Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Как функционирует ветроэнергетика

Имея ввиду искривляющую силу Кориолиса ма имеем следующую картину основных направлений ветров на разных широтах.

Размер атмосферы значительно преувеличен на картинке вверху ради наглядности. В реальности атмосфера имеет высоту около 11 км или 1/1200 диаметра Земли. Верхний слой атмосферы носит название тропосферы и здесь формируется вся погода и так называемый парниковый эффект в том числе.

Знание основных направлений ветров очень важно для правильного расположения ветровых турбин, т.к. они должны располагаться в местах с минимальным количеством препятствий со стороны основных ветров.

Атмосфера

Атмосфера покрывает Землю очень тонким слоем. Диаметр земного шара около 12 000 км,

верхний слой атмосферы - тропосфера, лежит на высоте около 11 км. Для наглядности это изображено на рисунке справа. Протяженность островов около 300 км и для сравнения Вы видите толщину атмосферы над ними. Можно привести другой наглядный пример: если представить Землю в виде шара диаметром 1,2 метра, то толщина атмосферы будет 1 мм.

Ветры, которые формируются в верхних слоях атмосферы, носят название геострофических. Они превалируют на высотах выше 1 километра на уровнем моря и относятся к категории глобальных ветров.

Местные ветры

Кроме глобальных ветров, формирующих погоду, для целей ветроэнергетики большое значение имеет знание местных ветров, которые характерны для каждого региона.

Морской бриз

Земля прогревается днем солнцем гораздо быстрее, чем море. Поэтому воздух над нагретым берегом начинает подниматься вверх и как следствие понижать атмосферное давление. В результате на берег устремляются массы прохладного воздуха со стороны моря и морской бриз дует до тех пор, пока не сравняется давление. С наступлением темноты температура берега и моря сравнивается и морской бриз прекращается. Ночью происходит противоположный процесс. Берег остывает гораздо быстрей чем море и теперь над морем формируется область низкого давления и ночью начинается береговой бриз.

Наглядный пример широкомасштабного морского бриза - муссоны Юго-Восточной Азии

Горные ветры

Другая разновидность местных ветров - горные ветры.

Горные районы демонстрируют много различных вариантов влияния на климат и в частности на формирование местных ветров. Наиболее яркий пример - долинный ветер, который формируется на южно-ориентированных склонах (северно-ориентированных в южном полушарии). Когда воздух у поверхности склона нагревается, плотность его падает и он начинает подниматься вверх к вершине склона. Ночью направление ветра меняется на противоположное. Если долина имеет крутые склоны, то формируется т.н. каньонный ветер, который днем дует вверх по долине, а ночью вниз.