U najvećem dijelu prošlosti pomorska je plovidba bitno ovisila o smjeru i jačini vjetra. To možemo vidjeti na primjeru prvog Columbovog putovanja, na kojem je otkrio Novi svijet. Christophor Columbo je 3. 8. 1492. krenuo na svoj veliki put. Krenuo je sa sidrišta nasuprot Huelvi u južnoj Španjolskoj. Smjer kojim je krenuo bio je zapad, a cilj mu je bio doploviti u Aziju, odnosno Kinu, polazeći od pretpostavke da je Zemlja okrugla. Veza između smjerova glavnih vjetrova na srednjem  Atlantiku i Columbovih putovanja nije slučajna. Columbo je za svoj riskantni put iskoristio vjetrove koji pušu pod utjecajem azorskog maksimuma. Do Kanarskih otoka tjerali su ga sjeverni vjetrovi s istočne periferije azorskog maksimuma. Od Kapverdskih otoka prema zapadu južnom periferijom azorske anticiklone puše sjeveroistočni, a zatim, dalje na zapadu, istočni pasat, koji ga je nosio prema Karibima. 12. 10. 1492., nakon velikih teškoća, ugledao je kopno, odnosno otok Guanahani (San Salvador ili današnji Watling) i time je otkriven Novi svijet. 3. 1. 1493. kreće na povratak ploveći isprva prema sjeveroistoku, a kasnije prema istoku. Koristio se najprije južnim vjetrovima na zapadnoj periferiji azorske anticiklone, a zatim se glavnim zapadnim vjetrovima na sjevernoj periferiji anticiklone vratio u Portugal i Španjolsku, odnosno dolazi preko Azora do ušća Taja, te je 15. 3. 1493. uplovio u luku Palos u Portugalu čime je veliko putovanje bilo dovršeno. Nakon ovoga, Colombo je poduzeo još tri putovanja.

Pretežni smjer vjetra imao je veliku važnost u orijentiranosti španjolskih luka na more. Nakon istjerivanja Maura, na prijelazu iz srednjeg vijeka u novi, Španjolska postaje svjetska pomorska velesila, ali tek nakon što je zauzela andaluzijske luke. Brojne ekspedicije u toku nekoliko stoljeća, otkrivačke i vojno-pomorske, sve su polazile iz andaluzijskih luka s juga Španjolske. Dakle, smjer glavnih vjetrova utjecao je na pomorsku navigaciju, a ona je odredila izuzetno veliku važnost andaluzijskih luka u povijesti Španjolske.

Vrlo važnu ulogu za putovanja i plovidbe imala je vjetrulja ili ruža vjetrova. To je kružna ljestvica na kompasu podjeljena na vjetrove, zrake i stupnjeve kojima se označuju strane svijeta, kursovi, azimuti i smjerovi. Najstarije vjetrulje naših brodova bile su podijeljene na osam vjetrova koji su nosili talijanske nazive: borea (sjever), greco (sjeveroistok), oriente (istok), scirocco (jugoistok), austro (jug), libeccio (jugozapad), ponente (zapad) i maestro (sjeverozapad). U to vrijeme je također bilo i vrlo mnogo kompasa kojima vjetrulje nisu bile označene nikakvim natpisima ni početnim slovima, već samo rombovima za glavne vjetrove, a u njima su bile naslikane rukom različite slike. Sjeverni romb bio je ukrašen stiliziranim ljiljanovim cvijetom. Sredinom XVII stoljeća vjetrulje su se dijelile na 16 vjetrova. Naziv borea promijenjen je u tramontana, a austro je nazvan imenom ostro.

Naziv tramontana (ili tramuntana) nastao je u sjevernoj Italiji gdje sjeverni vjetrovi dolaze preko Alpa. Greco (ili grego) je vjetar koji puše iz Grčke, a levante (ili levant) puše s istoka. Scirocco ili sirocco (kod nas šilok) nastao je od arapskih naziva za jugoistočni vjetar šuruk, šiluk i šilok. Vjetar ostro (kod nas oštro) nastao je od austro (jug). Ime libecchio (kod nas lebić) potječe iz Sicilije gdje se naziva libici, jer puše iz smjera Libije. Ponente (kod nas pulenat) se naziva po zapadnoj strani svijeta iz koje puše. Maestro i maestrale je po mletačkim izvorima glavni vjetar za jedrenje po Jadranu, a po izvorima iz Genove to je najžešći vjetar zapadnog Sredozemlja.

U XIX stoljeću došli su i k nama, najviše s novim parobrodima, engleski kompasi, ali je austrougarska mornarica izrađivala vlastite kompase pa su se u trgovačkoj mornarici uglavnom koristile vjetrulje s engleskim, a u ratnoj s njemačkim kraticama. Međutim, razlika je bila samo u kratici za istok koja je na engleskim vjertuljama bila E (East), a na njemačkim O (Ost). Danas se u našoj ratnoj i trgovačkoj mornarici i u zrakoplovstvu upotrebljavaju međunarodne (engleske) oznake i kratice za strane svijeta, a ljestvice su podijeljene na 360⁰. Kratice znače: N North Sjever, NE North East Sjeveroistok, E East Istok, SE South East Jugoistok, S South Jug, SW South West Jugozapad, W West Zapad, NW North West Sjeverozapad.

3. VJETAR KAO KLIMATSKI FENOMEN

Ukupno gibanje zraka u atmosferi naziva se strujanje, a horizontalna komponenta strujanja, tj. dio koji struji usporedno s površinom Zemlje, naziva se vjetar. Vjetar je posljedica djeovanja više sila, a te sile su: sila gradijenta tlaka, Coriolisova sila ili devijacijska sila rotacije Zemlje, sila teža i sila trenja. Glavni činilac strujanja je različita brzina grijanja ili hlađenja zraka nad nehomogenom podlogom i upravo vjetar nastaje zbog djelovanja nejednakog tlaka u vodoravnom sloju zraka. Jačina vjetra ovisi o promjeni tlaka u vodoravnom smjeru - ako se tlak naglo mijenja, brzina je velika, a kada nema vodoravne razlike tlaka, nema ni vjetra. Veliko značenje ima horizontalni gradijent tlaka, odnosno omjer razlike tlaka i odgovarajuće udaljenosti. Gradijent tlaka je veći kada je razlika tlaka veća, a udaljenost manja. Brzina vjetra je razmjerna tom gradijentu. Budući da leži u smjeru najveće promjene tlaka, gradijent je uvijek okomit na izobare, a usmjeren je od višeg tlaka prema nižem. Iako vjetar puše iz područja višeg tlaka u područje nižeg tlaka, ne puše direktno najkraćim putem, odnosno ne puše paralelno sa smjerom gradijenta tlaka. Vjetar nije poput gradijenta tlaka okomit na izobare, nego s njima zatvara određeni kut. Taj kut je veći nad kopnom nego nad morem, a porastom geografske širine se smanjuje. Iz toga možemo zaključiti da smjer vjetra određuju još neke sile osim sile gradijenta tlaka, odnosno sile koje također skreću vjetar i utječu na njega, a to su sila trenja i Coriolisova sila. U malim nadmorskim visinama, zbog hrapavosti podloge, uvijek djeluje sila trenja. Trenje između zraka i podloge, ali i između raznih slojeva zraka, suprotstavlja se započetom gibanju i smanjuje mu brzinu, odnosno ˝koči˝ vjetar, a donekle mu mijenja i smjer. Čim zrak počne strujati javlja se i drugi važni efekt. Zrak se giba između dviju točaka na Zemlji koja rotira (od zapada prema istoku) pa se javlja učinak Coriolisove sile. Ona na ekvatoru iznosi 0 (nula), a raste s povećanjem geografske širine. Posljedica djelovanja ove sile otklona je skretanje vjetrova, tako da vjetrovi na sjevernoj hemisferi skreću udesno, a na južnoj ulijevo.

