Познавательное занятие «Что такое ветер?»
Оксана Аркадьева Познавательное занятие «Что такое ветер?»
Материал: свеча, перышки, пробирка, стекло, спиртовка, карта земли, карточки с различными видами ветра, глобус или карта.
В детский сад прилетел воздушный шар с загадкой.
Без рук, без ног, а ворота отворяет.
(Выслушиваю ответы детей и делаю вывод: ветер – это движение воздуха вдоль поверхности Земли.)
-Каким бывает ветер?
-Да иногда ветер дует с огромной силой, а иногда – чуть заметен.
-Как узнать, есть ли ветер?
Ответы детей.
-Какой он (посмотреть в окно и определить ветер)
-Как называется сильный ветер (ураган)
-О чем вам говорит это слово?Что вы представляете себе, когда слышите это слово?
Ответы детей.
Обобщение:Да, сильный ветер называется ураганом. Он бывает такой сильный,что сносит крыши домов, ломает деревья, производит большие разрушения.
-А бывает ли на море ураган?Почему?
Обобщаю ответы: Да такой ветер очень опасен т. к. поднимает громадные волны и корабли могут утонуть.
– А кто знает, как называется такой ветер (шторм)
-Если ветер дует из пустыни, он бывает сухой, в нем мало водяных капелек. Почему (мало воды и очень жарко).
-Как называется такой ветер (суховей)
Такой ветер не приносит дождя, он сушит поля и от этого гибнут посевы.
Как ы думаете полезен ли такой ветер?
Почему так думаете?
Ветер, который обычно дует с океана, с моря, он лажный, в нем много водяных капелек. Почему?
Ответы детей.
Давайте проверим.
Опыт:нагреваю в пробирке воду, а над пробиркой устанавливаю стекло.
Что происходит с одой?
Что оседает на стекло?
Что находится между пробиркой и стеклом?
А если это время подует ветер, что произойдет с капельками?
Да такой ветер часто приносит дождь или снег.
-Подумаете, полезен ли такой ветер? Почему?
Ветер может дуть в разных направлениях. Каким прибором можно определить направление ветра?
А сейчас давайте немного поиграем. Что это (карта Земли).
А это (карточки с изображением ветром: шторм, суховей, ураган).Распределить на карте, где какой ветер дует.
А мы с вами можем сделать ветер?Как?
Физ. минутка.
Раздаю перышки и предлагаю сделать маленький ветерок, а затем большой, сильный ветер.
Все ы знаете, что на севере нашей страны находится Северный Ледовитый океан (показываю на глобусе). Он покрыт льдами и воздух там холоднее чем, на юге. Поэтому северный ветер приносит похолодание. На западе находится Атлантический океан. ода нем теплее, чем в Северном Ледовитом океане. Когда северный ветер сменяется западным, то погода обычно становится теплее.
А как ы думаете, у нас группе есть ветер?
А как узнать?
Предлагаю проделать такой опыт: приоткрываем дверь и поставим на порог зажженную сечу (наблюдение за сечкой).
-Что происходит с пламенем?
– какую сторону оно поклоняется?
А теперь поднимем сечу верх.
Что происходит?
В какую сторону оно поклоняется?
Как ы думаете почему так получается?
Если дети затрудняются делаю вывод сама. Холодный ветер идет из коридора низом, потому что он тяжелый, а теплый воздух становится легче и поднимается вверх. Поэтому, если мы открываем дверь, то теплый воздух выходит из группы через верх, а холодный вохдух через низ. Тоже самое происходит и на Земле. Воздух постоянно перемещается. Солнце нагревает Землю, но не езде одинаково. тех местах, где она нагревается больше, воздух становится теплее и поднимается куда, а на его место притекает холодный воздух. А сейчас кто хочет можно попробовать разгадать кроссворд.
Разгадывание кроссворда и подведение итого.
Разновидности ветров
- Муссон – сезонный устойчивый ветер, который вызван разницей температур воздушных масс над определенными районами планеты и меняющий свое направление в зависимости от времени года. Летние муссоны дуют с океанов на сушу, а зимние с суши на океаны.
