При отсутствии сильных ветров скорость морского бриза пропорциональна разности температур. При наличии ветра с суши скоростью более 4 м/с морской бриз обычно не образуется. Ночью, из-за меньшей теплоемкости, суша охлаждается быстрее, чем море, и морской бриз прекращается. Когда же температура суши опускается ниже температуры поверхности водоёма, то возникает обратный перепад давления, вызывая (в случае отсутствия сильного ветра с моря) континентальный бриз, дующий с суши на море. Влияние гор Горы имеют очень разнообразное влияние на ветер, они или вызывают ветрообразование, или же выступают как барьер для его прохождения. Над взгорьями воздух прогревается сильнее, чем воздух на такой же высоте над низменностями; это создаёт зоны низкого давления над горами и приводит к ветрообразованию. Данный эффект часто приводит к образованию горно-долинных ветров — преобладающих ветров в районах с пересечённой местностью. Увеличение трения у поверхности долин ведёт к отклонению ветра, дующего параллельно долине, от поверхности на высоту окружающих гор, что приводит к образованию высотного струйного течения. Высотное струйное течение может превышать окружающий ветер по скорости на величину до 45 %. Обход гор может также изменять направление ветра. Перепад высоты гор существенно влияет на движение ветра. Так, если в горном хребте, который преодолевает ветер, есть перевал, ветер проходит его с увеличением скорости в результате эффекта Бернулли. Даже небольшие перепады высоты вызывают колебания в скорости ветра. В результате значительного градиента скорости движения воздух становится турбулентным и остается таковым на определённом расстоянии даже на равнине за горой. Подобные эффекты важны, например, для самолётов, взлетающих или садящихся на горных аэродромах. Быстрые холодные ветры, дующие сквозь горные проходы, получили разнообразные местные названия. В Центральной Америке это папагайо вблизи озера Никарагуа, панамский ветер на Панамском перешейке и теуано на перешейке Теуантепек. Подобные ветры в Европе известны как бора, трамонтана и мистраль. Другой эффект, связанный с прохождением ветра над горами, — подветренные волны (стоячие волны движения воздуха, возникающие позади высокой горы), которые часто приводят к образованию лентикулярных облаков. В результате этого и других эффектов прохождения ветра через препятствия над пересечённой местностью возникают многочисленные вертикальные течения и вихри. Кроме того, на наветренных склонах гор выпадают обильные осадки, обусловленные адиабатным охлаждением воздуха, поднимающегося вверх, и конденсацией в нём влаги. С подветренной стороны, наоборот, воздух становится сухим, что вызывает образование дождливого сумрака. Вследствие этого, в районах, где преобладающие ветры преодолевают горы, с наветренной стороны доминирует влажный климат, а с подветренной — засушливый. Ветры, дующие с гор в низшие районы, называются нисходящими ветрами. Эти ветры теплые и сухие. Они также имеют многочисленные местные названия. Так, нисходящие ветры, спускающихся с Альп в Европе, известные как фён, этот термин иногда распространяют и на другие районы. В Польше и Словакии нисходящие ветры известны как гальни (halny), в Аргентине — зонда, на острове Ява — коембанг (koembang), в Новой Зеландии — «норвест арк» (Nor’west arch). На Великих Равнинах в США они известны как чинук, а в Калифорнии — Санта-Ана и сандаунер. Скорость нисходящего ветра может превышать 45 м/с. Кратковременные процессы ветрообразования К формированию ветров приводят также и кратковременные процессы, которые, в отличие от преобладающих ветров, не являются регулярными, а происходят хаотически, часто в течение определённого сезона. Такими процессами является образование циклонов, антициклонов и подобных им явлений меньшего масштаба, в частности гроз. Циклонами и антициклонами называют области низкого или, соответственно, высокого атмосферного давления, обычно такие, которые возникают на пространстве размером свыше нескольких километров. На Земле они образуются над большей частью поверхности и характеризуются типичной для них циркуляционной структурой. Из-за влияния силы Кориолиса в Северном полушарии движение воздуха вокруг циклона вращается против часовой стрелки, а вокруг антициклона — по часовой стрелке. В Южном полушарии направление движения обратное. При наличии трения о поверхность появляется компонента движения к центру или от центра, в результате воздух движется по спирали к области низкого или от области высокого давления. Внетропический циклон Циклоны, которые формируются за пределами тропического пояса, известны как внетропические. Из двух типов крупномасштабных циклонов они больше по размеру (классифицируются как синоптические циклоны), наиболее распространены и встречаются на большей части земной поверхности. Именно этот класс циклонов в наибольшей степени отвечает за изменения погоды день за днём, а их предсказание является главной целью современных прогнозов погоды. Согласно классической (или норвежской) модели Бергенской школы, внетропические циклоны формируются преимущественно вблизи полярного фронта в зонах особенно сильного высотного струйного течения и получают энергию за счёт значительного температурного градиента в этом районе. В процессе формирования циклона стационарный атмосферный фронт разрывается на участки теплого и холодного фронтов, движущихся друг к другу с формированием фронта окклюзии и закручиванием циклона. Подобная картина возникает и по более поздней модели Шапиро-Кейзера, основанной на наблюдении океанских циклонов, за исключением длительного движения теплого фронта перпендикулярно к холодному без образования фронта окклюзии. После формирования циклон обычно существует несколько дней. За это время он успевает продвинуться на расстояние от нескольких сотен до нескольких тысяч километров, вызывая резкие смены ветров и осадков в некоторых районах своей структуры. Хотя большие внетропические циклоны обычно ассоциированы с фронтами, меньшие по размеру циклоны могут образовываться в пределах сравнительно однородной воздушной массы. Типичным примером являются циклоны, которые формируются в потоках полярного воздуха в начале формирования фронтального циклона. Эти небольшие циклоны имеют название полярных и часто возникают над приполярными районами океанов. Другие небольшие циклоны возникают на подветренной стороне гор под действием западных ветров умеренных широт. Тропические циклоны Циклоны, которые образуются в тропическом поясе, несколько меньше внетропических (они классифицируются как мезоциклоны) и имеют другой механизм происхождения. Эти циклоны питаются энергией, получаемой за счёт подъёма вверх теплого влажного воздуха и могут существовать исключительно над теплыми районами океанов, из-за которых имеют название циклонов с теплым ядром (в отличие от внетропических циклонов с холодным ядром). Тропические циклоны характеризуются очень сильным ветром и значительным количеством осадков. Они развиваются и набирают силу над поверхностью воды, но быстро теряют её над сушей, из-за чего их разрушительный эффект обычно проявляется лишь на побережье (до 40 км вглубь суши). Для образования тропического циклона необходим участок очень теплой водной поверхности, нагрев воздуха над которой приводит к снижению атмосферного давления минимум на 2,5 мм рт. ст. Влажный теплый воздух поднимается вверх, но из-за его адиабатического охлаждения значительное количество удерживаемой влаги конденсируется на больших высотах и выпадает в виде дождя. Более сухой и соответственно более плотный воздух, только что освободившийся от влаги, опускается вниз, формируя зоны повышенного давления вокруг ядра циклона. Этот процесс имеет положительную обратную связь, вследствие чего, пока циклон находится над довольно теплой водной поверхностью, что поддерживает конвекцию, он продолжает усиливаться. Хотя чаще всего тропические циклоны образуются в тропиках, иногда признаки тропического циклона приобретают циклоны другого типа на поздних этапах существования, как это случается с субтропическими циклонами. Антициклоны В отличие от циклонов, антициклоны обычно больше циклонов и характеризуются невысокой метеорологической активностью и слабыми ветрами. Чаще всего антициклоны формируются в зонах холодного воздуха сзади проходящего циклона. Такие антициклоны называют холодными, но с их ростом к циклону опускается воздух из более высоких слоев атмосферы (2-5 км), что приводит к повышению температуры и образованию теплого антициклона. Антициклоны двигаются довольно медленно, часто собираются в полосе антициклонов вблизи субтропического хребта, хотя многие из них остаются в зоне западных ветров умеренных широт. Такие антициклоны обычно задерживают обычное перемещение циклонов с запада на восток ("блокируют их") и поэтому имеют название блокирующих антициклонов. Измерения Направление ветра в метеорологии определяется как направление, откуда дует ветер, тогда как в аэронавигации — куда дует: таким образом значения различаются на 180°. Самым простым прибором для установления направления ветра является флюгер. Ветроуказатели, установленные в аэропортах, способны, кроме направления, примерно показывать скорость ветра, в зависимости от которой изменяется наклон прибора. Типичными приборами, предназначенными непосредственно для измерения скорости ветра, служат разнообразные анемометры, в которых применяются способные вращаться чаши или пропеллеры. Для измерения с большей точностью, в частности для научных исследований, используют измерения скорости звука либо измерения скорости охлаждения нагретой проволоки или мембраны под действием ветра. Другим распространённым типом анемометров является трубка Пито: в нём измеряют разницу динамического давления между двумя концентрическими трубками под действием ветра; широко используют в авиационной технике. Скорость ветра на метеорологических станциях большинства стран мира обычно измеряют на высоте 10 м и усредняют за 10 минут.


