Wind is de naam van een horizontalen of nagenoeg horizontalen luchtstroom. Naar gelang van de kracht van dezen bestempelt men hem met den naam wind (in meer beperkten zin), storm en orkaan. De grenzen van deze verschillende soorten van wind zijn niet met naauwkeurigheid aangewezen. De sterkste luchtstroomen zijn de orkanen, en wanneer deze bij eene voortschrijdende tevens eene ronddraaijende beweging hebben, noemt men hen ook wel, kringstormen, cyclonen, typhoons enz.
Gelijk de zon eene bron is van leven in de bewerktuigde schepping, zoo is zij ook eene oorzaak van beweging in de onbewerktuigde natuur. De dampkring zou gestadig in rust blijven, wanneer het zonnelicht niet de verschillende aardgordels ongelijkmatig verwarmde en bij de omwenteling der Aarde de wisseling van dag en nacht deed ontstaan. Overal waar de temperatuur eener luchtmassa klimt, zet deze zich uit en zoekt eene grootere ruimte in te nemen; zij wordt ijler en stijgt omhoog, zoodat in de onderste lagen eene ruimte ontstaat, welke terstond door de naastbijgelegene luchtmassa’s wordt aangevuld. Immers de lucht is eene veerkrachtige vloeistof, welke aanhoudend naar evenwigt van spanning streeft. Hoe grooter de wisselingen van warmtegraad zijn op eene bepaalde plaats, des te grooter is ook het verschil van spanning in de luchtmassa’s en des te meer staat men aan sterke luchtstroomen bloot, indien diezelfde warmtewisselingen niet op de naburige plaatsen in denzelfden zin voorkomen. Locale luchtstroomen zijn afhankelijk van vele toevallige omstandigheden, doch zulke winden hebben ook zelden eene groote kracht; alleen dan, wanneer eene plaatselijke oorzaak een aanmerkelijk verschil van temperatuur doet ontstaan, bijv. bij hagelbuijen, kunnen de daardoor voortgebragte stormen eene groote kracht erlangen. Ook aan zee kan men wel eens een bepaalden invloed waarnemen, die op verschillende tijden van den dag regelmatige winden te voorschijn roept, vooral in de heete gewesten, waar de dagelijksche gang der temperatuur zeer groot is.
Al laten wij deze laatsten voorloopig buiten rekening, toch zien wij in het groote verschil van warmtegraad in de keerkrings- en de poolgewesten onzer Aarde eene gestadige oorzaak van temperatuurveranderingen in den dampkring. De gordel tusschen de beide keerkringen is gestadig blootgesteld aan de nagenoeg loodregte stralen der zon en wordt alzoo sterk verwarmd, zoodat de daarboven aanwezige luchtlaag ijler wordt en onophoudelijk opstijgt. Zoo ontstaat eene luchtkolom van aanmerkelijke hoogte, en deze is in de keerkringsgewesten veel aanzienlijker dan in de subtropische landen. Een breede luchtmassa stijgt er steeds omhoog, maar kan in de bovenlagen niet opgehoopt blijven, zoodat zij aldaar in de bovenste lagen naar het noorden en zuiden moet stroomen. De verbreking van het evenwigt in de onderste luchtlagen veroorzaakt alzoo een derwaarts spoeden van minder warme lucht uit het noorden en zuiden. Deze wordt dan ook wederom verwarmd en klimt desgelijks omhoog. Op deze wijze ontstaat een gestadige benedenstroom van de polen naar den Evenaar en een gestadige bovenstroom van den Evenaar naar de polen; zij worden met de namen van poolstroom en aequatoriaalstroom bestempeld. Ontstond daarin door bijkomende omstandigheden geenerlei stoornis, dan zouden die beide de heerschende winden zijn op Aarde.
Doch reeds de oneffenheid van den grond legt daaraan bezwaren in den weg. De benedenstroomen stuiten hier en daar op bergketens en veranderen hierdoor van rigting. Voorts kan de opgestegene warme lucht op haren togt naar de polen geenszins haren hoogen warmtegraad behouden en begint bij hare afkoeling te dalen. Dit geschiedt op den gematigden gordel, waar alzoo de poolstroom en de aequatoriaalstroom met elkander in botsing komen en om de overwinning strijden. Alzoo heeft men aldaar het gebied der afwisselende winden. In het algemeen toch moet door de ontmoeting van twee luchtstroomen eene gemiddelde rigting ontstaan, welke van de kracht en van de rigting dier luchtstroomen afhankelijk is, of zij moeten elkander doordringen, zoodat men strooken krijgt, die naar het noorden gaan, afgewisseld door andere, welke daartusschen zich eene weg wisten te banen naar het zuiden. Voegt men daar nu de plaatselijke omstandigheden bij, dan behoeft het ons niet te bevreemden, dat wij in ons klimaat velerlei wisseling van wind waarnemen. Eindelijk schijnen de bovenstroomen, die van den Aequator naar hoogere breedten vloeien, gedeelteljik onder eerstgenoemden terug te keeren, zoodat zij de gedaante van een cylinder aannemen.