 Potrebno je spomenuti i gradijentski vjetar, odnosno vjetar koji bi puhao kada bi sve sile koje djeluju na česticu zraka bile u ravnoteži i kad bi uz to trenje bilo tako malo da bi se moglo zanemariti.Takve prilike najčešće nastaju u slobodnoj atmosferi, a to je atmosfera iznad sloja trenja, tj. planetarnog graničnog sloja. Planetarni granični sloj je je sloj atmosfere koji doseže do visine od oko jednog kilometra. Najjednostavniji slučaj gradijentskog strujanja nastaje kada na česticu zraka djeluju samo gradijentska i Coriolisova sila i one su u ravnoteži, tj. jednake su po veličini, ali suprotnog su smjera. U tom slučaju se vjetar zove geostrofički vjetar. On je određen kada je poznata raspodjela tlaka zraka u horizontalnoj ravnini, odnosno kada je poznat gradijent tlaka. Geostrofički vjetar puše uvijek paralelno s izobarama. Brzinu tog vjetra pokazuje gustoća izobara, a smjer vjetra pokazuje smjer izobara.

Termički vjetar je razlika između geostrofičkog vjetra na dvije razine. Taj je vjetar paralelan s izotermama i smjer mu je takav da se hladan zrak uvijek nalazi na lijevoj strani. Smjer vjetra se s visinom ne mijenja, ali brzina mu se stalno smanjuje do minimuma na visini od oko 20 kilometara.

3.1. MEHANIČKA SVOJSTVA VJETRA-BRZINA (JAČINA) I SMJER

U svakoj točki vjetar ima određeni smjer i jačinu (brzinu), prema tome, vjetar je definiran ako mu se odredi brzina i smjer. Vjetar se prikazuje vektorom.

Brzina ili jačina vjetra mjeri se pomoću anemometra (grč. amemos-vjetar, metron-mjera), a brzina i smjer istovremeno se bilježe na vrpci anemografa (grč. grafein-pisati). Izražava se u metrima u sekundi (m/s) ili u čvorovima (1 čvor /1 čv/= 1 naut. milja/sat; 1 naut. milja= 1 852 m). Jačina vjetra se također može odrediti prema učinku što ga izaziva na objektima u prirodi, a izražava se u boforima, prema britanskom admiralu Beaufortu. Skala ide od 0 do 12 stupnjeva za jačinu vjetra pri tlu, a za visinske vjetrove do 16 stupnjeva. Beaufortova skala sadrži za svaki stupanj jačine vjetra kratki opis učinka što ga vjetar stvara. Tako primjerice za 0 stupnjeva, odnosno tišinu (kalma) kaže: ˝Dim se diže ravno uvis; zastave i lišće su nepomični˝, jak vjetar ili 6 stupnjeva u boforima ovako je opisano: ˝Izvodi strujanje na čvrstim predmetima; telefonske žice zvižde; njišu se velike grane; teško je nositi otvoreni kišobran˝. 12 stupnjeva, odnosno orkan, kratko je objašnjeno: ˝Opustoši čitav jedan kraj˝.

Smjer vjetra se određuje po strani svijeta s koje puše, tj. otkuda dolazi  struja zraka. Osim glavnih strana svijeta, upotrebljavaju se i sporedne strane i međusmjerovi. Najčešće se uzima 8 smjerova, a imena tih smjerova se uglavnom obilježavaju prema engleskim nazivima za strane svijeta- north, east, south, west; pa prema  tome slijede oznake: N, NE, E, SE, S, SW, W i NW. To je tzv. Ruža vjetrova. Smjer vjetra se u sinoptičkoj meteorologiji određuje azimutom (N=360⁰, E=90⁰, S=180⁰, W=270⁰). Veliku važnost ima i čestina smjera vjetra, koja se prikazuje Ružom vjetrova. Za čestinu smjera vjetra koristi se sprava koja se zove vjetrulja. Zbog aerodinamičnog krilca vjetrulja je uvijek u struji zraka, a protuuteg pokazuje smjer iz kojeg vjetar puše. Podaci o broju dana učestalosti pojedinog smjera vjetra računaju se kao srednja vrijednost iz podataka za svaki mjesec (za 8 smjerova i podatak o tišini /C/), pretvaraju se zatim u postotke i prikazuju se grafički.

Zrak struji i iznad podloge koja je uvijek manje ili više hrapava (npr. reljefni oblici, naselja, šume, valovi...). Dolazi do trenja između zraka i podloge, odnosno nastaje vanjsko trenje. Uzajamnim i istovremenim djelovanjem unutarnjeg i puno važnijeg vanjskog trenja nastaje turbulentno gibanje zraka, odnosno mehanička turbulencija, koju treba razlikovati od termičke. Mehanička vrtložnost vjetra je važno svojstvo. Jak vjetar i vrtloženje odstranjuju dim, prašinu i plinove iz gradova, uvelike utječu na oprašivanje biljaka te se zrak zbog vjetra i vrtloženja učinkovito miješa te tako ubrzava isparavanje.

Vjetar, kao posljedica gibanja zraka, ima kinetičku energiju, koja raste s kvadratom njegove brzine pa iz toga proizlazi razornost vjetra pri velikim brzinama. Deflacijska snaga vjetra bitno ovisi o vrsti i gustoći vegetacije. Osim klimatskih uvijeta, na jačanje eolske erozije jako utječe nerazumno iskorištavanje tla, uništavanje prostranih travnatih površina itd.

3.2. DNEVNI I GODIŠNJI HOD BRZINE VJETRA

Dnevni hod ili dnevna varijacija brzine vjetra je promjena brzine vjetra u toku dana i noći, odnosno u 24 sata. Svi dnevni hodovi brzine vjetra mogu se podijeliti na dva osnovna tipa: maritimni i kontinentalni tip. Kod kontinentalnog tipa maksimalna brzina vjetra je u podne, a minimum je noću, što se podudara s dnevnom varijacijom temperature. To vrijedi za visinu do oko 100 metara, a iznad te visine dnevni hod brzine vjetra je obratan, odnosno maksimum je noću, a minimum danju. Kod maritimnog tipa dnevnog hoda brzine vjetar je jači noću, a slabiji danju. Postoji poseban tip dnevnog hoda brzine kod jakih vjetrova, a za njih je karakteristično da u 24 sata imaju dva minimuma i dva maksimuma brzine. Nad prostranim oceanima nema dnevnog hoda brzine vjetra.

Godišnji hod brzine vjetra je često jako složen jer istovremeno može djelovati više parametara. Osim temperature, važan je i godišnji hod tlaka. Postoji zakonitost  da jačina vjetra raste s porastom nadmorske visine. Viši prostori su najčešće izravno izloženi vjetrovima i iz toga se može uočiti periodičnost i godišnjem hodu, odnosno hladni dio godine je vjetrovitiji od toplog dijela godine.

3.3. VERTIKALNA RASPODJELA BRZINE VJETROVA

Sve planine, gore i brda vjetrovitiji su od okolnih nižih krajeva te se na taj način ističu kao vjetrovitiji ˝otoci˝ u relativno nižoj okolici. Visina i smjer pružanja planina vrlo mnogo utječu na atmosferska strujanja. Visoki reljefni oblici utječu i na jačinu vjetra i na vrtložnost strujanja, odnosno na mehaničku turbulenciju. Ako se dovoljno veliki i visoki planinski sustavi i izolirane planine pružaju okomito na smjer prevladavajućih ili klimatski povoljnih ili nepovoljnih vjetrova,  stvaraju dvije vrste padina: privjetrinu, koja je okrenuta prema vjetru i zavjetrinu koja je zaštićena od glavnog, ˝najneugodnijeg˝ vjetra. Tako recimo Himalaja i Tibet pozitivno utječu na južnu Aziju jer je štite od prodora hladnih, sjevernih vjetrova, dok u Sjevernoj Americi ne postoje nikakve planinske barijere koje bi utjecale na hladne sjeverne vjetrove pa su zimi česti hladni valovi koji dosežu do Floride, Kube i Meksika.