wikipedia

Исключение составляют США, где скорость усредняют за 1 минуту, и Индия, где её усредняют за 3 минуты. Период усреднения имеет важное значение, поскольку, например, скорость постоянного ветра, измеренная за 1 минуту, обычно на 14 % выше значения, измеренного за 10 минут. Короткие периоды быстрого ветра исследуют отдельно, а периоды, за которые скорость ветра превышает усреднённую за 10 минут скорость как минимум на 10 узлов (5.14 м/с), называются порывами. Шквалом называется удвоение скорости ветра, сильнее определённого порога, который длится минуту или больше. Для исследования скорости ветров во многих точках используют зонды, при этом скорость определяют с помощью ГЛОНАСС или GPS, радионавигации или слежения за зондом с применением радара или теодолита. Кроме того, могут использоваться содары, доплеровские лидары и радары, способные измерять доплеровский сдвиг электромагнитного излучения, отражённого или рассеянного аэрозольными частицами или даже молекулами воздуха. В дополнение радиометры и радары используют для измерения неровностей водной поверхности, хорошо отражающих приповерхностную скорость ветра над океаном. С помощью съёмки движения облаков с геостационарных спутников можно установить скорость ветра на больших высотах. Скорость ветра Средние скорости ветров и их изображения Типичным способом представления данных по ветрам служат атласы и карты ветров. Эти атласы обычно составляются для климатологических исследований и могут содержать информацию как о средней скорости, так и об относительной частоте ветров каждой скорости в регионе. Обычно атлас содержит средние за час данные, измеренные на высоте 10 м и усреднённые за десятки лет. Для отдельных потребностей используются и другие стандарты составления карт ветра. Так, для нужд ветроэнергетики измерения проводят на высоте более 10 м, обычно 30—100 м, и приводят данные в виде средней удельной мощности ветрового потока. Максимальная скорость ветра Наибольшая скорость порыва ветра на Земле (на стандартной высоте 10 м) была зарегистрирована автоматической метеорологической станцией на австралийском острове Барроу во время 10 апреля 1996 года. Она составляла 113 м/с (408 км/ч). Второе по величине значение скорости порыва ветра составляет 103 м/с (371 км/ч). Оно было зарегистрировано 12 апреля 1934 года в обсерватории на горе Вашингтон в Нью-Гемпшире. Над морем Содружества дуют самые быстрые постоянные ветры — 320 км/ч. Скорости могут быть большими во время таких явлений, как смерч, но их точное измерение очень тяжело и надежных данных для них не существует. Для классификации смерчей и торнадо по скорости ветра и разрушительной силе применяют Шкалу Фудзиты. Рекорд для скорости ветра на равнинной местности был зафиксирован 8 марта 1972 года на военно-воздушной базе США в Туле, Гренландия — 333 км/ч. Самые сильные ветры, дующие с постоянной скоростью, наблюдались на земле Адели, Антарктида. Скорость — около 87 м/с. Была зарегистрирована белорусским полярником Алексеем Гайдашовым. Градиент скорости ветра Градиентом ветра называют разницу в скорости ветра на небольшом масштабе, чаще всего в направлении, перпендикулярном его движению. Градиент ветра разделяют на вертикальную и горизонтальную компоненты, из которых горизонтальная имеет заметно отличные от нуля значения вдоль атмосферных фронтов и у побережья, а вертикальная — в пограничном слое у поверхности земли, хотя зоны значительного градиента ветра разных направлений также случаются в высоких слоях атмосферы вдоль высотных токовых течений. Градиент ветра является микрометеорологическим явлением, что имеет значение лишь на небольших расстояниях, однако он может быть связан с погодными явлениями мезо- и синоптической метеорологии, такими как линия шквала или атмосферные фронты. Значительные градиенты ветра часто наблюдаются у обусловленных грозами микропорывов, в районах сильных локальных приповерхностных ветров — низкоуровневых струйных потоков, возле гор, зданий, ветровых турбин и судов. Градиент ветра имеет значительное влияние на посадку и взлёт летательных аппаратов: с одной стороны, он может помочь сократить расстояние разбега самолёта, а с другой — усложняет контроль над аппаратом. Градиент ветра является причиной значительного количества аварий летательных аппаратов. Градиент ветра также влияет на распространение звуковых волн в воздухе, способных отражаться от атмосферных фронтов и достигать мест, которых иначе они бы не достигли (или наоборот). Сильные градиенты ветра препятствуют развитию тропических циклонов, но увеличивают продолжительность отдельных гроз. Особая форма градиента ветра — термический ветер — приводит к образованию высотных струйных течений. Классификация по силе ветров Поскольку влияние ветра на человека зависит от скорости потока воздуха, эта характеристика была положена в основу первых классификаций ветра. Наиболее распространённой из таких классификаций является Шкала силы ветра Бофорта, представляющая собой эмпирическое описание силы ветра в зависимости от наблюдаемых условий моря. Сначала шкала была 13-уровневой, но начиная с 1940-х годов она была расширена до 18 уровней. Для описания каждого уровня эта шкала в оригинальном виде использовала термины разговорного английского языка, такие как breeze, gale, storm, hurricane, которые были заменены также разговорными терминами других языков, такими как «штиль», «шторм» и «ураган» на русском. Так, по шкале Бофорта шторм соответствует скорости ветра (усреднённой за 10 минут и округлённой до целого числа узлов) от 41 до 63 узлов (20,8—32,7 м/с), при этом этот диапазон делится на три подкатегории с помощью прилагательных «сильный» и «жестокий». Терминология тропических циклонов не имеет универсальной общепринятой шкалы и варьирует в зависимости от региона. Общей чертой является, однако, использование максимального постоянного ветра, то есть усреднённой скорости ветра за определённый промежуток времени, для причисления ветра к определённой категории. Ниже приведён краткий отчёт таких классификаций, используемых различными региональными специализированными метеорологическими центрами и другими центрами предупреждения о тропических циклонах: Для указания ветров на погодных картах чаще всего используется станционная модель, в которой направление и скорость ветра обозначаются в виде стрелок. Скорость ветра в этой модели обозначается с помощью «флажков» на конце стрелки: Каждые прямые пол-флажка обозначают 5 узлов (2,57 м/с). Каждый полный прямой флажок соответствует 10 узлам (5,15 м/с). Каждый треугольный флажок обозначает 50 узлов (25,7 м/с). Направление, из которого дует ветер, определяется направлением, которое указывает стрелка. Таким образом, северо-восточный ветер будет обозначаться линией, которая простирается из центрального круга в северо-восточном направлении, а флажки, указывающие скорость, будут находиться на северо-восточном конце линии. После изображение ветра на карте часто проводится анализ изотах (изогипс, соединяющих точки равной скорости). Например, изотахи, построенные на высотах с давлением до 0,3 атм, полезны для нахождения высотных струйных течений. Значение в природе Ветер активно влияет на образование климата и вызывает ряд геологических процессов. Так, в районах с засушливым климатом ветер является главной причиной эрозии, он способен переносить большие количества пыли и песка и откладывать их в новых районах. Преобладающие ветры, дующие над океанами, вызывают океанские течения, которые влияют на климат прилегающих районов. Также ветер является важным фактором переноски семян, спор, пыльцы, играя важную роль в распространении растений. Эрозия В ряде случаев ветер может быть причиной эрозии, что проявляется преимущественно в результате двух процессов. Первый, известный как дефляция, является процессом выдува мелких частиц и переноса их в другие районы. Районы, где этот процесс интенсивен, называются зонами дефляции. Поверхность в таких районах, занимающих около половины площади всех пустынь Земли, так называемая «пустынная мостовая», состоит из твердых горных пород и скальных обломков, которые ветер не может перенести. Второй процесс, известный как абразия, является процессом абразивного разрушения горных пород. Абразия происходит в первую очередь из-за сальтации породы твердыми частицами среднего размера и приводит к образованию таких структур, как ярданги и вентифакты. Ветровая эрозия наиболее эффективно происходит в районах с незначительным растительным покровом или вообще без него, чаще всего такое отсутствие растительности обусловлено засушливым климатом этих районов. Кроме того, при отсутствии воды, которая обычно является более эффективным фактором эрозии, ветровая эрозия становится более заметной. Перенос пыли из пустынь Среди лета, то есть в июле в Северном полушарии, полоса пассатов сдвигается заметно ближе к полюсам, охватывая районы субтропических пустынь, таких как Сахара. Вследствие этого, на южной границе субтропического хребта, где стоит сухая погода, происходит активный перенос пыли в западном направлении. Пыль из Сахары в течение этого сезона способна достигать юго-востока Северной Америки, что можно увидеть по изменению цвета неба на беловатый и по красному солнцу утром. Это особенно ярко проявляется во Флориде, где оседает больше половины пыли, достигающей территории США. Количество пыли, которое переносится ветром, сильно варьируется год от года, но в целом, начиная с 1970 года, оно увеличилось из-за увеличения частоты и продолжительности засух в Африке. Большое количество частиц пыли в воздухе в целом отрицательно влияет на его качество и связано с исчезновением коралловых рифов в Карибском море. Подобные процессы переноса пыли происходят и с других пустынь и в других направлениях. Так, из-за действия западных ветров умеренного пояса в зимний период, пыль из пустыни Гоби, вместе с большим количеством загрязняющих веществ, может пересекать Тихий океан и достигать Северной Америки. Многие из ветров, связанных с переносом пыли из пустынь, имеют местные названия.