Tot nu toe hebben wij niet gewezen op eene omstandigheid, welke bij de bepaling van de windrigting eene belangrijke rol vervult, namelijk de aswenteling der Aarde. Terwijl eerstvermelde twee hoofdstroomen in de rigting van het noorden naar het zuiden en omgekeerd onwrikbaar zouden volharden, indien de Aarde stilstond, verandert de rigting van den wind bij het bereiken van een hoogeren of lageren breedtegraad. Daar de Aarde een bol is, hebben de onder den Evenaar gelegene punten de grootste omwentelingssnelheid, terwijl deze aan de polen = 0 is. De lucht, door de aantrekkingskracht der Aarde aan deze geboeid, beweegt zich met deze en wel met dezelfde snelheid, welke de Aarde bezit op het punt, waar de lucht zich bevindt. De luchtmassa’s, welke boven den Evenaar opstijgen, hebben derhalve de grootste snelheid; zij bewegen zich met de Aarde van het westen naar het oosten met eene snelheid van 15c of 225 geogr. mijl in het uur. Deze snelheid kenmerkt den aequatoriaalstroom ook steeds bij het bereiken van hoogere breedten; wanneer op eene bepaalde lengte, bijv. van 0°, eene luchtmassa boven den Evenaar is opgestegen en na een zeker tijdverloop, bijv. 10 uren, ongeveer dertig geogr. mijl naar het noorden voortgeschreden, dan zal zij wegens hare eigenaardige omwentelingskracht gedurende dien tijd 2250 geogr. mijl verder oostwaarts zijn voortgestuwd. Op dit tijdstip echter bevindt zich het 30 geogr. mijl (2°) noordelijker gelegen punt op 0° L. nog geenszins 2250 geogr. mijl verder naar het oosten, omdat de lengtegraden reeds korter zijn geworden, en juist zooveel als het verschil van lengten op 0° en 2° B. bedraagt, is de luchtstroom vooruit gekomen. Een waarnemer op deze plek (2° B.) zal alzoo bij het opmerken van den luchtstroom, die van den Evenaar komt, den indruk erlangen als kwam deze wind niet uit het zuiden, maar uit het zuidwesten.
Dit verschil van beweging van den wind en van een vast punt op de oppervlakte der Aarde loopt te meer in het oog naar mate dat punt verder van den Evenaar verwijderd is. De wind verkrijgt daardoor eene meer en meer westelijke rigting, en verandert op een bepaalden breedtegraad in een zuiveren westewind. Het omgekeerde merkt men op bij den poolstroom, die, van het noorden komend, op de zich sneller bewegende meer zuidelijk gelegene punten achterblijft. Ontstaat de wind bijv. op 60° B. in het noorden van Europa, dan zal hij, als hij het zuiden van Europa of Afrika bereikt heeft, schoon aanvankelijk regtstreeks van het noorden naar het zuiden stroomende, zich gestadig meer naar het westen wenden en alzoo achtervolgens in een noordoostewind en oostewind veranderen. Een en ander wordt voorgesteld in flg. 1. Hier is N de noordpool en AA de Evenaar, zoodat de hieraan evenwijdige cirkels de breedtegraden voorstellen. Men neme nu aan, dat de hoek PNQ eene beweging der Aarde in 2 uur vertegenwoordigt, welke beweging plaats grijpt in de rigting, door de buitenste pijlen aangewezen. Wanneer nu op 70° N. B. bij a een luchtstroom ontstaat, die zich regtstreeks naar het zuiden wil spoeden, dan zou deze, zoo de Aarde stilstond, allengs over de punten bcd en e het punt Q bereiken, dat is, hij zou noordewind blijven tot aan den Evenaar. Nu echter is na verloop van 2 uur het punt b in de rigting der buitenste pijlen voortgeschreden en zijne plaats ingenomen door het punt b'.
Ditzelfde geldt van de punten cde en Q, welke door c'd'e' en P vervangen zijn. Nu zijn echter de afstanden bb', cc' enz. grooter dan de afstand aa', zoodat men het verschil kan aanwijzen door de lijnen bb", cc", dd", ee’ enz. De van A komende luchtstroom heeft dus ten gevolge van de omwentelingssnelheid bij a eene snelheid, waarmede hij in 2 uur een boog aa' aflegt. Deze laatste is gelijk aan den boog bb", dat wil zeggen, wanneer de wind gedurende die twee uur omstreeks 10° in zuidelijke rigting kon afleggen, dan zou hij zich niet in het punt b maar in het punt b" bevinden , zoodat zijne rigting die van ab" zal zijn. Schrijdt hij met dezelfde snelheid zuidwaarts, dan moet hij allengs in de rigting b"c"d" overgaan en noordoostelijk worden, daarbij tot aan den Evenaar volhardend. Er zijn echter geene winden, die zulk eene snelheid bezitten; zelfs de hevigste orkanen hebben meer dan 2 uur noodig om 10 breedtegraden te doorloopen. Laten wij ons een luchtstroom voorstellen van geringe kracht, die in een uur 1½ geogr. mijl doorloopt, dan zal hij voor 10 breedtegraden honderd uur noodig hebben en alzoo eerst na verloop van dien tijd den zestigsten breedtegraad bereiken. In dien tijd heeft het punt b reeds een afstand doorloopen van 50 x bb', terwijl de wind met de oostelijke snelheid van het punt a slechts 50 x aa' heeft afgelegd.
