ลม

ลมคือการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของอากาศหรือก๊าซ อื่นๆ สัมพันธ์กับพื้นผิวของดาวเคราะห์ลมเกิดขึ้นในหลายระดับ ตั้งแต่ลมพายุ ฝน ฟ้าคะนองที่กินเวลาหลายสิบนาที ไปจนถึงลมท้องถิ่นที่เกิดจากความร้อนของ พื้น ผิวโลกและกินเวลาไม่กี่ชั่วโมง ไปจนถึงลมโลกที่เกิดจากความแตกต่างในการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ระหว่างเขตภูมิอากาศต่างๆบนโลกการศึกษาเกี่ยวกับลมเรียกว่าวิทยาศาสตร์ลม[ 1 ]
สาเหตุหลักสองประการของ การหมุนเวียนของบรรยากาศในระดับใหญ่ได้แก่ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลก และการหมุนของโลก ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์โคริโอลิสในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน การหมุนเวียนของความกด อากาศต่ำเนื่องจากความร้อนเหนือภูมิประเทศและที่ราบสูงสามารถขับเคลื่อน การหมุนเวียนของลม มรสุมได้ ในบริเวณชายฝั่งวัฏจักรของลมทะเล /ลมบกสามารถกำหนดทิศทางลมในท้องถิ่นได้ ในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศหลากหลาย ลมภูเขาและลมหุบเขาอาจเป็นลมหลักได้
โดยทั่วไปแล้ว ลมจะถูกจำแนกตามขนาดเชิงพื้นที่ความเร็วและทิศทาง แรงที่ก่อให้เกิดลม บริเวณที่เกิดลม และผลกระทบของลม ลมมีลักษณะเฉพาะหลายประการ เช่นความเร็ว ( ความเร็วลม ) ความหนาแน่นของก๊าซที่เกี่ยวข้อง และปริมาณพลังงานหรือพลังงานลมในทางอุตุนิยมวิทยาลมมักถูกกล่าวถึงตามความแรงและทิศทางที่ลมพัดมา ข้อกำหนดเกี่ยวกับทิศทางจะอ้างอิงถึงที่ที่ลมพัดมา ดังนั้น ลม 'ตะวันตก' หรือ 'ทิศตะวันตก' จึงพัดจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ลม 'เหนือ' พัดลงใต้ เป็นต้น ซึ่งบางครั้งอาจดูขัดกับสามัญสำนึก
ลมกระโชกแรงที่เกิดขึ้นเป็นช่วงสั้นๆ เรียกว่าลมกระโชก (gusts ) ลมแรงที่เกิดขึ้นเป็นระยะเวลาปานกลาง (ประมาณหนึ่งนาที) เรียกว่าลมพายุ (squall ) ส่วนลมที่พัดเป็นเวลานานจะมีชื่อเรียกต่างๆ กันไปตามความแรงเฉลี่ย เช่นลมเบา (breeze) , ลมแรงจัด (gale) , ลมพายุ (storm) และลมเฮอริเคน (hurricane )
ในอวกาศลมสุริยะคือการเคลื่อนที่ของก๊าซหรืออนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์ผ่านอวกาศ ในขณะที่ลมดาวเคราะห์คือการระเหยของธาตุเคมี เบา จากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ออกสู่อวกาศ ลมที่แรงที่สุดที่สังเกตได้บนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเกิดขึ้นบนดาวเนปจูนและดาวเสาร์
ในอารยธรรมมนุษย์ แนวคิดเรื่องลมได้รับการสำรวจในตำนานมีอิทธิพลต่อเหตุการณ์ในประวัติศาสตร์ ขยายขอบเขตการขนส่งและการสงคราม และเป็นแหล่งพลังงานสำหรับงานเชิงกล ไฟฟ้า และการพักผ่อนหย่อนใจ ลมเป็นพลังงานขับเคลื่อนเรือใบข้ามมหาสมุทรของโลกบอลลูนอากาศร้อนใช้ลมในการเดินทางระยะสั้น และการบินด้วยเครื่องยนต์ใช้ลมเพื่อเพิ่มแรงยกและลดการใช้เชื้อเพลิง บริเวณที่มีลมเฉือนที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศต่างๆ อาจนำไปสู่สถานการณ์อันตรายสำหรับอากาศยาน เมื่อลมแรง ต้นไม้และสิ่งก่อสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นอาจได้รับความเสียหายหรือถูกทำลาย
ลมสามารถสร้างรูปร่างของภูมิประเทศได้ผ่าน กระบวนการทางลมหลายอย่างเช่น การก่อตัวของดินที่อุดมสมบูรณ์ เช่นดินเลสและโดยการกัดเซาะฝุ่นจากทะเลทรายขนาดใหญ่สามารถถูกพัดพาไปได้ไกลจากแหล่งกำเนิดโดยลมประจำถิ่นลมที่พัดแรงขึ้นเนื่องจากภูมิประเทศที่ขรุขระและเกี่ยวข้องกับการพัดพาฝุ่นได้รับการตั้งชื่อเฉพาะในแต่ละภูมิภาคของโลกเนื่องจากมีผลกระทบอย่างมากต่อภูมิภาคเหล่านั้น ลมยังส่งผลต่อการแพร่กระจายของไฟป่า ลมสามารถกระจายเมล็ดพืชต่างๆ ทำให้พืชเหล่านั้นอยู่รอดและแพร่กระจายได้ รวมถึงประชากรแมลงและนกที่บินได้ด้วย เมื่อรวมกับอุณหภูมิที่เย็น ลมจะส่งผลเสียต่อปศุสัตว์ ลมส่งผลต่อปริมาณอาหารของสัตว์ รวมถึงกลยุทธ์การล่าและการป้องกันตัวของพวกมันด้วย
สาเหตุ