Так, калима — северо-восточные ветры, несущие пыль на Канарские острова. Харматан переносит пыль в зимний период в район Гвинейского залива. Сирокко несёт пыль из Северной Африки в Южную Европу в результате движения внетропических циклонов через Средиземное море. Весенние штормы, несущие пыль через Египетский и Аравийский полуостров, известны как хамсин. Шамаль, вызванный прохождением холодных фронтов, дует вблизи Персидского залива. Откладывание материалов Откладывание материалов ветром приводит к образованию песчаных щитов и формированию таких форм рельефа, как песчаные дюны. Дюны достаточно часто встречаются на побережье и в пределах песчаных щитов в пустынях, где они известны как барханы. Другим примером является откладывание лёсса, однородной обычно нестратифицированной пористой хрупкой осадочной породы желтоватого цвета, состоящей из перенесённых ветром частиц наименьшего размера, ила. Обычно лёсс откладывается на площади в сотни квадратных километров. Тогда как в Европе и Америке толщина слоя лёсса обычно составляет 20—30 м, на Лёссовом плато в Китае она достигает до 335 м. Лёсс образует очень плодородные грунты, которые при благоприятных климатических условиях способны давать крупнейшие урожаи в мире. Однако он очень нестабилен геологически и очень легко подвергается эрозии, из-за чего часто требует защитных укреплений. Влияние на растения Ветер обеспечивает анемохорию — один из распространённых способов разнесения семян. Распространение семян ветром может иметь две формы: семена могут плавать в движущемся воздухе, или могут быть легко подняты с поверхности земли. Классическим примером растения, распространяемого с помощью ветра, является одуванчик (Taraxacum), имеющий прикреплённый к семени пушистый паппус, благодаря которому семена долго плавают в воздухе и разносятся на большие расстояния. Другой широко известный пример — клён (Acer), «крылатые» семена которого способны пролетать определённые расстояния до падения. Важным ограничением анемохории является необходимость в образовании большого количества семян для обеспечения высокой вероятности попадания на удобный для прорастания участок, вследствие чего существуют сильные эволюционные ограничения на развитие этого процесса. Например, астровые, к которым принадлежит одуванчик, на островах менее способны к анемохории из-за большей массы семени и меньшего паппуса, чем у их континентальных сородичей. На анемохорию полагаются многие виды трав и рудеральных растений. Другой механизм распространения использует перекати-поле: ветер разносит его семена вместе со всем растением. Связанным с анемохорией процессом является анемофилия — процесс разнесения ветром пыльцы. Таким образом опыляется большое количество видов растений, особенно в случае большой плотности растений одного вида в определённом районе. Ветер также способен ограничивать рост деревьев. Из-за сильных ветров на побережье и на отдельных холмах граница леса гораздо ниже, чем на безветренных высотах в глубине горных систем. Сильные ветры эффективно способствуют эрозии почвы и повреждают побеги и молодые ветки, а более сильные ветры способны валить даже целые деревья. Этот процесс эффективнее происходит с наветренной стороны гор, и в основном поражает старые и большие по размеру деревья. Ветер также может повреждать растения из-за абразии песком и другими твердыми частицами. Из-за одновременного повреждения большого числа клеток на поверхности растение теряет много влаги, что особенно серьёзно сказывается во время засушливого сезона. Растения, однако, способны частично приспосабливаться к абразии посредством увеличения роста корней и подавления роста верхних частей. Распространение пожаров Ветер является важным фактором, влияющим на распространение природных пожаров, влияя как на перенос горящего материала, так и на уменьшение влажности воздуха. Оба эффекта, если они действуют в течение дня, увеличивают скорость тления до 5 раз. Вследствие переноса горящего материала и горячего воздуха пожары быстро распространяются в направлении движения ветра. Влияние на животных Одним из эффектов ветра на животных является влияние на температурный режим, в частности увеличение уязвимости от холода. Коровы и овцы могут замерзнуть при условии комбинации ветра и низких температур, поскольку ветер скоростью более 10 м/с делает их мех неэффективным для защиты от холода. Пингвины в целом хорошо приспособлены к низким температурам благодаря слоям жира и перьям, но при сильном ветре их плавники и ноги не выдерживают холода. Много видов пингвинов приспособились к таким условиям с помощью прижима друг к другу. Летающие насекомые часто неспособны бороться с ветром и поэтому легко переносятся им из привычных мест обитания, а некоторые виды используют ветер для массовых миграций. Птицы способны бороться с ветром, но также используют его во время миграций для уменьшения затрат энергии. Много больших птиц также используют встречный ветер для набора необходимой скорости относительно воздуха и взлёта с поверхности земли или воды. Много других животных способны тем или иным образом использовать ветер для своих нужд или приспосабливаться к нему. Например, пищухи запасают на зиму сухую траву, которую защищают от разнесения ветром камнями. Тараканы способны чувствовать малейшие изменения ветра в результате приближения хищника, такого как жаба, и реагировать с целью избежать нападения. Их церки очень чувствительны к ветру, и помогают им остаться живыми в среднем в половине случаев. Благородный олень, который имеет острое обоняние, может чувствовать хищников на наветренной стороне на расстоянии до 800 м. Увеличение скорости ветра до значений более 4 м/с подаёт большой полярной чайке сигнал к увеличению активности в поисках пищи и попыткам захвата яиц кайр. Влияние на человека Транспорт Одним из наиболее распространённых применений ветра было и остается использование его для движения парусных судов. В целом все типы парусных судов достаточно похожи, почти все они (за исключением роторных, использующих эффект Магнуса) имеют по меньшей мере одну мачту для содержания парусов, такелаж и киль. Однако парусные суда не являются очень быстрыми, путешествия ими через океаны длятся несколько месяцев, а обычной проблемой является попадание в штиль на длительный период или отклонение от курса из-за шторма или ветра неудобного направления. Традиционно, из-за продолжительности путешествий и возможных задержек, важной проблемой было обеспечение корабля пищей и питьевой водой. Одним из современных направлений развития движения судов с помощью ветра является использование больших воздушных змеев. Хотя современные самолёты пользуются собственным источником энергии, сильные ветры влияют на скорость их движения. В случае же легких и безмоторных летательных аппаратов, ветер играет главную роль в движении и маневрировании. Направление ветра обычно является важным во время взлёта и посадки летательных аппаратов с неподвижными крыльями, из-за чего взлётно-посадочные полосы проектируются с учётом направления преобладающих ветров. Хотя взлёт по ветру иногда является допустимым, обычно этого не рекомендуется делать по соображениям эффективности и безопасности, а лучшим всегда считается взлёт и посадка против ветра. Попутный ветер увеличивает необходимые для взлёта и торможения расстояния и уменьшает угол взлёта и посадки, из-за чего длина взлетно-посадочных полос и препятствия за ними могут стать ограничивающими факторами. В отличие от летательных аппаратов тяжелее воздуха, аэростаты имеют гораздо бо́льшие размеры, и потому гораздо больше зависят от движения ветра, имея в лучшем случае ограниченную способность двигаться относительно воздуха. Источник энергии Первыми начали применять ветер как источник энергии сингалы, которые жили возле города Анурадхапура и в некоторых других районах Шри-Ланки. Уже около 300 года до н. э. они использовали муссонные ветры для розжига печей. Первое упоминание о применении ветра для выполнения механической работы найдено в работе Герона, который в I веке н. э. сконструировал примитивную ветряную мельницу, которая поставляла энергию для органа. Первые настоящие ветряные мельницы появились около VII века в регионе Систан на границе Ирана и Афганистана. Это были устройства с вертикальной осью и с 6-12 лопастями; использовались они для молотьбы зерна и накачивания воды. Привычные теперь ветряные мельницы с горизонтальной осью начали использоваться для обмолота зерна в Северо-Восточной Европе с 1180-х годов. Современная ветроэнергетика сосредотачивается прежде всего на получении электроэнергии, хотя незначительное количество ветряных мельниц, предназначенных непосредственно для выполнения механической работы, все ещё существует. По состоянию на 2009 год, в ветроэнергетике было создано 340 ТВт•ч энергии, или около 2 % её мирового потребления. Благодаря существенным государственным субсидиям во многих странах, это число быстрыми темпами увеличивается. В нескольких странах ветроэнергетика уже сейчас составляет достаточно весомую долю всей электроэнергетики, в том числе 20 % в Дании и по 14 % — в Португалии и Испании. Все коммерческие ветрогенераторы, применяемые сейчас, построены в виде наземных башен с горизонтальной осью генератора. Однако, поскольку скорость ветра заметно возрастает с высотой, существует тенденция увеличения высоты башен и разрабатываются методы получения энергии с помощью мобильных генераторов, установленных на больших воздушных змеях<ref>{{cite book|author=Dietrich Lohrmann|title=Von der östlichen zur westlichen Windmühle|work=Archiv für Kulturgeschichte, Vol. 77, Issue 1|year=1995|pages=1–30}}</ref>. Отдых и спорт Ветер играет важную роль во многих популярных видах спорта и развлечений, в частности таких, как дельтапланеризм, парапланеризм, полёты на воздушных шарах, запуск воздушных змеев, сноукайтинг, кайтсёрфинг, парусный спорт и виндсёрфинг. В планеризме градиент ветра над поверхностью существенно влияет на взлёт с земли и посадку планера.


Шкала Бо́форта — двенадцатибалльная шкала, принятая Всемирной метеорологической организацией для приближённой оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Средняя скорость ветра указывается на стандартной высоте 10 метров над открытой ровной поверхностью. Шкала разработана ирландским гидрографом Фрэнсисом Бофортом в 1805 году. Впервые была применена в экспедиции знаменитого корабля HMS Beagle под командованием капитана Роберта Фицроя, затем ставшего основоположником Метеорологического департамента. В начале XIX века наблюдения за погодой в море уже велись, но единой шкалы принято не было. С 1874 года шкала Бофорта используется в международной синоптической практике. Первоначально в ней не указывалась скорость ветра (добавлена в 1926 году). В 1946 году, чтобы различать тропические ураганные ветры разной силы, Бюро погоды США расширило шкалу с 12 до 17 баллов. Ныне расширенная шкала используется только на Тайване и в Китае, где тайфуны такой силы не являются редкостью. Современная шкала Высота волн в шкале приведена для открытого океана, а не прибрежной зоны. См. также Шкалы тропических циклонов Шкала ураганов Саффира — Симпсона Состояние моря Шкала Фудзиты Улучшенная шкала Фудзиты Шкала ТОРРО Литература Ссылки Описание шкалы Бофорта с фотографиями состояния морской поверхности Классификация силы ветра, волнения на море и видимости Онлайн-калькулятор: Скорость ветра по шкале Бофорта Метеорология Бофорта Ветер Безразмерные параметры


Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. В отличие от металлов, неметаллов гораздо меньше, всего их насчитывается 22 - 23 элемента, в зависимости от классификации. Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов. Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал. Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов, их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и некоторых иных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют чаще всего ковалентную природу строения. В свободном виде при нормальных условиях пребывают в газообразном состоянии фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, в твёрдом — иод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует лишь бром. У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так, для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3), у твёрдого углерода множество форм — алмаз, астралены, графен, графит, карбин, лонсдейлит, фуллерены, стеклоуглерод, диуглерод, углеродные наноструктуры (нанопена, наноконусы, нанотрубки, нановолокна) и аморфный углерод уже открыты, а ещё возможны и другие модификации, например, чаоит и металлический углерод. В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Определение и применимые элементы Неметалл — это химический элемент, обладающий, среди прочего, относительно низкой плотностью и электроотрицательностью от умеренной до высокой. В целом, у них нет типичных металлических свойств, таких как: металического блеска, способность к деформации, хорошая тепло- и электропроводности и низкая электроотрицательность. Поскольку не существует строгого определения неметалла, среди источников могут встречаться некоторые различия в отношении того, какие элементы классифицируются как неметаллы. Такие решения зависят от того, какое свойство или свойства считаются наиболее характерными для неметаллического или металлического характера. Хотя Steudel в 2020 году признал двадцать три элемента неметаллами, любой такой список открыт для оспаривания. Четырнадцать элементов практически всегда признаются таковыми: водород, кислород, азот и сера; коррозионно-активные галогены: фтор, хлор, бром и иод; и благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон; см., например, Larrañaga et al. Хотя те же авторы признали углерод, фосфор и селен неметаллами, Вернон ранее сообщал, что эти три элемента вместо этого иногда считались металлоидами. Элементы, обычно называемые металлоидами, а именно бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур, иногда считаются промежуточным классом между металлами и неметаллами, когда критерии, используемые для различия между металлами и неметаллами, неубедительны; в других случаях они считаются неметаллами в свете их неметаллической химии. Из 118 известных элементов 23 можно рассматривать как неметаллы; металлы превосходят их по численности в несколько раз. Астат, пятый галоген, часто игнорируется из-за его редкости и высокой радиоактивности; косвенные теоретические и экспериментальные данные убедительно свидетельствуют о том, что это металл. Неметаллами могут оказаться сверхтяжёлые элементы коперниций (Z = 112) и оганесон (118); их фактический статус ещё не подтверждён. Общие свойства Физические Внешне около половины неметаллических элементов при нормальных условиях являются бесцветными или окрашенными газами, а бо́льшая часть остальных представляет собой блестящие твёрдые вещества. Бром, единственная жидкость, настолько летуч, что обычно покрыт слоем его паров. Жидкие неметаллы имеют очень низкие плотности, температуры плавления и кипения и являются плохими проводниками тепла и электричества. Твёрдые неметаллические элементы имеют низкую плотность, являются хрупкими или рассыпчатыми с низкой механической и структурной прочностью, и проводниками от плохих до хороших. Внутренняя структура и расположение связей неметаллов объясняют их различия в форме. Те неметаллы, что существуют в виде отдельных атомов (например, ксенон) или молекул (например, кислород, сера, бром), как правило, имеют низкие температуры плавления и кипения, поскольку они удерживаются вместе слабыми лондоновскими дисперсионными силами, действующими между их атомами или молекулами. Многие из них являются газами при комнатной температуре. Те, которые образуют гигантские структуры, такие как цепочки до 1000 атомов (например, селен), листы (углерод) или трёхмерные решетки (кремний), имеют более высокие температуры плавления и кипения, поскольку требуется больше энергии для преодоления их более сильной ковалентной связи, все они твёрдые. Те, кто находится ближе к левой части периодической таблицы или ниже по колонке, часто имеют некоторые слабые металлические взаимодействия между их молекулами, цепями или слоями в соответствии с их близостью к металлам; это происходит в боре, углероде, фосфоре, мышьяке, селене, сурьме, теллуре и иоде. Проводимость неметаллов и хрупкость твёрдых тел также связаны с их внутренним устройством. Хорошая тепло- и электропроводность и пластичность (ковкость, пластичность) обычно связаны с наличием в металлах свободно движущихся и равномерно распределенных электронов; за некоторыми исключениями электроны в неметаллах обычно лишены такой подвижности. Среди неметаллических элементов: хорошая тепло- и электропроводность наблюдается только у углерода, мышьяка и сурьмы; сравнимые с металлами значения теплопроводности в остальном очевидны только для бора, кремния, фосфора и германия; такая проводимость передаётся через колебания кристаллических решёток этих элементов; умеренная электропроводность наблюдается у бора, кремния, фосфора, германия, селена, теллура и иода; и пластичность проявляется в ограниченных обстоятельствах только у углерода, фосфора, серы, селена и металлоидных неметаллов. Физические различия между металлами и неметаллами возникают из-за внутренних и внешних атомных сил. Внутри атома положительный ядерный заряд удерживает его внешние электроны на месте. Внешне те же самые электроны подвержены силам притяжения от ядерных зарядов в соседних атомах. Когда внешние силы больше или равны внутренней силе, ожидается, что внешние электроны станут блуждающими (свободными перемещаться между атомами), и предсказываются металлические свойства. В противном случае ожидаются неметаллические свойства. Химические Неметаллы имеют значения электроотрицательности от умеренных до высоких и в химических реакциях склонны образовывать кислые соединения. Например, твёрдые неметаллы (в том числе металлоиды) реагируют с азотной кислотой с образованием либо кислоты, либо оксида, который является кислотным или имеет преобладающие кислотные свойства. Они имеют тенденцию получать или делиться электронами, когда реагируют, в отличие от металлов, которые имеют тенденцию отдавать электроны. Более конкретно, и учитывая стабильность электронных конфигураций благородных газов (заполненные внешние оболочки), неметаллы обычно приобретают количество электронов, достаточное для придания им электронной конфигурации следующего благородного газа, тогда как металлы имеют тенденцию терять электроны, достаточные для того, чтобы их оставить. с электронной конфигурацией предшествующего благородного газа. Для неметаллических элементов эта тенденция инкапсулируется эмпирическими правилами дуэта и октета (а для металлов существует менее строгое правило 18-электронов). Количественно неметаллы в основном имеют более высокие энергии ионизации, более высокое сродство к электрону, более высокие значения электроотрицательности и более высокие стандартные восстановительные потенциалы, чем металлы. В общем, чем выше эти значения, тем более неметаллическим является рассматриваемый элемент. Химические различия между металлами и неметаллами в значительной степени возникают из-за силы притяжения между положительным ядерным зарядом отдельного атома и его отрицательно заряженными внешними электронами. Слева направо в каждом периоде таблицы Менделеева заряд ядра увеличивается по мере увеличения числа протонов в ядре. Существует связанное с этим уменьшение атомного радиуса по мере того, как увеличивающийся заряд ядра притягивает внешние электроны ближе к ядру. В металлах влияние заряда ядра обычно слабее, чем в неметаллических элементах. Таким образом, при химической связи металлы имеют тенденцию терять электроны и образовывать положительно заряженные или поляризованные атомы или ионы.тогда как неметаллы имеют тенденцию приобретать те же самые электроны из-за их более сильного ядерного заряда и образовывать отрицательно заряженные ионы или поляризованные атомы. Количество соединений, образованных неметаллами, огромно. Первые десять мест в таблице «20 лучших» элементов, наиболее часто встречающихся в 895 501 834 соединениях, перечисленных в реестре Chemical Abstracts Service на 2 ноября 2021 г., заняли неметаллы. Водород, углерод, кислород и азот обнаружены в большинстве (80 %) соединений. Кремний, металлоид, оказался на 11-м месте. Металлом с самым высоким рейтингом с частотой встречаемости 0,14 % было железо, занявшее 12-е место.


Примерами соединений неметаллов являются: борная кислота (H3BO3), используемый в керамических глазурях; селеноцистеин (C3H7NO2Se), 21-я аминокислота; сульфид фосфора (P4S3); и тефлон ((C2F4)n). Сложности Химию неметаллов усложняют аномалии, наблюдаемые в первой строке каждого блока периодической таблицы. Эти аномалии заметны в водороде, боре (будь то в виде неметалла или металлоида), углероде, азоте, кислороде и фторе; и распространяться на вторичную периодичность или неравномерные периодические тренды, идущие вниз по большинству групп p-блоков; и необычные степени окисления в более тяжёлых неметаллах. Аномалия первого ряда Начиная с водорода, аномалия первого ряда в основном возникает из-за электронных конфигураций рассматриваемых элементов. Водород известен различными способами образования . Чаще всего образует ковалентные связи. Он может потерять свой единственный электрон в водном растворе, оставив после себя голый протон с огромной поляризующей силой. Это, следовательно, присоединяется к неподеленной электронной паре атома кислорода в молекуле воды, тем самым формируя основу кислотно-щелочной химии. Атом водорода в молекуле может образовывать вторую, более слабую связь с атомом или группой атомов в другой молекуле. Такая связь «помогает придать снежинкам их шестиугольную симметрию, связывает ДНКв двойную спираль; формирует трехмерные формы белков; и даже поднимает температуру кипения воды достаточно высоко, чтобы приготовить приличную чашку чая» Для водорода и гелия, а также от бора до неона, поскольку подоболочки 1s и 2p не имеют внутренних аналогов (то есть нет нулевой оболочки и подоболочки 1p) и, следовательно, не испытывают эффектов отталкивания электронов, они имеют относительно малые радиусы, в отличие от подоболочек 1p. 3p, 4p и 5p подоболочки из более тяжёлых элементов. Энергии ионизации и электроотрицательности среди этих элементов, следовательно, выше, чем можно было бы ожидать в противном случае, принимая во внимание периодические тенденции. Небольшие атомные радиусы углерода, азота и кислорода облегчают образование двойных или тройных связей. Хотя обычно ожидается, что водород и гелий, исходя из электронной конфигурации, будут располагаться поверх сильно металлических элементов s-блока, аномалия первого ряда в этих двух элементах достаточно сильна, чтобы гарантировать альтернативное размещение. Водород иногда располагается над фтором в группе 17, а не над литием в группе 1. Гелий обычно располагается над неоном в группе 18, а не над бериллием в группе 2. Вторичная периодичность Сразу после первого ряда переходных металлов 3d-электроны в 4-м ряду элементов, то есть в галлии (металле), германии, мышьяке, селене и броме, не столь эффективны для экранирования повышенного положительного заряда ядра. Аналогичный эффект сопровождает появление четырнадцати металлов f-блока между барием и лютецием, что в конечном итоге приводит к меньшим, чем ожидалось, атомным радиусам для элементов, начиная с гафния (Hf) и далее. Конечным результатом, особенно для групп 13-15 элементов, является чередование некоторых периодических тенденций, идущих вниз по группам с 13 по 17. Необычные степени окисления Большие атомные радиусы более тяжёлых неметаллов группы 15-18 обеспечивают более высокие объемные координационные числа и приводят к более низким значениям электроотрицательности, которые лучше переносят более высокие положительные заряды. Таким образом, участвующие элементы могут проявлять степени окисления, отличные от самых низких для своей группы (то есть 3, 2, 1 или 0), например, в пентахлориде фосфора (PCl5), гексафториде серы (SF6), гептафториде иода (IF7) и дифториде ксенона (XeF2) Подклассы Подходы к классификации неметаллов могут включать от двух до шести или семи подклассов. Например, в периодической таблице Британской энциклопедии есть благородные газы, галогены и другие неметаллы, а элементы, обычно считающиеся металлоидами, разделены на «другие металлы» и «другие неметаллы»; в то время как Периодическая таблица Королевского химического общества использует разные цвета для каждой из своих восьми основных групп, а неметаллы можно найти в семи из них. Справа налево в терминах периодической таблицы более или менее обычно различают три или четыре вида неметаллов. Это: относительно инертные благородные газы; совокупность химически активных галогенных элементов — фтора, хлора, брома и иода — иногда называемых неметаллическими галогенами (используемый здесь термин) или стабильными галогенами; набор неклассифицированных неметаллов, включая такие элементы, как водород, углерод, азот и кислород, без общепризнанного собирательного названия; и химически слабоактивные неметаллические металлоиды иногда считаются неметаллами, а иногда нет. Поскольку металлоиды занимают пограничную территорию, где металлы встречаются с неметаллами, их трактовка варьируется от автора к автору. Некоторые считают их отдельными как от металлов, так и от неметаллов; некоторые считают их неметаллами или подклассом неметаллов. Другие считают некоторые из них металлами, например мышьяк и сурьму, из-за их сходства с тяжёлыми металлами. Металлоиды рассматриваются здесь как неметаллы в свете их химического поведения и в сравнительных целях. Помимо металлоидов, среди других подклассов неметаллов можно различить некоторую размытость границ и перекрытие (как обычно происходит со схемами классификации). Углерод, фосфор, селен, иод граничат с металлоидами и проявляют некоторый металлический характер, как и водород. Среди благородных газов радон является наиболее металлическим и начинает проявлять некоторое катионное поведение, что необычно для неметалла. Благородные газы Шесть неметаллов классифицируются как благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. В обычных периодических таблицах они занимают крайний правый столбец. Их называют благородными газами из-за характерной для них очень низкой химической активности. Они имеют очень похожие свойства: все они бесцветны, не имеют запаха и не имеют свойство горения. Заполненные внешние электронные оболочки инертных газов обусловливают их слабые силы межатомного притяжения, что приводит к очень низким температурам плавления и кипения. Поэтому все они являются газами при стандартных условиях, даже те, у которых атомная масса больше, чем у многих обычно твёрдых элементов. С химической точки зрения благородные газы имеют относительно высокие энергии ионизации, нулевое или отрицательное сродство к электрону и относительно высокую электроотрицательность. Соединения инертных газов исчисляются сотнями, хотя список продолжает расти, причём большинство из них происходит в результате соединения кислорода или фтора с криптоном, ксеноном или радоном. В терминах периодической таблицы можно провести аналогию между благородными газами и благородными металлами, такими как платина и золото, причём последние также неохотно вступают в химическую комбинацию. В качестве ещё одного примера, ксенон в степени окисления +8 образует бледно-жёлтый взрывоопасный оксид, XeO4, а осмий, другой благородный металл, образует жёлтый сильно окисляющий оксид, OsO4. Параллели есть и в формулах оксифторидов: XeO2F4 и OsO2F4, а также XeO3F2 и OsO3F2. В атмосфере Земли содержится около 1015 тонн инертных газов. Гелий также содержится в природном газе в количестве до 7 %. Радон диффундирует из горных пород, где он образуется в ходе естественного распада урана и тория. В 2014 году сообщалось, что ядро Земли может содержать ок. 1013 тонн ксенона, в виде стабильных интерметаллидов XeFe3 и XeNi3. Это может объяснить, почему «исследования атмосферы Земли показали, что более 90 % ожидаемого количества Xe истощено». Галогены Хотя неметаллические галогены являются коррозионно-активными элементами, их можно найти в таких безвредных соединениях, как обычная поваренная соль (NaCl). Их высокую химическую активность как неметаллов можно противопоставить столь же высокой химической активности щелочных металлов, таких как натрий и калий. Физически фтор и хлор представляют собой бледно-жёлтые и желтовато-зелёные газы; бром — красновато-коричневая жидкость (обычно покрытая слоем дыма); а иод в белом свете представляет собой металлическое твёрдое вещество. Электрически первые три являются изоляторами, а иод — полупроводником (проводимость выше вдоль кристаллических плоскостей). Химически они имеют высокие энергии ионизации, сродство к электрону и значения электроотрицательности и в основном являются относительно сильными окислителями. Проявления этого статуса включают их внутреннюю коррозионную природу. Все четыре проявляют тенденцию к образованию преимущественно ионных соединений с металлами, тогда как остальные неметаллы, кроме кислорода, имеют тенденцию к образованию преимущественно ковалентных соединений с металлами. Реакционная и сильно электроотрицательная природа неметаллических галогенов представляет собой воплощение неметаллического характера. В терминах периодической таблицы аналогами высоконеметаллических галогенов в группе 17 являются высокореакционноспособные металлы, такие как натрий и калий, в группе 1. Любопытно, что большинство щелочных металлов, как известно, образуют анионы −1 (что редко встречается среди неметаллов) как бы в подражание неметаллическим галогенам. Галогены-неметаллы встречаются в солевых минералах. Фтор встречается во флюорите, который является широко распространенным минералом. В рассолах содержатся хлор, бром и йод. В виде исключения в исследовании 2012 г. сообщалось о наличии 0,04 % природного фтора (F2) по весу в антозоните, приписывая эти включения излучению от присутствия крошечных количеств урана. Неклассифицированные неметаллы После того, как неметаллические элементы классифицируются как благородные газы, галогены или металлоиды (см. ниже), оставшиеся семь неметаллов — это водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера и селен. Три из них в наиболее стабильных аллотропах представляют собой бесцветные газы (H, N, O); три имеют вид металла (C, P, Se); и один жёлтый (S).