Mehaničke prepreke poput biljnog pokrova i umjetnih zapreka veoma utječu na brzinu vjetra u sloju zraka u njihovoj neposrednoj blizini. One povećavaju trenje između zraka i podloge te se zbog toga značajno povećava mehanička turbulencija. Utjecaj biljnog pokrova i umjetnih zapreka iskorištava se posredno jer se tako mijenja horizontalna raspodjela temperature, snijeg i kiša se mogu koncentrirati ondje gdje se to želi i time se utječe na evaporaciju, odnosno na isparavanje. Pri promatranju utjecaja različitih zapreka važno je uzeti u obzir dva parametra: visinu i propusnost zapreke. Često puta se na umjetan način stvaraju barijere koje ˝koče˝ vjetar, kao npr. izgradnja zaštitnih šumskih pojasa, živica, drvoreda i sl. Zrak se pred zaprekom uzdiže, a koliko će se uzdići ovisi o propustljivosti i visini zapreke te stabilnosti zraka koji struji. Na taj način se smanjuje horizontalna brzina vjetra. Zaštitni pojas je učinkovitiji što je viši, a njegov sklop gušći. Često se takvi zaštitni pojasi postavljaju u paralelnim nizovima, jedan do drugoga i na taj način pomažu u uzgoju cvijeća ili nekog drugog bilja.

3.4. ODNOS GRADA I VJETRA

Na brzinu i smjer vjetra također utječu i gradovi. Grad jako povećava prizemno trenje koje vjetar mora savladati, tako da se vjetru smanjuje brzina, ali povećava mu se mahovitost, odnosno jača između visokih blokova zgrada. Strujanje zraka u gradu je dosta složeno. U središtu grada gdje su zgrade najviše, trenje je najveće pa se smanjenje brzine vjetra osjeća u najdebljem sloju zraka. Smanjenjem prosječne visine zgrada u predgrađima brzina vjetra se smanjuje trenjem u tanjem sloju zraka. U ravnoj okolici, gdje nema viših građevina, dolazi do trenja samo pod utjecajem drveća i svega ostaloga što je na podlozi pa se smanjenje brzine vjetra osjeća samo u najdonjem sloju. Neposredno uz podlogu u gradu nema vjetra ili je on vrlo slab; zatim dolazi sloj u obliku leće s većom brzinom pa opet slični viši slojevi s još većom brzinom vjetra, sve do gornje plohe gdje se brzina vjetra izjednačuje. Na bilo kojoj visini iznad grada u sloju u kojem se osjeća utjecaj trenja s podlogom brzina vjetra je manja prema središtu, a veća prema periferiji grada. Može se dogoditi da u gradu postoji toplinski otok pa je okolica hladnija od samoga grada i tada usprkos povećanom trenju u gradu zrak može strujati iz okolice i periferije prema središtu. To se najčešće događa u vedrim i tihim ljetnim noćima. Vjetar je najvažniji klimatski element koji kontrolira zagađenost zraka u gradu te je zbog toga i osnovni parametar gradske klime. Zrak se izdiže iznad centralnog područja i na određenoj visini iznad grada prelazi u horizontalno strujanje prema periferiji gdje se spušta. Tako nastaje zatvoreni cirkulacijski sustav koji je vrlo važan jer visinski povjetarac iznad grada ne odnosi zagađivače iz gradske atmosfere, nego oni i dalje ostaju iznad samog grada. Vjetar ne utječe samo na koncentraciju i rasprostranjenost zagađivača zraka, već i na temperaturu (miješanje toplijeg i hladnijeg zraka), čestinu magle, intenzitet evaporacije i relativnu vlagu, količinu padalina i naoblaku.

4. RASPODJELA VJETROVA NA ZEMLJINOJ POVRŠINI

Glavni smjerovi vjetra koji pušu na Zemlji moraju odgovarati prostornoj raspodjeli tlaka. Vjetrovi mogu puhati samo iz područja višeg tlaka u područje nižeg tlaka pa uzme li se u obzir utjecaj rotacije Zemlje i trenje  zraka s podlogom, može se doći do sheme vjetrova na površini Zemlje. Uspoređujući raspodjelu vjetrova na Zemlji u siječnju i u srpnju može se zaključiti da u strujanju vjetrova nad prostranim oceanima nema bitne razlike između ljeta i zime, odnosno sezonske promjene u smjeru, jačini i postojanosti vjetrova nisu velike, dok se nad kontinentima bitno razlikuju vjetrovi koji pušu ljeti od onih koji pušu zimi. Tu je cirukulacija općenito nepravilnija od cirkulacije nad oceanima. Raspodjela vjetrova je zbog nejednolike raspodjele kopna i mora jednostavnija i pravilnija na južnoj nego na sjevernoj hemisferi. U ekvatorskom pojasu niskog tlaka postoji u prosjeku malen horizontalni gradijent tlaka, što se odražava u rijetkoj raspodjeli izobara. Zbog toga se zaključilo da je to ekvatorski pojas tišina ili ekvatorski pojas slabog vjetra promjenjiva smjera ili intertropska zona konvergencije, a po nekim autorima je to pojas ekvatorskog zapadnog vjetra od zapadne Afrike preko Indijskog oceana do zapadnog Pacifika. Po teoriji H. Flohna ekvatorska cirkulacija se dijeli na dva tipa: kontinentski i oceanski tip. Iznad oceana (centralni Pacifik je tipičan primjer) postoji maleno meridionalno migriranje zona tlaka i temperature (ITC-intertropska konvergencija), pasati konvergiraju i lako prelaze preko ekvatora. Osobito lako prelazi pasat sa zimske hemisfere, ali budući da se mnogo ne udaljuje od ekvatora (zona konvergencije pasata se pomakne u toku godine za samo 5-10⁰ od ekvatora), nema mogućnosti da jače promijeni smjer, tako da uz ekvator puše vjetar s izrazitom istočnom komponentom. Iznad kontinenta (tipičan primjer je cijeli pojas od zapadne Afrike preko južne Azije i Indijskog oceana do Australije i zapadnog Pacifika) postoje mnogo veće godišnje amplitude temperature i tlaka. Termički ekvator i ekvatorski pojas niskog tlaka jako migriraju meridionalno. Postoji kontinuirani pad tlaka od suptropskog maksimuma (južnoindijski maksimum) na zimskoj južnoj hemisferi preko ekvatora sve do NITC (sjeverna intertropska konvergencija) daleko na sjever od ekvatora, jugoistočni pasat s južne hemisfere kao široka struja prelazi preko ekvatora na sjevernu hemisferu, a udaljavanjem od ekvatora sve više skreće udesno, sve više prevladava zapadna komponenta. Tako pod utjecajem kontinenata ljeti nastaje ekvatorski zapadni vjetar, koji se naziva i monsunom.

Na obali mediteranske Afrike i nad cijelim Sredozemljem dominira sjeverno i sjeverozapadno strujanje, koje nad kopnom prelazi sve više u vjetar sa sjeveroistočnom komponentom. To je sjeveroistočni pasat koji struji prema ekvatorskoj fronti. Sva Afrika južno od ITC, a sjeverno od ekvatora zahvaćena je intenzivnim jugozapadnim vjetrom s Atlantskog oceana (neki ga i ovdje nazivaju ljetnim monsunom). On je nastavak jugoistočnog pasata s južne hemisfere, a nagla i bitna promjena smjera vjetra događa se u neposrednoj blizini ekvatora. Tako između ITC i ekvatora nastaje zona ekvatorskog  zapadnog vjetra. Slična cirkulacija postoji i nad Indijskim oceanom i južnom Azijom. Strujanje je takvo da su Somalijski  poluotok, Etiopija i jugoistočni Sudan pod utjecajem monsuna s Indijskog oceana koji prelazeći preko ekvatora postaje dio ekvatorskog zapadnog vjetra. Između suhih vjetrova, koji dolaze iz istočne periferije južnoatlantskog maksimuma i vlažnih vjetrova s Indijskog oceana koji iz mauriciuskog maksimuma prelaze preko velikih vodenih površina, nastaje nad afričkim kopnom frontalna ploha (dominira pružanje sjever- jug pa se naziva meridionalnom frontom, a budući da se nalazi između dva pasata, naziva se i pasatnom frontom), na kojoj nastaju poremećaji s kišama.