- Пассаты – постоянное воздушное течение над океанами в тропиках, возникающее под действием силы вращения Земли вокруг своей оси (сила Кориолиса). Откуда дует ветер, возникающий под воздействием этой силы? Для Северного полушария характерно северо-восточное направление ветра, а для Южного – юго-восточное. В океанских просторах пассаты обусловили возникновение морских пассатных течений, на поверхности суши они способствовали образованию зоны тропических пустынь.
- Тайфун – одна из разновидностей тропического циклона, которая типична для юго-восточного побережья Тихого океана.
Ветру принадлежит огромная роль в развитии всей нашей планеты. Ветром разносится большинство семян. Он участвует в формировании рельефа планеты, делая из одних земель цветущие оазисы, а из других бесплодные пустыни. Благодаря ветру, человек научился преодолевать огромные водные пространства, что способствовало развитию науки и торговли.
Бывает, выглянешь за окно, а там деревья машут ветвями. На самом деле не деревья машут ветвями, а ветер дует с такой силой, что ветви с листьями гнутся в разные стороны. Ветер может быть лёгким и тёплым, а может быть сильным и холодным. А во многих сказках его даже называет могучим. Откуда же в нём столько силы? Почему дует ветер?
Наверняка вы не раз чувствовали, как дует ветер. Огромные потоки воздуха передвигаются с места на место вокруг нашей планеты. А что такое воздух? Это смесь газов, частички которых свободно летают в пространстве. В воздухе нет никаких стенок или границ. Однако где-то он теплее, где-то прохладнее, где-то частичек больше, где-то меньше – но он стремится стать везде одинаковым. И это движение воздуха, его стремление перемешаться – и есть ветер.
Подойди к двери (например, ведущей на застеклённый балкон) и попробуй определить, куда дует ветер вверху дверного проёма (выше) и около пола (ниже). Для этого можно поставить две свечи, внизу и вверху, и посмотреть, куда отклоняется их пламя. Или взять тонкую салфетку или ватку и поднести к дверям. Куда она отклонится? Вверху воздух выходит из комнаты наружу. Это тёплый воздух. Он легче и, поднимаясь, выходит на улицу. А холодный воздух тяжелее и занимает освободившееся от теплого воздуха место. Именно так получается и ветер в природе.
Солнечные лучи в течение дня пронизывают воздушную оболочку Земли. Часть из них достигает поверхности – они нагревают почву, камни и скалы, воду морей и океанов. А те отдают это тепло окружающему воздуху, и воздушная оболочка, окутывающая нашу планету – атмосфера – нагревается. Именно из-за солнца ветра на нашей планете не могут утихнуть.
Но в течение дня суша нагревается быстрее и сильнее, чем море. Воздух, находящийся над землёй, поднимается вверх, а холодный ветер с моря занимает его место. Ночью наоборот – земля остывает, вода же остается тёплой. Тёплый воздух, находящийся над водой, поднимается вверх, и бриз уже дует с берега, занимая его.
То же самое происходит и в огромных масштабах на поверхности всей планеты. На Земле самым тёплым местом является экватор. Поэтому в этой полосе тёплый воздух постоянно поднимается вверх. Он направляется в сторону полюсов, на Север и Юг. Затем, на определенных широтах, он опускается вниз и продолжает своё движение, но уже в двух направлениях – к полюсам и обратно к экватору.
Ещё одна сила, действующая на поток воздуха – это вращение Земли. Из-за него все ветры в Северном полушарии сдвигаются вправо, в Южном полушарии – влево.
Если бы солнце, земля и океаны оставили воздух в покое, то через некоторое время он всюду стал бы одинаковой температуры и влажности, а ветры затихли бы навсегда.
Знаете ли вы, что…
Самое ветреное место в мире
– это порт Мартин. Находится он в Антарктиде. Здесь расположен так называемый полюс ветров. В течение года в Антарктиде бывает 340 бурных дней со средней скоростью ветра около 20 метров в секунду.
История человека тесно связана с ветром
: именно он приводил в движение парусные корабли, лопасти мельниц, которые преобразовывали его энергию в механическую.
