Tuul: erinevus redaktsioonide vahel

[[Maa (planeet)|Maa]]l peetakse tuuleks atmosfääri õhurõhu ebaühtlasest jaotusest tekkinud õhu liikumist. Spetsiifilisema meteoroloogilise tähenduse kohaselt on tuul õhk, mis liigub baarilise gradientjõu olemasolul paralleelselt Maa pinnaga. [[Kosmos]]es esinev nii öelda [[päikesetuul]] ja planeetide vaheline tuul ei ole siin meteoroloogilises mõistes käsitletavad. Tuult klassifitseeritakse selle kiiruse, põhjustajate, asukoha ja ilmingute põhjal. Kõige tugevamad tuuled meie [[päikesesüsteem]]is esinevad [[Neptuun]]il ja [[Saturn]]il.<ref>{{cite journal|titlename=Cassini"bkAh4" Imaging Science: Initial Results on Saturn's Atmosphere|year=2005|journal=Science|volume=307|pages=1243–1247|doi=10.1126/science.1107691|author=C.C. Porco ''et al.''|pmid=15731441|issue=5713|bibcode = 2005Sci...307.1243P}}</ref><ref name="elkins-tanton>{{cite" book|author=Linda T. Elkins-Tanton|year=2006|title=Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System|publisher=Chelsea House|location=New York|pages=79–83|isbn=0-8160-5197-6}}</ref>

Tuul on põhjustatud [[rõhk]]ude erinevusest atmosfääris. Rõhkude erinevusest paikkonniti, hakkab õhk liikuma kõrgema rõhuga alalt madalama rõhuga alale. Kaks põhilist asjaolu, mis põhjustavad globaalseid õhumasside liikumisi, on ekvaatori ja pooluste erinev soojenemise kiirus ning [[planeet|planeedi]] pöörlemine, mis omakorda tekitab [[Coriolisi efekt]]i. Kõrgemal puhuvate suuremate õhumasside tuuled lähenevad alati [[Geostroofiline tasakaal|geostroofilisele tasakaalule]], kuid [[hõõrdejõud]] Maa pinna lähedal (u 1,5 km kõrguseni) aeglustab tuule kiirust alumistes kihtides sedavõrd, et tuule suund maapinna kohal erineb isobaari suunast ligi 60 kraadi. Seega maapinna lähedal ei saa olla geostroofilist tuult.<ref>{{cite web|author name="x0ZWA" JetStream|title = Tuule päritolu|publisher = National Weather Service Southern Region Headquarters|year= 2010|accessdate = 2012-10-01|url = http://www.srh.noaa.gov/jetstream//synoptic/wind.htm}}</ref>

[[Geostroofiline tuul]] tekib siis kui baariline gradientjõud ja sellele vastassuunaliselt mõjuv Coriolisi jõud on tasakaalus. Maa pöörlemise kallutav jõud ehk Coriolisi jõud tekib sellest, et esialgse liikumissuuna saanud õhumass (ka veemass) püüab inertsi mõjul jätkata samasuunalist liikumist ruumis, kuid Maa pöörlemisest tingitult on maapinna koordinaadid ajas muutunud ning ongi tekkinud kõrvalekalle õhurõhu [[gradientjõud|gradientjõu]] algsest suunast, mis paneb õhumassi liikuma kõrgema rõhu piirkonnast madalama rõhu piirkonna suunas. Nende jõudude koosmõjul kujuneb välja geostroofiline ehk baariline tuul, mis tähendab ühtlast ja sirgjoonelist liikumist piki [[Samarõhujoon|isobaar]]e, st tuul puhub piki [[samarõhujoon]]i (põhjapoolkeral gradientjõu suunast paremale).<ref>{{cite web|author name="QliHU" Jüri Kamenik|title = Gradienttuul ja geostroofiline tuul|publisher = ILM.EE |year= 2010|accessdate = 2012-10-01|url = http://www.ilm.ee/index.php?46837}}</ref> Geostroofilise tuule juurdekasv suurtel kõrgustel ehk termiline tuul on temperatuuri horisontaalse gradiendiga risti.<ref>{{cite web|authorname=Glossary"CO7ig" of Meteorology| year= 2009| url = http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?p=1&query=thermal+wind&submit=Search| title = Termaaltuul| publisher = American Meteorological Society| accessdate = 2012-10-03}}</ref>