S povećanjem geografske širine dolazi se do suptropskog pojasa visokog tlaka. Iz tih suptropskih maksimuma pušu prema ekvatorskom pojasu niskog tlaka vrlo postojani vjetrovi pod nazivom pasati (španj. passar- otići, proći) ili tropski istočni vjetrovi. Pod utjecajem trenja i Coriolisova efekta oni na sjevernoj hemisferi skreću udesno, a na južnoj hemisferi ulijevo. Tipični pasati pušu samo nad oceanima. Kontinenti onemogućuju spajanje pasata u jedinstven pojas tropskog istočnog vjetra (kao što je npr. u Tihom oceanu, gdje je kopnom Južne Amerike odvojen od istočnog strujanja u Atlantskom oceanu), te mogu dovesti i do neočekivane promjene cirkulacije. Pod utjecajem Afrike i južne Azije sjeveroistočni pasat ljeti uopće na postoji sjeverno od ekvatora, nego je sasvim obrnuto. Umjesto njega puše u najvećem dijelu tog prostora ekvatorski zapadni vjetar (odnosno jugozapadni i južni vjetar), dok je pasat, ondje gdje se očuvao, potisnut daleko na sjever (sjeverna Afrika, jugozapadna Azija).

Približavanjem središtima suptropskih maksimuma prosječna brzina vjetra slabi, a izrazitost smjera vjetra je sve manja. To su tzv. konjske širine ili suptropski pojasi tišina. Dolazi do stabilizacije zraka pa vjetar slabi. Smjer i jačina vjetrova bitno se razlikuju u istočnom i zapadnom dijelu suptropskih maksimuma. Suptropski pojas visokog tlaka je razbijen u pojedine, izolirane maksimume i zapravo se radi o diskontinuiranom pojasu tišina pa je bolje reći područja suptropskih tišina, umjesto pojas suptropskih tišina.

Prema polovima tlak zraka pada od suptropskog područja visokog tlaka prema subpolarnim područjima niskog tlaka. Iz suptropskih maksimuma, zbog anticiklonske cirkulacije, zrak se razilazi na sve strane. Na zapadnim periferijama suptropskih maksimuma strujanje je južno, a zatim sve više skreće da bi konačno prešlo u zapadni vjetar. Ti se vjetrovi nazivaju zonalni zapadni vjetrovi ili glavni zapadni vjetrovi ili prevladavajući zapadni vjetrovi. Treba imati na umu da je to prosječno strujanje. Glavni zapadni vjetrovi kao prosječno strujanje i ljeti i zimi postoje samo na oceanima i u zapadnim dijelovima kontinenata gdje su vrlo postojani (zapadna i sjeverna Europa, tihooceansko primorje Sjeverne Amerike). Na južnoj hemisferi ovi su vjetrovi pravilno razvijeni. Protežu se u pojasu od 40⁰ -65⁰ i njihova snaga raste s povećanjem geografske širine, pa su tako poznati još pod nazivima ˝hučne četrdesete˝, još jači vjetrovi na 50⁰ S su ˝bijesne pedesete˝, te na 60⁰ S ˝strašne šezdesete˝. Ti vjetrovi su bili u doba jedrenjaka vrlo ozbiljna zapreka na putovanju oko Rta Horn od istoka prema zapadu.

Na sjevernoj hemisferi je drugačija situacija. Zimi pojas glavnog zapadnog vjetra ne postoji nad kontinentima sjeverne hemisfere. S kontinenata pušu vjetrovi u vezi s cirkulacijom karakterističnom za hladne anticiklone. Nad velikim dijelovima kontinenata prevladava sjeverna komponenta, a s približavanjem oceanima vjetar je sve više sjeveroistočni. Ljeti hladne anticiklone nad kontinentima nestaju, ali glavni zapadni vjetrovi ne postoje kao kontinuirani pojas. U zapadnom dijelu Sjeverne Amerike glavni zapadni vjetar u tihooceanskom primorju skreće na jug, a istočno od Stjenjaka struji vjetar s juga koji tek dalje na sjeveru skreće prema islandskom minimumu. Na istoku Azije strujanje je izrazito južno i jugoistočno i to je ljetni monsun.

Velika je razlika između pojasa glavnih zapadnih vjetrova na moru i vjetrova na kopnu na istoj širini. Velika promjenjivost smjera i jačine vjetra u pojasu glavnih zapadnih vjetrova posljedica je neprekinutog prolaza brojnih ciklona i anticiklona s vlastitim sustavima vjetrova.

Iz polarnih područja visokog tlaka prema subpolarnim područjima niskog tlaka pušu vjetrovi s izrazitom istočnom komponentom. To su polarni istočni vjetrovi. Brzina i postojanost smjera je veća na Antarktici nego na Arktiku. Na Antarktici je u prosjeku vjetar slab u unutrašnjosti, a brzina mu raste prema obali , gdje je najjači. Osobito je jak u onim dijelovima gdje se antaktički ledeni pokrov strmije spušta prema obali. Također, važnu ulogu ima sekundarna cirkulacija u vezi sa strujanjima u ciklonama i anticiklonama. Katabatički vjetar je ograničen samo na širi obalni pojas gdje se vjetar spušta niz ledeni pokrov. Katabatičko strujanje je kratkotrajnije u odnosu na inverzijski vjetar, ali ima veliku brzinu i zahvaća veliko područje. Njegova važna karakteristika je da naglo prestaje i prelazi u tišinu, nakon koje opet počinje naglo puhati, često orkanskom snagom. Znatno ovisi o općoj raspodjeli tlaka. Inverzijski vjetar je važan za održavanje ledenog pokrova jer određuje veličinu akumulacije snijega. Nekoliko metara od obale katabatički vjetar naglo slabi. u zoni jače konvergencije zrak se mora izdizati, te se u takvim situcijama javlja gotovo vertikalan zid oblaka i otpuhanog snijega. Često se istovremeno javljaju jaki vrtlozi s promjerom od 30-ak metara, slični pješčanim vrtlozima u pustinji. Česti su i blizardi, snježne oluje i vrlo smanjena vidljivost zbog velikog broja snježnih pahuljica koje vjetar kovitla. Na Antarktici može blizard nastati i u specifičnoj sinoptičkoj situaciji kad ciklona dospije do ledenog pokrova pa se u unutrašnjosti prenosi velika količina toplog i vlažnog zraka. Jaka ciklonska aktivnost u širem obalnom pojasu uzrok je stalne promjenjivosti smjera vjetra, tj. važna je sekundarna cirkulacija. U prizemnom sloju Antarktike dominiraju južni vjetrovi, a tek kad ti vjetrovi dođu do mora, ulaze u sekundarnu cirkulaciju, koja kao zid opasuje Antarktiku.

Paralelno s prividnim gibanjem sunca migriraju i opisani pojasi vjetrova, odnosno mijenjaju se smjerovi vjetrova nad kontinentima. Najveći dio Zemlje, a pogotovo krajevi koji se nalaze u prijelaznim zonama, zimi se nalaze pod pretežnim utjecajem jedne, a ljeti pod pretežnim utjecajem druge cirkulacije.

5. ZRAČNA STRUJANJA

 Strujanje je opći naziv za ukupno i složeno gibanje zraka. To je prirodni mehanizam koji nastoji izjednačiti razlike u temperaturi i tlaku. Toplinska ravnoteža se nikako ne može uspostaviti zbog različitog zagrijavanja koje je posljedica Zemljine sfernosti. Stoga je strujanje stalan prirodni proces. Sva zračna strujanja mogu se podijeliti u tri temeljne skupine: 1. primarno, opće ili planetarno strujanje; 2. sekundarno strujanje i 3. tercijarno ili mjesno i regionalno strujanje.

5.1. PRIMARNO (OPĆE ILI PLANETARNO) STRUJANJE

Primarno zračno strujanje se naziva još i općim ili planetarnim strujanjem jer obuhvaća cijelu Zemlju. To je povezano, trodimenzionalno gibanje koje postoji cijelu godinu, bez obzira na godišnja doba. Planetarne zračne struje izazvane su nejednakim grijanjem tropskih i polarnih pojasa. Njihova prvenstvena zadaća je izmjenjivanje topline između toplijih i hladnijih dijelova Zemlje. U pojasu između otprilike 37⁰ N i 37⁰  S Zemlja prima više energije nego što je odašilje, a sjevernije i južnije od tog pojasa je suprotno. Između tih pojasa dolazi do izmjene topline, a to u 80% slučajeva obavljaju zračne mase, odnosno primarne zračne struje koje imaju golemo klimatsko značenje.