ลมเกิดจากความแตกต่างของความดันบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ เมื่อ มี ความแตกต่างของความดันบรรยากาศอากาศจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความดันสูงไปยังบริเวณที่มีความดันต่ำ ส่งผลให้เกิดลมที่มีความเร็วต่างกัน บนดาวเคราะห์ที่หมุน อากาศจะถูกเบี่ยงเบนโดยผลของโคริโอลิสยกเว้นบริเวณเส้นศูนย์สูตรพอดี ในระดับโลก ปัจจัยขับเคลื่อนหลักสองประการของรูปแบบลมขนาดใหญ่ ( การหมุนเวียนของบรรยากาศ ) คือ ความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลก (ความแตกต่างในการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่นำไปสู่แรงลอยตัว ) และการหมุนของดาวเคราะห์นอกเขตร้อนและเหนือระดับพื้นผิวโลกเนื่องจากแรงเสียดทานของพื้นผิว ลมขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะเข้าสู่สมดุลทางธรณีภาค ใกล้พื้นผิวโลกแรงเสียดทานทำให้ลมพัดช้ากว่าปกติ แรงเสียดทานของพื้นผิวยังทำให้ลมพัดเข้าสู่บริเวณที่มีความดันต่ำมากขึ้น[ 2 ] [ 3 ]
ลมที่กำหนดโดยสมดุลของแรงทางกายภาพถูกนำมาใช้ในการแยกส่วนและการวิเคราะห์โปรไฟล์ลม มีประโยชน์ในการทำให้สมการการเคลื่อนที่ของ บรรยากาศง่ายขึ้น และสำหรับการให้เหตุผลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับการกระจายตัวในแนวนอนและแนวตั้งของลมแนวนอน ส่วนประกอบของ ลมจีโอสโทรฟิกเป็นผลมาจากสมดุลระหว่างแรงโคริโอลิสและแรงไล่ระดับความดัน มันไหลขนานกับเส้นไอโซบาร์และประมาณการไหลเหนือชั้นขอบเขตบรรยากาศในละติจูดกลาง[ 4 ]ลมความร้อนคือความแตกต่างของลมจีโอสโทรฟิกระหว่างสองระดับในบรรยากาศ มันมีอยู่เฉพาะในบรรยากาศที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิ ในแนว นอน[ 5 ] ส่วนประกอบ ของลมอะจีโอสโทรฟิกคือความแตกต่างระหว่างลมจริงและลมจีโอสโทรฟิก ซึ่งเป็นสาเหตุของการ "เติมเต็ม" อากาศในพายุไซโคลนเมื่อเวลาผ่านไป[ 6 ]ลมไล่ระดับคล้ายกับลมจีโอสโทรฟิก แต่ยังรวมถึงแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (หรือความเร่งสู่ศูนย์กลาง ) ด้วย[ 7 ]
การวัด
ทิศทางลมมักจะแสดงในแง่ของทิศทางที่ลมพัดมา ตัวอย่างเช่น ลม เหนือพัดจากทิศเหนือไปทิศใต้[ 8 ]กังหันลม จะหมุนเพื่อระบุทิศทางลม [ 9 ]ที่สนามบินถุงลม บอกทิศทางลมจะระบุ ทิศทางลมและยังสามารถใช้เพื่อประมาณความเร็วลมโดยดูจากมุมการแขวนได้อีกด้วย[ 10 ]ความเร็วลมวัดโดยใช้เครื่องวัดความเร็ว ลม ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ถ้วยหมุนหรือใบพัด เมื่อต้องการความถี่ในการวัดสูง (เช่น ในงานวิจัย) สามารถวัดลมได้จากความเร็วในการแพร่กระจายของ สัญญาณ อัลตราซาวนด์หรือจากผลของการระบายอากาศต่อความต้านทานของลวดที่ร้อน[ 11 ]เครื่องวัดความเร็วลมอีกประเภทหนึ่งใช้ท่อพิโทต์ซึ่งใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของความดันระหว่างท่อด้านในและท่อด้านนอกที่สัมผัสกับลมเพื่อกำหนดความดันไดนามิก ซึ่งจะนำมาใช้คำนวณความเร็วลม[ 12 ]
ความเร็วลมที่คงที่ได้รับการรายงานทั่วโลกที่ ความสูง 10 เมตร (33 ฟุต)และเฉลี่ยในช่วงเวลา 10 นาที สหรัฐอเมริการายงานความเร็วลมโดยเฉลี่ย 1 นาทีสำหรับพายุหมุนเขตร้อน[ 13 ]และเฉลี่ย 2 นาทีในการสังเกตการณ์สภาพอากาศ[ 14 ]อินเดียโดยทั่วไปรายงานความเร็วลมโดยเฉลี่ย 3 นาที[ 15 ]การทราบค่าเฉลี่ยการสุ่มตัวอย่างลมมีความสำคัญ เนื่องจากค่าของความเร็วลมที่คงที่หนึ่งนาทีโดยทั่วไปจะมากกว่าความเร็วลมที่คงที่สิบนาทีถึง 14% [ 16 ]ลมกระโชกแรงความเร็วสูงในช่วงสั้นๆ เรียกว่าลมกระโชก (wind gust ) คำจำกัดความทางเทคนิคอย่างหนึ่งของลมกระโชกคือ: ค่าสูงสุดที่เกินความเร็วลมต่ำสุดที่วัดได้ในช่วงเวลาสิบนาที10 นอต (19 กม./ชม.; 12 ไมล์/ชม.)เป็นเวลาหลายวินาทีพายุฝนฟ้าคะนอง (squall)คือการเพิ่มขึ้นของความเร็วลมเหนือเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งกินเวลาหนึ่งนาทีหรือมากกว่านั้น
เพื่อกำหนดทิศทางลมในระดับสูงเรดิโอซอนด์จะกำหนดความเร็วลมโดยใช้GPS การนำทาง ด้วยคลื่นวิทยุหรือ การติดตาม ด้วยเรดาร์ของโพรบ[ 17 ]หรืออีกทางหนึ่ง สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของ ตำแหน่ง บอลลูนตรวจอากาศ หลัก จากพื้นดินได้ด้วยสายตาโดยใช้ธีโอโดไลต์ [ 18 ] เทคนิคการตรวจวัดระยะไกลสำหรับลม ได้แก่SODAR ไลดาร์ดอปเปลอร์และเรดาร์ ซึ่งสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงดอปเปลอร์ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระเจิงหรือสะท้อนจากละออง ลอย หรือโมเลกุล ที่แขวนลอยอยู่ และเรดิโอมิเตอร์และเรดาร์สามารถใช้ในการวัดความขรุขระของพื้นผิวมหาสมุทรจากอวกาศหรือเครื่องบิน ความขรุขระของมหาสมุทรสามารถใช้ในการประมาณความเร็วลมใกล้กับผิวน้ำทะเลเหนือมหาสมุทร ภาพถ่ายดาวเทียมวงโคจรคงที่สามารถใช้ในการประมาณลมที่ยอดเมฆโดยพิจารณาจากระยะทางที่เมฆเคลื่อนที่จากภาพหนึ่งไปยังอีกภาพหนึ่งวิศวกรรมลมอธิบายถึงการศึกษาผลกระทบของลมต่อสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้น รวมถึงอาคาร สะพาน และวัตถุเทียมอื่นๆ
นางแบบ
แบบจำลองสามารถให้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาเกี่ยวกับการไหลของอากาศได้ ข้อมูลเชิงพื้นที่สามารถได้มาจากการประมาณค่าแบบสอดแทรก (interpolation) ของข้อมูลจากสถานีวัดต่างๆ ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณข้อมูลในแนวนอนได้ หรืออีกทางหนึ่ง สามารถใช้ข้อมูลโปรไฟล์ เช่นโปรไฟล์ลมแบบลอการิทึม เพื่อหาข้อมูลในแนวตั้งได้
โดยทั่วไป ข้อมูลเชิงเวลาจะถูกคำนวณโดยการแก้สมการ Navier-Stokesภายใน แบบจำลอง การพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลขซึ่งสร้างข้อมูลทั่วโลกสำหรับแบบจำลองการหมุนเวียนทั่วไปหรือข้อมูลเฉพาะภูมิภาค การคำนวณสนามลมได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่นความแตกต่างของรังสีการหมุนของโลกและแรงเสียดทานเป็นต้น[ 19 ]การแก้สมการ Navier-Stokes เป็นกระบวนการเชิงตัวเลขที่ใช้เวลานาน แต่ เทคนิค การเรียนรู้ของเครื่องสามารถช่วยเร่งเวลาในการคำนวณได้[ 20 ]
แบบจำลองการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลขได้พัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพลวัตของบรรยากาศไปอย่างมาก และกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการพยากรณ์อากาศและ การวิจัย ด้านภูมิอากาศด้วยการใช้ประโยชน์จากข้อมูลทั้งเชิงพื้นที่และเวลา แบบจำลองเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์และทำนายรูปแบบลมในระดับโลกและระดับภูมิภาค ซึ่งมีส่วนช่วยให้เราเข้าใจระบบบรรยากาศที่ซับซ้อนของโลกได้ดียิ่งขึ้น
มาตราแรงลม
ในอดีตมาตราความแรงลมโบฟอร์ตซึ่งสร้างโดยฟรานซิส โบฟอร์ตให้คำอธิบายเชิงประจักษ์เกี่ยวกับความเร็วลมโดยอิงจากสภาพทะเลที่สังเกตได้ เดิมทีเป็นมาตรา 13 ระดับ (0 – 12) แต่ในช่วงทศวรรษ 1940 มาตรานี้ได้ขยายเป็น 18 ระดับ (0 – 17) [ 21 ]มีคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้แยกแยะลมที่มีความเร็วเฉลี่ยต่างกัน เช่น ลมเบา ลมแรง พายุ หรือพายุเฮอริเคน ภายในมาตราโบฟอร์ต ลมแรงระดับพายุอยู่ระหว่าง28 นอต (52 กม./ชม.)และ55 นอต (102 กม./ชม.)โดยมีคำคุณศัพท์นำหน้า เช่น ปานกลาง แรง รุนแรง และมาก ใช้เพื่อแยกแยะความแรงของลมภายในประเภทลมแรง[ 22 ]พายุมีลม ตั้งแต่ 56 นอต (104 กม./ชม.)ถึง63 นอต (117 กม./ชม. ) [ 23 ]คำศัพท์สำหรับพายุหมุนเขตร้อนแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาคทั่วโลก แอ่งมหาสมุทรส่วนใหญ่ใช้ความเร็วลมเฉลี่ยในการกำหนดประเภทของพายุหมุนเขตร้อน ด้านล่างนี้คือสรุปการจำแนกประเภทที่ใช้โดยศูนย์อุตุนิยมวิทยาเฉพาะทางระดับภูมิภาคทั่วโลก:
| การจำแนกประเภทลมทั่วไป | การจำแนกประเภทพายุหมุนเขตร้อน (ความเร็วลมทั้งหมดเป็นค่าเฉลี่ย 10 นาที) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| มาตราโบฟอร์ต[ 21 ] | ลมแรงต่อเนื่อง 10 นาที | เงื่อนไขทั่วไป[ 24 ] | มหาสมุทรอินเดียเหนือIMD | มหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้MF | ภูมิภาคออสเตรเลียแปซิฟิกใต้ BoM , BMKG , FMS , MSNZ | แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือJMA | แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือJTWC | NHCและCPHCประจำมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือและมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ | |
| ( ปม ) | ( กม./ชม. ) | ||||||||
| 0 | <1 | <2 | เงียบสงบ | บริเวณความกดอากาศต่ำ | ความแปรปรวนในเขตร้อน | ความกด อากาศต่ำเขตร้อนพายุดีเปรสชันเขตร้อน | พายุหมุนเขตร้อน | พายุหมุนเขตร้อน | พายุหมุนเขตร้อน |
| 1 | 1–3 | 2–6 | อากาศเบา | ||||||
| 2 | 4–6 | 7–11 | ลมเบาๆ | ||||||
| 3 | 7–10 | 13–19 | สายลมเบาๆ | ||||||
| 4 | 11–16 | 20–30 | ลมพัดปานกลาง | ||||||
| 5 | 17–21 | 31–39 | ลมสดชื่น | ภาวะซึมเศร้า | |||||
| 6 | 22–27 | 41–50 | ลมแรง | ||||||
| 7 | 28–29 | 52–54 | ลมแรงปานกลาง | ภาวะซึมเศร้าอย่างรุนแรง | พายุหมุนเขตร้อน | ||||
| 30–33 | 56–61 | ||||||||
| 8 | 34–40 | 63–74 | ลมแรง | พายุหมุน | พายุโซนร้อนระดับปานกลาง | พายุหมุนเขตร้อน (1) | พายุโซนร้อน | พายุโซนร้อน | พายุโซนร้อน |
| 9 | 41–47 | 76–87 | ลมพายุแรง | ||||||
| 10 | 48–55 | 89–102 | พายุทั้งลูก | พายุไซโคลนรุนแรง | พายุโซนร้อนรุนแรง | พายุหมุนเขตร้อน (2) | พายุโซนร้อนรุนแรง | ||
| 11 | 56–63 | 104–117 | พายุ | ||||||
| 12 | 64–72 | 119–133 | พายุเฮอริเคน | พายุหมุนรุนแรงมาก | พายุหมุนเขตร้อน | พายุหมุนเขตร้อนรุนแรง (3) | ไต้ฝุ่น | ไต้ฝุ่น | พายุเฮอริเคน (1) |
| 13 | 73–85 | 135–157 | พายุเฮอริเคน (2) | ||||||
| 14 | 86–89 | 159–165 | พายุหมุนเขตร้อนรุนแรง (4) | พายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ (3) | |||||
| 15 | 90–99 | 167–183 | พายุหมุนเขตร้อนรุนแรง | ||||||
| 16 | 100–106 | 185–196 | พายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ (4) | ||||||
| 17 | 107–114 | 198–211 | พายุหมุนเขตร้อนรุนแรง (5) | ||||||
| 115–119 | 213–220 | พายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงมาก | ซูเปอร์ไต้ฝุ่น | ||||||
| >120 | >222 | พายุไซโคลนระดับรุนแรง | พายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ (5) | ||||||
มาตราฟูจิตะแบบปรับปรุง
มาตราฟูจิตะที่ปรับปรุงแล้ว (มาตรา EF) ประเมินความรุนแรงของพายุทอร์นาโดโดยใช้ความเสียหายเพื่อประเมินความเร็วลม มีทั้งหมดหกระดับ ตั้งแต่ความเสียหายที่มองเห็นได้ไปจนถึงการทำลายล้างโดยสมบูรณ์ มีการใช้ในสหรัฐอเมริกาและในบางประเทศอื่น ๆ รวมถึงแคนาดาและฝรั่งเศส โดยมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย[ 25 ]
แบบจำลองสถานี

