Ученые Пермского Политеха поделились неожиданными фактами о ветре, которых вы еще не знали

За каждым порывом ветра — сложная физика. В основе механизма — игра температур. Солнце прогревает планету неравномерно: там, где жарко, воздух становится легким и поднимается вверх, создавая зону низкого давления. В холодных зонах воздух тяжелеет и сильнее давит на землю. Холодные массы устремляются в теплые области — это движение мы и называем ветром.

Бриз громче урагана

Завывание ветра за окном в ненастную погоду знакомо каждому. Но то, что мы принимаем за голос стихии, на самом деле — результат ее взаимодействия с окружающими предметами.

— Характерный звук возникает не из-за движения как такового, а из-за столкновения воздушных потоков с препятствиями. Обтекая ветки, провода или углы зданий, они создают вихревые дорожки, колебания, которые мы воспринимаем как завывание, гул или свист. А трение о неровные поверхности, например, кроны деревьев, порождает хаотичные пульсации, похожие на шелест или шипение, — рассказывает профессор кафедры «Общая физика» ПНИПУ, доктор физико-математических наук Виктор Криштоп.

Но когда порывы достигают штормовой силы, ветер внезапно «глохнет» для человеческого уха.

— Такое ощущение возникает из-за того, что при шторме вихри становятся крупными, мощными, но скорость колебания молекул воздуха резко падает, из-за чего они ударяют по препятствиям слишком редко, чтобы мы могли это услышать. Энергия звука смещается в область очень низких частот, которые мы уже не воспринимаем, — объясняет Виктор Криштоп.

Благодаря ветрам живут леса Амазонки

Пышные леса Амазонки существуют во многом благодаря пустыне и ветрам. Воздушные потоки переносят через Атлантический океан песок из Сахары, который богат минералами. Так он удобряет тропические почвы.

— В пустыне нагрев настолько силён, что теплый воздух поднимается не плавно, а мощными струями, напоминающими мини-смерчи. Вместе с этим вверх устремляются и мельчайшие частицы пыли. Стоит отметить, что песок в Сахаре сформировался из скелетов древних рыб и водорослей, которые обитали там еще до образования материка. Благодаря этому он богат различными полезными минералами. Пыль преодолевает океан, не оседая, за счет того, что она поднимается на 4–7 километров, где ее подхватывает восточный ветер — пассат. На этой высоте мощные потоки воздуха постоянно «подбрасывают» частицы, не давая им упасть, — объясняет Виктор Криштоп.

Каждый год примерно 22 тысячи тонн сахарского песка, который содержит фосфор, оседает над Южной Америкой.

"Воздушные реки" переносят в 25 раз больше воды, чем Миссисипи

Если думать, что реки текут только по земле, можно недооценить силу атмосферы. В небе существуют гигантские «коридоры» влаги, которые по мощности превосходят крупнейшие водные артерии планеты.

— Мощные ветры концентрируют испарившийся с океана водяной пар в один узкий поток, движущийся со скоростью шторма. Эти узкие, длинные магистрали в нижних слоях атмосферы, которые переносят огромные объемы водяного пара из тропиков в сторону полюсов, называются атмосферными реками. Их протяженность может достигать тысяч километров, а по объему переносимой влаги одна такая «река» способна нести в 25 раз больше воды, чем Миссисипи. Когда эта влажная масса достигает берега и упирается в горы, воздух поднимается вверх, охлаждается, и водяной пар выпадает в виде сильных дождей или снега, — отвечает Виктор Криштоп.

Атмосферные реки обеспечивают более половины всех осадков в некоторых регионах Европы, Новой Зеландии и Южной Америки. А самый известный такой поток даже имеет собственное имя — «Ананасовый экспресс», доставляющий влагу с Гавайев к берегам США.

Вокруг черных дыр в космосе бушуют ветры

Когда речь заходит о черных дырах, воображение обычно рисует объекты, которые только поглощают материю, не отдавая ничего взамен. Однако это не совсем точная картина. Вокруг дыр в межзвездном пространстве всегда присутствует разреженный газ. Падая на них под действием притяжения, он разогревается до чудовищных температур и частично выбрасывается обратно. Эти потоки называются аккреционными ветрами.

— Этот процесс похож на образование водоворота в ванне, только в космических масштабах: притягиваемая материя раскручивается, формируя вокруг дыры плоский быстро вращающийся диск. В нем слои газа трутся друг о друга с бешеной скоростью. От этого выделяется колоссальное тепло — до миллионов градусов. Эта энергия давит на диск с такой силой, что выдувает газ наружу, прямо против притяжения дыры. Это и есть аккреционный ветер — поток газа, который черная дыра не смогла «проглотить», и он вырвался наружу, как пар из кастрюли, если сильно поднять крышку, — отвечает эксперт в области астрономии Пермского Политеха Евгений Бурмистров.

