W powstawaniu wiatru biorą udział dwa podstawowe czynniki: masy powietrza i ciśnienie atmosferyczne. Wiatr powstaje w wyniku ruchu obrotowego planety oraz różnicy temperatur między lądem a morzem. Wiatr zawiera energię kinetyczną (ruch), która jest wykorzystywana przez wiatraki i turbiny wiatrowe, które wytwarzają energię elektryczną.
Wiatr jest w rzeczywistości ruchem powietrza z jednego obszaru do drugiego o różnym ciśnieniu. Dzieje się tak dlatego, że ciepłe powietrze, będąc lżejsze od zimnego, ma tendencję do pokonywania go, tworząc próżnię. Próżnia, którą trzeba wypełnić, aby odpowiedzieć na jedną z podstawowych zasad sił rządzących przyrodą: ciągłe poszukiwanie równowagi. W ten sposób powstaje ruch, zwany również cyrkulacją konwekcyjną, od dołu do góry i odwrotnie. Energia pochodząca z wiatru nazywana jest energią wiatrową. Siła wiatru mierzona jest w węzłach lub kilometrach na godzinę przy użyciu skali Beauforta, która określa prędkość wiatru od bryzy do huraganu.
Jak powstaje wiatr?
Wiatr pochodzi z energii słonecznej jako źródła ciepła; ruch powietrza jest spowodowany głównie wewnętrzną właściwością gazów: gorące powietrze unosi się, a zimne opada. Jest to podstawowa zasada rządząca wytwarzaniem i ruchem wiatru. Różnorodność materiałów i procesów, które powodują ogrzewanie i chłodzenie powietrza w różnych skalach i na różnych wysokościach jest częścią dziedziny nauki zwanej meteorologią.
Pierwsze wyjaśnienie jest nieco uproszczone; w rzeczywistości wariacji, które składają się na wiatr jest znacznie więcej i nawet dzisiaj teorie badające to zjawisko są różne. Powierzchnia ziemi stwarza różne przeszkody dla ruchu mas powietrza, takie jak las, miasto, góry czy morze. Wszystkie te czynniki wpływają na zmiany trajektorii, a przede wszystkim na prędkość i temperaturę wiatru. A jakie są skutki wiatru? Odpowiedź tutaj.
Pomyślmy o masie powietrza poruszającej się i napotykającej górę: dolna część będzie miała tendencję do wznoszenia się, ślizgając się po zboczu góry, a tym samym wypychając powietrze w górę. Podczas tego ruchu pomiędzy molekułami wytwarza się ciśnienie, które powoduje tarcie i w konsekwencji przegrzanie. W tej sytuacji powietrze traci wilgoć w miarę zbliżania się do szczytu. Na szczycie wzniesienia powietrze stanie się bardziej suche, rozpręży się, zwiększy prędkość i zostanie zepchnięte w dół po przeciwnej stronie góry w temperaturze wyższej niż początkowa. Na tym prostym przykładzie możemy zobaczyć, jak wiele zasad fizycznych jest zaangażowanych w powstawanie wiatru.