Электрически графитовый углерод является полуметаллом вдоль своих плоскостей и полупроводником в направлении, перпендикулярном его плоскостям; фосфор и селен — полупроводники; а водород, азот, кислород и сера являются изоляторами. Обычно считается, что они слишком разнообразны, чтобы заслуживать коллективного изучения, и их называют другими неметаллами [ или, проще говоря, неметаллами, расположенными между металлоидами и галогенами. Следовательно, их химия, как правило, преподается по-разному, в соответствии с их четырьмя соответствующими группами периодической таблицы, например: водород в группе 1; углеродные неметаллы группы 14 (углерод и, возможно, кремний и германий); неметаллы группы 15 пниктогенов (азот, фосфор и, возможно, мышьяк и сурьма); и халькоген-неметаллы группы 16 (кислород, сера, селен и, возможно, теллур). Возможны другие подразделения по индивидуальным предпочтениям авторов. В частности, водород ведет себя в одних отношениях как металл, а в других — как неметалл. Подобно металлу, он может (сначала) потерять свой единственный электрон; он может заменять щелочные металлы в типичных структурах щелочных металлов; и способен образовывать сплавоподобные гидриды с металлической связью с некоторыми переходными металлами. С другой стороны, это изолирующий двухатомный газ, как типичный неметалл, и в более общих химических реакциях он имеет тенденцию достигать электронной конфигурации гелия. Он делает это путем образования ковалентной или ионной связи или, если он потерял свой электрон, присоединившись к неподеленной паре электронов. Тем не менее некоторые или все эти неметаллы имеют несколько общих свойств. Большинство из них, будучи менее реакционноспособными, чем галогены, могут встречаться в природе в окружающей среде. Они играют видную биологическую и геохимическую роль. Хотя их физические и химические свойства являются «умеренно неметаллическими», в целом все они имеют коррозионные свойства. Водород может разъедать металлы. Углеродная коррозия может происходить в топливных элементах. Кислотные дожди вызываются растворенным азотом или серой. Кислород разъедает железо через ржавчину. Белый фосфор, наиболее нестабильная форма, воспламеняется на воздухе с образованием остатка фосфорной кислоты. Необработанный селен в почве может привести к образованию агрессивного газообразного селенида водорода. При соединении с металлами неклассифицированные неметаллы могут образовывать твердые (внедренные или тугоплавкие) соединения из-за их относительно малых атомных радиусов и достаточно низких значений энергии ионизации. Они проявляют тенденцию связываться друг с другом, особенно в твердотельных соединениях. Отношения диагональной таблицы Менделеева среди этих неметаллов повторяются аналогичные отношения среди металлоидов. В терминах периодической таблицы просматривается географическая аналогия между неклассифицированными неметаллами и переходными металлами. Неклассифицированные неметаллы занимают территорию между сильно неметаллическими галогенами справа и слабо неметаллическими металлоидами слева. Переходные металлы занимают территорию «между ядовитыми и агрессивными металлами слева от периодической таблицы и спокойными и довольными металлами справа … [и] … образуют переходный мост между ними». Неклассифицированные неметаллы обычно встречаются в элементарных формах (кислород, сера) или встречаются в ассоциации с любым из этих двух элементов: Водород встречается в Мировом океане в составе воды, а в природном газе — в составе метана и сероводорода. Углерод встречается в известняке, доломите и мраморе в виде карбонатов. Менее известен углерод в виде графита, который в основном встречается в метаморфических силикатных породах в результате сжатия и нагрева осадочных соединений углерода. Кислород содержится в атмосфере; в океанах как компонент воды; и в земной коре в виде оксидных минералов. Широко распространены минералы фосфора, обычно в виде фосфорно-кислородных фосфатов. Элементарную серу можно найти в горячих источниках и вулканических районах или вблизи них во многих частях мира. Широко распространены минералы серы, обычно в виде сульфидов или кислородно-серных сульфатов. Селен встречается в сульфидных рудах металлов, где он частично замещает серу; иногда встречается элементарный селен. Металлоиды (полуметаллы) Шесть элементов, которые чаще всего называют металлоидами, — это бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур, каждый из которых имеет металлический вид. В стандартной периодической таблице они занимают диагональную область в p-блоке, простирающемся от бора в левом верхнем углу до теллура в правом нижнем углу вдоль разделительной линии между металлами и неметаллами, показанной в некоторых периодических таблицах. Они хрупкие и плохо проводят тепло и электричество. Бор, кремний, германий и теллур являются полупроводниками. Мышьяк и сурьма имеют электронную структуру полуметаллов, хотя оба имеют менее стабильные полупроводниковые аллотропы. Химически металлоиды обычно ведут себя как (слабые) неметаллы. Среди неметаллических элементов они, как правило, имеют самые низкие энергии ионизации, сродство к электрону и значения электроотрицательности; и являются относительно слабыми окислителями. Кроме того, они демонстрируют склонность к образованию сплавов с металлами. В терминах периодической таблицы слева от слабо неметаллических металлоидов находится неопределенный набор слабо металлических металлов (таких как олово, свинец и висмут), иногда называемых постпереходными металлами. Дингл объясняет ситуацию следующим образом: … с «несомненными» металлами в крайнем левом углу таблицы и бесспорными неметаллами в крайнем правом … разрыв между двумя крайностями в первую очередь заполняется бедными (постпереходными) металлами., а затем металлоиды, которые, возможно, по тому же принципу можно было бы все вместе переименовать в «бедные неметаллы». Металлоиды, как правило, встречаются в формах, связанных с кислородом или серой, или, в случае теллура, с золотом или серебром. Бор содержится в борно-кислородных боратных минералах, в том числе в водах вулканических источников. Кремний встречается в кремнекислородном минеральном кремнеземе (песок). Германий, мышьяк и сурьма в основном встречаются в составе сульфидных руд. Теллур встречается в теллуридных минералах золота или серебра. Сообщалось о природных формах мышьяка, сурьмы и теллура. Аллотропы Большинство неметаллических элементов существует в аллотропных формах. Углерод, например, встречается в виде графита и алмаза. Такие аллотропы могут проявлять физические свойства, которые являются более металлическими или менее неметаллическими. Среди неметаллических галогенов и неклассифицированных неметаллов: Йод известен в полупроводниковой аморфной форме. Графит, стандартное состояние углерода, является довольно хорошим проводником электричества. Алмазный аллотроп углерода явно неметаллический, полупрозрачный и, как изолятор, очень плохой электрический проводник. Углерод также известен в нескольких других аллотропных формах, включая полупроводниковый бакминстерфуллерен, аморфный и паракристаллический (смешанные аморфные и кристаллические) разновидности. Азот может образовывать газообразный тетразот (N4), нестабильную многоатомную молекулу со временем жизни около одной микросекунды. Кислород в стандартном состоянии представляет собой двухатомную молекулу; он также существует в виде озона (O3), нестабильного неметаллического аллотропа с периодом полураспада «в помещении» около получаса по сравнению с примерно тремя днями в окружающем воздухе при 20 °C. Уникально, что фосфор существует в нескольких аллотропных формах, которые более стабильны, чем его стандартное состояние в виде белого фосфора (P4). Белая, красная и чёрная аллотропы, вероятно, наиболее известны; первый изолятор; последние два являются полупроводниками. Фосфор также существует в виде дифосфора (P2), нестабильного двухатомного аллотропа. У серы больше аллотропов, чем у любого другого элемента. Аморфная сера, метастабильная смесь таких аллотропов, известна своей эластичностью. У селена есть несколько неметаллических аллотропов, все из которых гораздо менее электропроводны, чем его стандартное состояние серого «металлического» селена. Все элементы, наиболее часто считающиеся металлоидами, образуют аллотропы: Бор известен в нескольких кристаллических и аморфных формах. В последнее время кремний был известен только в кристаллической (алмазоподобной) и аморфной формах; о синтезе орторомбического аллотропа Si24 сообщалось в 2014 г. При давлении ок. 10-11 ГПа германий переходит в металлическую фазу с той же тетрагональной структурой, что и олово. При декомпрессии и в зависимости от скорости сброса давления металлический германий образует ряд аллотропов, метастабильных в условиях окружающей среды. Мышьяк и сурьма образуют несколько хорошо известных аллотропов (желтый, серый и чёрный). Теллур известен в кристаллической и аморфной формах. Известны и другие аллотропные формы неметаллических элементов либо под давлением, либо в виде монослоев. Было обнаружено, что при достаточно высоких давлениях по крайней мере половина неметаллических элементов, которые являются полупроводниками или изоляторами, , начиная с фосфора при 1,7 ГПа, образуют металлические аллотропы. Однослойные двумерные формы неметаллов включают борофен (бор), графен (углерод), силицен (кремний), фосфорен (фосфор), германен (германий), арсенен (мышьяк), антимонен (сурьма). и теллурен (теллур), вместе именуемые ксенами. Распространенность и доступность Изобилие По оценкам, водород и гелий составляют примерно 99 % всей обычной материи во Вселенной и более 99,9 % её атомов. Кислород считается следующим наиболее распространенным элементом, на ок. 0,1 %. Считается, что менее пяти процентов Вселенной состоит из обычной материи, представленной звездами, планетами и живыми существами. Баланс состоит из темной энергии и темной материи, которые в настоящее время плохо изучены.