Ветры на Венере дуют в 60 раз быстрее скорости вращения планеты

Венера вращается вокруг своей оси невероятно медленно — день там почти равен земному году. Однако воздушные потоки вокруг нее носятся с огромной скоростью. Это явление, невозможное на нашей планете, называется суперротацией.

— Период вращения Венеры вокруг своей оси составляет 243 земных дня, а её атмосфера совершает полный оборот всего за 4–5 суток, достигая на экваторе скорости около 100 м/с. Это явление связано со сложным взаимодействием солнечного нагрева, атмосферных волн и тепловых приливов, которые постепенно раскручивают атмосферу быстрее самой планеты, как если бы юла, стоящая на месте, раскрутила вокруг себя гигантский вихрь, — рассказывает Евгений Бурмистров.

На Земле такое невозможно: наша планета вращается слишком быстро, и атмосфера постоянно тормозится о горы, леса и океаны. На Венере же значительно меньше неровностей поверхности.

Самый быстрый ветер на Земле — в стратосфере над Гренландией

Рекорды скорости у поверхности планеты часто бьют торнадо и тайфуны, однако настоящий чемпион находится значительно выше. В нижних слоях стратосферы, на высоте около 9–12 километров, где обычно перемещаются реактивные самолеты, существует устойчивое струйное течение. Именно там зафиксированы максимальные скорости ветра на Земле.

— В регионе над Северной Атлантикой сталкиваются два контрастных воздушных потока: холодный арктический воздух и тёплый, приносимый океаническим течением Гольфстрим. Чем больше перепад температур, тем выше скорость воздуха, и именно над Гренландией он достигает пиковых значений, разгоняя струйный поток до 350–400 км/ч — такие скорости регулярно фиксируют пилоты, использующие попутные ветры для экономии топлива, — поделился Виктор Криштоп.

Сильнейший ветер в Солнечной системе дует на Нептуне

В основе любого ветра лежит разница температур: нагретый воздух поднимается, холодный опускается, и возникает движение. Чем слабее нагрев от Солнца, тем меньше перепад — и тем спокойнее должна быть атмосфера. Нептун в 30 раз дальше от главной звезды, чем Земля, и получает в 900 раз меньше энергии. Однако именно эта ледяная планета удерживает абсолютный рекорд скорости ветра в Солнечной системе.

— Этот парадокс объясняется двумя причинами. Во-первых, Нептун вращается очень быстро — один оборот вокруг оси занимает всего 16 часов. Этого достаточно, чтобы закрутить атмосферу в мощные вихри. Во-вторых, у него есть собственный внутренний источник тепла: его недра выделяют в 1,6 раза больше энергии, чем планета получает от Солнца. Этот внутренний обогрев создаёт резкие перепады давления между горячими глубинами и холодными верхними слоями атмосферы, и именно они раскручивают воздушные массы до&nbs 106a p;скоростей около 2000 км/ч, — объясняет Евгений Бурмистров.

Один ураган выделяет больше энергии, чем все электростанции мира

Тропический ураган — это гигантская тепловая машина. За время своей жизни один такой вихрь вырабатывает столько энергии, сколько человечество не сможет произвести, если включит все электростанции планеты одновременно.

— Ураган возникает над океаном, когда вода прогревается выше 26°C. Начинается интенсивное испарение: тёплый влажный воздух поднимается вверх, из-за чего давление у поверхности воды падает. В область низкого давления устремляются новые порции горячего влажного воздуха с океана — и цикл повторяется, раскручивая потоки в гигантскую воронку, — рассказывает Виктор Криштоп.

Тепловая энергия урагана достигает 600 тераватт, что в сотни раз больше суммарной мощности всех мировых электростанций.

— Такую чудовищную силу они обретают из-за того, что постоянно подпитываются именно влажным воздухом из океана — при превращении водяного пара в капли выделяется большое количество тепла. Поэтому, как только ураган выходит на сушу, он постепенно остывает и угасает, — отметил Виктор Криштоп.

Ветер обошел уголь и газ в энергетике

Долгое время уголь, газ и нефть давали больше половины всей электроэнергии в мире. Их сжигали на тепловых электростанциях, чтобы из энергии топлива получалось электричество. В апреле 2026 года ветер и солнце впервые обошли ископаемое топливо. Их совокупная доля достигла 30%, тогда как на природные ресурсы пришлось 28%.

Ключевую роль сыграл весенний пик выработки ветровой энергии в Северном полушарии: мощные сезонные порывы раскрутили турбины так, что возобновляемые источники впервые обогнали углеводороды.

— Это знаковое событие стало возможным благодаря стремительному росту мощностей зеленой энергетики, который продолжается уже несколько лет, и совпало с периодом весеннего пика выработки ветровой энергии в Северном полушарии в текущем году, — отметил Виктор Криштоп.