Het verschil bb" moet men dus met 50 vermenigvuldigen, om het verschil der afgelegde wegen te vinden. Daardoor blijkt (bij constructie), dat de wind den zestigsten graad noorderbreedte eerst bij het punt p bereikt, en dat men de loopbaan van den wind door eene spiraal tusschen de punten a en p kan aanwijzen. Men ziet voorts uit de figuur, dat de wind ten laagste nagenoeg geheel oost is geworden. Geven wij aan den wind grootere snelheid, bijv. 4 geogr. mijl in het uur, dan komt deze na verloop van 33 uur van den 70sten op den 60sten breedtegraad. Het verschil van weg bb" moet men alzoo met 16½ vermenigvuldigen, wanneer men den afstand wil weten, dien de wind in vergelijking van het punt b achterblijft. Men vindt door constructie, dat hier eene spiraal van den vorm ap' ontstaat. Een luchtstroom eindelijk, die 15 geogr. mijl in een uur doorloopt (reeds een hevige storm), bereikt den 60sten breedtegraad eerst na 10 uur en blijft dan slechts 5 x bb" bij het punt b achter, zoodat hij dezen breedtegraad snijdt bij punt p". Zijne spiraal is derhalve ap".
Slaan wij laatstgenoemde twee luchtstroomen gade op hun verderen weg, dan blijkt het, dat die, welke 4½ geogr. mijl in het uur aflegt, den 50sten breedtegraad ontmoet bij c, terwijl de andere dien reeds bij q, den 40sten bij v en den 30sten bij e bereikt. Ook deze beide winden erlangen meer en meer eene oostelijke rigting, schoon niet zoo spoedig als de eerste. Dezelfde beschouwing kan men toepassen op den aequatoriaalstroom, waarbij de spiralen eene omgekeerde rigting volgen. Deze invloed van de aswenteling der Aarde werd reeds door Hadley (1735) opgemerkt, maar eerst door Dove in den vorm van eene wet voorgesteld. Dat de zonnewarmte in het algemeen de oorzaak is der bewegingen in den dampkring, is reeds door Aristóteles gezegd en later door Baco van Verulam (1648) en eindelijk door Halley (1658) aangewezen. Ook wanneer poolstroomen op lagere en aequatoriaalstroomen op hoogere breedten ontstaan, ontwaart men dergelijke verschijnselen.
De rigting van den wind kan men in de onderste luchtlaag gemakkelijk door middel van den windwijzer bepalen, maar men mag daarbij niet uit het oog verliezen, dat zij gewoonlijk in de hoogere luchtlagen eene andere is. Dikwijls komt het voor, dat in verschillende boven elkander gelegene lagen de rigtingen elkander kruisen, vooral wanneer de aequatoriaalstroom nog niet gedaald is tot aan de oppervlakte der Aarde. Het is echter ook van belang, de rigting van den wind in de hoogere luchtlagen waar te nemen, ’t geen men wegens overgroote bezwaren tot nu toe niet heeft beproefd. Het éénige middel, hetwelk wij tot nu toe tot dat einde bezitten, is het waarnemen van de beweging der wolken, hetwelk met naauwkeurigheid geschieden kan met den anemometer (windmeter) of liever wolkenspiegel van Aimé of volgens de methode van Dr. Krecke. De gewone windwijzer of windvaan der observatoria is eene stang, aan de bovenzijde voorzien van eene vaan, die aan de rigting van den luchtstroom gehoorzaamt en de stang doet omdraaijen, welk van onder een wijzer heeft, die over de windroos loopt, welke in 32 windstreken is verdeeld.
De rigting van den wind is intusschen slechts één der factoren, die bij de beschouwing van den luchtstroom in aanmerking komen. Men moet ook de kracht van den luchtstroom bepalen. Meestal vergenoegt men zich met eene benaderende schatting, naar het voorbeeld van Lamont door de cijfers O—4 aangewezen. Hierbij beteekent 0 eene schijnbare windstilte, dat wil zeggen een wind, zoo zwak, dat hij niet eens de bladeren der boomen doet trillen, — 1 is een luchtstroom, die alleen de bladeren in beweging brengt,— door 2 worden ook de kleine takken bewogen, — bij 3 ook de dikste takken, terwijl de kruinen der boomen buigen, — en door 4, die alle hevige winden omvat, worden dikke takken afgebroken, boomen ontworteld, huizen verwoest enz. Men kan echter de kracht van den wind naauwkeuriger bepalen door zijne snelheid waar te nemen, hetwelk geschiedt door ligte voorwerpen aan den luchtstroom toe te vertrouwen en te zien, hoeveel tijd zij noodig hebben om den afstand tusschen twee bepaalde punten te doorloopen. Bij voorkeur bezige men hiertoe zeer ligte ballons, daar bijv. papiersnippers op zeer onregelmatige wijze worden voortgesleurd. Stamkart deed het door de snelheid van den rook der schoorsteenen te bepalen.