Самый быстрый ветер
рождается внутри воронки торнадо. Его скорость достигает 480 километров в час
.
ОТКУДА БЕРЕТСЯ ВЕТЕР — ОПЫТ ДЛЯ ДЕТЕЙ 5-6 ЛЕТ
Опыт разработан О.В. Дыбиной.
1.Вам понадобится свеча и змейка. Змейку очень просто сделать:
возьмите круг из тонкой бумаги и разрежьте его по спирали, затем получившуюся заготовку подвесьте за нить.
- Зажгите свечу и подуйте на нее. Почему отклонилось пламя? (дует воздух).
- Поместите змейку над пламенем свечи. Что происходит со змейкой? Она начнет вращаться. Почему же она вращается? Потому что теплый воздух идет вверх и поднимает змейку.
- Можно попробовать чтобы дети сделали такой опыт сами, но не со свечой! Нужно подержать змейку над горячей батареей.
2.Подойдите к двери (например, ведущей на застекленный балкон) и попробуйте определить, куда дует ветер вверху дверного проема (выше) и около пола (ниже). Для того чтобы определить, куда дует ветер, можно поставить две свечи — внизу и вверху и посмотреть, куда отклоняется их пламя. Или взять тонкую салфетку или ватку и поднести к дверям. Куда она отклонится?
3.Почему же ветер дует в разные стороны? Оказывается, вверху воздух выходит из комнаты наружу. Это теплый воздух. Он выходит на улицу. А холодный воздух тяжелее и он находится внизу. Он входит в комнату с улицы. Так получается «ветер» в комнате. Но именно так получается и ветер в природе.
Оказывается, ветер – это движение воздуха! Теплый воздух движется наверху, а холодный внизу, и они стремятся поменяться местами.
4.Можно зарисовать стрелочками, куда дует ветер в комнате. Красная стрелочка вверху дверей будет обозначать теплый воздух. А синяя стрелочка внизу – холодный воздух.
5.Если в Вашей комнате есть сквозняк, и Вы часто просите ребенка не сидеть на полу около дверей, то напомните ему об этом. Спросите, почему Вы просите его этого не делать? Теперь он уже знает, чем вызвана Ваша просьба и совсем по-другому будет относиться к ее выполнению!
Примечание: не стоит перегружать малыша- дошкольника знаниями о физических явлениях, недоступных пока еще для понимания, и говорить о том, что важную роль в появлении ветра играет распределения атмосферного давления. Для дошкольника вполне достаточно такого краткого ответа на его вопрос «Почему бывает ветер». А вот школьнику можно уже объяснить и другие причины, связанные с появлением разного вида ветра. Какой бывает ветер и почему он бывает, Вы увидите в этом видеоролике для детей постарше — школьного возраста.
Кораблики (опыт-игра для детей 3-4 лет)
Возьмите таз с водой. Сделайте бумажные кораблики. Как сделать кораблики, Вы увидите в этом видео.
Это схема изготовления кораблика из бумаги для опыта.
Пустите кораблики на воду. Подуйте на них вместе с ребенком. Почему кораблики поплыли? (их толкает ветерок). А откуда взялся ветерок? Это мы выдохнули воздух.
Устройте соревнование корабликов. Какой кораблик быстрее доплывет до другого берега (для этого нужно брать таз квадратной формы или детскую ванночку). Спросите малыша, как нужно дуть, чтобы кораблик быстро плыл?
Попробуйте сделать разный ветер – мягкий и легкий ветерок, сильный ураган, свирепую бурю.
Кораблики для этой игры можно сделать не только из бумаги, но и из скорлупки грецкого ореха. С помощью пластилина прикрепите к скорлупке палочку с парусом (подойдет бумажный парус на палочке-зубочистке). Подуйте на парус. Как надо дуть, чтобы кораблик поплыл?
Прочитайте малышу строки о ветре А.С. Пушкина.