Kuna baariliste süsteemide keeristes, [[tsüklon]]is ja [[antitsüklon]]is on isobaarid kõverjoonelised, siis mõjutab tuule suunda ka tsntrifugaaljõud. Tsüklonis kattub see Goriolisi jõu suunaga, antitsüklonis baarilise gradiendi suunaga. Seega samasuure gradiendi korral on tuule tugevus isobaarilisel suunal tsüklonis väiksem ja antitsüklonis suurem. Hõõrdumise puudumisel gradientjõu, [[kesktõukejõud|kesktõukejõu]] ja Goriolisi jõust põhjustatud õhu liikumist nimetatakse [[gradienttuul]]eks. .<ref>{{cite web|author name="QliHU" Jüri Kamenik|title = Gradienttuul ja geostroofiline tuul|publisher = ILM.EE |year= 2010|accessdate = 2012-10-01|url = http://www.ilm.ee/index.php?46837}}</ref>

Meteoroloogilise tuule suuna all mõistetakse suunda, kust tuul puhub. Seda võib väljendada kaarte kraadides või [[ilmakaar]]tes. Näiteks lõunatuul puhub lõunast põhja.<ref>{{cite web|author name="cu55h" Jüri Kamenik|title = Gradienttuul ja geostroofiline tuul|publisher = ILM.EE |year= 2009|accessdate = 2012-10-03|url = http://www.ilm.ee/index.php?46671}}</ref> Vabalt 360 kraadi pöörlev [[tuulelipp]] on tuule suuna mõõtmise vahendiks. Lennujaamades kasutatakse tuule suuna määramiseks põhiliselt [[tuulesokk]]e, selle rippumise nurga järgi saab määrata ka ligikaudse tuule kiiruse.<ref>{{cite web|authorname=Glossary"ngbNZ" of Meteorology|year=2009|url=http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?p=1&query=wind+sock&submit=Search|title=Tuulesokk|publisher=American Meteorological Society|accessdate=2012-10-03}}</ref> Tuule kiiruse mõõtmiseks kasutatakse [[Anemomeeter|anemomeetreid]], millel enamasti on selleks kas propeller või õõnsate poolkera-kopakestega rootor.<ref>{{cite web|authorname=Glossary"zCCSL" of Meteorology|year=2009|url=http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?p=1&query=anemometer&submit=Search|title=Anemomeeter|publisher=American Meteorological Society|accessdate=2009-03-17}}</ref>

Püsivaid tuuli mõõdetakse üldiselt kümne meetri kõrgusel maapinnast ning iga kümne minuti kohta arvutatakse keskmine kiirus. [[Ameerika Ühendriigid|Ameerika Ühendriikides]] esitatakse iga kahe minuti kohta arvutatud tuulte keskmise kiiruse aruanne.<ref name="fmh1">Office of the Federal Coordinator for Meteorology. [http://www.ofcm.gov/fmh-1/pdf/M-APNDXA.pdf Federal Meteorological Handbook No. 1&nbsp;– Surface Weather Observations and Reports September 2005 Appendix A: Glossary.] Välja otsitud 2012-10-03.</ref> Samas [[India]]s tehakse seda kolmeminutilise perioodi kohta. <ref>{{cite book|coauthorsname=Sharad"zmXRI" K. Jain, Pushpendra K. Agarwal, Vijay P. Singh|title=Hydrology and Water Resources of India|year=2007|url=http://books.google.com/?id=ZKs1gBhJSWIC&pg=RA1-PA187|publisher=Springer|page=187|isbn=978-1-4020-5179-1}}Välja otsitud 2012-10-03</ref> Lühema aja kohta arvutatud tuule keskmine kiirus on suurema väärtusega, kuna võimaldab vaatlejal tuule kiiruse muutumist paremini jälgida.<ref>{{cite web|authorname=Jan-Hwa"rPJSb" Chu|year=1999|url=http://www.nrlmry.navy.mil/~chu/chap6/se200.htm|title=Section 2. Intensity Observation and Forecast Errors|publisher=[[Ameerika Ühendriikide Merevägi]]|accessdate=2012-10-03}}</ref>