Гедими́н (, , Godeminnus ок. — декабрь ) — великий князь литовский с 1316 по 1341 год, основатель династии Гедиминовичей. Его имя носит самый известный исторический памятник Литвы — башня Гедимина в Вильнюсе. Происхождение Из-за недостатка исторических источников, а также неполноты имеющихся сведений, доподлинно установить происхождение Гедимина невозможно. Основным вопросом историографии стало установление степени родства Гедимина по отношению к его предшественнику, великому князю литовскому Витеню. В легендарной части литовско-белорусских летописей и во всей донаучной историографии Гедимин представлен как сын Витеня. С конца XIX века утвердилась точка зрения, основанная на письме одного из членов рижского магистрата самому Гедимину (в котором Витень назван в качестве «брата и предшественника» Гедимина), что он был братом Витеня и сыном великого князя литовского Пукувера Будивида. М. Стрыйковский называет Гедимина сыном Тройдена В 1970-х годах Ежи Охманьский выдвинул версию о том, что Гедимин был потомком Сколоменда. Эта версия основывается на словах сыновей Ольгерда, переданных в древнерусской поэме «Задонщина», об их происхождении от Сколоменда. Так как поэма пропускает известное из других источников поколение князей Будикида и Пукувера, Охманьский предположил, что Сколоменд был отцом Пукувера и дедом Гедимина. По мнению Стивена Роуэлла, Сколоменд мог быть тестем Гедимина. По мнению Томаса Баранаускаса, Гедимин мог приходиться Витеню двоюродным, а не родным братом. Согласно «Русской Геральдике» А. Б. Лакиера у Ростислава было два сына: Мовкольд, у которого был показан в качестве сына Миндовг, и старший Давил, отец князей Вита и Герденя, показанный предком Гедиминовичей. Правление В современной литовской историографии распространилось мнение, основанное на информации Хроники Петра из Дусбурга (раздел 289 «Об опустошении волости Пограуды и Гарты»), что изначально Гедимин правил замком в земле Паграуде (волость около реки Юры) близ Гарты (Гродно), где некоторыми исследователями локализируется его вотчина. Гедимин вёл ожесточённую борьбу с немецкими рыцарями, нанёс им ряд поражений. В 1322 году заключил союз с князем Мазовии, а в 1325 году — с королём польским Владиславом Локотком, скрепив последний, выдав свою дочь Альдону замуж за сына Владислава, Казимира. Как и его предшественники, Гедимин продолжал присоединение западнорусских земель. Под его власть перешли древнерусские земли с городами Полоцк (1307), Городно (по другой версии город был присоединён ранее) и Берестье (1315), Витебск (1320), Минск (1326), Туров и Пинск (1336) и другие. Вассалами Гедимина стали минский, лукомский, друцкий, берестейский, дрогичинский князья. Кроме того, он имел большое влияние в Жамойтии, которая не входила в государство Гедимина, имея сильные традиции автономии. На Волыни с 1340 года княжил его сын Любарт, зять последнего волынского князя из династии Романовичей. Поздняя традиция считает Гедимина основателем столицы в Вильне (современный Вильнюс), которая впервые упоминается в его письмах: не позднее 1323 года заложил деревянный замок при впадении Вильни в Вилию (Нерис) и перенёс свою резиденцию в Вильну, ставший таким образом столицей Великого княжества Литовского. При нем Вильнюс стал активно торговать с немецкими городами. Возникли и окрепли немецкие общины. Гедимин даже поддержал строительство там храма для купцов. Одним из основных торговых партнеров Вильнюса стала Рига. В письмах Папе Римскому Иоанну XXII, ганзейским городам, францисканцам и доминиканцам (1323—1324) заявлял о своём желании принять католичество и приглашал в Литву католических священников, рыцарей, ремесленников, купцов, земледельцев. При нем в Вильне были построены францисканский и доминиканский храм. Однако когда папские легаты, обнадеженные выраженным Гедимином желанием креститься, прибыли к нему, тот сделал вид, что не велел писать ничего подобного. Легатам удалось выяснить, что изменить решение Гедимина вынудили угрозы со стороны язычников и православных, которых к тому времени в Литве было немало. Впоследствии Гедимин поддержал папу в его борьбе с Людовиком Баварским, нанеся удар по Бранденбургу, однако сближения не произошло: общественное мнение Европы было слишком настроено против язычников. Литва снова потеряла шанс «влиться в европейскую семью». Гедимин вторым после Миндовга стал титуловать себя королем («король литвинов и русинов»). Из семи сыновей Гедимина пятеро были христианами, все его дочери также были выданы замуж за христиан. Гедимин боролся против Московского княжества и князя Ивана Калиты за влияние во Пскове и Новгороде. В этой борьбе он опирался на союз с Тверью, скреплённый браком дочери Гедимина Марии с князем Дмитрием Михайловичем Грозные Очи (1320). Поход на Киев Гедимин двинулся в 1324 г. на Русь. Заняв Овруч и Житомир, он столкнулся с коалицией киевского, переяславского, черниговского и брянского князей под общим командованием Станислава Киевского. Коалиция была разгромлена, а Гедимин занял Киев. Князем тут он поставил своего брата, в православном крещении принявшего имя Федор. Рядом с ним остался татарский баскак, поскольку Гедимин принимал во внимание сюзеренитет Золотой Орды над этими землями. Принцип государственного правления при Гедимине стал следующим: «Не разрушать старины, не вводить новизны». Это означало уважительное отношение к землям феодалов и сохранение исторических традиций присоединяемых к ВКЛ русских земель, преемственность в политической и общественной жизни. Во время правления Гедимина по решению Константинопольской Патриархии для православного населения Великого княжества Литовского в середине 1320-х годов образована Православная с центром в Новгородке (совр. Новогрудок). Смерть Погиб зимой 1341—1342 годов, видимо, при осаде орденской крепости Байербург на реке Неман, что делает его одним из первых правителей, убитых огнестрельным оружием. Впрочем, на основании чешских источников существовала также версия об отравлении Гедимина. Гедимин умер язычником. Тело его, по литовскому обычаю, было сожжено на костре вместе с любимым его оруженосцем и боевым конем. В «Военно-статистическом обозрении Российской империи. Том IX. Часть 2. Виленская губерния» за 1848 год смерть и могила Гедимина описываются следующим образом:«Могила Гедмина. Гедимин умер в 1341 году, как означено в Новгородской летописи, а Стрыйковский пишет, что он был убит под Фрейбургом в 1329 году, при осаде этого города. Тело его похоронено в Вильне на горе, лежащем на правом берегу реки Вилейки, по левой стороне дороги из Заречья в Антоколь; до ныне видно, что эта гора, в виде кургана, выше прочих, вблизи разсеянных. Эта гора со стороны Заречья уже значительно подкопана».Смерть Гедимина наступила внезапно. На тот момент не успела устояться иерархия между его многочисленными сыновьями. На великокняжеский престол взошел его сын Явнут, но положение его оказалось шатким, и долго он не продержался. Дети Считается, что Гедимин имел трёх жён. Первая жена — Винда (Ванда, Видмунда), дочь жмудского бортника Виндимунта. Исследователи считают, что она умерла при родах. Вторая жена — Ольга Всеволодовна, смоленская княжна, сестра полоцкого князя Ивана Всеволодовича. Родив ему двух сыновей и трех дочерей, тоже умерла. Третья жена — Ева (Евна, Эвва) Ивановна, княжна полоцкая. Надёжные источники не содержат информации о жёнах Гедимина. Согласно поздней «Хронике Быховца», жёнами Гедимина были Винда (дочь жмудского бортника Виндиминда) из Курляндии, Ольга из Смоленска и Евна из Полоцка. Причем Ольга и Евна упоминаются как православные. Большинство современных историков считают, что жена Гедимина Евна (Ева; ум. 1344) происходила из одной из местных языческих семей, а существование первых двух жен ставят под сомнение, поскольку ни один другой источник, кроме этой хроники, о них не упоминает. Летописец великих князей литовских называет семерых сыновей Гедимина, игнорируя дочерей. Согласно летописям, Гедимин ещё при жизни разделил свои владения между сыновьями. Согласно комплексному исследованию польского историка Яна Тенговского, детьми Гедимина были: Наримунт (в крещении Глеб; ок. 1300 1348) — князь гродненский, пинский, полоцкий; наместник Новгородский; Эльжбета (Елизавета; ок. 1302 1364) — жена (с 1316) Вацлава, князя плоцкого; Витовт (ок. 1303 1336) — князь трокский; Ольгерд (ок. 1304 1377) — великий князь литовский (с 1345 года); Мария (ок. 1305/07 1349), жена (с 1320) Дмитрия Михайловича Грозные Очи, великого князя тверского и владимирского; Кориат (в крещении Михаил; ок. 1306 1365) — князь новогродский; Евнутий (в крещении Иван; ок. 1306/09 — до 1366) — великий князь литовский (с 1342 года); Кейстут (ок. 1308/10 1382) — князь трокский, великий князь литовский (1381—1382); Альдона (в крещении Анна; ок. 1311/13 1339) — жена (с 1325) короля польского Казимира III; Любарт (в крещении Дмитрий; ок. 1312/15 1384) — князь луцкий и владимирский (с 1342); Монтвид (ок. 1312/15 1348); Неизвестная по имени дочь (возможно, Евфимия; ок. 1314/17 1341) — жена (с 1331) Юрия II Болеслава, князя галицко-волынского; Неизвестная по имени дочь (возможно, Елена; род. ок. 1315/1319) — жена Андрея Козельского; Айгуста (в крещении Анастасия; ок. 1316/1321 1345) — жена (с 1333) Симеона Гордого, князя московского и великого князя владимирского. Есть также версия, что старшая дочь Гедимина (первенец от брака с Виндой), неизвестная по имени, была выдана замуж за старосту гродненского Давида. Потомство Монтвида, Кейстута, Кориата и Любарта угасло во втором или третьем поколении. Потомство Наримунта, Ольгерда и Евнутия образовало роды, которые принято называть Гедиминовичами. Русские княжеские фамилии Хованские и Голицыны также причислялись к Гедиминовичам. См. также Письма Гедимина Памятник Гедимину Примечания Литература Послания Гедимина. — Вильнюс, 1966. Никитский А. И. Кто был Гедимин? // «Русская старина». — 1871. — Кн. 8. — Т. 4. Пашуто В. Т. Образование литовского государства. — М., 1959. Антонович В. Б. Монографии по истории западной и юго-западной России. — 1885. Насевіч В. Л.