Opće strujanje zraka je dosta složeno pa se raspada na tri dijela (celule): tropski, izvantropski (tzv. celula polarne fronte) i polarni dio.

Pojas niskog tlaka uz polutnik je područje jakog zagrijavanja. Tu se zrak izdiže i pritom se adijabatički ohladi. Na visini od oko 18 km skreće prema jednom i drugom polu, a putem se dodatno hladi uslijed vlastitog zračenja energije. Nad suptropskim područjem gdje su pri površini stalni barički sustavi visokog tlaka (anticiklone), dio prispjelog zraka se spušta, a zatim prizemno istječe iz polja visokog tlaka. Na ekvatorijalnoj strani takvog polja taj zrak struji kao stalni vjetar- pasat prema pojasu niskog tlaka, a na polarnoj strani se javlja kao struja zapadnih vjetrova. Između pojasa intertropske konvergencije (ITC; područje na kojem se sastaju oba pasata) i suptropskog područja visokog tlaka zatvara se jedna ćelija zračnog strujanja. Dio ekvatorskog zraka koji se nije spustio u suptropskom području nastavlja kretanje prema polu, hladi se i povremeno spušta, osobito u polarnim krajevima gdje je opet pri tlu tlak viši. Spustivši se počinje strujati prema nižim geografskim širinama (na sjevernoj polutki prema jugu) kao struja istočnih polarnih vjetrova.

Do 2 km visine strujanje zraka je pod jakim utjecajem trenja s podlogom, a na visini od 4 do 10 km taj faktor potpuno prestaje. Zbog toga je u višim slojevima troposfere strujanje zapravo pojasno. U ekvatorskom pojasu izrazito je istočno strujanje, bez obzira je li u podlozi kopno ili more. U umjerenim geografskim širinama strujanje je zapadno i zbiva se iznad polarne (planetarne) fronte. U tom strujanju postoje ˝meandri˝ pa u nekim dijelovima svijeta ta visinska zapadna struja (visinski vjetar) postaje sjeverna ili južna (ili ima neki drugi smjer). U polarnom području visinsko strujanje je također zapadno, ali je slabije brzine. Prema tome, u srednjim i višim dijelovima troposfere samo su dva osnovna strujanja: u tropima je istočno, a u svim ostalim pojasima je zapadno. To pojasno visinsko strujanje, koje se baš zbog svoje pojasnosti razlikuje od prizemnog, navodi na zaključak da raspodjela kopna i mora bitno utječe na značajke općeg zračnog strujanja. Na većim visinama i u razmjerno uskom pojasu naglo se povećava brzina zapadnog strujanja i to u pojasu polarne fronte, stoga se uzima da u tome postoji čvrsta veza. Na vrhu polarne fronte i na granici tropopauze (11 - 14 km) struji vrlo brza zračna struja (više kilometara na sat). To je tzv. mlazna struja. U toj zapadnoj pojasnoj mlaznoj struji smanjenjem brzine nastaju tzv. dugi valovi. 3 - 4 vala (a ponekad čak i 6 valova) obuhvate cijelu Zemlju. Smatra se da nastaju uslijed jakih hladnih prodora, ali se najvjerojatnije na njih odražava i pružanje visokih planinskih sustava (osobito onih koji se pružaju pravcem sjever-jug).

Zbog nehomogenosti, tj. postojanja kopna i mora, u ekvatorskom pojasu treba zasebno promatrati kontinentsko i oceansko strujanje. Kod ekvatorskog strujanja nad oceanom toplinski procesi su slabiji i strujanje je jednostavnije. Jednako kao što pojasi tlaka te toplinski ekvator putuju ˝za Suncem˝, isto tako se ponaša i intertropska konvergencija (ITC). Nad oceanom je to migriranje neznatno, a pasati, pušući prema pojasu ITC prelaze preko ekvatora. Onaj koji prelazi na drugu polutku (npr. sjeveroistočni pasat kada je zima na sjevernoj hemisferi) ipak se ne udaljava puno od ekvatora i stoga neće prijelazom na drugu polutku jače promijeniti smjer na što ga prisiljava Coriolisova sila. To je razlog zašto nad oceanima u ekvatorskom području stalno puše vjetar s istočnom komponentim (tipični pasat).

Iznad kontinenta (odnosno na području zapadne Afrike, južne Azije, Indijskog oceana i Australije) je strujanje potpuno drugačije. Ljeti (na sjevernoj hemisferi) se toplinski ekvator i pojas ITC jako udaljuju od ekvatora (u Africi do 20⁰, u južnoj Aziji do 30⁰). Jugoistočni pasat s južne polutke, čiji je izvor u južnoindijskom maksimumu (na Indijskom oceanu), kao vrlo široka struja prelazi ekvator i mora puhati još do oko 30⁰ N da bi stigao do ITC. Budući da je to dug put, ne može zadržati svoj smjer koji je imao prije prelaska ekvatora; sila rotacija ga skreće i jugoistočni pasat postaje jugozapadno strujanje.

Prema tome, pod utjecajem kontinenata, ljeti (na sjevernoj hemisferi) nastaje ekvatorski (jugo)zapadni vjetar koji se u južnoj Aziji javlja kao ljetni monsun. Iz toga se može zaključiti da tipični pasati  postoje samo nad Tihim i Atlantskim oceanom. Ljetni monsun u istočnoj Aziji je zapravo sjeveroistočni pasat koji puše s Tihog oceana, a pod utjecajem jako zagrijanog kontinenta (i polja niskog tlaka) skreće na sjever i tako puše s mora na kopno.

Zimski monsun puše s hladnog kontinenta, ali se nad Indijskim oceanom zapravo radi o sjeveroistočnom pasatu. Kontinenti suptropskih i umjerenih širina ljeti su mnogo topliji od okolnih oceana i stoga postaju pogodna mjesta za formiranje područja niskog tlaka u koja spiralno utječu zračne mase s oceana. Zimi su kontinenti u tim širinama znatno hladniji od oceana, na njima se puno češće formiraju anticiklone iz kojih se kontinentalne zračne mase spiralno izlijevaju na oceane. Polje niskog tlaka ljeti, isto kao i visoki tlak zimi, zahvaćaju razmjerno tanak sloj zraka. Prema tome, monsuni su sastavni dio općeg, planetarnog zračnog strujanja koje oni, pod utjecajem toplinskih faktora (kopno- more) bitno preoblikuju. U krajevima u kojima je monsunska cirkulacija izrazita, ona ima snažan utjecaj na klimu tog područja. Monsuni zahvaćaju najnaseljenije dijelove svijeta. Ljetni monsun je vlažan i donosi obilne padaline, izrazitiji je u južnoj, nego u istočnoj Aziji (posebno je čest u Indiji). Zimski je suh i hladan, jači u istočnoj nego u južnoj Aziji jer teško svladava Himalaju.

5.2. SEKUNDARNO STRUJANJE

Gibanje zraka različitih svojstava u umjerenim i visokim geografskim širinama naziva se sekundarno strujanje. Izazivaju ga pomični sustavi tlaka, ciklone, i anticiklone, vezani uz frontalne plohe. Sekundarnom strujanju pripadaju i drugi manji poremećaji i nepogode kao npr. tropski cikloni, odvojene ciklone ili hladne kaplje, istočni valovi, orografske ili zavjetrinske depresije i tropske depresije.

5.2.1. Ciklone i anticiklone

U umjerenim geografskim širinama (30⁰ - 60⁰) pojas zapadnih vjetrova je poremećen ciklonama i anticiklonama. Ciklone su sustavi niskog  tlaka koji nastaju na dodiru dviju različitih zračnih masa, a anticiklone su sustavi visokog tlaka i nastaju u jednoj zračnoj masi. Nema ih jedino neposredno uz ekvator. Ciklone i anticiklone se najčešće javljaju u umjerenom pojasu jer je taj pojas prijelazni pojas između najtoplijeg i najhladnijeg dijela atmosfere.