Voor de kracht van den wind heeft men eene landschaal met de cijfers 0—6, welke stilte, flaauwe koelte, koelte, frissche koelte, sterker koelte, storm en orkaan aanwijzen. Daarenboven heeft men de zeeschaal van Beaufort met de cijfers 0—12, die de volgende beteekenis hebben: 0 bladstil (geene beweging in het schip), — 1 een zuchtje (het schip luistert naar het roer), — 2 een zacht windje (het schip loopt 1—2 knoopen), — 3 een koeltje (2—4 knoopen), — 4 een weinig wind (4—6 knoopen), — 5 eene frissche koelte (bovenbramzeilskoelte), —6 eene flinke koelte (gereefde marszeils- en bramzeilskoelte), — 7 eene sterke bries (dubbel gereefde marszeilskoelte), — 8 eene stormachtige bries (driemaal gereefde marszeilskoelte), — 9 een storm (eene digt gereefde marszeilskoelte), — 10 een sterke storm (digt gereefde grootzeilskoelte), — 11 een vliegende storm (stormstagzeilskoelte), — en 12 een orkaan. Omtrent de kracht, de snelheid en de drukking van den wind zijn bijzonderheden vermeld in de volgende tabèl:
KRACHT VAN DEN WIND NAAR DE SNELHEID VAN DEN WIND DRUKKING VAN DEN WIND IN NED. PONDEN OP DE □ NED. EL.
SCHAAL VAN BEAUFORT. LAND SCHAAL. IN EENE SECONDE IN NED. ELLEN. IN EENE MINUUT IN NED. ELLEN. IN HET UUR IN NED. MIJLEN. IN ZEE MIJLEN.
0 0-1,5 90 5,4 3 0,3 1 1 3,5 210 12,6 8 1,5 2 2 6 360 21,6 13 4,4 3 3 8 480 28,8 18 7,8 4 10 600 36 23 12,2 5 4 12,5 750 45 28 19 6 15 900 54 34 27,4 7 18 1080 64,8 40 40 8 5 21,5 1290 77,4 48 56 9 25 1500 90 56 76 10 29 1740 104,4 60 103 11 6 33,5 2110 126,6 75 137 12 40 2400 144 90 195 Een ander middel om de kracht van den wind te meten is het waarnemen van zijne drukking, op een plat vlak van bepaalde uitgebreidheid, dat de rigting van den wind loodregt snijdt. Men heeft hiertoe verschillende toestellen vervaardigd onder den naam van anemometers (windmeters). In fig. 2 is die van Kreil voorgesteld. Op eene lange blikken buis A is eene ronde windvaan B bevestigd, welke men zich moet voorstellen als loodregt op haren stand in de figuur. Die buis is zoo geplaatst op eene stalen staaf, dat zij gemakkelijk kan draaijen, waartoe zij bij f van wrijvingsrollen is voorzien. De stang D staat vast en strekt zich uit tot in het gebouw. Komt door den luchtstroom de windvaan in beweging, dan draait de buis A om. Deze heeft van binnen bij a eene moerschroef en om de stang D kan zich de schroefring l bewegen , welke door de moerschroef wordt vastgehouden.
Wanneer de buis A omdraait gaat met deze de schroefring b naar boven of naar beneden, naar gelang van de rigting van den wind. Aan den schroefring b bevindt zich een draad e, die langs de stang D naar beneden loopt tot in het gebouw, waar hij een dwarsstang s doet rijzen of dalen naar gelang der beweging van den schroefring. Om de stang s in evenwigt te houden, heeft zij aan den korteren arm een gewigt, terwijl zij aan het uiteinde van den langeren arm loodregt op hare lengte-as eene kleine stift draagt, die, zooals terstond blijken zal, tot het aanwijzen der windverandering bestemd is. Onder de buis A en vast met deze verbonden bevindt zich een toestel, welke tot het meten van de windsterkte dient, namelijk het raam R. Door dit laatste loopt de as nn. Twee bladen TT zijn daarop vastgehecht, maar kunnen zich aan de onderzijde vrij bewegen, zoodat men ze met genoemde as kan omdraaijen. Eene drukking, op de voorzijde werkend, kan alzoo het onderste gedeelte achterwaarts verplaatsen. Daarentegen verhinderen 2 kleine stiften o en p eene voorwaartsche beweging. Twee gekromde beugels drukken aan de achterzijde tegen die platen, hetwelk geschiedt door middel van het gewigt Q, een rolrond en doorboord stuk lood.
In toestand van rust is derhalve het raam met die platen gesloten. Drukt daarop echter een luchtstroom, dan worden de platen naar achteren gedrongen, verwrikken de beugels uit hunnen stand en heffen het gewigt Q te verder omhoog naar mate de drukking sterker is. Het bedrag der drukking wordt gemeten door middel van den draad i, welke aan het gewigt Q is vastgehecht. Deze draad daalt desgelijks af in het gebouw en is hier verbonden met den langeren arm van den hefboom uv, die in x zijn steunpunt heeft. Aan den korteren arm bevindt zich eene stift. Elke rijzing of daling van Q veroorzaakt desgelijks eene van de stift v. Digt onder de stiften s en v is in G een blad papier aangebragt, waar die stiften op rusten, en dat papier is tusschen de staven SS op de rollen ZZZZ gestadig in voortgaande beweging, die door een uurwerk veroorzaakt wordt. Nu is gemakkelijk na te gaan, hoe elke verandering in de rigting en in de kracht van den wind op de beide stiften werken, en hoe deze, van een potlood voorzien, die werking overbrengen op een regelmatig voorbijschuivend papier. Natuurlijk moet men daarbij vooraf nagaan, hoe groot eene drukking vereischt wordt voor elk bedrag van het achterwaarts wijken der platen TT.