02.04.10 ШКАЛА БОФОРТА
В.ПЕТРЕНКО (г.Краснодар): ветер на море отличается от ветра на суше. Когда появляются на волнах белые «барашки» – говорят: штормит. Плавать, заплывать далеко от берега опасно. Как измеряется сила ветра? В 1829 году гидрографом английского военно-морского флота был назначен и получил звание капитана Фрэнсис Бофорт, который в 1831 году подготавливал знаменитое плавание, во время которого впервые официально была применена шкала силы ветра Бофорта. Шкала силы ветра, известная как шкала Бофорта, предназначена для оценки скорости ветра по состоянию водной поверхности. Шкала Бофорта была создана в 1805 году, которая очень удачно усовершенствовала шкалу, существовавшую до него. Позднее подобная шкала была разработана и для суши. Спустя век шкалу Бофорта формализовали, связав скорость ветра V (миль в час) с числом Бофорта (баллом). Изначально система описывала тринадцать ветровых состояний и была пронумерована от нуля до двенадцати. Позже, в 1955 г., американская служба метеорологии увеличила шкалу до семнадцати. Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами. Например, дым указывает направление, ветер начинает ощущаться на лице и т. д. Метрическая система более точно определяет скорость ветра в баллах. Сила ветра у земной поверхности измеряется на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью с эквивалентами средней (за 10 мин.) скорости (м/с) ветра. Для этого используются специальные приборы: как механические, так и электронные. Полученные показатели сводятся в общую таблицу условно, т. к. волнение на водоемах зависит от размеров данного водоема, глубины, силы ветра и т. д. Состояние водной поверхности, по которому оценивается сила ветра, зависит от стадии развития волнения и многих других факторов, таких как температура воды, погода, тип волнения и т.п. Более того, шкала Бофорта применима и для условий озера Байкал с определенными оговорками. Например, на Байкале ветры, соответствующие числу Бофорта 12 бывают, а волны, высотой 11 метров — нет. Частично это объясняется тем, что вода в Байкале пресная, что при равной длине разгона волн дает в полтора раза меньшую максимальную высоту волн, чем в соленых морях. С тех пор прошло без малого 200 лет, а визуальная шкала оценки скоростей ветра до сих пор способствует повышению безопасности мореплавания. В основу своей шкалы Бофорт положил качественные характеристики состояния поверхности моря, которая вначале состояла из 14 ступеней, включая нуль. В 1807 г. Бофорт объединил 1-ю и 2-ю ступени в одну и свел, таким образом, свою шкалу к 13 ступеням, включая нуль. В 1838 г. адмиралтейство ввело ее для общего употребления в английском военном флоте, и эта шкала применяется в английском военном флоте до настоящего времени. С течением времени шкала Бофорта совершенствовалась. В ней появились определения силы ветра по характеру ее проявления не только на море, но и на суше. Широкому международному распространению шкалы Бофорта способствовало принятое в 1874 г. решение Постоянного комитета Первого метеорологического конгресса рекомендовать ее для употребления в метеорологических телеграммах. В силу того, что инструменты, которыми осуществляется измерение скорости ветра на судах морского флота, за последнее столетие претерпели изменения, возникла настоятельная необходимость дополнить шкалу Бофорта эквивалентами скорости, адаптированными к показаниям современных анемометров. Такие эквиваленты получены по результатам опубликованных исследований и их применение позволит не только капитанам стальных океанских кораблей, но и любителям путешествий под парусом, верно оценить свои силы, чтобы заблаговременно принять правильное решение и избежать тем самым бед штормового моря. Т.ИНЮКИНА. |
Список новостей
С научной точки зрения…
Модели наземного и морского бриза могут сильно влиять на распределение тумана, вызывать накопление или рассеивание загрязнений по внутренним районам. Текущие исследования принципов циркуляции наземного и морского бриза также включают в себя попытки моделирования схем движения ветра, ведь это влияет на потребности в энергии (например, требования к нагреву и охлаждению) в пострадавших районах. Ветер также оказывает воздействие на зависящие от погодных условий операции (например, с воздушным судном).