Канде́ла (от — свеча; русское обозначение: кд; международное: cd) — единица силы света, одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Определена как «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср». Принята в качестве единицы СИ в 1979 году XVI Генеральной конференцией по мерам и весам. Из определения следует, что значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения для частоты 540 Гц равно 683 лм/Вт = 683 кд·ср/Вт точно. Выбранная частота соответствует длине волны 555,016 нм в воздухе при стандартных условиях и находится вблизи максимума чувствительности человеческого глаза, располагающегося на длине волны 555 нм. Если излучение имеет другую длину волны, то для достижения той же силы света требуется бо́льшая энергетическая сила света. Детальное рассмотрение Все световые величины являются редуцированными фотометрическими величинами. Это означает, что они образуются из соответствующей энергетической фотометрической величины при помощи функции, представляющей собой зависимость спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения от длины волны. Эту функцию обычно представляют в виде , где — Длина волны, а — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Иногда называют также фотометрическим эквивалентом излучения. Расчёт световой величины соответствующей энергетической величине производится с помощью формулы где — спектральная плотность величины определяемая как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала: Можно отметить, что под здесь понимается поток той части излучения, у которого длина волны меньше текущего значения . Функция определена опытным путём и задана в табличном виде. Её значения от выбора используемых световых единиц никак не зависят. В противоположность сказанному о значение целиком определяется выбором основной световой единицы. Поэтому для установления связи между световыми и энергетическими величинами в системе СИ требуется определить значение , соответствующее принятой в СИ единице силы света канделе. При строгом подходе к определению необходимо учитывать, что спектральная точка 540 Гц, о которой идёт речь в определении канделы, не совпадает с положением максимума функции . Световая эффективность излучения с частотой 540 Гц В общем случае сила света связана с силой излучения соотношением где — спектральная плотность силы излучения, равная . Для монохроматического излучения с длиной волны формула, связывающая силу света с силой излучения , упрощается, приобретая вид , или, после перехода от длин волн к частотам, Из последнего соотношения для ν0 = 540 Гц следует Учитывая определение канделы, отсюда получаем , или, что то же самое Произведение представляет собой значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения для частоты 540 Гц. Как следует из способа получения, данная величина равна 683 кд·ср/Вт = 683 лм/Вт точно. Максимальная световая эффективность Km Для определения следует учесть, что как сказано выше, частоте 540 Гц соответствует длина волны ≈555,016 нм. Поэтому из последнего равенства следует Нормированная функция задана в табличном виде с интервалом 1 нм, она имеет максимум, равный единице, на длине волны 555 нм. Интерполяция её значений для длины волны 555,016 нм даёт величину 0,999997. Используя это значение, получаем На практике с достаточной для всех случаев точностью используется округлённое значение Таким образом, связь между произвольной световой величиной и соответствующей ей энергетической величиной в системе СИ выражается общей формулой История В 1893 г. в Германии, а затем в Австрии, Швейцарии и в скандинавских странах в качестве единицы силы света была принята «свеча Хефнера», предложенная в 1884 г. Ф. Хефнер-Альтенеком. Эталоном при этом служила фитильная лампа специальной конструкции. В качестве горючего в ней использовался амилацетат. В 1896 г. Международным электротехническим конгрессом была принята «десятичная свеча», равная 1,12 свечи Хефнера. В 1909 г. десятичная свеча была заменена «международной свечой», равной 1,11 свечи Хефнера. Международная свеча воспроизводилась не с помощью фитильной лампы, а при помощи специальных ламп накаливания. В 1948 г. состоялось решение о принятии новой единицы — канделы. Кандела базировалась на использовании светового эталона, обладающего свойствами, близкими к свойствам абсолютно чёрного тела (Планковского излучателя). Излучателем света в эталоне служила трубка, изготовленная из плавленой окиси тория и окружённая со всех сторон платиной, находящейся при температуре отвердевания (2046,6 К). Кандела определялась как сила света, излучаемого в направлении нормали с 1/60 см2 излучающей поверхности указанного эталона. Введённая таким образом кандела была в 1,005 раз меньше, чем международная свеча. Она использовалась в качестве единицы силы света вплоть до 1979 г. В 1979 г. XVI Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла действовавшее до 2019 года определение канделы. В 2011 г. XXIV ГКМВ приняла резолюцию, в которой, в частности, было предложено в будущей ревизии Международной системы единиц принять новое определение канделы. Предполагаемое новое определение, квалифицируемое в резолюции, как полностью эквивалентное существующему, сформулировано следующим образом. «Кандела, обозначение кд, является единицей силы света в данном направлении; её величина определена путём установления численного значения световой эффективности монохроматического излучения с частотой 540 Гц в точности равным 683, если она выражена единицей СИ м−2·кг−1·с3·кд·ср, или кд·ср·Вт−1, которая равна лм·Вт−1». XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ, включающей переопределение канделы, и наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую СИ обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году. Новое определение вступило в силу в 2019 году. Примеры Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе, поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется. Для бытовых ламп накаливания сила света в канделах приблизительно равна их мощности в ваттах. '''Сила света различных источников {| class="wikitable" |- !Источник||Мощность, Вт||Примерная сила света, кд |- |Свеча|| ||1 |- |Современная (2010 г.) лампа накаливания||100||100 |- |Обычный светодиод|| от 0,015 до 0,1||от 0,005 до 3 |- |Сверхъяркий светодиод||1||от 25 до 500 |- |Сверхъяркий светодиод с коллиматором||1||1500 |- |Современная (2010 г.) люминесцентная лампа ||22||120 |- |Солнце ||3,83 ||2,8 |} Световые величины Сведения об основных световых фотометрических величинах приведены в таблице. Здесь — площадь элемента поверхности источника, — площадь элемента поверхности приёмника, — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения. См. также Люмен — единица измерения светового потока Примечания Ссылки Код канделы по ОКЕИ Фотометрия Свет Основные единицы СИ


Радиа́н (русское обозначение: рад, международное: rad; от — луч, радиус) — угол, соответствующий дуге, длина которой равна её радиусу. Единица измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ), а также в системах единиц СГС и МКГСС. Радианная мера — угловая мера, в которой за единицу принимается угол в 1 радиан. То есть, радианная мера любого угла — это отношение этого угла к радиану. Из определения следует, что величина полного угла равна 2 радиан (см. рис. справа). Определить радианную меру можно и так: радианная мера угла — отношение длины дуги окружности, находящейся между сторонами угла, к радиусу этой окружности, когда центр окружности совпадает с вершиной угла. В геометрии для определения радианной меры угла используют единичную окружность с центром в вершине угла; тогда радианная мера угла равна длине дуги единичной окружности между сторонами угла. Поскольку длина дуги окружности пропорциональна её угловой мере и радиусу, длина дуги окружности радиуса и угловой величины , измеренной в радианах, равна . Так как величина угла, выраженная в радианах, равна отношению длины дуги окружности (м) к длине её радиуса (м), угол в радианном измерении — величина безразмерная. Радиан в Международной системе единиц (СИ) В качестве единицы измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ) радиан был принят XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом. В настоящее время в системе СИ радиан квалифицируется как когерентная безразмерная производная единица СИ, имеющая специальные наименование и обозначение. Русское обозначение — рад, международное — rad. Безразмерность плоского угла означает, что единицей его измерения является число один. Однако, применительно к плоскому углу единице «один» было присвоено специальное наименование «радиан» для того, чтобы в каждом конкретном случае облегчить понимание того, какая именно величина имеется в виду. Кратные и дольные единицы Десятичные кратные и дольные единицы радиана образуются с помощью стандартных приставок СИ, однако используются редко. Так, в миллирадианах, микрорадианах и нанорадианах измеряется угловое разрешение в астрономии. В кратных единицах (килорадианах и т. д.) измеряется набег угловой фазы. Сокращённое обозначение (рад, rad) основной и производных единиц не следует путать с устаревшей единицей измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения — рад. Связь радиана с другими единицами Пропорциональное соотношение радиана с другими единицами измерения углов описывается формулой: 1 радиан = 1/() оборотов = 180/ градусов = 200/ градов. Очевидно, развернутый угол равен или радианам. Отсюда вытекает тривиальная формула пересчёта из градусов, минут и секунд в радианы и наоборот. [°] = [рад] × (360° / ()) или [рад] × (180° / ), [рад] = [°] : (180° / ) = [°] × ( / 180°), где [рад] — угол в радианах, [°] — угол в градусах. 1 рад (или ) = (мнемоническое правило запоминания в градусах-минутах-секундах: "Число радиана и порядок шутя пишу наизусть", где число букв в каждом слове равно соответствующей цифре в записи значения радиана, до десятой доли угловой секунды) (или 1 рад в минутах) = (или 1 рад в секундах) = В метрической системе угловых мер прямой угол делится на 100 градов и каждый град на 100 сантиградов, который, в свою очередь, делится на сотые доли сантиграда, так что (или 1 рад в сотых долях «сантиграда») = Употреблять его практически не приходится, так как метрическая система угловых мер пока не получила широкого распространения. Чтобы легче запомнить, как переводят радианы в градусы и обратно, заметим: Переводя радианы в градусы (или в минуты, или в секунды), мы из отвлеченного числа () делаем именованное () и поэтому должны множить на или ; Переводя градусы в радианы, мы, наоборот, уничтожаем наименование: получаем отвлечённое число; значит, здесь надо делить на или либо же умножать на перевёрнутую дробь Пример 1. Перевести в радианы Альтернативный способ предусматривает перевод минут и секунд в десятичные (сотые и десятитысячные) доли градуса, и однократного деления на (как правило, этот способ более точен) Пример 2. Перевести в градусы 1 радиан. Итого Таблица градусов, радиан и град Радианная мера в математическом анализе При рассмотрении тригонометрических функций в математическом анализе всегда считается, что аргумент выражен в радианах, что упрощает запись; при этом само обозначение рад (rad) часто опускается. При малых углах синус и тангенс угла, выраженного в радианах, приблизительно равны самому углу (в радианах), что удобно при приближённых вычислениях. При углах менее , приближение можно считать верным до третьего знака после запятой. Если угол меньше , — то до шестого знака после запятой: История Первое использование радиана вместо углового градуса обычно приписывают Роджеру Котсу (XVIII век), который считал эту единицу измерения угла наиболее естественной. Однако идея измерять длину дуги радиусом окружности использовалась и другими математиками. Например, Аль-Каши использовал единицу измерения, названную им «часть диаметра», которая равнялась 1/60 радиана. Также им использовались и более мелкие производные единицы. Термин «радиан» впервые появился в печати 5 июня 1873 года в экзаменационных билетах, составленных Джеймсом Томсоном из Университета Квинса в Белфасте. Томсон использовал термин не позднее 1871 года, в то время как Томас Мьюр из Сент-Эндрюсского университета в 1869 году колебался в выборе между терминами «рад», «радиал» и «радиан». В 1874 году Мьюр, после консультаций с Джеймсом Томсоном, решил использовать термин «радиан». См. также Град, минута, секунда Градус, минута, секунда Оборот (единица измерения) Парсек Стерадиан Тысячная (угол) Примечания Литература Единицы измерения плоских углов Безразмерные параметры Единицы измерения отношения величин Естественные системы единиц Производные единицы СИ