แบบจำลองสถานีที่แสดงบนแผนที่สภาพอากาศ พื้นผิว ใช้สัญลักษณ์แสดงทิศทางและความเร็วลม โดยสัญลักษณ์แสดงความเร็วลมจะแสดงด้วย "ธง" ที่ปลายสัญลักษณ์
- แต่ละครึ่งของธงแสดงถึงความเร็วลม5 นอต (9.3 กิโลเมตรต่อชั่วโมง; 5.8 ไมล์ต่อชั่วโมง)
- ธงแต่ละผืนที่กางเต็มผืนแสดงถึงความเร็วลม10 นอต (19 กิโลเมตรต่อชั่วโมง; 12 ไมล์ต่อชั่วโมง)
- ธงแต่ละอัน(สามเหลี่ยมทึบ) แสดงถึงความเร็วลม50 นอต (93 กม./ชม.; 58 ไมล์/ชม.) [ 26 ]
ลมจะถูกแสดงโดยพัดมาจากทิศทางที่ลูกศรชี้ ดังนั้น ลมตะวันออกเฉียงเหนือจะถูกแสดงด้วยเส้นที่ลากจากวงกลมเมฆไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ โดยมีธงแสดงความเร็วลมที่ปลายด้านตะวันออกเฉียงเหนือของเส้นนี้[ 27 ]เมื่อพล็อตลงบนแผนที่แล้ว การวิเคราะห์เส้นไอโซแทค (เส้นที่มีความเร็วลมเท่ากัน) สามารถทำได้ เส้นไอโซแทคมีประโยชน์อย่างยิ่งในการวินิจฉัยตำแหน่งของกระแสลมกรดบนแผนภูมิความดันคงที่ระดับสูง และมักจะอยู่ที่ ระดับ 300 hPa หรือสูงกว่า [ 28 ]
ภูมิอากาศวิทยาโลก


โดยเฉลี่ยแล้ว ลมตะวันออกจะพัดเด่นในบริเวณขั้วโลก ลมตะวันตกพัดผ่านบริเวณละติจูดกลางของโลก ทางเหนือของสันความกดอากาศสูงกึ่งเขตร้อนในขณะที่ลมตะวันออกจะพัดเด่นอีกครั้ง ใน เขตร้อน
ใต้สันเขากึ่งเขตร้อนโดยตรงคือบริเวณลมสงบหรือละติจูดม้าซึ่งมีลมเบา ทะเลทรายหลายแห่งของโลกตั้งอยู่ใกล้ละติจูดเฉลี่ยของสันเขากึ่งเขตร้อน ซึ่งการลดระดับลงจะช่วยลดความชื้นสัมพัทธ์ของมวลอากาศ[ 29 ]ลมที่แรงที่สุดจะอยู่ในละติจูดกลางซึ่งอากาศเย็นจากขั้วโลกมาพบกับอากาศอุ่นจากเขตร้อน
เขตร้อน
ลมค้า (เรียกอีกอย่างว่าลมค้า) คือรูปแบบ ลมพื้นผิว ตะวันออกที่พบได้ทั่วไปในเขตร้อนไปทางเส้นศูนย์สูตรของโลก[ 30 ]ลมค้าส่วนใหญ่พัดมาจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือในซีกโลกเหนือและจากทิศตะวันออกเฉียงใต้ในซีกโลกใต้[ 31 ]ลมค้าทำหน้าที่เป็นกระแสนำทางสำหรับพายุหมุนเขตร้อนที่ก่อตัวขึ้นเหนือมหาสมุทรของโลก[ 32 ]ลมค้ายังพัดพาฝุ่นจากแอฟริกาไปทางทิศตะวันตกข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังทะเลแคริบเบียน รวมถึงบางส่วนของอเมริกาเหนือตะวันออกเฉียงใต้ด้วย[ 33 ]
มรสุมคือลมประจำฤดูกาลที่พัดต่อเนื่องเป็นเวลาหลายเดือนในเขตร้อน คำนี้ถูกใช้ครั้งแรกในภาษาอังกฤษในอินเดียบังกลาเทศปากีสถาน และประเทศเพื่อนบ้าน เพื่ออ้างถึงลมประจำฤดูกาลขนาดใหญ่ที่พัดมาจากมหาสมุทรอินเดียและทะเลอาหรับทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งนำฝนตกหนักมาสู่พื้นที่[ 34 ]การเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลกจะเร่งขึ้นโดยการพัฒนาของระบบความกดอากาศต่ำจากความร้อนเหนือทวีปเอเชีย แอฟริกา และอเมริกาเหนือในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงกรกฎาคม และเหนือออสเตรเลียในเดือนธันวาคม[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]
ลมตะวันตกและผลกระทบของมัน

ลมตะวันตกหรือลมตะวันตกที่พัดประจำคือลมที่พัดประจำในละติจูดกลางระหว่าง 35 ถึง 65 องศาลมที่พัดประจำเหล่านี้พัดจากทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออก[ 38 ] [ 39 ]และนำพาพายุหมุนนอกเขตร้อนไปในลักษณะทั่วไปเช่นนี้ ลมส่วนใหญ่พัดมาจากทิศตะวันตกเฉียงใต้ในซีกโลกเหนือและจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือในซีกโลกใต้[ 31 ]ลมเหล่านี้จะแรงที่สุดในฤดูหนาวเมื่อความดันเหนือขั้วโลกต่ำกว่า และอ่อนที่สุดในฤดูร้อนเมื่อความดันเหนือขั้วโลกสูงกว่า[ 40 ]
ร่วมกับลมค้าขายลมตะวันตกทำให้เกิดเส้นทางการค้าแบบไป-กลับสำหรับเรือใบที่แล่นข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกและแปซิฟิก เนื่องจากลมตะวันตกนำไปสู่การพัฒนาของกระแสน้ำในมหาสมุทรที่แรงทางด้านตะวันตกของมหาสมุทรในทั้งสองซีกโลกผ่านกระบวนการ เพิ่มความรุนแรง ทางตะวันตก[ 41 ]กระแสน้ำในมหาสมุทรทางตะวันตกเหล่านี้ขนส่งน้ำอุ่นกึ่งเขตร้อนไปยังขั้วโลก ลมตะวันตกอาจมีความแรงเป็นพิเศษ โดยเฉพาะในซีกโลกใต้ ซึ่งมีพื้นที่ดินน้อยกว่าในละติจูดกลาง ทำให้รูปแบบการไหลขยายตัวน้อยลง ซึ่งจะทำให้ลมช้าลง ลมตะวันตกที่แรงที่สุดในละติจูดกลางอยู่ในแถบที่เรียกว่าRoaring Fortiesซึ่งอยู่ระหว่างละติจูด40ถึง50 องศาใต้ ของเส้นศูนย์สูตร[ 42 ]ลมตะวันตกมีบทบาทสำคัญในการพัดพาน้ำและลมอุ่นจากเส้นศูนย์สูตรไปยังชายฝั่งตะวันตกของทวีป[ 43 ] [ 44 ]โดยเฉพาะในซีกโลกใต้เนื่องจากมีพื้นที่มหาสมุทรกว้างใหญ่
ลมตะวันออกขั้วโลก
ลมตะวันออกขั้วโลก หรือที่รู้จักกันในชื่อเซลล์โพลาร์แฮดลีย์ เป็นลมประจำที่แห้งและเย็นซึ่งพัดมาจากบริเวณความกดอากาศสูงของขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ไปยังบริเวณความกดอากาศต่ำภายในลมตะวันตกที่ละติจูดสูง ต่างจากลมตะวันตก ลมประจำเหล่านี้พัดจากตะวันออกไปตะวันตก และมักจะอ่อนและไม่สม่ำเสมอ[ 45 ]เนื่องจากมุมของดวงอาทิตย์ต่ำ อากาศเย็นจึงสะสมและลดลงที่ขั้วโลก ทำให้เกิดบริเวณความกดอากาศสูงที่พื้นผิว บังคับให้อากาศไหลออกไปทางเส้นศูนย์สูตร[ 46 ]การไหลออกนั้นถูกเบี่ยงเบนไปทางตะวันตกโดยผลของโคริโอลิส
ข้อควรพิจารณาในระดับท้องถิ่น

ลมทะเลและลมบก

ในบริเวณชายฝั่ง ลมทะเลและลมบกอาจเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดทิศทางลมประจำพื้นที่ ทะเลจะได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ช้ากว่าเนื่องจากน้ำมีความร้อนจำเพาะมากกว่าพื้นดิน เมื่ออุณหภูมิของพื้นผิวบกสูงขึ้น พื้นดินจะให้ความร้อนแก่อากาศด้านบนโดยการนำความร้อน อากาศอุ่นมีความหนาแน่นน้อยกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบจึงลอยขึ้น[ 47 ]อากาศที่เย็นกว่าเหนือทะเล ซึ่งขณะนี้มีความดันระดับน้ำทะเล สูงกว่า จะไหลเข้าสู่แผ่นดินในบริเวณที่มีความดันต่ำกว่า ทำให้เกิดลมเย็นใกล้ชายฝั่ง ลมตามแนวชายฝั่งที่พัดมาจะทำให้ลมทะเลแรงขึ้นหรืออ่อนลง ขึ้นอยู่กับทิศทางของลมทะเลเมื่อเทียบกับแรงโคริโอลิส[ 48 ]
ในเวลากลางคืน พื้นดินจะเย็นตัวลงเร็วกว่ามหาสมุทรเนื่องจากความแตกต่างของค่าความร้อนจำเพาะ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินี้ทำให้ลมทะเลในเวลากลางวันสลายไป เมื่ออุณหภูมิบนบกเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมินอกชายฝั่ง ความดันเหนือผิวน้ำจะต่ำกว่าความดันเหนือพื้นดิน ทำให้เกิดลมบกขึ้น ตราบใดที่ลมบนบกไม่แรงพอที่จะต้านทานได้[ 49 ]
ใกล้ภูเขา

