Vėjas - tai dujų srautas. Žemėje vėjas dažniausiai yra oro judėjimas, kurį sukelia erdviniuose mastuose skirtingi atmosferos slėgio laukai, temperatūros skirtumai ir Žemės sukimosi poveikis. Kosmose Saulės vėjas – tai dujų ar dalelių judėjimas iš Saulės erdvėje. Stipriausi vėjai mūsų Saulės sistemos planetose pastebimi Neptūne ir Saturne, kurių atmosferose vyksta galingos dinamikos.

Kilmė ir fizikiniai mechanizmai

Pagrindiniai vėjo susidarymo veiksniai yra slėgio gradientas, Koriolio efekto poveikis ir trintis prie Žemės paviršiaus. Oro dalelės juda iš aukšto slėgio sričių link žemo slėgio sričių tam, kad išlygintų slėgio skirtumus. Dėl Koriolio efekto vėjai Šiaurės pusrutulyje krypsta į dešinę, o Pietų pusrutulyje – į kairę, todėl judėjimas dažnai būna spiralinis.

Aukšto slėgio srityje (kuri sudaro anticikloną), esančioje šalia žemo slėgio sistemos (kuri sudaro cikloną), oras juda iš aukšto slėgio srities į žemo slėgio sritį ir bando išlyginti slėgį. Dėl didelio slėgio skirtumo gali kilti stiprūs vėjai. Kai karštas oras kyla, susidaro žemas slėgis, ir aplinkinis oras juda, kad slėgis išsilygintų; kai krinta vėsesnis, sunkesnis oras, susidaro aukštas slėgis ir oras teka nuo jo.

Prie žemės paviršiaus veikianti trintis sulėtina ir keičia vėjo kryptį – tai ypač svarbu kalnuotose vietovėse, miestuose ar arti paviršiaus.

Vėjo rūšys ir pavyzdžiai

Vėjas skirstomas pagal kilmę, trukmę ir erdvinius mastus:

  • Vietiniai vėjai: brizas (dieninis jūros ir naktinis sausumos brizas), katabatinis (krentantis vėsus oras nuo kalnų), anabatinis (kyla palei šlaitus), föhn arba viesulas (šilti, sausi kalnų šlaito vėjai)
  • Sinoptinės masto vėjai: prekybiniai vėjai, vakariniai vėjai, cikloniniai ir anticikloniniai vėjai, oro grandinės ir jet stream (stratosferos greiti vėjai)
  • Ekstremalūs vėjai: uraganai, taifūnai, tropiniai ciklonai, tornadai ir stiprios audros, kurios gali sukelti žaibiškus gūsius ir škvalus (aprašyta toliau).

Trumpi greito vėjo pliūpsniai vadinami gūsiais. Apie minutę trunkantys stiprūs vėjai vadinami škvalais. Ilgai trunkantys vėjai vadinami įvairiai, pavyzdžiui, brizu, viesulu, uraganu ir taifūnu.

Matavimas ir klasifikacija

Vėjo stiprumas matuojamas greičiu (m/s, km/h) arba laipsniais jūreivystėje (mazgais). Pagal Boforto skalę galima nustatyti, koks stiprus yra vėjas — nuo vos juntamo brizo iki audringų gūsių. Jūroje ir meteorologijoje taip pat naudojami anemometrai (vėjo greičiui) ir vėtrungės (vėjo krypčiai).

Stipriųjų audrų vėjo greičiai gali viršyti 200 mylių per valandą (320 kilometrų per valandą), pavyzdžiui kai kurių audrų metu. Tornadų vėjo greitis, priklausomai nuo klasifikacijos, gali siekti keli šimtai kilometrų per valandą.

Poveikis aplinkai ir žmonėms

Vėjas turi daug įvairiapusių pasekmių:

  • Geomorfologinis poveikis: vėjas gali judinti žemę, ypač dykumose, formuodamas kopas, eroduodamas uolas ir pernešdamas daleles ilgomis distancijomis.
  • Agrarinis ir ekologinis poveikis: Šaltas vėjas gali turėti neigiamos įtakos gyvuliams ir augalams; vėjas taip pat veikia gyvūnų maisto atsargas, jų medžioklę ir apsisaugojimo būdus.
  • Urbanistiniai ir statybiniai padariniai: stiprus vėjas gali pažeisti namus ir kitus pastatus, taip pat kelti pavojų žmonių gyvybei ir infrastruktūrai.
  • Atmosferos ir meteorologinis poveikis: vėjas skverbiasi ore ir veikia debesų judėjimą bei kritulių pasiskirstymą; Saulės šviesa lemia atmosferos cirkuliaciją, o susidarę vėjai pučia virš sausumos ir jūros ir sukuria orus.
  • Žmogaus veiklos sritys: vėjas suteikia energijos vėjo jėgainėms, padeda laivybai ir skraidymui, bet taip pat skleisti oro taršą ar greitinti miškų gaisrų plitimą.

Kaip vėjas matomas ir stebimas

Vėjas paprastai yra nematomas, tačiau lietus, dulkės ar sniegas gali parodyti, kaip jis pučia. Vėtrungė taip pat gali parodyti, iš kur pučia vėjas. Meteorologai vėją stebi radaro, palydovų, meteorologinių stočių ir balionų (ozmometrai) pagalba; modeliai leidžia prognozuoti jo kryptį ir stiprumą.

Moksliniai ir praktiniai aspektai

Vėjas yra svarbi klimato sistemos dalis: kartu su drėgme ir temperatūra lemia oro sąlygas, klimato zonas, audras ir ilgalaikes oro sąlygas. Žinių apie vėją panaudojimas leidžia kurti efektyvesnes pastatų konstrukcijas, saugiau planuoti laivybą, skraidymą ir įgyvendinti atsinaujinančios energijos sprendimus (vėjo energetiką).

Dėl stipresnio vėjo didėja garavimo greitis, o tai turi įtakos vietinėms drėgmės sąlygoms ir vandens biudžetui.