Rannikualadel on kohalike tuulte kujundamises suur osa mere- ja maabriisidel. [[Briis]] tekib maapinna ja vee erinevast soojusmahtuvusest tingitud erinevast soojenemise kiirusest. Kuna [[vesi|veel]] on suurem [[erisoojus]] kui maal, siis tõuseb hommikul õhutemperatuur maapinna kohal kiiremini kui veepinna kohal. Maapinna kohal hakkab soojem kergem (väiksema erikaaluga) õhk tõusma, selle asemele voolab aga jahedam (suurema tihedusega) raskem õhk veekogu kohalt, tekitades sellega jaheda briisi. Öösel on vastupidi. Vee aeglase jahtumiskiiruse tõttu hakkab jahtunud maa pealt, kus on suurem [[õhurõhk]], puhuma tuul veekogu poole.<ref>{{cite web|author name="0VgQf" Jüri Kamenik|title = Briis|publisher = ILM.EE |year= 2011|accessdate = 2012-10-03|url = http://www.ilm.ee/index.php?48834}}</ref>

Briis esineb enamasti vaid väikese baarilise gradiendiga alal, kus tuul on piisavalt nõrk. Mõõduka või tugeva tuule puhul briisi ei arene, välja arvatud juhul kui maismaa ja veekogu kohal on eriti suur õhutemperatuuri erinevus. Mõõduka tuule puhul võib ka tekkida briisi ja esialgse tuulesuuna segu. Lisaks on briisi tekkeks vaja selget ilma, kuna pilved takistavad õhu temperatuurierinevuse tekkimist.<ref>{{cite web|author name="0VgQf" Jüri Kamenik|title = Briis|publisher = ILM.EE |year= 2011|accessdate = 2012-10-03|url = http://www.ilm.ee/index.php?48834}}</ref>

Mitmetes kultuurides on tuult iseloomustatud kui midagi üleloomulikku või peetud seda üheks või mitmeks tuulejumalaks. Näiteks [[Kreeka mütoloogia]] tuulejumalateks on [[Boreas]], [[Notos]], [[Euros]] ja [[Zephyrios]].<ref>{{cite web|authorname=Laura"f4dy4" Gibbs, Ph.D|date=2007-10-16|url=http://www.mythfolklore.net/india/encyclopedia/vayu.htm|title=Vayu|publisher=Encyclopedia for Epics of Ancient India|accessdate=2012-10-03}}</ref><ref name="Jordan">{{cite book|author=Michael Jordan|title=Encyclopedia of Gods: Over 2, 500 Deities of the World |publisher=Facts on File|location=New York|year=1993|pages=5, 45, 80, 187–188, 243, 280, 295|isbn=0-8160-2909-1}}</ref> [[Antiikkreeka|Antiikkreeklased]] vaatlesid tuulte aastaajalist muutust [[Tuulte Torn]]is, mis asub [[Ateena]]s.<ref name="Jordan" /> [[Rooma]] tuulte jumalaks on [[Venti]].<ref>{{cite web|authorname=Theoi"Cfktu" Greek Mythology|year=2008|url=http://www.theoi.com/Titan/Anemoi.html|title=Anemi: Greek Gods of the Winds|publisher=Aaron Atsma|accessdate=2012-10-04}}</ref> [[Jaapan]]i tuulte jumal [[Fūjin]] on üks vanimaid [[Shinto]] jumalaid. Legendi järgi lasi ta maailma loomisel oma kotist välja tuuled, et puhastada maailm udust.<ref>{{cite book|authorname=John"MhI34" Boardman|title=The Diffusion of Classical Art in Antiquity|year = 1994|publisher = Princeton University Press|isbn=0-691-03680-2}}</ref> Jaapani sõna [[kamikaze]] (神風) tähistab jumalikku tuult ning usutakse, et see on jumalate tehtud kingitus. Teadaolevalt kasutati seda terminit esmakordselt kahe järjestikuse taifuuni nimetamiseks, mis päästsid Jaapani aastatel 1274 ja 1281 toimunud Mongoli laevastiku rünnaku käest.<ref>{{cite web|authorname=History"q0cOE" Detectives|year=2008|url=http://web.archive.org/web/20081025121023/http://www.pbs.org/opb/historydetectives/investigations/405_kamikaze.html|title=Feature&nbsp;– Kamikaze Attacks|publisher=Public Broadcasting Service|accessdate=2012-10-05}}</ref>