U umjerenim širinama, na dodiru toplog zraka s juga i hladnog sa sjevera (na sjevernoj hemisferi) nastaje polarna fronta (frontalna ploha). Na njoj nastaju zračni poremećaji, tj. cikloni. Za nastanak ciklona jako su važne mlazne struje koje stvaraju duge valove. Malo južnije od mlazne struje na površini Zemlje nalazi se fronta koja odvaja topli zrak od hladnog. Te dvije zračne mase se približavaju, a na to utječu dvije anticiklone koje se nalaze s obje strane tog sustava. Ciklona se produbljuje, nastaje kružni sustav utjecajem vjetra te tlak pri površini pada. Hladni zrak je teži i gušći te se podvlači pod lakši topli zrak. Dio fronte na prednjoj strani gdje topli zrak dolazi u dodir s hladnim naziva se toplom frontom, a dio fronte na stražnjoj strani gdje hladni zrak potiskuje topli naziva se hladnom frontom. Približavanjem tople fronte tlak pada, sve je veća naoblaka i počinje padati kiša. Kako se fronta približava, to su padaline sve jače, temperatura sve veća, a vjetar mijenja smjer. Poslije prolaza tople fronte dolazimo pod utjecaj toplog zraka u toplom sektoru ciklone. Vrijeme je toplo, puše južni vjetar, a nebo je razmjerno vedro. Približavanjem hladne fronte temperatura naglo pada i počinju padaline na hladnoj fronti. Hladna fronta kreće se brže od tople fronte pa se topli sektor počinje sužavati. Ciklona je razvijena, odnosno stupa u fazu zrelosti. Hladna fronta sustiže toplu pa se potkopani zrak sve više izdiže iznad tla što izaziva jake padaline. Hladna fronta sustigne toplu frontu u cijeloj njenoj duljini, topli zrak je tada potpuno izdignut u visinu, a pri tlu ostaje hladna zračna masa. Spajanjem hladne i tople fronte nastaje nova, okludirana fronta. To je faza zatvaranja ili okluzije ciklone. Razlika u tlaku između središta i periferije se smanjuje pa se kaže da se ciklona popunjava. Ciklona završava kao vrtlog toplog zraka na visini te kao barički sustav nestaje iako može još neko vrijeme nebo biti pokriveno oblacima. Veliku važnost ima poznavanje ciklonalnih staza ili trajektorija jer najveći dio padalina u umjerenim širinama donose ciklone. To je put koji prijeđe središte ciklone od trenutka postanka do njenog nestanka kao baričkog sustava. Staze su označene rimskim brojevima, a za vrijeme i klimu u Hravtskoj najznačajnije su ciklone na stazi označenoj rimskim brojem V, odnosno islandska i genovska ciklona.

 Suprotnost cikloni je anticiklona. Postoji uska veza između ciklone i anticiklone. Zrak koji pritječe u središte ciklone je zapravo isti zrak koji istječe iz središta anticiklone. Anticiklona je sinoptički (trenutačni) barički sustav (polje visokog tlaka), prostorno i vremenski strogo određen i može se javiti u raznim područjima (osim uz pojas neposredno uz ekvator). Važno svojstvo anticiklone je da nastaje u jednoj zračnoj masi pa stoga nema velikih razlika u tlaku. Na sjevernoj hemisferi strujanje se odvija u smjeru kazaljke na satu, dok je na južnoj hemisferi obrnuto. U anticikloni nema naoblake, a ako se i pojavi (iznad ocaena ili zimi iznad rashlađenog kontinenta) padaline su vrlo rijetke. Zimi su anticiklone pogodne za stvaranje mraza i magle, jer u nižim dijelovima troposfere ima uvijek vodene pare koja se lako kondenzira u mirnome zraku. Ljeti anticiklone omogućuju jako osunčavanje pa pod njihovim utjecajem često nastaju visoke temperature, a na rubnim dijelovima mogu nastati lokalne nepogode (konvekcijske padaline).

 5.2.2. Tropski cikloni

Tropski cikloni ili samo cikloni su atmosferske pojave s jakim vrtložnim vjetrovima, a javljaju se u ekvatorijalnom i tropskom području. Te snažne atmosferske pojave nastaju u području konvergencije sjevernih i južnih pasata nad oceanima gdje postoji vlažno-labilna struktura zraka. Iako se upotrebljava termin tropski cikloni ili cikloni, te se pojave u pojedinim područjima Zemlje različito zovu. U području Meksičkog zaljeva, Karipskog mora i u dijelovima sjevernog Atlantika nazivaju se orkani (hurricanes). Tim se imenom zovu i u zapadnom dijelu južnog Pacifika, te u jugoistočnim dijelovima sjevernog Pacifika. Na Indijskom oceanu, Bengalskom zaljevu i Arapskom moru nose naziv cikloni, a na zapadnom dijelu sjevernog Pacifika tajfuni. Na sjeverozapadu Australije ta se pojava naziva willy-willy. Orkani, cikloni, tajfuni i willy-willy nastaju na isti način, imaju istu strukturu i isto gibanje. Glavna su im karakteristika veoma jaki vjetrovi koji djeluju razorno na području što ga zahvate. Postoje četiri faze tropskog ciklona:

1. Faza nastajanja ciklona. Da se razvije tropski ciklon moraju na području nastajanja postojati određeni poremećaji i ovi uvijeti: 1. u donjim slojevima zraka mora postojati konvergencija strujanja koja će omogućiti da se vlažni sloj zraka digne uvis i tako svlada tzv. pasatnu inverziju koja normalno postoji u području pasata; 2. u visokim slojevima atmosfere mora postojati divergencija strujanja koja će iz cijelog sustava odvojiti zrak i tako uzrokovati pad tlaka na površini mora; 3. mora postojati dovoljna zaliha energije koja će održavati tu cirkulaciju. Takvi su uvijeti ispunjeni npr. pri pojavi istočnih valova. To su poremećaji koji u obliku istočnih transverzalnih valova nastaju u području istočnih pasatnih vjetrova, a očituju se premještanjem centara pada i porasta tlaka zraka od istoka prema zapadu u laganim poremećajima smjera vjetra tako da strujanje poprima valovit oblik. Drugo područje koje je pogodno za nastajanje tropskih ciklona je intertropska zona konvergencije. To je područje u kojem se susreću sjeveroistočni pasat sjeverne hemisfere  i jugoistočni pasat južne hemisfere. Obično se tropski cikloni razvijaju nad površinama oceana, gdje temperatura mora iznosi iznad 26⁰ C. Postoji područje u kojem se tropski cikloni uopće ne pojavljuju, a to je područje sve do širina od oko 6⁰ sjeverno i južno od ekvatora, a taj pojas je osobito širok na južnom Atlantiku i u istočnom dijelu južnog Pacifika. Uz povoljne uvijete ciklon se može vrlo brzo razvijati tako da do punog razvoja ne prođe ni 12 sati. U početnom stadiju nastajanja ciklona tlak pada do oko 1000 mb, a vjetrovi su još ispod orkanskih (ispod jačine 12 Bof).

2. Faza nerazvijenog ciklona. Ukoliko vjetrovi ne prijeđu jačinu od 6 Bof, poremećaj se ne razvija do faze orkanskih vjetrova, već ostaje  samo kao tropska depresija. Ako vjetrovi ne dosegnu jačinu od 12 Bof ostaju kao tropska oluja. Ako se ciklon dalje razvija, tlak počinje brzo padati ispod 1000 mb, a oko središta se javlja prsten orkanskih vjetrova širok 30-50 km. Područje oblaka i područje kiša počinju poprimati sređeniji oblik te se u obliku spirala pribčižavaju središtu ciklona.

3. Faza razvijenog ciklona. Tlak zraka u centru ciklona prestaje padati, a pojas maksimalnih vjetrova više ne jača, ali se područje zahvaćeno ciklonom proširuje za vrijeme te faze koja može trajati do 8 dana. Orkanski vjetrovi zauzimaju tada područje i šire od 300 km. Ciklon nije više simetričan. Najlošije vrijeme je u desnom prednjem dijelu ciklona u odnosu na putanju ciklona.

