При цьому тепле повітря піднімається вгору по клину холодного повітря і охолоджується, наближаючись до стану насичення. У ньому виникають хмари, з яких випадають опади.
Якщо фронт переміщається в бік відступаючого холодного повітря, настає потепління, такий фронт називають теплим. Холодний фронт, навпаки, насувається на територію, зайняту теплим повітрям.
Циклони і антициклони. У тропосфері середніх і високих широт постійно утворюються області низького і високого атмосферного тиску діаметром в кілька тисяч кілометрів. Циклон (від грец. cyklon – кружляючий) – область низького тиску атмосфери; антициклон – область високого тиску атмосфери. У центрі циклону найнижчий тиск, в центрі антициклону – найвищий.
У кожному циклоні і антициклоні повітря рухається у вигляді величезного вихору. У Північній півкулі це обертання повітря в циклонах відбувається проти годинникової стрілки, а в антициклонах – за годинниковою стрілкою. Швидкості вітру в циклонах можуть бути досить значними. В антициклонах вітри слабкіше, у внутрішніх їх частинах спостерігаються навіть штилі (безвітря).
Протягом року в тропосфері виникають сотні циклонів і антициклонів. У Північній півкулі панує переміщення їх із заходу на схід. При проходженні циклону відбувається зміна повітряних мас, а отже, зміна температури і вологості повітря, збільшення хмарності, випадання опадів. При проходженні антициклону хмарність зазвичай невелика і істотних опадів не випадає, оскільки переважають спадні струми повітря.
Циклони і антициклони – це природні механізми, що переносять повітряні маси.
Вологість повітря. В атмосферному повітрі завжди знаходиться деяка кількість водяної пари. До 86% пара надходить в атмосферу з поверхні морів і океанів. Кількість водяної пари, яке може міститися в повітрі, залежить від температури повітря.
В одному кубічному метрі повітря може міститися при температурі:
- -20 ° C – не більше 1 г води;
- 0 ° C – не більше 5 г води;
- + 10 ° C – не більше 9 г води;
- + 30 ° C – не більше 30 г води.
З наведених даних видно, що чим вище температура повітря, тим більше водяної пари може в ньому міститися. Повітря може бути насиченим і ненасиченим водяними парами. Так, якщо при температурі +30°з в кожному кубічному метрі повітря міститься 15 г водяної пари, то повітря не насичений водяними парами; якщо ж 30 г – насичений.
- Абсолютна вологість – це кількість водяної пари, що міститься в 1 м повітря. Воно виражається в грамах.
- Відносна вологість – це відношення (у відсотках) фактичного вмісту водяної пари в 1 м повітря до можливого при даній температурі.
Туман. При охолодженні насичене повітря не може утримати в собі колишньої кількості водяної пари, і він згущується в крапельки туману (конденсується). Тумани часто можна спостерігати влітку в ясну, прохолодну ніч.
Хмари – це той же туман, тільки утворюється він не біля поверхні Землі, а на деякій висоті. Підіймаючись вгору, повітря охолоджується, і знаходиться в ньому водяна пара конденсується. Утворилися дрібні крапельки води і складають Хмари.
Найнижчі і важкі хмари – шаруваті. Вони розташовуються на висоті 2 км від поверхні Землі. На висоті від 2 до 8 км можна спостерігати більш легкі купчасті хмари. Найвищі і легкі – це перисті хмари. Вони розташовуються на висоті від 8 до 18 км над землею.