เหนือพื้นผิวที่สูงขึ้น ความร้อนของพื้นดินจะมากกว่าความร้อนของอากาศโดยรอบที่ระดับความสูงเดียวกันเหนือระดับน้ำทะเลทำให้เกิดความกดอากาศต่ำจากความร้อนที่เกี่ยวข้องกับภูมิประเทศ และเสริมความกดอากาศต่ำจากความร้อนใดๆ ที่อาจมีอยู่[ 50 ] [ 51 ]และเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของลมในภูมิภาค ในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศ ขรุขระ ซึ่งขัดขวางการไหลของลมอย่างมาก การไหลเวียนของลมระหว่างภูเขาและหุบเขาเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดลมประจำถิ่น เนินเขาและหุบเขาทำให้การไหลของอากาศบิดเบี้ยวอย่างมากโดยการเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างบรรยากาศและพื้นดินโดยทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางทางกายภาพต่อการไหล ทำให้ลมเบี่ยงเบนขนานกับเทือกเขาที่อยู่เหนือภูมิประเทศ ซึ่งเรียกว่ากระแสลมขวาง (barrier jet ) กระแสลมขวางนี้สามารถเพิ่มความเร็วลมระดับต่ำได้ถึง 45% [ 52 ]ทิศทางลมยังเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากรูปทรงของพื้นดิน[ 53 ]
หากมีช่องเขาในเทือกเขา ลมจะพัดผ่านช่องเขาด้วยความเร็วสูงเนื่องจากหลักการของเบอร์นูลลีที่อธิบายความสัมพันธ์ผกผันระหว่างความเร็วและความดัน กระแสลมอาจยังคงปั่นป่วนและไม่แน่นอนเป็นระยะทางไกลลงไปตามลมสู่พื้นที่ราบ สภาพเช่นนี้เป็นอันตรายต่อเครื่องบิน ที่กำลังขึ้นและ ลง[ 53 ]ลมเย็นที่พัดผ่านช่องเขาได้รับการตั้งชื่อตามภูมิภาค ในอเมริกากลาง ตัวอย่างเช่นลมปาปาโยลมปานามาและลมเตฮัวโนในยุโรป ลมที่คล้ายกันนี้รู้จักกันในชื่อโบราทรามอนเทนและมิสทรัลเมื่อลมเหล่านี้พัดผ่านผืนน้ำเปิด จะทำให้ชั้นบนของมหาสมุทรผสมกันมากขึ้น ส่งผลให้น้ำเย็นที่อุดมไปด้วยสารอาหารขึ้นสู่ผิวน้ำ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสิ่งมีชีวิตในทะเล[ 54 ]
ในพื้นที่ภูเขา การบิดเบือนของกระแสลมในท้องถิ่นจะรุนแรงขึ้น ภูมิประเทศที่ขรุขระรวมกันทำให้เกิดรูปแบบการไหลที่ไม่สามารถคาดเดาได้และความปั่นป่วน เช่นกระแสลมหมุนซึ่งอาจมีเมฆรูปเลนส์ อยู่ด้านบน กระแสลม ขึ้นแรงกระแสลมลง และกระแสลมหมุนวนเกิดขึ้นเมื่ออากาศไหลผ่านเนินเขาและลงหุบเขา ฝน ตกเนื่องจาก ภูมิประเทศเกิดขึ้นทาง ด้าน ที่ รับ ลมของภูเขา และเกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศที่ยกตัวขึ้นของกระแสอากาศชื้นขนาดใหญ่ข้ามสันเขา หรือที่เรียกว่าการไหลขึ้นเนิน ส่งผลให้เกิด การเย็น ตัวแบบอะเดียแบติกและการควบแน่น ในพื้นที่ภูเขาของโลกที่ได้รับลมค่อนข้างคงที่ (เช่น ลมค้า) โดยทั่วไปแล้วสภาพอากาศที่ชื้นกว่าจะเกิดขึ้นทางด้านที่รับลมของภูเขามากกว่าด้านที่อยู่ใต้ลมหรือด้านท้ายลม ความชื้นถูกกำจัดออกไปโดยการยกตัวเนื่องจากภูมิประเทศ ทำให้มีอากาศแห้งกว่าทางด้านที่อยู่ใต้ลมซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอุ่นกว่าและเกิดเงาฝน[ 55 ]
ลมที่พัดผ่านภูเขาลงสู่พื้นที่ระดับต่ำกว่าเรียกว่าลมลงเนิน ลมเหล่านี้อบอุ่นและแห้ง ในยุโรปทางทิศใต้ของเทือกเขาแอลป์ ลม เหล่า นี้เรียกว่าโฟห์น (foehn ) ในโปแลนด์ ตัวอย่างเช่น ฮัลนี ไวเตอร์ (halny wiatr) ในอาร์เจนตินา ชื่อท้องถิ่นของลมลงเนินคือซอนดา (zonda ) ในชวา ชื่อท้องถิ่นของลมดังกล่าวคือ คอมบัง (koembang) ในนิวซีแลนด์ ลมเหล่านี้เรียกว่านอร์เวสต์ อาร์ช (Nor'west arch ) และมาพร้อมกับการก่อตัวของเมฆที่ตั้งชื่อตาม ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้กับงานศิลปะมาหลายปี[ 56 ]ในที่ราบใหญ่ของสหรัฐอเมริกา ลมเหล่านี้เรียกว่าชินุก (chinook ) ลมลงเนินยังเกิดขึ้นในเชิงเขาของเทือกเขาแอปปาเลเชียนในสหรัฐอเมริกา[ 57 ]และอาจมีแรงเท่ากับลมลงเนินอื่นๆ[ 58 ]และผิดปกติเมื่อเทียบกับลมโฟห์น อื่นๆ ตรงที่ความชื้นสัมพัทธ์มักเปลี่ยนแปลงน้อยเนื่องจากความชื้นที่เพิ่มขึ้นในมวลอากาศต้นกำเนิด[ 59 ]ในแคลิฟอร์เนีย ลมที่พัดลงเนินจะถูกส่งผ่านช่องเขา ซึ่งทำให้ผลกระทบของลมรุนแรงขึ้น ตัวอย่างเช่น ลมซานตาอานาและ ลม ซันดาวเนอร์ความเร็วลมในช่วงที่มีลมพัดลงเนินอาจเกิน160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (99 ไมล์ ต่อชั่วโมง ) [ 60 ]
เฉือน
การเปลี่ยนแปลงความเร็วลม (wind shear) ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงความชันของลม (wind gradient ) คือความแตกต่างของความเร็วและทิศทางลมในระยะทางสั้นๆ ในชั้นบรรยากาศของโลก[ 61 ]การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมสามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบในแนวดิ่งและแนวนอน โดยการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมในแนวนอนจะพบเห็นได้ตามแนวปะทะอากาศและใกล้ชายฝั่ง[ 62 ]และการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมในแนวดิ่งมักจะพบเห็นได้ใกล้พื้นผิว[ 63 ]แม้ว่าจะพบเห็นได้ในระดับที่สูงขึ้นในชั้นบรรยากาศใกล้กับกระแสลมระดับสูงและเขตแนวปะทะอากาศด้านบนด้วย[ 64 ]
ลมเฉือนเป็น ปรากฏการณ์ ทางอุตุนิยมวิทยาขนาดเล็กที่เกิดขึ้นในระยะทางสั้นๆ แต่สามารถเชื่อมโยงกับ ลักษณะสภาพอากาศ ระดับกลางหรือระดับซินอปติกเช่นแนวพายุฝนฟ้าคะนองและ แนวปะทะ อากาศเย็น ได้ โดยทั่วไปจะพบเห็นได้ใกล้กับไมโครเบิร์สต์และดาวน์เบิร์สต์ที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนอง [ 65 ]แนวปะทะอากาศ บริเวณที่มีลมระดับต่ำสูงกว่าปกติที่เรียกว่าลมระดับต่ำ ใกล้ภูเขา[ 53 ]การผกผันของรังสีที่เกิดขึ้นเนื่องจากท้องฟ้าแจ่มใสและลมสงบ อาคาร[ 66 ] กังหันลม[ 67 ]และเรือใบ[ 68 ]ลมเฉือนมีผลกระทบอย่างมากต่อการควบคุมเครื่องบินระหว่างการขึ้นและลงจอด[ 69 ]และเป็นสาเหตุสำคัญของอุบัติเหตุเครื่องบินที่ทำให้มีผู้เสียชีวิตจำนวนมากในสหรัฐอเมริกา[ 65 ]
การเคลื่อนที่ของเสียงผ่านชั้นบรรยากาศได้รับผลกระทบจากแรงเฉือนของลม ซึ่งสามารถเบี่ยงเบนหน้าคลื่น ทำให้ได้ยินเสียงในบริเวณที่ปกติจะไม่ได้ยิน หรือในทางกลับกัน[ 70 ]แรงเฉือนของลมในแนวดิ่งที่รุนแรงภายในชั้นโทรโพสเฟียร์ยังยับยั้งการพัฒนาของพายุหมุนเขตร้อน[ 71 ]แต่ช่วยจัดระเบียบพายุฝนฟ้าคะนองแต่ละลูกให้มีวงจรชีวิตที่ยาวนานขึ้น ซึ่งสามารถก่อให้เกิดสภาพอากาศรุนแรงได้ [ 72 ] แนวคิดลมความร้อนอธิบายว่าความแตกต่างของความเร็วลมตามความสูงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิในแนวนอน และอธิบายถึงการมีอยู่ของกระแสลมกรด[ 73 ]
ในอารยธรรม
ศาสนา
ลมซึ่งเป็นพลังธรรมชาติ มักถูกทำให้เป็นบุคคลในรูป ของ เทพเจ้าแห่งลม หนึ่งองค์หรือมากกว่า หรือเป็นการแสดงออกถึงสิ่งเหนือธรรมชาติในหลายวัฒนธรรมวายุเป็น เทพเจ้าแห่งลมของ ศาสนาเวทและฮินดู[ 74 ] [ 75 ]เทพเจ้าแห่งลมของกรีก ได้แก่โบเรียสโนทัสยูรัสและเซฟิรัส [ 75 ] เอโอลัส ซึ่งในการตีความที่แตกต่างกันคือผู้ปกครองหรือผู้ดูแลลมทั้งสี่ ยังได้รับการอธิบายว่าเป็นแอสทราเออุสเทพเจ้าแห่งพลบค่ำผู้ให้กำเนิดลมทั้งสี่กับอีออสเทพธิดาแห่งรุ่งอรุณชาวกรีกโบราณยังสังเกตการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของลม ดังที่เห็นได้จากหอคอยแห่งลมในเอเธนส์[ 75 ] เวนติเป็นเทพเจ้าแห่งลมของโรมัน[ 76 ]ฟูจินเป็นเทพเจ้าแห่งลมของญี่ปุ่นและเป็นหนึ่งใน เทพเจ้า ชินโต ที่เก่าแก่ที่สุด ตามตำนานกล่าวว่า เขาอยู่ร่วมในการสร้างโลกและ เป็นคนแรกที่ปล่อยลมออกจากถุงของเขาเพื่อชำระล้างหมอกออกจากโลก[ 77 ]ในเทพปกรณัมของชาวนอร์ส Njörðr คือเทพเจ้าแห่งลม[ 75 ]นอกจากนี้ยังมี dvärgar ( คนแคระชาวนอร์ส ) สี่ตน ชื่อNorðri, Suðri, Austri และ Vestriและ กวาง สี่ตัวของ Yggdrasil อาจ เป็นตัวแทนของลมทั้งสี่ทิศ และขนานไปกับเทพเจ้าแห่งลมของกรีกทั้งสี่[ 78 ] Stribogคือชื่อของเทพเจ้าแห่งลม ท้องฟ้า และอากาศของชาวสลาฟ กล่าวกันว่าเขาเป็นบรรพบุรุษ (ปู่) ของลมในแปดทิศ[ 75 ]ในเทพปกรณัมของชาวเมารี Tāwhirimātea (หรือ Tāwhiri) คือเทพเจ้าแห่งสภาพอากาศ รวมถึงฟ้าร้องและฟ้าผ่า ลม เมฆ และพายุ[ 79 ]ในเทพปกรณัมของชาวโยรูบา Ọya (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Iansã) คือorishaแห่งลม ฟ้าผ่า และพายุ[ 80 ] [ 81 ]
ประวัติศาสตร์
คามิคาเซะเป็นคำภาษาญี่ปุ่นที่มักแปลว่าลมศักดิ์สิทธิ์ เชื่อกันว่าเป็นของขวัญจากเทพเจ้า คำนี้เป็นที่รู้จักกันครั้งแรกในฐานะชื่อของพายุไต้ฝุ่น คู่หนึ่งหรือหลายลูก ที่กล่าวกันว่าช่วยปกป้องญี่ปุ่นจากกองเรือมองโกลสองกองภายใต้การนำของกุบไลข่านที่โจมตีญี่ปุ่นในปี 1274 และอีกครั้งในปี 1281 [ 82 ]ลมโปรเตสแตนต์เป็นชื่อเรียกพายุที่ยับยั้งกองเรือสเปนจากการรุกรานอังกฤษในปี 1588 ซึ่งลมมีบทบาทสำคัญ[ 83 ]หรือลมที่เอื้ออำนวยให้วิลเลียมแห่งออเรนจ์ สามารถ รุกรานอังกฤษได้ในปี 1688 [ 84 ]ในระหว่างการรณรงค์ในอียิปต์ของนโปเลียนทหารฝรั่งเศสประสบปัญหาอย่างหนักกับ ลม คัมซิน : เมื่อพายุปรากฏขึ้น "เหมือนเลือดที่พุ่งออกมาจากท้องฟ้าที่อยู่ไกลออกไป" ชาวออตโตมันต่างพากันหาที่กำบัง ในขณะที่ชาวฝรั่งเศส "ไม่ทันได้ตอบสนองจนกระทั่งสายเกินไป จากนั้นก็สำลักและเป็นลมหมดสติท่ามกลางฝุ่นที่บดบังสายตาและทำให้หายใจไม่ออก" [ 85 ]ในระหว่างการรณรงค์ในแอฟริกาเหนือของสงครามโลกครั้งที่ 2 "ทหารฝ่ายสัมพันธมิตรและเยอรมันถูกบังคับให้หยุดกลางสนามรบหลายครั้งเนื่องจากพายุทรายที่เกิดจากลมคัมซิน... เม็ดทรายที่พัดปลิวไปตามลมทำให้ทหารตาบอดและก่อให้เกิดความปั่นป่วนทางไฟฟ้าที่ทำให้เข็มทิศใช้การไม่ได้" [ 86 ]
การขนส่ง