Dit kan geschieden door aan de achterzijde dier platen een koord te bevestigen, dat over eene schijf loopt, en onder aan dat koord verschillende gewigten te hangen.
Een andere toestel, die zich door zijne eenvoudigheid onderscheidt, is afgebeeld in fig. 3. Deze is de anemometer van Lind en kan gemakkelijk overal worden geplaatst. Het is echter geen zelf-registrérend instrument, zooals het voorgaande. Eene windvaan W is aan de buis A vastgehecht, welke zich op eene stalen stift D gemakkelijk beweegt. Daarmede is het hevelvormig gedeelte C vast verbonden. Dit laatste is van glas en voorzien van eene schaal. Het eene uiteinde heeft een trompetvormigen mond en is horizontaal omgebogen. Men vult C tot de helft met eene vloeistof. Twee gewigten c en e houden de windvaan in evenwigt en steeds is de opening a naar den wind gekeerd, en de drukking van dezen doet de vloeistof in den achtersten arm van C te hooger klimmen naar mate zij sterker is.
Uit het verschil van vloeistofhoogten in de beide armen berekent men de drukking van den wind. Een derde zelf-registrérende anemometer is die van Whewell, voorgesteld in fig. 4. De drukking van den wind wordt hier gemeten door de omdraaijingssnelheid van eene soort van molentje. Op eene draaibare metalen schijf A is een drager B bevestigd, voorzien van eene horizontale stang. De windvaan is met deze vast verbonden. Een klein vleugelrad C is met betrekking tot de windvaan zoo geplaatst, dat zijne as evenwijdig is aan de stang C, zoodat het steeds zijne oppervlakte aanbiedt aan den wind. In het midden is de as voorzien van eene schroef zonder eind, ingrijpend in een tandrad. Hierdoor wordt door middel van twee kroonraderen de beweging van het vleugelrad overgebragt op eene loodregte schroef ss'. Op deze schroef beweegt zich eene moerschroef m. Deze is aan de eene zijde met een knop m' en met eene stift n voorzien, welke deelen aan beide kanten langs de regelstang l glijden, zoodat de moerschroef niet met de schroef kan omdraaijen.
Aan de andere zijde heeft zij een uitsteeksel o, waarin eene schrijfstift is vastgehecht. Een en ander is zoodanig met elkander verbonden, dat het de beweging der windvaan volgt. De schroef A heeft daartoe, naar onderen, eene loodregte stalen as BB', die met hare onderste punt in eene harde opening rust. De stang BB' is omgeven door een vaststaanden cylinder C, die zelf wederom op een voetstuk rust, en de cylinder is op zijn mantel door evenwijdige, evenver van elkander afstaande lijnen in 16 vakken verdeeld, welke met 16 windrigtingen overeenkomen. Het vleugelrad komt door den wind in beweging; daarop begint de schroef ss' te draaijen en de moerschroef daalt. Bij elke veranderde windrigting plaatst zich het rad tegenover de hemelstreek, vanwaar de wind komt, en de stift daalt bij voortduring.
De grootte van den boog, door deze beschreven, hangt natuurlijk af van de omdraaijingssnelheid van het vleugelrad. Zoolang de windrigting dezelfde blijft, rigt zich ook de stift op dezelfde verticale streep van den cylinder C en gaat bij elke verandering van den wind over op de streep, welke met de nieuwe windrigting overeenkomt. Op vele plaatsen gebruikt men den anemometer van Robinson, welke van dien van Whewell slechts daardoor verschilt, dat aan de draaiende as vier armen met halve holle kogels aan de uiteinden zijn vastgehecht. Op dien te Utrecht wordt elke kilometer, door den luchtstroom afgelegd, aangewezen op dezelfde tafel, waarop de drukking van den wind wordt geregistreerd, zoodat men er kan zien, welke uitwijkingen van de stift beantwoorden aan de snelheden. Wij hebben dus vandaar opgaven te wachten van de onderlinge betrekking van snelheid en drukking.