Стерадиа́н (русское обозначение: ср, международное: sr; от — твёрдый, объёмный, пространственный, и — луч) — единица измерения телесных углов. Телесный угол в с вершиной в центре сферы радиусом вырезает из этой сферы поверхность площадью . Если такой телесный угол имеет вид кругового конуса, то угол его раскрытия составит: (приблизительно 65,541° или 65°32′28″). Поверхность сферы, наблюдаемая из её центра образует телесный угол стерадиан; соответственно, = ≈ полного телесного угла (сферы), или ≈ квадратного градуса. Стерадиан входит в Международную систему единиц (СИ). В соответствии с решением XXГенеральной конференции по мерам и весам, принятым в 1995 году, стерадиан является безразмерной производной единицей СИ, имеющей специальное наименование и обозначение, которые могут быть использованы или не использованы в выражениях для других производных единиц СИ (по необходимости). Формула для определения телесного угла , если известен угол при вершине кругового конуса: История Термин «стерадиан» () был впервые введён в его книге «Метрическая геометрия» (). Примечания Производные единицы СИ Стереометрические углы Единицы измерения отношения величин Естественные системы единиц Геометрические единицы измерения


Сокращение Ср или СР (кириллицей) может означать: Государства Сербия (официально — Сербская Республика) — государство в юго-восточной Европе. Словакия (официально — Словацкая Республика) — государство в Центральной Европе. Словения (официально — Словенская Республика) — государство в юго-восточной Европе. Коммерция Ставка рефинансирования — размер процентов в годовом исчислении, подлежащий уплате центральному банку страны за кредиты, предоставленные кредитным организациям. Страховые резервы — денежные средства страхового фонда, предназначенные для обеспечения исполнения страховщиком обязательств по страхованию. Субъект рынка — любое лицо, участвующее в рыночных отношениях. Наука и техника Самонаводящаяся ракета — ракета, оснащённая системой самонаведения. Сейсмическое районирование — районирование согласно данным о сейсмоопасности территории. Сетевая разведка — один из видов хакерских атак. Сигнальное реле — электромагнитное реле, предназначенное для коммутации маломощных (сигнальных) электроцепей. Сигнальный револьвер — вид сигнального пистолета. Спектральное разделение каналов — использование разных несущих частот для передачи нескольких информационных каналов по одной физической линии связи. Спутниковый ретранслятор — см. Спутниковая связь. Средний род — понятие в лингвистике. Средний (текущий) ремонт — ремонт с целью восстановления исправности (работоспособности), а также поддержания эксплуатационных показателей электроподвижного состава. Стерадиан (обозначается ср или sr) — единица измерения телесного угла. Судно размагничивания — вспомогательный корабль для выполнения специальных работ, связанных с уменьшением собственных магнитных полей кораблей и судов (см. Размагничивание#Корабли) СР — модификация электропоезда С, производимая на Рижском вагоностроительном заводе Организации «Совет рынка» — московская организация, некоммерческое партнёрство в области электроэнергетики. «Справедливая Россия» — левоцентристская политическая партия в России. «Социалисты-революционеры» («эсеры», полностью — «Партия социалистов-революционеров») — революционная политическая партия Российской империи, а позже — Российской Республики и РСФСР. Разное «» (страница значений). Социальная работа — профессиональная деятельность по организации помощи и взаимопомощи людям и группам, попавшим в трудные жизненные ситуации. Степень риска Стратегическая разведка — разведывательная деятельность с целью получения информации о стратегическом потенциале и стратегических намерениях разведываемого государства или иной общности. Разные сокращения Среда — день недели. ср. — сравни(те). ср. (также сред. или с.) — средний; ср.- — средне-. ср. — «срочно, срочный». См. также (латиницей)


Джо́уль (; русское обозначение: Дж; международное: J) — единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Джоуль равен работе, совершаемой силой в один ньютон при перемещении массы на расстояние одного метра в направлении действия силы. Таким образом, 1 Дж = 1 Н·м=1 кг·м²/с². В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля. Например, обозначение единицы молярной внутренней энергии «джоуль на моль» записывается как Дж/моль. Джоуль был введён в абсолютные практические электрические единицы в качестве единицы работы и энергии электрического тока на Втором международном конгрессе электриков, проходившем в год смерти Джеймса Джоуля (1889). Международная конференция по электрическим единицам и эталонам (Лондон, 1908) установила «международные» электрические единицы, в том числе «международный джоуль». После возвращения с 1 января 1948 к абсолютным электрическим единицам было принято соотношение: 1 международный джоуль = 1,00020 абсолютного джоуля. В Международную систему единиц (СИ) джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом. Перевод в другие единицы 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В. 1 Дж = 107 эрг. 1 Дж ≈ 6,24151 эВ. 1 МДж = 0,277(7) кВт·ч. 1 кВт·ч = 3,6 МДж. 1 Дж ≈ 0,238846 калориям. 1 калориям (международная) = 4,1868 Дж. 1 термохимическая калория = 4,1840 Дж. 1 килотонна ТНТ (=Ткалт) ≈ 4,1840 ТДж (4,184 Дж). 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж (точно). 1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м. Кратные и дольные единицы В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок. Примеры Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну степень свободы молекул при температуре 1 К: 0,690 Дж. Энергия фотона красного видимого света: 2,61 Дж. Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8 Дж. Атомная единица энергии (энергия Хартри), : 4,360 Дж. Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж. Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35 Дж. Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184 Дж. Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6 Дж. Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: Дж. См. также Калория Ватт Эрг Электрон-вольт Примечания Единицы измерения энергии в физике Производные единицы СИ Единицы измерения, названные в честь людей


Лю́мен (русское обозначение: лм; международное: lm; размерность J=ML2T−2) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ), является световой величиной. Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан: (). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен люменам. Световой поток является редуцированной фотометрической величиной, образованной из энергетической фотометрической величины при помощи относительной спектральной чувствительности специального вида — относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения . Световой поток монохроматического излучения с длиной волны , выражаемый в люменах, определяется по формуле , где — поток излучения, выраженный в ваттах, а — значение относительной спектральной световой эффективности для дневного зрения, соответствующее той же длине волны . Световой поток типичных источников Кратные и дольные единицы Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ. См. также Кандела Люкс Световая отдача Световая величина Примечания Единицы измерения светового потока Производные единицы СИ


Люкс (от — свет; русское обозначение: лк, международное обозначение: lx; размерность JL−2=MT−2) — единица измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ). Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм. Соответственно, выполнятся: 1 лк = 1 лм/м2. С другой стороны, люкс равен освещённости поверхности сферы радиусом 1 м, создаваемой точечным источником света, находящимся в её центре, сила света которого составляет 1 кд. Таким образом, с основными единицами СИ люкс связан соотношением: 1 лк = 1 кд/м2. С единицей освещённости фот в системе СГС люкс связан соотношением: . Типовая освещённость, примеры Кратные и дольные единицы Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ. Применение в технике Чувствительность видеокамер измеряют в люксах. Чем меньше абсолютное значение чувствительности в люксах — тем лучше камера «видит» при слабом освещении. Примечания Единицы измерения освещённости Производные единицы СИ


Куло́н (русское обозначение: Кл; международное: C) — единица измерения электрического заряда (количества электричества), а также потока электрической индукции (потока электрического смещения) в Международной системе единиц (СИ); когерентная производная единица СИ, имеющая специальные наименование и обозначение. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы кулон не в начале предложения пишется со строчной буквы, а её обозначение — всегда с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием кулона. Например, обозначение единицы измерения электрического смещения «кулон на квадратный метр» записывается как Кл/м2. Определение Кулон — это величина заряда, прошедшего через сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Через основные единицы СИ кулон выражается соотношением вида: Кл = A · c. Соотношение с другими единицами С внесистемной единицей ампер-час кулон связан равенством: 1 Кл = 1/3600 ампер-часа. Соотношение с единицей заряда в СГС и в гауссовой системе единиц (франклин или статкулон, 1 Фр): 1 Фр = Кл = ()−1 Кл (точно) ≈ 3,33564096×10−10 Кл; 1 Кл Фр = Фр, где — числовое значение скорости света в вакууме в единицах СИ (м/с). Элементарный электрический заряд (с точностью до знака равный заряду электрона) составляет точно , поэтому равен заряду электронов (округлённо до целых). Постоянная Фарадея равна произведению числа Авогадро на элементарный заряд : = = 96 485,332 123 310 0184 Кл/моль (точно). История Впервые в качестве единицы измерения электрического заряда кулон был принят на 1-м Международном конгрессе электриков (1881 г., Париж). Названа в честь французского физика и инженера Шарля Кулона. В 1946 году Международный комитет мер и весов (CIPM) принял современное определение кулона. В Международную систему единиц (СИ) кулон введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием СИ в целом. Кратные и дольные единицы Образуются с помощью стандартных приставок СИ. Примечания Единицы измерения электрического заряда Производные единицы СИ Единицы измерения, названные в честь людей