เรือใบมีหลายรูปแบบ แต่ทุกลำมีสิ่งพื้นฐานบางอย่างที่เหมือนกัน ยกเว้นเรือโรเตอร์ที่ใช้ปรากฏการณ์แม็กนัสเรือใบทุกลำจะมีตัวเรืออุปกรณ์ และ เสากระโดงอย่างน้อยหนึ่งต้นเพื่อยึดใบเรือที่ใช้ลมในการขับเคลื่อนเรือ[ 87 ]การเดินทางข้ามมหาสมุทรด้วยเรือใบอาจใช้เวลาหลายเดือน[ 88 ]และอันตรายที่พบบ่อยคือการที่เรือหยุดนิ่งเนื่องจากขาดลม[ 89 ]หรือถูกพัดออกนอกเส้นทางโดยพายุ รุนแรง หรือลมที่ไม่อนุญาตให้แล่นไปในทิศทางที่ต้องการ[ 90 ]พายุรุนแรงอาจนำไปสู่การอับปางและการสูญเสียลูกเรือทั้งหมด[ 91 ]เรือใบสามารถบรรทุกเสบียงได้ในปริมาณที่จำกัดในระวางบรรทุกดังนั้นจึงต้องวางแผนการเดินทาง ระยะไกล อย่างระมัดระวังเพื่อให้มีเสบียง ที่เหมาะสม รวมถึงน้ำจืด[ 92 ]
สำหรับ อากาศยาน แอโรไดนามิกที่ปฏิบัติการสัมพันธ์กับอากาศ ลมมีผลต่อความเร็วภาคพื้นดิน[ 93 ]และในกรณีของยานพาหนะที่เบากว่าอากาศ ลมอาจมีบทบาทสำคัญหรือเป็นปัจจัยเดียวในการเคลื่อนที่และเส้นทางภาคพื้นดิน [ 94 ] โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วลมพื้นผิวเป็นปัจจัยหลักที่ควบคุมทิศทางการปฏิบัติการบินที่สนามบิน และ รันเวย์ ของสนามบินจะถูกจัดวางให้สอดคล้องกับทิศทางลมทั่วไปของพื้นที่นั้นๆ แม้ว่าการขึ้นบินโดยมีลมส่งท้ายอาจจำเป็นในบางสถานการณ์ แต่ โดยทั่วไปแล้ว ลมต้านเป็นสิ่งที่พึงปรารถนา ลมส่งท้ายจะเพิ่มระยะทางในการขึ้นบินที่จำเป็นและลดความชันในการไต่ระดับ[ 95 ]
แหล่งพลังงาน

ชาวสิงหลโบราณแห่งอนุราธปุระและเมืองอื่นๆ รอบศรีลังกาใช้ลมมรสุมในการขับเคลื่อนเตาเผาตั้งแต่ 300 ปีก่อนคริสตกาลเตาเผาถูกสร้างขึ้นตามเส้นทางของลมมรสุมเพื่อเพิ่มอุณหภูมิภายในให้สูงถึง1,200 °C (2,190 °F) [ 96 ] กังหันลมแบบพื้นฐานถูกนำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนออร์แกนในศตวรรษที่ 1 หลังคริสตกาล[ 97 ]ต่อมามีการสร้างกังหันลมในซิสถานประเทศอัฟกานิสถานตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 หลังคริสตกาล กังหันลมเหล่านี้เป็นกังหันลมแกนตั้ง[ 98 ]โดยมีใบพัดที่หุ้มด้วยเสื่อกกหรือผ้า กังหันลมเหล่านี้ถูกใช้เพื่อบดข้าวโพดและสูบน้ำ และถูกใช้ใน อุตสาหกรรม โรงสีข้าวและอุตสาหกรรมอ้อย[ 99 ]กังหันลมแบบเพลาแนวนอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือเพื่อบดแป้งตั้งแต่ช่วงปี 1180 และกังหันลมของชาวดัตช์จำนวนมากยังคงมีอยู่จนถึงปัจจุบัน
พลังงานลมเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหมุนเวียน หลักในปัจจุบัน และการใช้งานกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยได้รับแรงผลักดันจากนวัตกรรมและราคาที่ลดลง[ 100 ]กำลังการผลิตติดตั้งส่วนใหญ่ของพลังงานลมอยู่บนบกแต่พลังงานลมนอกชายฝั่งมีศักยภาพสูง เนื่องจากความเร็วลมโดยทั่วไปจะสูงกว่าและคงที่มากกว่าเมื่ออยู่ห่างจากชายฝั่ง[ 101 ]พลังงานลม ซึ่งเป็นพลังงานจลน์ของอากาศ เป็นสัดส่วนกับกำลังสามของความเร็วลมกฎของเบทซ์อธิบายถึงขีดจำกัดสูงสุดทางทฤษฎีของสัดส่วนพลังงานนี้ที่กังหันลมสามารถดึงออกมาได้ ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 59% [ 102 ]
โลหะวิทยา
ในสมัยก่อนยุคสเปนและในอดีต ลมถูกนำมาใช้ในเตาหลอมฮวยราของชาวแอนเดียน เพื่อขับเคลื่อนการเผาไหม้ที่ใช้ในการถลุงโลหะ[ 103 ] [ 104 ]
นันทนาการ