Om de gesteldheid van de eene of andere plaats met betrekking tot den wind aan te wijzen, bepaalt men, hoe lang ieder van de acht hoofdwinden gedurende een bepaald tijdsbestek waait. Plaatst men de cijfers, welke dat bedrag aangeven op een in 8 deelen verdeeld horizontaal cirkelvlak, dan heeft men de windroos van dat oord. Op grond van die cijfers berekende men te voren de gemiddelde windrigting van eene plaats volgens de formule van Lambert:
O-W + (NO + ZO)—(NW + T = N—Z + (NO + NW)—(ZO + + ZW) sin. 45° + ZW) cos. 45° ’ waarin T de hoek is van de gemiddelde windrigting met den meridiaan der plaats. Deze formule beteekent echter niet veel voor die plaatsen, waar veel tegenstrijdige winden voorkomen, zoodat het beter is volgens de methode van Prestel het aantal malen te vermelden, dat ieder wind gewaaid heeft en de cijfers der tegenovergestelde winden van elkander af te trekken. In nieuweren tijd bepaalt men de verschillende winden procentsgewijs, alsmede de windstilten en brengt deze op de windroos. Op die wijze is gebleken, dat op de meeste plaatsen der Aarde slechts ééne windrigting heerscht, die gedurende het geheele jaar of gedurende een bepaalden tijd van het jaar het veelvuldigst optreedt. Men geeft daaraan den naam van heerschenden wind. In vele oorden en in sommige saizoenen heeft deze bepaald de overhand, terwijl hij elders en op andere tijden zich minder doet gevoelen.
Men heeft dan ook standvastige winden, zooals de passaten, — afwisselende winden, wier rigting wisselt met de jaargetijden of met den tijd van den dag, — en heerschende winden, zooals de veranderlijke winden op den gematigden gordel. De waarnemingen op het noordelijk halfrond hebben tot de volgende uitkomsten geleid: in den winter (December—Februarij) hebben in Europa de zuidwestelijke winden de overhand, behalve op de oostelijke kusten der Middellandsche Zee, waar noordoostelijke winden veelvuldiger voorkomen. In het noordwestelijk gedeelte van Azië heerschen zuidwestelijke winden, in het oostelijk gedeelte van Azië noordwestelijke tot noordelijke, in het zuiden van Azië noordelijke tot noordoostelijke (moessons), en in het zuidwesten van Siberië oostelijke winden. In het oostelijk gedeelte van Noord-Amerika is noordwestelijke, in het zuidelijk gedeelte noordelijke tot noordoostelijke, in het westelijk gedeelte zuidoostelijke tot zuidelijke en diep in het noorden oostelijke tot noordoostelijke wind de heerschende. In den zomer (Junij—Augustus) zijn er de heerschende winden in het algemeen meer westelijk dan in den winter. In het oosten van Europa en in het westen van Azië gaan zij over in noordwestelijke en noordelijke winden, in het zuiden van Azië in zuidwestelijke winden, aan de kust van China in zuidelijke, verder noordwaarts in zuidoostelijke en oostelijke winden.
Het verband tusschen luchtdrukking en windrigting is voorts de grondslag van de door Dove verkondigde draaijingswet der winden, namelijk dat deze steeds met de zon omloopen, dus op het noordelijk halfrond van het noorden door het oosten, zuiden en westen weder naar het noorden, en op het zuidelijk halfrond van het zuiden door het oosten, noorden en westen weder naar het zuiden. Ook het krimpen en uitschieten van den wind wordt er door opgehelderd, terwijl Dove eerst de verklaring daarvan zocht in de kracht van elkander ontmoetende pool- en aequatoriaalstroomen. Tegenwoordig wordt die regelmatige draaijing enkel beschouwd als een gevolg van den invloed der verschillende luchtdrukking op onderscheidene plaatsen der Aarde.
Deze betrekking tusschen de windrigting en de luchtdrukking wordt aangewezen door den algemeen bekenden windregel van Buys Ballot, welke aldus luidt: keert men den rug naar den wind, dan heeft men op het noordelijk halfrond de plaats van de hoogste luchtdrukking aan de regter zijde en eenigzins naar achteren en die van de laagste luchtdrukking aan de linker zijde en eenigzins naar voren, maar op het zuidelijk halfrond de plaats van de hoogste luchtdrukking aan de linker zijde en eenigzins naar achteren en die van de laagste luchtdrukking aan de regter zijde en eenigzins naar voren. Is nu de plaats van het barometrisch minimum bekend, zoo kan men ook ongeveer de rigting van den wind op de daaromheen gelegene plaatsen bepalen. Immers rondom het barometrisch minimum doorloopt de wind een spiraalvormigen weg. Inzonderheid heeft onze Nederlandsche meteoroloog dr. Buys Ballot door tal van waarnemingen de draaijingswet van Dove boven allen twijfel verheven.
Daaruit is gebleken, dat in ons Vaderland de wind gemiddeld dertien maal in een jaar den horizon met de zon rondloopt, maar tevens, dat bij stormen het tegenovergestelde plaats heeft. De luchtdeeltjes snellen alsdan tegen den loop der zon rondom de plaats van den laagsten barometerstand. Luchtdeeltjes, naar de plaats van laagste drukking aangezogen, zouden volgens de wet van Dove door de aswenteling der Aarde de bolle zijde van hunne baan naar dit centrum moeten toekeeren, werden ze niet onophoudelijk naar die plaats heengestuwd, evenals de planeten door de aantrekkingskracht naar de zon. Evenals deze moeten zij dus naar mate van de verkregen snelheid hyperbolische, parabolische of spiraalvormige krommen doorloopen.