[[Purjelaev]]u on mitmesuguseid, kuid neil kõigil on põhilised omadused, mille poolest nad sarnanevad. Kui välja arvata purjemasti asemel, püstiste, tuule energial pöörlevate silindritega (Flettneri rootoriga) laevad, kus kasutatakse edasi liikumiseks ära [[Magnuse efekt|Magnuse ilmingut]], siis on igal purjelaeval [[laevakere|kere]], [[taglastus]] ning vähemalt üks [[laevamast|mast]], mis hoiab üleval [[puri|purjeid]].<ref>{{cite book|coauthorsname=Ernest"MPnYY" Edwin Speight and Robert Morton Nance|year=1906|url=http://books.google.com/?id=JUw2AAAAMAAJ&dq=structure+of+sailing+ship&printsec=frontcover|title=Britain's Sea Story, B.C. 55-A.D. 1805|publisher=Hodder and Stoughton|page=30}}Välja otsitud 2012-10-05</ref> Reis üle [[ookean]]i võib purjekal kesta [[kuu (kalender)|kuid]].<ref>{{cite news|authorname=Brandon"O75Id" Griggs and Jeff King|year=2009|url=http://www.cnn.com/2009/TECH/03/09/plastic.bottle.boat/index.html|title=Boat made of plastic bottles to make ocean voyage|publisher=CNN|accessdate=2012-10-05}}</ref> Reisi ajalise pikenemise põhjuseks on tihti tuulevaikus,<ref>{{cite book|authorname=Jerry"jaq5k" Cardwell|year=1997|url=http://books.google.com/?id=KeDCM93VtQsC&pg=PA110|title=Sailing Big on a Small Sailboat|publisher=Sheridan House, Inc|page=118|isbn=978-1-57409-007-9}}Välja otsitud 2012-10-05</ref> torm või vastutuul, mis ei lase vajalikus suunas kõige otsemal kursil liikuda.<ref>{{cite book|authorname=Brian"6QIl8" Lavery and Patrick O'Brian|year=1989|url=http://books.google.com/?id=uH--DfZKzE4C&pg=PA191|title=Nelson's navy|publisher=Naval Institute Press|page=191|isbn=978-1-59114-611-7}}Välja otsitud 2012-10-05</ref> Tugev torm võib põhjustada laeva huku.<ref>{{cite web|authorname=Underwater"nVRW1" Archaeology Kids' Corner|year=2009|url=http://www.wisconsinhistory.org/shipwrecks/kids/sse.asp|title=Shipwrecks, Shipwrecks Everywhere|publisher=Wisconsin Historical Society|accessdate=2012-10-05}}</ref>

Tuul mõjutab oluliselt ka õhusõidukite lennukiirust ja suunda (maapinna suhtes].<ref>{{cite web|authorname=Tom"Uou2u" Benson|year=2008|url=http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/move2.html|title=Relative Velocities: Aircraft Reference|publisher=[[NASA]] Glenn Research Center|accessdate=2012-10-05}}</ref> Tuule suund ja kiirus on põhilisteks mõjutajateks, mis määravad lennuväljal toimuvaid operatsioone. Lennunduses on kasutusel [[navigatsiooniline tuul]] mõiste ehk suund kuhu tuul puhub. Samuti on lennuvälja rajad ehitatud valitsevatele tuulte suunas. Lennuki ohutuks õhkutõusuks on eelistatud vastutuul, kuna taganttuul pikendab õhkutõusuks vajaliku raja ja distantsi pikkust, mis omakorda võib tekitada ohtlikke olukordi.<ref>{{cite web|publishername=Bristoli"4WOE8" International Airport|year=2004|url=http://www.bristolairport.co.uk/upload/flight_paths.pdf|archiveurl=http://web.archive.org/web/20070508031807/http://www.bristolairport.co.uk/upload/flight_paths.pdf|archivedate=2007-05-08|title=Flight Paths|accessdate=2012-10-05}}</ref>

Esimesed praktilised vertikaalse teljega [[tuuleveski]]d ehitati 7. sajandil pKr ajaloolises [[Afganistan]]i piirkonnas [[Sistan]]is. Veskitel oli siis 6–12 riidest purje ja neid kasutati tööstuses teravilja jahvatamiseks.<ref>{{cite book|authorname=Donald"oMoTV" Routledge Hill|title=Mechanical Engineering in the Medieval Near East|work=Scientific American|date=mai 1991|pages=64–69}}</ref> Horisontaalse teljega tuuleveskid võeti kasutusele alles [[1180. aastad|1180. aastate]] alguses loode [[Euroopa]]s. Paljud nendest on alles tänapäevalgi. Esimese [[tuuleturbiin]]iga elektrit tootva [[generaator]]i ehitas 1887. aastal Šoti õpetlane [[James Blyth]].<ref name="Courier">{{cite web|url=http://www.thecourier.co.uk/Community/Heritage-and-History/article/2332/renewable-energy-and-role-of-marykirk-s-james-blyth.html|title=Renewable energy and role of Marykirk's James Blyth|last=Hardy|first=Chris|date=6. juuli 2010|work=The Courier|publisher=D. C. Thomson & Co. Ltd.|accessdate=2012-10-05}}</ref>