ลมมีบทบาทสำคัญในกีฬาหลายประเภทที่เป็นที่นิยม รวมถึงการร่อนร่มแบบสันทนาการ การขึ้น บอลลูนลมร้อนการเล่นว่าว การเล่นสโนว์ ไค ท์การเล่นไคท์แลนด์บอร์ด การเล่นไคท์เซิร์ฟการร่อนร่ม การแล่นเรือใบและการเล่นวินด์เซิร์ฟ ในการร่อนร่ม ลมที่พัดเหนือพื้นผิวมีผลต่อขั้นตอนการขึ้นบินและลงจอดของ เครื่องร่อน ลม ที่พัดแรงสามารถส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัดต่อการปล่อยตัวจากพื้นดินหรือที่เรียกว่าการปล่อยตัวด้วยเครื่องกว้านหรือการปล่อยตัวด้วยลวด หากลมที่พัดแรงมีนัยสำคัญหรือเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน หรือทั้งสองอย่าง และนักบินยังคงรักษาระดับการเอียงตัวไว้เช่นเดิม ความเร็วลมที่แสดงจะเพิ่มขึ้น อาจเกินความเร็วสูงสุดในการลากจูงจากพื้นดิน นักบินต้องปรับความเร็วลมเพื่อรับมือกับผลกระทบของลมที่พัดแรง[ 105 ]เมื่อลงจอด ลมเฉือนก็เป็นอันตรายเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อลมแรง ขณะที่เครื่องร่อนลดระดับลงผ่านลมที่พัดแรงในขั้นตอนการลงจอดขั้นสุดท้าย ความเร็วลมจะลดลงในขณะที่อัตราการจมเพิ่มขึ้น และมีเวลาไม่เพียงพอที่จะเร่งความเร็วก่อนที่จะสัมผัสพื้น นักบินต้องคาดการณ์ถึงการเปลี่ยนแปลงของลมและใช้ความเร็วในการเข้าใกล้ที่สูงขึ้นเพื่อชดเชย[ 106 ]
ในโลกธรรมชาติ
ในสภาพภูมิอากาศแห้งแล้ง แหล่งที่มาหลักของการกัดเซาะคือลม[ 107 ]การหมุนเวียนของลมโดยทั่วไปจะพัดพาอนุภาคขนาดเล็ก เช่น ฝุ่นละออง ข้ามมหาสมุทรที่กว้างใหญ่เป็นระยะทางหลายพันกิโลเมตรตามทิศทางลมจากจุดกำเนิด[ 108 ]ซึ่งเรียกว่าการพัดพาโดยลม ลมตะวันตกในละติจูดกลางของโลกขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำในมหาสมุทรจากตะวันตกไปตะวันออกข้ามมหาสมุทรของโลก ลมมีบทบาทสำคัญมากในการช่วยพืชและสิ่งมีชีวิตที่ไม่เคลื่อนที่อื่นๆ ในการกระจายเมล็ด สปอร์ ละอองเรณู ฯลฯ แม้ว่าลมจะไม่ใช่รูปแบบหลักของการกระจายเมล็ดในพืช แต่ก็ช่วยในการกระจายชีวมวลของพืชบกเป็นจำนวนมาก
การกัดเซาะ

การกัดเซาะอาจเป็นผลมาจากการเคลื่อนย้ายวัสดุโดยลม มีผลกระทบหลักสองประการ ประการแรก ลมทำให้เกิดการยกตัวของอนุภาคขนาดเล็กและเคลื่อนย้ายไปยังบริเวณอื่น ซึ่งเรียกว่าการพัดพาของลม ประการที่สอง อนุภาคที่แขวนลอยเหล่านี้อาจกระทบกับวัตถุแข็งทำให้เกิดการกัดเซาะโดยการเสียดสี (การเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา) การกัดเซาะโดยลมมักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีพืชพรรณน้อยหรือไม่มีเลย มักอยู่ในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอที่จะหล่อเลี้ยงพืชพรรณ ตัวอย่างเช่น การก่อตัวของเนิน ทราย บนชายหาดหรือในทะเลทราย[ 109 ] ดินเลสเป็น ตะกอน ที่พัดพาโดยลม (Aeolian) ที่มีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกัน โดยทั่วไปไม่มีการแบ่งชั้น มีรูพรุน ร่วนซุยเกาะตัวกันเล็กน้อย มักมีแคลเซียมคาร์บอเนต เป็นเม็ดละเอียด มี ลักษณะเป็น ดินเหนียวสีเหลืองอ่อนหรือสีเหลืองอมน้ำตาล[ 110 ]โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นเป็นชั้นตะกอนที่แผ่กว้างครอบคลุมพื้นที่หลายร้อยตารางกิโลเมตรและหนาหลายสิบเมตร ดินเลสมักจะตั้งอยู่บนหน้าผาสูงชันหรือแนวตั้ง[ 111 ] ดินเล สมีแนวโน้มที่จะพัฒนาเป็นดินที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง ภายใต้สภาพภูมิอากาศที่เหมาะสม พื้นที่ที่มีดินเลสส์ถือเป็นพื้นที่ที่มีผลผลิตทางการเกษตรสูงที่สุดในโลก[ 112 ]โดยธรรมชาติแล้ว ดินเลสส์มีลักษณะทางธรณีวิทยาที่ไม่เสถียร และจะถูกกัดเซาะได้ง่ายมาก ดังนั้น เกษตรกรจึงมักปลูก แนวกันลม (เช่น ต้นไม้ใหญ่และพุ่มไม้) เพื่อลดการกัดเซาะของดินเลสส์จากลม[ 107 ]
การเคลื่อนตัวของฝุ่นทะเลทราย
ในช่วงกลางฤดูร้อน (เดือนกรกฎาคมในซีกโลกเหนือ) ลมค้าที่เคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตกทางใต้ของสันความกดอากาศสูงกึ่งเขตร้อนที่เคลื่อนตัวไปทางทิศเหนือจะขยายตัวไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือจากทะเลแคริบเบียนเข้าสู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของทวีปอเมริกาเหนือ เมื่อฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราเคลื่อนตัวไปรอบๆ ขอบด้านใต้ของสันความกดอากาศสูงภายในแถบของลมค้าเคลื่อนตัวผ่านแผ่นดิน ปริมาณน้ำฝนจะลดลงและท้องฟ้าจะเปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีขาว ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของพระอาทิตย์ตกสีแดง การมีอยู่ของฝุ่นดังกล่าวส่งผลเสียต่อคุณภาพอากาศโดยการเพิ่มจำนวนอนุภาคในอากาศ[ 113 ]ฝุ่นจากแอฟริกามากกว่า 50% ที่มาถึงสหรัฐอเมริกาส่งผลกระทบต่อรัฐฟลอริดา[ 114 ]ตั้งแต่ปี 1970 การระบาดของฝุ่นรุนแรงขึ้นเนื่องจากช่วงเวลาที่เกิดภัยแล้งในแอฟริกา การขนส่งฝุ่นไปยังทะเลแคริบเบียนและฟลอริดามีความแปรปรวนสูงในแต่ละปี[ 115 ]เหตุการณ์ฝุ่นมีความเชื่อมโยงกับการลดลงของสุขภาพของแนวปะการังทั่วทะเลแคริบเบียนและฟลอริดา โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา[ 116 ]กลุ่มฝุ่นที่คล้ายกันมีต้นกำเนิดมาจากทะเลทรายโกบีซึ่งเมื่อรวมกับสารมลพิษแล้ว จะกระจายไปเป็นระยะทางไกลตามทิศทางลม หรือไปทางทิศตะวันออก เข้าสู่ทวีปอเมริกาเหนือ[ 108 ]
มีชื่อเรียกเฉพาะถิ่นสำหรับลมที่เกี่ยวข้องกับพายุทรายและฝุ่นละออง ลมคาลิมาพัดพาฝุ่นละอองด้วยลมตะวันออกเฉียงใต้ไปยังหมู่เกาะคานารี[ 117 ]ลมฮาร์มัตตันพัดพาฝุ่นละอองในช่วงฤดูหนาวไปยังอ่าว กินี [ 118 ] ลมซิรอคโคพัดพาฝุ่นละอองจากแอฟริกาเหนือไปยังยุโรปตอนใต้เนื่องจากการเคลื่อนตัวของพายุหมุนนอกเขตร้อนผ่านทะเลเมดิเตอร์เรเนียน[ 119 ]ระบบพายุฤดูใบไม้ผลิที่เคลื่อนตัวข้ามทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกทำให้ฝุ่นละอองพัดพาไปทั่วอียิปต์และคาบสมุทรอาหรับซึ่งรู้จักกันในท้องถิ่นว่าคัมซิน [ 120 ] ลมชามัลเกิดจากแนวปะทะอากาศเย็นที่ยกฝุ่นละอองขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเป็นเวลาหลายวันในรัฐ ต่างๆ ของอ่าวเปอร์เซีย[ 121 ]
ผลกระทบต่อพืช