4. Faza raspadanja. Ova faza nastaje kad je ciklon izašao iz tropskog područja i ušao u područje u kojem prevladavaju zapadni vjetrovi. Ciklon se smanjuje i raspada, a katkad gubi samo obilježja tropskog ciklona i pretvara se u izvantropsku ciklonu. No kod nekih ciklona faza raspadanja počinje čim s oceana stupe na kopno.

Područje tropskog ciklona karakterizirano je na površini Zemlje središtem niskog tlaka s gotovo kružnim izobarama. Tlak zraka u centru je vrlo nizak i najniži tlakovi na morskoj razini zabilježeni su upravo prigodom proslaska tropskih ciklona. Jaki vjetrovi u blizini središta ciklona nisu uzrokovani niskim tlakom zraka, nego velikim gradijenom tlaka. Na sinoptičkoj karti je to označeno velikom gustoćom gotovo koncentričnih izobara u okolini središta. Prosječni gradijenti u području intenzivnijih vjetrova iznose 0,5 mb/km. Orkanski vjetrovi su vrlo mahoviti i po jačini i po smjeru. Najjači izmjereni vjetrovi u tropskim ciklonima imaju mahove s brzinama od oko 300 km/h. Ekstremni vjetrovi su na moru. Pri tlu zrak na sjevernoj hemisferi spiralno kruži oko centra niskoga tlaka u smjeru obrnutom od gibanja kazaljke na satu, a na južnoj hemisferi u smjeru gibanja kazaljke na satu. Područje tropskog ciklona se dijeli na desni i lijevi polukrug, prema smjeru gibanja središta. Najjači vjetrovi se nalaze na stražnjoj strani desnog polukruga (na sjevernoj hemisferi), odnosno na stražnjoj strani lijevog polukruga (na južnoj hemisferi). Veličina i intenzitet ciklona opada s visinom. Veličina ciklona definira se obično na dva načina- daje  se promjer područja u kojem vladaju orkanski vjetrovi, tj. vjetrovi brži od 70 čv ili 122 km/h. Katkada se pod veličinom ciklone razumije promjer područja s olujnim vjetrovima pa se za donju granicu brzine uzima vjetar od oko 35 čv ili 64 km/h. U toku razvitka ciklona, promjer se redovio povećava. Strujanje u području ciklona može se općenito podijeliti na tri dijela: vanjski dio u kojem jačina vjetra raste od periferije , gjdje je 15 do 25 čv, do udaljenosti od 30 do 50 km od centra, gdje dosegne brzinu od 100 do 130 čv. Zatim slijedi područje maksimalnih vjetrova, koje u obliku prstena opkoljuje centar ciklona i u kojem su vjetrovi relativno konstantne brzine , a širina tog prstena iznosi između 25 i 40  km. Treći dio je oko ciklona, koje obuhvaća samo središte. U njemu se vjetar naglo smiruje na 10 do 15 čv, dakle prelazi u gotovo relativno zatišje. Postojanje oka ciklona jedinstvena je pojava koje nema ni u jednom drugom meteorološkom fenomenu. Približavanjem tom području prestaje kiša, nestaje srednji oblačni pokrov iako niski oblaci još postoje, ali danju kroz rupe sije sunce, a noću se vide zvijezde. Gotovo uvijek se vide visoki oblaci cirrus i cirrostratus. Oko ciklona opkoljeno je ili zidom oblaka koji se uzdiže vertikalno uz rub oka ili su oblaci podijeljeni tako da izgledaju kao galerije u kazalištu. Gornji rub zida završava oblo na visini od 10 km. Prosječni promjer oka ciklona je oko20 km. Zrak u oku topliji je od okoline, a i relativna vlaga je u njemu manja pa se može zaključiti da u oku postoji znatna supsidencija,odnosno spuštanje zraka. Posljedica toplog zraka u oku ciklona je da je tlak u središtu oka na površini Zemlje tako malen.

Tropski ciklon prate pojave, u koje spada i mrtvo more (swell) prouzrokovano vjetrovima ciklona. Jaki vjetrovi u ciklonu podižu valove visoke 15-20 m, a izuzetno i više. Ti valovi postepeno napuštaju područje ciklona, a kako se gibaju brzinom većom od 50 km/h, dok se sam ciklon giba brzinom od oko 20 km/h, dolazi do obale kao mrtvo more i na 1000 km prije ciklona te na taj način nagovješta dolazak tropskog ciklona. Valovi uzrokovani ciklonom mogu, kad dođu na plitka područja, prouzrokovati znatno dizanje morske razine pa tako mogu nastati jake poplave i razaranja. Tropski cikloni su uvijek opkoljeni područjem jakih kiša.Tropski ciklon u prosjeku traje oko 9 dana. Najdulje traju cikloni u kolovozu-prosječno 12 dana. Ponekad tropski ciklon koji prelazi u izvantropsku ciklonu potraje dulje. Ako u području zapadnih vjetrova tropski ciklon naiđe na dolinu niskog tlaka zraka, može se regenerirati i pretvoriti u izvantropsku ciklonu. 

 5.2.3. Nepogode

U atmosferske nepogode spadaju povremene, razmjerno manje i kratkotrajne promjene vremena velike jakosti, ali prostorno i vremenski ograničene. Svim nepogodaama zajedničko je jako uzlazno strujanje. U tropima postoje optimalni uvjeti za konvekcijsko strujanje (uzlazno) tako da su tamo nepogode najizrazitije. U atmosferske nepogode izvan tropa spadaju pojave koje  prate razvoj kumulonimbusa, a to su vrlo jaki vjetrovi, kiša, tuča i snijeg, te munje i grmljavina. Bitno obilježje svih izvantropskih nepogoda je razmjerno kratko trajanje (otprilike jedan sat), velika jakost i male vodoravne veličine. Nepogode nastaju naglim izdizanjem toplog i vlažnog zraka u kumulonimbusima, a oslobođena toplina kondenzacije i sublimacije je daljnji izvor energije energije za njihov golemi okomiti razvoj. Kada su oblaci jako visoki i većim dijelom prelaze granicu zaleđivanja onda najčešće pada tuča. U kumulonimbusima osim izdizanja zraka postoji i spuštanje. U početnom stupnju oblak naglo buja jer se zrak izdiže, u zrelom stupnju započinje i spuštanje zraka te dolazi do jakih padalina, a u završnom stupnju prevladava spuštanje (jer je ponestalo zraka koji bi se izdizao) uz slabe padaline, a time i oluja prestaje. Toplinski izazvane nepogode imaju veliku praktičnu važnost jer donose kišu ljeti, tj. u doba kad je ona najpotrebnija biljnom pokrovu, ali mogu učiniti i veliku štetu ako padne tuča. 

Velika razaranja proizvode tornadi (španj. tornar- okretati), koji se mogu pojaviti u tropskim ciklonama. Tornado je jedna od najsilovitijih pojava u prirodi. Po definiciji, tornado je stupac zraka koji se vrtloži i proteže u obliku lijevka od oblaka kumulonimbusa do tla. Ne zna se točno kako i zašto nastaju tornadi. Poznato je da stupac kojim se zrak diže, stvara se na rubu zračnih masa koje se razlikuju u vlazi i temperaturi. Zatim, važni su smičući vjetrovi- vjetrovi promjenjive brzine koji pušu u protusmjeru na različitim visinama. Ti vjetrovi započinju vrtnju prema gore. U tim uvijetima nastaje mezociklona, masivni stup vrtložnog zraka iz kojeg nastaje većina tornada.  Mezociklona je dio još veće superćelije, oluje niske baze oblaka sa snažnim i stalnim uzlaznim strujanjima. Superćelija može biti 15 do 30 km dugačka i 18 000 metara visoka. Samo jedna od tisuću oluja preraste u superćeliju, a iz samo jedne od šest superćelija nastane tornado. Budući da je teško izmjeriti vjetrove i moć tornada, znanstvenici ih mjere količinom štete koju počine. Na Fudžitinoj ljestvici, koju je sastavio Tecuja Fudžita sa sveučilišta Chicago, postoji šest razina (F0-F5).Tornado brzine od 117-181 km/h učini umjerenu štetu, a po Fudžitinoj ljestvici je na drugoj razini, F1. Tornado F5 učini strahovitu štetu, a giba se brzinom od 420-512 km/h. Tornado može trajati od samo nekoliko sekundi do više od jednog sata. SAD pretrpi više udara tornada od svih drugih zemalja na svijetu. Svake godine ih se oko tisuću spusti na kontinentalni dio SAD-a, kad se topli i vlažni zrak iz Meksičkog zaljeva sudari s hladnijom strujom koja teče istočno od Stjenjaka.