Поскольку вода имеет гораздо более высокую теплоемкость, чем пески или другие материалы земной коры, при определенном количестве солнечного облучения (инсоляции) ее температура будет расти медленнее, чем на суше. Независимо от температурной шкалы, в дневное время температура суши может колебаться в пределах десятков градусов, в то время как у воды изменяется менее чем на половину градуса. И наоборот, высокая теплоемкость предотвращает быстрые изменения температуры жидкости ночью, и, таким образом, в то время как температура суши может упасть на десятки градусов, у воды она остается относительно стабильной. Кроме того, более низкая теплоемкость материалов земной коры часто позволяет им остывать быстрее моря.
Значение в природе
Ветер является важнейшим природным фактором, который воздействует на составляющие природы: климатические условия, геологические процессы, растения, животные и др.
Ветровая эрозия почвы
Основные последствия влияния ветров:
- Возникновение сильных океанических течений, которые определяют климат прилегающих зон.
- Эрозия почвы из-за выдувания мелких частиц.
- Образование новых форм рельефа. Например, перенос и откладывание песка ветром приводит к появлению песчаных дюн.
- Перенос пыли из пустынь и загрязнение воздуха. Например, летом дуют пассаты в Северном полушарии. При этом они постепенно приближаются к областям субтропических пустынь. В результате пыль из Сахары на протяжении сезона достигает южно-восточной части Северной Америки.
- Распространение пожаров. Ветер – один из основных факторов, который влияет на быстрое распространение пожаров, в особенности лесных.
- Влияние на растения. Воздушные потоки распространяют семена некоторых растений, ограничивают рост деревьев, а также могут наносить механические повреждения переносимыми твердыми частицами.
- Влияние на животных. Ветер усиливает холод в совокупности с низкими температурами – это основной аспект его влияния на животный мир. К влиянию ветра вынуждены приспосабливаться, например, пингвины, птицы, насекомые. Некоторым видам движение воздушных масс приносит пользу – олени распознают издали хищников за счет острого обоняния.
Перекати-поле
Интересный факт: наиболее известные растения, которые распространяются благодаря ветру – одуванчики, клен, перекати-поле. Опыление многих растений происходит за счет переноса пыльцы.
Какие злые ветры летают над землёй?
Сверкает молния, грохочет гром. Ветер – смерч по волнам носится, как змея извивается. Вдруг ринулся из косматой тучи вниз, хобот вытянул, воду в море винтом завертел. Тучу с морем столкнул, водяным столбом закружил. С рёвом помчался дальше.
Смерч и на земле из пыли, песка столбы скручивает, всё, что на пути встречает, в себя втягивает. А перестаёт кружить, всё назад на землю падает.
Злой ветер – смерч, а иногда смешные дела делает. Падают раз с неба лягушки. Люди удивляются. Что такое? А это смерч над болотом пролетел – с грязью, с водой лягушек до туч подбросил. Вот теперь они вместе с дождём и падают. И не только лягушки, но и рыбы, апельсины с неба падают!
Есть и другие страшные и злые ветры, например буран, суховей, ураган. Зимой буран снег кружит, дороги заметает, деревья валит. Летом горячий, будто из печки вырвался, ветер – суховей пго степи носится. Траву, деревья, землю – всё, как огнём, палит.
Ураганы – это гигантские воздушные вихри. Обычно они сопровождаются проливными дождями, приводящими к наводнениям. Шквальные бури возникают в тёплое время года. Они сопровождаются сильными грозами и ливнями. Такие явления возможны в любой местности. Часто они даже имеют собственные названия: новороссийская бора. Всё это вызывает большие разрушения, приводит к человеческим жертвам.
Более трёхсот лет назад Галлей, известный главным образом благодаря открытой им комете, предложил объяснять возникновение ветра действием архимедовой силы при перепаде температуры: тёплый и лёгкий воздух поднимается, тяжёлый и холодный – опускается.
Международная группа исследователей, в которую вошли сотрудники Петербургского института ядерной физики, предложила принципиально новый физический механизм образования ветра в земной атмосфере.
Потоки газов возникают при перепадах (градиентах) давления. Давление воздуха уменьшается с высотой, образуя вертикальный градиент давления, однако он не создаёт ветра. Работу, производимую при движении воздуха этим градиентом давления, в точности компенсирует противоположная по знаку работа силы тяжести, и воздух находится в равновесном состоянии.