การกระจายเมล็ดโดยลม หรืออะเนโมโครี (anemochory ) เป็นหนึ่งในวิธีการกระจายเมล็ดแบบดั้งเดิม การกระจายเมล็ดโดยลมสามารถเกิดขึ้นได้ 2 รูปแบบหลัก คือ เมล็ดอาจลอยไปตามลม หรืออาจปลิวลงสู่พื้น[ 122 ]ตัวอย่างคลาสสิกของกลไกการกระจายเมล็ดแบบนี้ ได้แก่ดอกแดนดิไลออน ( Taraxacum spp., Asteraceae ) ซึ่งมีพัปปัส คล้ายขนนก ติดอยู่กับเมล็ดและสามารถกระจายไปได้ในระยะทางไกล และต้นเมเปิล ( Acer (genus) spp., Sapindaceae ) ซึ่งมีเมล็ดมีปีกและปลิวลงสู่พื้น ข้อจำกัดที่สำคัญของการกระจายเมล็ดโดยลมคือ ความจำเป็นในการผลิตเมล็ดจำนวนมากเพื่อเพิ่มโอกาสที่เมล็ดจะตกลงในสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการงอกนอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดทางวิวัฒนาการอย่างมากต่อกลไกการกระจายเมล็ดแบบนี้ ตัวอย่างเช่น สปีชีส์ในวงศ์ Asteraceae บนเกาะมักจะมีศักยภาพในการกระจายเมล็ดลดลง (เช่น มวลเมล็ดที่ใหญ่กว่าและพัปปัสที่เล็กกว่า) เมื่อเทียบกับสปีชีส์เดียวกันบนแผ่นดินใหญ่[ 123 ]การอาศัยการแพร่กระจายโดยลมเป็นเรื่องปกติในพืชวัชพืชหรือ พืช ที่ขึ้นรก หลาย ชนิด กลไกการแพร่กระจายโดยลมที่ผิดปกติ ได้แก่พืชกลิ้ง (tumbleweeds ) กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการ แพร่กระจายโดยลมคือ การแพร่กระจายโดยลม (anemophily)ซึ่งเป็นกระบวนการที่ละอองเรณูถูกกระจายโดยลม พืชในวงศ์ใหญ่ได้รับการผสมเกสรด้วยวิธีนี้ ซึ่งเป็นที่นิยมเมื่อต้นพืชชนิดเด่นอยู่ใกล้กัน[ 124 ]
ลมยังจำกัดการเจริญเติบโตของต้นไม้ด้วย บนชายฝั่งและภูเขาที่โดดเดี่ยว แนวต้นไม้มักจะต่ำกว่าในระดับความสูงที่สอดคล้องกันในพื้นที่ตอนในและในระบบภูเขาขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนกว่า เนื่องจากลมแรงลดการเจริญเติบโตของต้นไม้ ลมแรงพัดพาเอาดิน บางๆ ออกไป ผ่านการกัดเซาะ[ 125 ]รวมทั้งทำลายกิ่งก้านและกิ่งเล็กๆ เมื่อลมแรงพัดต้นไม้ล้มหรือถอนรากถอนโคน กระบวนการนี้เรียกว่าการ โค่น ล้มจากลม ซึ่งมักเกิดขึ้นบนเนินเขาด้านที่รับลม โดยกรณีที่รุนแรงมักเกิดขึ้นกับต้นไม้ที่มีอายุ 75 ปีขึ้นไป[ 126 ]พันธุ์พืชใกล้ชายฝั่ง เช่นต้นสนซิทกาและองุ่นทะเล[ 127 ]จะถูกตัดแต่งกิ่งโดยลมและละอองเกลือใกล้ชายฝั่ง[ 128 ]
ลมยังสามารถสร้างความเสียหายให้กับพืชได้จากการกัดเซาะของทราย ลมแรงจะพัดเอาทรายและดินชั้นบนที่ หลวมๆ ขึ้นไปในอากาศด้วยความเร็วตั้งแต่25 ไมล์ต่อชั่วโมง (40 กม./ชม.)ถึง40 ไมล์ต่อชั่วโมง (64 กม./ชม.)ทรายที่ถูกลมพัดเช่นนี้ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อต้นกล้าพืช เพราะมันทำให้เซลล์พืชแตก ทำให้ต้นกล้าอ่อนแอต่อการระเหยและความแห้งแล้ง นักวิทยาศาสตร์ที่สังกัดหน่วยงานวิจัยทางการเกษตรได้ศึกษาผลกระทบของการกัดเซาะของทรายที่ถูกลมพัดต่อต้นกล้าฝ้ายโดยใช้เครื่องพ่นทรายเชิงกลในห้องปฏิบัติการ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าต้นกล้าตอบสนองต่อความเสียหายที่เกิดจากการกัดเซาะของทรายที่ถูกลมพัดโดยการเปลี่ยนพลังงานจากการเจริญเติบโตของลำต้นและรากไปสู่การเจริญเติบโตและการซ่อมแซมลำต้นที่เสียหาย[ 129 ]หลังจากผ่านไปสี่สัปดาห์ การเจริญเติบโตของต้นกล้าก็กลับมาสม่ำเสมอทั่วทั้งต้นอีกครั้ง เหมือนกับก่อนที่จะเกิดการกัดเซาะของทรายที่ถูกลมพัด[ 130 ]
นอกจากแกมีตของพืช (เมล็ด) แล้ว ลมยังช่วยศัตรูของพืชด้วย: สปอร์และส่วนขยายพันธุ์ อื่นๆ ของเชื้อโรคพืชมีน้ำหนักเบากว่าและสามารถเดินทางได้ไกล[ 131 ]เป็นที่ทราบกันดีว่าโรคพืชบางชนิดสามารถแพร่กระจายข้ามทะเลชายฝั่ง[ 132 ]และแม้กระทั่งมหาสมุทรทั้งหมด[ 133 ]มนุษย์ไม่สามารถป้องกันหรือแม้แต่ชะลอการแพร่กระจายของเชื้อโรคพืชโดยลมได้ จึงต้องใช้การคาดการณ์และการปรับปรุงแก้ไขแทน[ 134 ]
ผลกระทบต่อสัตว์
วัวและแกะมีแนวโน้มที่จะเกิดอาการหนาวสั่นจากลมซึ่งเกิดจากการรวมกันของลมและอุณหภูมิที่เย็น เมื่อความเร็วลมเกิน40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (25 ไมล์ต่อชั่วโมง)ทำให้ขนและขนแกะที่ปกคลุมร่างกายไม่สามารถป้องกัน ความหนาวเย็นได้ [ 135 ]แม้ว่านกเพนกวินจะใช้ทั้งชั้นไขมันและขนเพื่อช่วยป้องกันความหนาวเย็นทั้งในน้ำและในอากาศ แต่ครีบและเท้าของพวกมันกลับทนต่อความหนาวเย็นได้น้อยกว่า ในสภาพอากาศที่หนาวที่สุด เช่นแอนตาร์กติกานกเพนกวินจักรพรรดิจะใช้ พฤติกรรมการ รวมกลุ่มเพื่อเอาชีวิตรอดจากลมและความหนาวเย็น โดยสลับสมาชิกที่อยู่ด้านนอกของกลุ่มที่รวมตัวกันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยลดการสูญเสียความร้อนได้ถึง 50% [ 136 ]แมลงบินซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของสัตว์ขาปล้องจะถูกพัดพาไปตามลมที่พัดอยู่[ 137 ]ในขณะที่นกจะบินไปตามเส้นทางของตนเองโดยอาศัยสภาพลม เพื่อที่จะบินหรือร่อนลงมา[ 138 ]ด้วยเหตุนี้ รูปแบบเส้นละเอียดภายใน ภาพ เรดาร์ตรวจอากาศที่เกี่ยวข้องกับลมที่บรรจบกันจึงถูกครอบงำด้วยสัญญาณสะท้อนจากแมลง[ 139 ]การอพยพของนก ซึ่งมักเกิดขึ้นในเวลากลางคืนภายใน ชั้น บรรยากาศ ที่ต่ำที่สุด 7,000 ฟุต (2,100 เมตร)ของ โลก ทำให้ข้อมูลโปรไฟล์ลมที่รวบรวมโดยเรดาร์ตรวจอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งWSR-88D ปนเปื้อนด้วยการเพิ่มสัญญาณสะท้อนลมสิ่งแวดล้อมขึ้น15 นอต (28 กม./ชม.)ถึง30 นอต (56 กม./ชม. ) [ 140 ]
พิกาใช้กำแพงกรวดเพื่อเก็บพืชและหญ้าแห้งไว้สำหรับฤดูหนาวเพื่อป้องกันไม่ให้อาหารถูกลมพัดปลิวไป[ 141 ]แมลงสาบใช้ลมเบาๆ ที่พัดมาก่อนการโจมตีของสัตว์นัก ล่า เช่นคางคกเพื่อเอาตัวรอดจากการเผชิญหน้าเซอร์ซี ของพวกมัน ไวต่อลมมาก และช่วยให้พวกมันรอดจากการถูกโจมตีได้ครึ่งหนึ่ง[ 142 ]กวางเอลก์มีประสาทสัมผัสการดมกลิ่นที่เฉียบคม สามารถตรวจจับสัตว์นักล่าที่อยู่เหนือลมได้ในระยะ0.5 ไมล์ (800 เมตร) [ 143 ] การเพิ่มขึ้นของความเร็วลมเกิน15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (9.3 ไมล์ต่อชั่วโมง)เป็นสัญญาณให้นกนางนวลกลอคัส เพิ่มการหาอาหารและการโจมตีทางอากาศต่อนก เมอร์เรปากหนา[ 144 ]
ความเสียหายที่เกี่ยวข้อง

ลมแรงเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดความเสียหาย ขึ้นอยู่กับขนาดของความเร็วและความแตกต่างของความดัน ความดันลมจะเป็นบวกที่ด้านรับลมของโครงสร้างและเป็นลบที่ด้านหลบลม ลมกระโชกแรงที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนักอาจทำให้สะพานแขวน ที่ออกแบบไม่ดี แกว่งไปมาได้ เมื่อลมกระโชกแรงเกิดขึ้นบ่อยพอๆ กับการแกว่งของสะพาน สะพานก็จะถูกทำลายได้ง่ายขึ้น เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับสะพาน Tacoma Narrowsในปี 1940 [ 145 ]ความเร็วลมต่ำเพียง23 นอต (43 กม./ชม.)ก็อาจทำให้ไฟฟ้าดับได้เนื่องจากกิ่งไม้ไปขัดขวางการไหลของพลังงานผ่านสายไฟ[ 146 ]แม้ว่าจะไม่มีต้นไม้ชนิดใดรับประกันได้ว่าจะทนต่อลมพายุเฮอริเคนได้ แต่ต้นไม้ที่มีรากตื้นมีแนวโน้มที่จะถูกถอนรากถอนโคนได้ง่ายกว่า และต้นไม้ที่เปราะบาง เช่นยูคาลิปตัส ชบาทะเลและอะโวคาโดมีแนวโน้มที่จะได้รับความเสียหายได้ง่ายกว่า[ 147 ]ลมพายุเฮอริเคนก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อบ้านเคลื่อนที่ และเริ่มสร้างความเสียหายต่อโครงสร้างของบ้านที่มีฐานราก ลมที่มีความแรงระดับนี้เนื่องจากลมที่พัดลงมาจากพื้นที่ลาดชันเป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถทำให้กระจกแตกและพัดสีรถหลุดลอกได้[ 60 ]เมื่อความเร็วลมเกิน135 นอต (250 กม./ชม.)บ้านจะพังทลายลงอย่างสิ้นเชิง และอาคารขนาดใหญ่จะได้รับความเสียหายอย่างมาก การทำลายโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างสิ้นเชิงเกิดขึ้นเมื่อความเร็วลมถึง175 นอต (324 กม./ชม.)มาตราส่วนSaffir–Simpsonและมาตราส่วน Fujita ที่ปรับปรุงแล้วถูกออกแบบมาเพื่อช่วยประเมินความเร็วลมจากความเสียหายที่เกิดจากลมแรงที่เกี่ยวข้องกับพายุหมุนเขตร้อนและพายุทอร์นาโดและในทางกลับกัน[ 148 ] [ 149 ]
เกาะแบร์โรว์ของออสเตรเลียครองสถิติความเร็วลมกระโชกแรงที่สุด โดยมีความเร็วถึง 408 กม./ชม. (253 ไมล์/ ชม.) ในช่วงพายุหมุนเขตร้อนโอลิเวียเมื่อวันที่ 10 เมษายน 1996 ซึ่งทำลายสถิติเดิมที่ 372 กม./ชม. (231 ไมล์/ชม.) ที่บันทึกไว้บนภูเขาวอชิงตัน (รัฐนิวแฮมป์เชียร์)ในช่วงบ่ายของวันที่ 12 เมษายน 1934 [ 150 ]
ความรุนแรงของไฟป่าเพิ่มขึ้นในช่วงเวลากลางวัน ตัวอย่างเช่น อัตราการเผาไหม้ของ ท่อนไม้ ที่ยังคงคุกรุ่นอยู่จะสูงขึ้นถึงห้าเท่าในเวลากลางวันเนื่องจากความชื้นต่ำ อุณหภูมิสูงขึ้น และความเร็วลมเพิ่มขึ้น[ 151 ]แสงแดดทำให้พื้นดินอุ่นขึ้นในเวลากลางวันและทำให้กระแสลมพัดขึ้นเนิน และพัดลงเนินในเวลากลางคืนเมื่อพื้นดินเย็นลง ไฟป่าจะถูกพัดโดยลมเหล่านี้และมักจะเคลื่อนตัวตามกระแสลมข้ามเนินเขาและผ่านหุบเขา[ 152 ] การปฏิบัติการ ดับไฟป่าในสหรัฐอเมริกาจะหมุนเวียนไปตามรอบ 24 ชั่วโมงซึ่งเริ่มต้นเวลา 10:00 น. เนื่องจากความรุนแรงที่เพิ่มขึ้นอย่างคาดการณ์ได้อันเป็นผลมาจากความอบอุ่นในเวลากลางวัน[ 153 ]
ในอวกาศ
ลมสุริยะแตกต่างจากลมบนโลกอย่างมาก ตรงที่มันมีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์ และประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุซึ่งหลุดออกมาจากชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ใน ทางกลับกัน ลมดาวเคราะห์ นั้นคล้ายคลึงกับลมสุริยะ คือประกอบด้วยก๊าซเบาที่หลุดออกมาจากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ เมื่อเวลาผ่านไปนาน ลมดาวเคราะห์สามารถเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้อย่างมาก
ลมที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้มาจากจานสะสมมวลของหลุมดำIGR J17091-3624 ความเร็วของมันคือ 20,000,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (32,000,000 กม./ชม.) ซึ่งคิดเป็น 3% ของความเร็วแสง [ 154 ]
ลมประจำดาวเคราะห์

ลมไฮโดรไดนามิกภายในส่วนบนของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ทำให้ธาตุเคมีเบา เช่นไฮโดรเจนเคลื่อนที่ขึ้นไปยังเอ็กโซเบสซึ่งเป็นขอบล่างของชั้นเอกโซสเฟียร์ที่ซึ่งก๊าซสามารถบรรลุความเร็วหลุดพ้นและเข้าสู่อวกาศภายนอกโดยไม่กระทบกับอนุภาคก๊าซอื่น การสูญเสียก๊าซประเภทนี้จากดาวเคราะห์สู่อวกาศเรียกว่าลมดาวเคราะห์[ 155 ]กระบวนการดังกล่าวในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาทำให้ดาวเคราะห์ที่มีน้ำมาก เช่น โลก วิวัฒนาการไปเป็นดาวเคราะห์เช่นดาวศุกร์[ 156 ]นอกจากนี้ ดาวเคราะห์ที่มีชั้นบรรยากาศด้านล่างที่ร้อนกว่าอาจเร่งอัตราการสูญเสียไฮโดรเจนได้[ 157 ]
ลมสุริยะ
แทนที่จะเป็นอากาศ ลมสุริยะเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุ — พลาสมา—ที่ถูกปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศด้านบนของดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 400 กิโลเมตรต่อวินาที ( 890,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) [ 158 ]ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนและโปรตอนที่มีพลังงานประมาณ 1 keVกระแสของอนุภาคจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิและความเร็วเมื่อเวลาผ่านไป อนุภาคเหล่านี้สามารถหลุดพ้นจากแรงโน้มถ่วง ของดวงอาทิตย์ ได้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะอุณหภูมิ สูง ของโคโรนา [ 159 ]แต่ยังเป็นเพราะพลังงานจลน์สูงที่อนุภาคได้รับผ่านกระบวนการที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก ลมสุริยะสร้างเฮลิโอสเฟียร์ซึ่งเป็นฟองขนาดใหญ่ในตัวกลางระหว่างดาวที่ล้อมรอบระบบสุริยะ[ 160 ]ดาวเคราะห์ต้องการสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่เพื่อลดการแตกตัวเป็นไอออนของชั้นบรรยากาศด้านบนโดยลมสุริยะ[ 157 ]ปรากฏการณ์อื่นๆ ที่เกิดจากลมสุริยะ ได้แก่พายุแม่เหล็กโลกที่สามารถทำให้โครงข่ายไฟฟ้าบนโลกดับลง[ 161 ]แสงออโรร่าเช่นแสงเหนือ [ 162 ]และหางพลาสมาของดาวหาง ที่ ชี้ออกไปจากดวงอาทิตย์เสมอ[ 163 ]
บนดาวเคราะห์ดวงอื่น

ลม แรงความเร็ว300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (190 ไมล์ต่อชั่วโมง)ที่ยอดเมฆของดาวศุกร์พัดวนรอบดาวเคราะห์ทุกๆ สี่ถึงห้าวันของโลก[ 164 ]เมื่อขั้วโลกของดาวอังคารได้รับแสงแดดหลังจากฤดูหนาว ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่แข็งตัวระเหย กลายเป็นไอ ทำให้เกิดลมแรงที่พัดออกจากขั้วโลกด้วยความเร็วสูงสุดถึง400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (250 ไมล์ต่อชั่วโมง)ซึ่งต่อมาได้พัดพาฝุ่นและไอน้ำจำนวนมากไปทั่วภูมิประเทศ[ 165 ] ลมอื่นๆ บนดาวอังคารส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์การทำความสะอาดและพายุฝุ่น[ 166 ] [ 167 ]บนดาวพฤหัสบดีความเร็วลม100 เมตรต่อวินาที (220 ไมล์ต่อชั่วโมง)เป็นเรื่องปกติในกระแสลมกรดตามแนวเส้นศูนย์สูตร[ 168 ]ลมของดาวเสาร์เป็นหนึ่งในลมที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะ ข้อมูลจาก Cassini–Huygensระบุว่าลมตะวันออกสูงสุดมีความเร็ว 375 เมตรต่อวินาที ( 840 ไมล์ต่อชั่วโมง) [ 169 ]บนดาวยูเรนัสความเร็วลมในซีกโลกเหนือสูงถึง240 เมตรต่อวินาที (540 ไมล์ต่อชั่วโมง)ใกล้ละติจูด 50 องศาเหนือ[ 170 ] [ 171 ] [ 172 ]ที่ยอดเมฆของดาวเนปจูนความเร็วลมที่พัดประจำมีตั้งแต่400 เมตรต่อวินาที (890 ไมล์ต่อชั่วโมง)ตามแนวเส้นศูนย์สูตรไปจนถึง250 เมตรต่อวินาที (560 ไมล์ต่อชั่วโมง)ที่ขั้วโลก[ 173 ]ที่ละติจูด 70° ใต้ บนดาวเนปจูน กระแสลมกรดความเร็วสูงเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300 เมตรต่อวินาที ( 670 ไมล์ต่อชั่วโมง) [ 174 ]ลมที่เร็วที่สุดบนดาวเคราะห์ที่รู้จักใดๆ อยู่บนHD 80606 bซึ่งอยู่ห่างออกไป 190 ปีแสงโดยมีความเร็วลมมากกว่า 11,000 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 5 กิโลเมตรต่อวินาที[ 175 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- วินเชสเตอร์, ไซมอน (2025). ลมหายใจแห่งเทพเจ้า: ประวัติศาสตร์และอนาคตของสายลม . สำนักพิมพ์ฮาร์เปอร์คอลลินส์. ISBN 9780063374454.
ลิงก์ภายนอก
- แผนที่แสดงความเร็วลมพื้นผิวโลกในปัจจุบัน