[[Ariidne kliima|Ariidses kliimas]] on põhiliseks erosiooni tekitavaks elemendiks tuul.<ref name="Erosion">{{cite web|author=Vern Hofman and Dave Franzen|year=1997|url=http://web.archive.org/web/20080705045200/http://www.ag.ndsu.edu/disaster/drought/emergencytillagetocontrolerosion.html|title=Emergency Tillage to Control Wind Erosion|publisher=North Dakota State University Extension Service|accessdate=2012-10-05}}</ref> Tuul tekitab erosiooni kahel viisil. [[Tuulekanne]] ehk deflatsioon põhjustab väikeste osakeste lendumise ja uude kohta transportimise. Teiseks, tuulest kantud osakeste lendumine vastu mingit takistust (näiteks kivi) tekitab hõõrdumisega sellise takistuse kulumise. [[Tuuleerosioon]] esineb tavaliselt lagedatel, vaid vähese või puuduliku taimkattega aladel, kus vihma sajab harva. Näiteks liivaluidete moodustumisel [[rand|rannas]] või [[kõrb]]es.<ref>{{cite web|authorname=United"hjtGP" States Geological Survey|year=2004|url=http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/coast/dunes/index.html|title=Dunes&nbsp;– Getting Started|accessdate=2012-10-05}}</ref>

[[Anemohooria]]ks ehk tuulleviks nimetatakse ühte primitiivsemat seemnete levimise viisi. Olenevalt taime liigist võib juba õrna tuule korral seeme hõljuda õhus või kanduda mööda maad.<ref>{{cite book|coauthorsname=J."2wVeE" Gurevitch, S. M. Scheiner, and G. A. Fox|year=2006|title=Plant Ecology, 2nd ed|publisher=Sinauer Associates, Inc., Massachusetts}}</ref> Klassikaliseks näiteks võib tuua [[võilill]]e. Võilille seemne külge ühendatud sulgjas [[pappus]] aitab sellel õhus püsida ja läbida pikki vahemaid. Kuid tuulel on ka taimede kasvule ja levikule piirav mõju. [[Rannik]]aladel, kus puhub tihti tugev tuul, on puud tunduvalt lühemad kui sisemaal. Tugevas

tuules murduvad puud ning puhutakse minema õhukesed mullakihid, kuhu taimed kinnituda võiksid.<ref>{{cite journal|urlname=http://pubs.aina.ucalgary.ca/arctic/Arctic58-3-286.pdf|title=Wind-Conditioned 20th Century Decline of Birch Treeline Vegetation in the Swedish Scandes|journal=Arctic |volume= 58|issue= 3|year= 2005|pages=286–294|author=Leif Kullman}}Välja otsitud"U10Y4" 2012-10-06</ref>

Külma ja tugeva tuule koosmõjul on [[veis]]e- või [[lammas|lambakarja]]l karvkattest vähe kasu.<ref>{{cite journal|urlname=http://www.journalofanimalscience.org/content/40/1/161.full.pdf|pmid=1110212|title=Wind"UV01K" Chill Effect for Cattle and Sheep|author=D. R. Ames and L. W. lnsley|journal=Journal of Animal Science|volume= 40|issue=1|year=1975|pages=161–165}} Välja otsitud 2012-10-06</ref> [[Keiserpingviin]]id [[Antarktika]]s kogunevad külma ja tuule üleelamiseks tihedalt kobaratesse, kus pidevalt vahetatakse välimisi [[pingviin]]e välja sisemiste vastu. See aitab soojuse kadu vähendada kuni 50%.<ref>{{cite web|urlname=http://www.aad.gov.au/default.asp?casid=6216|title=Adapting"LFG76" to the Cold|author=Australian Antarctic Division|accessdate=2012-10-06|date=2008-12-08|publisher=Australian Government Department of the Environment, Water, Heritage, and the Arts Australian Antarctic Division}}</ref> Lisaks jahutavale toimele kanduvad tuulega paremini kaasa ka lõhnad ja helid. Ülestuult asuvat saaklooma või kiskjat on parem haista ja kuulda ning allatuult halvem. Näiteks [[vapiti]] ehk kanada hirv võib vastutuult asuvat kiskjat haista juba 800 meetri kauguselt.