Vrtlozi manjeg razmjera su pijavice, ako nastanu na moru to je onda morska pijavica ili tromba (promjera do 200 m), koja se javlja i na hrvatskoj obali, ali dosta rijetko. U pustinji se stvara pješčana pijavica (promjera nekoliko metara) koja brzo nestaje.

 5.3. TERCIJARNO (MJESNO I REGIONALNO) STRUJANJE

Tercijarno ili regionalno, odnosno mjesno strujanje, posljedica je toplinskih razlika na manjem prostoru. Ovisi uglavnom o zagrijavanju i hlađenju tijekom dana. To je strujanje između mora i kopna, kopna i jezera, planine i doline.

U primorju ili uz obale većih jezera razvijeno je dnevno (mjesno) strujanje izazvano različitim zagrijavanjem kopna i mora. Razlike u zagrijavanju i hlađenju kopna i mora tijekom dana (24 sata) uzrok su mjesnim razlikama tlaka, što dovodi do dnevne smjene strujanja između mora i kopna. Tako nastaju zmorac i kopnenjak, strujanje zraka čiji je uzrok isključivo toplinske prirode. To je svojevrsno kružno strujanje i rezultat je pada tlaka nad toplijom podlogom (nastaje niski tlak, N) i porasta tlaka nad hladnijom podlogom (visoki tlak, V). Zmorac (vjetar s mora) nastaje jačim i bržim zagrijavanjem kopna nego mora. Dolazi do izjednačavanja niskog tlaka nad kopnom i visokog tlaka nad morem te počne puhati vjetar s mora. Obično počne puhati između 10 i 11 sati, a najjači je oko 13 i 14 sati jer su tada temperaturne razlike između kopna i mora najveće. S padom temperature zmorac slabi te u kasnim poslijepodnevnim satima prestane puhati. Neko vrijeme je tišina, a početkom noći (u Sredozemlju 20- 21 sat) započinje suprotan proces. More ostaje toplo, tek se malo ohladi, a to znači i zrak iznad njega. Niski tlak je sada iznad kopna, a visoki iznad mora te vjetar počinje puhati s kopna na more, odnosno počinje puhati kopnenjak. U Sredozemlju obično puše do   5-6 sati ujutro kad nastaje tišina. Na hrvatskoj obali Jadrana obalno strujanje je redovita i poznata pojava u toplom dijelu godine. Danji vjetar, zmorac, donosi ugodno osvježenje u ljetnoj vrućini, a poslije podne može izazvati prilično velike valove jer mu se tada smjer poklopi sa slabom, ali postojanom ljetnom zračnom strujom od azorske anticiklone do depresije u jugozapadnoj Aziji. Tako nastali sjeverozapadnjak ljetnih popodneva je gotovo paralelan s obalom jer i na njega djeluje Coriolisova sila. Na hrvatskom Jadranu je poznat pod imenom maestral.

Planinske i brdske padine danju se različito zagrijavaju, a to je prije svega posljedica različitih strana padina. Jako zagrijavanje zraka zbiva se samo u razmjerno tankom sloju uz podlogu. Taj se zrak silom uzgona izdiže pa tako nastaje vjetar uz padinu, koji je najjači na prisojnoj strani. To je dolinski vjetar ili danik. Dalje od padine nastaje kompenzacijsko spuštanje zraka i tako se zatvara kruženje. Noću je suprotno. Padine se jako ohlade pa zrak struji niz njih i slijeva se u podnožje. Nastaje vjetar niz padinu, gorski vjetar ili noćnik. Iznad hladnog zraka koji ispunjava dno doline nalazi se topliji zrak, odnosno prisutna je temperaturna inverzija.

U reljefnim udubljenjima većih dimenzija moguće je nagomilavanje hladnog zraka, koji se noću još više ohladi. Taj zrak se u određenim vremenskim uvjetima pokrene  iz ravnotežnog stanja i velikom snagom se ˝prelije˝ preko planinske prepreke. Najveću brzinu postiže u uskim planinskim prolazima (prijevojima) gdje se takvo strujanje sužava. Svi vjetrovi takve vrste zovu se preljevni (slapoviti, silazni) ili katabatički vjetrovi (grč. katabaiein- silaziti). Tipičan predstavnik takvih vjetrova je bura, no bura nije samo posljedica različitog hlađenja prizemnih slojeva zraka i prelijevanja preko Dinarida, već utječu i drugi činioci. Jako je važna raspodjela tlaka na velikom prostoru. Bura se osjeća kao hladan vjetar iako se zrak niz padine adijabatički ugrijao, a to je zbog toga što se počeo spuštati kao vrlo hladan u usporedbi s onim koji se nalazi u priobalju. Zbog svoje velike brzine čini se još hladnijim.

6. ENERGIJA VJETRA

Vjetar je najbrže rastući izvor energije na svijetu, čist je i obnovljiv. Već se stoljećima koriste vjetrenjače u Europi, a i u SAD-u i drugim zemljama. U današnje vrijeme postoje obiteljska imanja s jednom turbinom na vjetar, odnosno modernom vjetrenjačom, koja proizvodi električnu struju za kućne potrebe. Također, postoje i tzv. farme na vjetar na kojima se nalazi mnogo takvih pogona koji zajedno proizvode velike količine električne energije. Za energiju vjetra se smatra da je jako čist izvor i cjelokupna tehnologija vezana za iskorištavanje snage vjetra smatra se bezopasnom za prirodu, ali ipak utječe na okoliš iako u malim količinama. Nikakvi zagađivači zraka ili štetni plinovi ne nastaju putem ovih pogona, no svaki način proizvodnje energije nekako utječe na prirodu pa je tako i s ovim. Iako vjetar nije u potpunosti iskorišten, kao što bi mogao biti, ipak polako postaje sve važniji izvor energije. U budućnosti će vjerovatno biti razvijeni i razni drugi pogoni koji će kao pokretačku silu koristiti vjetar.
 

7. ZAKLJUČAK 

Vjetar je dio zraka koji struji paralelno sa Zemljinom površinom. Nastanak vjetra uvjetovan je djelovanjem određenih sila, a to su: Coriolisova sila, sila gradijenta tlaka, sila teža i sila trenja. Vjetar je određen s dva parametra, a to su brzina i smjer. Brzina se mjeri pomoću anemometra, a smjer se određuje po stranama svijeta otkuda puše, odnosno, Ružom vjetrova ili vjetruljom. Vjetar uvijek puše iz područja višeg tlaka u područje nižeg tlaka. Vjetrovi se mogu podijeliti na planetarne i lokalne. Planetarni vjetrovi su pasati, glavni zapadni vjetrovi, polarni istočni vjetrovi, dok u lokalne vjetrove spadaju zmorac i kopnenjak, danik i noćnik, maestral, bura, jugo itd. Zračna strujanja u kojima pušu vjetrovi dijele se na primarna, sekundarna i tercijarna strujanja. Primarne ili planetarne zračne struje izazvane su nejednakim grijanjem tropskih i polarnih pojasa. Njihova zadaća je izmjenjivanje topline između toplijih i hladnijih dijelova Zemlje. Sekundarno strujanje je gibanje zraka različitih svojstava u umjerenim i visokim geografskim širinama. U sekundarno strujanje se ubrajaju ciklone i anticiklone, tropski cikloni te druge nepogode i manji poremećaji. Tercijarno strujanje je posljedica toplinskih razlika na manjem prostoru, ovisi uglavnom o zagrijavanju i hlađenju tijekom dana. To je strujanje između mora i kopna, planine i doline i dr. Vjetar se sve više koristi kao izvor za dobivanje električne energije. To je čist i ekonomičan način stvaranja energije.

www.eere.energy.gov./RE/wind.html