Het spreekt wel van zelf, dat ook de kracht van den wind van de luchtdrukking afhangt. Waar over eene groote uitgebreidheid weinig verschil van luchtdrukking bestaat, ontwaart men slechts windstilten of flaauwe koeltjes. Hoe grooter echter het verschil van luchtdrukking (of van barometerstand) is tusschen twee stations, des te krachtiger zal de wind van dat der hoogste naar dat der laagste luchtdrukking voortschrijden. De kortste afstand van eene plaats met hoogere luchtdrukking van de isobare (lijn van gelijke luchtdrukking) van eene andere plaats met lagere luchtdrukking, alzoo de loodregte lijn op deze laatste, wijst de rigting aan, waarin het grootste verschil van luchtdrukking op die beide plaatsen gevonden wordt, en men geeft daaraan den naam van barometrischen gradiënt, waarvan men de grootte bepaalt door den afstand der beide stations door het waargenomen verschil van barometerstand te deelen. Hoe grooter dit verschil is bij denzelfden afstand, des te steiler is de klimming van de lagere luchtdrukking tot de hoogere, en het is om die reden, dat men den naam van gradiënt bezigt.
De rigting van den gradiënt bepaalt de rigting en de kracht van den wind. Is bijv. ergens de gradiënt van het noorden naar het zuiden gerigt, waarbij dit laatste de plaats der hoogere luchtdrukking is, dan waait de wind op die plaats uit het zuidwesten of west-zuid-westen of westen. Het cijfer van den gradiënt wordt volgens eene internationale overeenkomst door het in Ned. strepen uitgedrukte verschil der barometerstanden, telkens op een gemiddelden graad van den meridiaan (14,8 geogr. mijl), aangegeven. Bij een gradiënt van 15 Ned. streep (1 Ned. streep op de geogr. mijl) blaast de wind reeds met de kracht van een storm. Bij orkanen in de keerkringslanden heeft men barometrische gradiënten van 45 Ned. streep waargenomen.
Wij herhalen, wat wij reeds in den aanvang gezegd hebben, dat de oorzaak der bewegingen in den dampkring gelegen is in de wisseling van den warmtegraad. Laatstgenoemde wisseling ontstaat door die van dag en nacht, door de gesteldheid van de oppervlakte der Aarde (landen en zeeën, bergen en dalen) en door de opvolging der jaargetijden. Hieruit volgt, dat er zoowel dagelijksche als jaarlijksche perioden bestaan, en dat de gesteldheid van de oppervlakte der Aarde invloed heeft op beide. Vestigen wij alzoo op die gesteldheid in de eerste plaats onze aandacht. Het verschil van warmte gedurende een etmaal openbaart zich vooral aan de kusten der zee. De temperatuurwisselingen in het binnenland zijn veel grooter dan aan de kust, omdat het land onder den invloed der zonnestralen veel warmer wordt dan de zee, maar ook omgekeerd na het ondergaan der zon veel sterker afkoelt dan deze laatste. Deze omstandigheid werkt wel degelijk op de temperatuur van den dampkring. Wanneer tijdens den dag de warmte van den aardbodem toeneemt, worden ook de onderste luchtlagen warmer, zetten zich uit en worden ijler en dunner, terwijl bij vermindering der warmte het omgekeerde plaats heeft.
Hierbij wordt de lucht digter en zwaarder en zoekt zoo laag mogelijk te dalen. Stelt men zich nu aan den oever der zee een tijdstip voor, waarop de luchttemperatuur boven de zee gelijk is aan die van het land, dan heerscht er evenwigt en kalmte. Inmiddels neemt boven het land met den dag de warmte der lucht aanmerkelijk toe, terwijl die boven de zee veel koeler en dus veel zwaarder blijft. De ijlere lucht boven het land poogt omhoog te stijgen en de digtere boven de zee zich langs de oppervlakte der Aarde uit te breiden. Hier waait dus over dag een zeewind, terwijl des nachts, bij de sterkere afkoeling van het land, zich een landwind doet gevoelen. De afwisseling van zee- en landwinden is reeds lang bekend. Baco van Verulam maakt daarvan reeds gewag in zijne „Historia ventorum (1665)”, en zij werden in 1701 naauwkeurig beschreven door Dampier.
Zij zijn intusschen in meerdere of mindere mate onderworpen aan de reeds vermelde pool- en aequatoriaalstroomen. Waar de poolstroom heerscht, zal deze gewoonlijk den landwind of den zeewind versterken; voorts staan de land- en zeewinden niet weinig onder den invloed der passaatwinden. Deze waaijen in midden-Amerika nagenoeg van het oosten naar het westen, zoodat men op de aldaar aan de oostkust gelegene eilanden krachtige zeewinden en flaauwe landwinden ontmoet, terwijl op de westkust het omgekeerde wordt waargenomen. Datzelfde verschijnsel neemt men waar op de keerkringsgordels der Stille Zee. Ook wordt door de passaten de rigting der land- en zeewinden wel eens aanmerkelijk gewijzigd. Doorgaans staan deze loodregt op de kustlijn, maar deze rigting blijft dan alleen ongedeerd, wanneer men haar ook bij den passaatwind aantreft.
Bergen en dalen veroorzaken eene dergelijke afwisseling van den wind als land en zee, want in de dalen wordt de lucht bij dag sterker verwarmd, maar ook des nachts sterker afgekoeld dan op de toppen en kammen van hooge gebergten. Bij dag stijgt dientengevolge de luchtstroom van het dal naar de hoogte en bij nacht van de hoogte naar het dal.