Влажный воздух, поднимаясь, охлаждается, и водяной пар конденсируется. Поэтому давление водяного пара с высотой падает быстрее, чем этого требует условие равновесия. При этом работа, совершаемая градиентом давления над влажным воздухом при его подъёме, в несколько раз превышает работу силы тяжести, действующей на водяной пар. Именно эта разница и создаёт ветер в земной атмосфере. Неравновесное вертикальное распределение водяного пара можно сравнить со сжатой пружиной, которая распрямляется при подъёме влажного воздуха, приводя его в движение. Поэтому конденсационная мощность, связанная с вертикальным подъёмом воздуха, в соответствии с законом сохранения энергии переводится в мощность горизонтальных ветров.
Мощность атмосферной циркуляции определяется локальной скоростью конденсации и, следовательно, осадками. Количественная оценка мощности глобальной циркуляции воздуха, полученная на основе новой теории, прекрасно совпала с накопленными данными наблюдений (о мощности ветровой циркуляции можно независимо судить по наблюдаемым горизонтальным градиентам давления и скоростям ветра).
В области конденсации возникает зона пониженного давления, затягивающая воздух из прилегающих областей. На суше такие устойчивые зоны пониженного давления создаются обширными лесами: влага сохраняется в лесной почве, испаряется с поверхности почвы и листьев и конденсируется над пологом леса. При этом возникает ветер, приносящий влагу с океана.
Новая теория вызвала бурную дискуссию в научном сообществе. Статья, отправленная в журнал Atmospheric Chemistry and Physics
(«Атмосферная химия и физика»), находилась на рецензировании более двух с половиной лет. В итоге редакционная коллегия журнала , снабдив её комментарием редактора (полный текст статьи : стр. 1039–1056, комментарий редактора можно прочитать на стр. 1054). В нём подчёркивается, что публикацию «совершенно нового взгляда на движущую силу атмосферной динамики» следует рассматривать как «призыв к дальнейшему развитию» представленных авторами положений.
Согласно определению, ветер – это горизонтально направленное движение воздушных масс (потоков) на небольшом расстоянии от поверхности земли. Тут все понятно. Более сложный вопрос: что приводит в движение эти воздушные массы, то есть, почему дует ветер?
Влияние гор
Эти системы могут представлять собой некий барьер на пути движения воздушных потоков. Кроме этого, горы во многих случаях сами вызывают ветрообразование. Воздух над взгорьями прогревается сильнее, чем атмосферные массы над низменностями на той же высоте. Это способствует формированию зон пониженного давления над горными хребтами и ветрообразованию. Данный эффект часто провоцирует появление горно-долинных атмосферных движущихся масс. Такие ветры преобладают в областях с пересеченной местностью.
Повышение трения у долинной поверхности приводит к отклонению параллельно направленного воздушного потока на высоту расположенных рядом гор. Это способствует формированию струйного высотного течения. Скорость этого потока может превышать силу окружающего ветра до 45%. Как было выше сказано, горы могут выступать в качестве препятствия. При обходе цепи поток меняет свое направление и силу. Перепады в горных хребтах оказывают существенное влияние на движение ветра. Например, если в горной цепи, которую преодолевает атмосферная масса, есть перевал, то поток проходит его с заметным увеличением скорости. В этом случае работает эффект Бернулли. Необходимо отметить, что даже незначительные перепады высот вызывают колебания Из-за существенного градиента скорости воздуха поток становится турбулентным и продолжает таким оставаться даже за горой на равнине на определенном расстоянии. Такие эффекты представляют в некоторых случаях особое значение. Например, они важны для самолетов, осуществляющих взлет и посадку на горных аэродромах.
Элементарные вопросы чаще всего загоняют в тупик. Вроде бы понимаешь и знаешь, откуда берется ветер, но как это правильно сформулировать и красиво выразить мысль? А если спрашивает ребенок, ситуация значительно усложняется. Ведь у него еще толком не представлений об окружающем мире и познаний в области физики.