Van veel grooter belang intusschen zijn de veranderingen in de rigting der pool- en aequatoriaalstroomen, door de opvolging der jaargetijden veroorzaakt. De geboortestreek der winden zijn de keerkringsgewesten, en nergens ook vertoonen zij zich met zoo groote regelmatigheid. De stand der zon met betrekking tot den Evenaar veroorzaakt van maand tot maand eene gelijkmatige verschuiving van den gemiddelden warmtegordel der Aarde, en de invloed hiervan doet zich ver in het noorden en zuiden gevoelen, zelfs tot aan de zuidelijke kusten der Middellandsche Zee. Zelfs aan de oude Grieken was eene regelmatige afwisseling van de windrigting bekend, afhankelijk van de jaargetijden. Zij gaven daaraan den naam van ethesiën. Het Arabische woord daarvoor is maoesim, waarvan men het bekende moesson heeft gemaakt. Doch hoe verder eene plaats van den Evenaar verwijderd is, des te meer vermengen zich daar de hoofdstroomen, zoodat de regelmatigheid van den wind op hoogere breedten allengs verloren gaat.
Tot de regelmatige winden behooren de reeds meermalen genoemde passaatwinden, ontstaan door de poolstroomen, wier rigting door de aswenteling der Aarde gewijzigd is. Deze winden kunnen zich alleen op groote watervlakten in een zuiveren toestand vertoonen, zooals op den Atlantischen Oceaan en op de Stille Zee, terwijl de Indische Oceaan door zijne ligging en door de gedaante zijner kusten zich aan den invloed der passaten onttrekt. In het algemeen is de rigting der passaten standvastig, en stormen en windstilten worden op hun gebied zelden waargenomen, weshalve zij de scheepvaart ten zeerste begunstigen. De beide passaten, namelijk de noordoostpassaat op het noordelijk en de zuidoostpassaat op het zuidelijk halfrond, zijn gescheiden door een smallen gordel, waarin stilten en stormen, regenvlagen en onweders elkander afwisselen. Deze gordel, in breedte afwisselend tusschen 2 en 6°, maar meestal niet breeder dan 3°, draagt den naam van stiltegordel. Wanneer de passaten dezen bereiken, hebben zij nagenoeg eene westelijke rigting. Hier wordt door den opstijgenden luchtstroom hun voortschrijden belet.
De ligging van den stiltegordel en ook van de streek der passaatwinden verandert met de jaargetijden; zij verplaatsen zich in onzen zomer verder naar het noorden. De noordoostpassaat blijft op den Atlantischen Oceaan en de Stille Zee gedurende het geheele jaar ten noorden van den Evenaar, maar de zuidoostpassaat overschrijdt in de Stille Zee gedurende het geheele jaar den Evenaar, en op den Atlantischen Oceaan nog meer, daar hij er op sommige plaatsen tot 8° N. B. voorwaarts rukt. Dientengevolge ligt ook de stiltegordel gedurende het geheele jaar ten noorden van den Evenaar en overschrijdt op den Atlantischen Oceaan alleen gedurende den zomer van het zuidelijk halfrond gedeeltelijk den Evenaar. Bereikt de zuidoostpassaat den Evenaar, overschrijdt hij de plaats van de grootste omwentelingssnelheid der Aarde, dan verkrijgt hij daardoor de verste oostelijke afwijking. Spoedt hij zich verder, dan loopt hij uit het zuidoosten door het zuiden naar het zuidwesten, en daardoor ontstaat in sommige keerkringsgewesten van den Atlantischen Oceaan gedurende den zomer van het noordelijk halfrond een zuidwestpassaat, die er in de wintermaanden verdwijnt. De grenzen der passaatwinden zijn gemiddeld als volgt: in Maart die van den N. O. P. 25,6 en 3° N. B. en die van den Z.O.P. 0,2° N.B. en 26,3° Z.B., — en in September die van den N.0 P. 28,9° en 12° N. B., — die van den Z. W. P. 10° en 4° N. B., — en die van den Z. O. P. 2.7° N. B. en 24.7° Z. B., bepaaldelijk op den Atlantischen Oceaan. Op 10° W. L. van Greenwich bereikt de N. O. P. zelfs 37° N. B., doch op 50° W. L. slechts den 18den breedtegraad. De zuidelijke grens van den zuidoostpassaat verplaatst zich in Maart het verst naar het zuiden op 15° O. L. van Greenwich, namelijk tot 29° Z. B. en het verst naar het noorden op 50° W. L., namelijk tot 15° Z. B. De zuidoostpassaat waait op den Atlantischen Oceaan veel bestendiger en krachtiger dan de noordoostpassaat.
De verschuiving der grenzen van den noordoostpassaat is in de verschillende maanden geenszins gelijk. Hare ligging verandert van December tot Maart zeer weinig, van Julij tot September evenmin, terwijl die verschuiving het grootst is van April tot Junij. In Januarij strekt deze wind zich uit tot ongeveer bij de Canarische Eilanden en heeft in de oostelijke gedeelten van den Atlantischen Oceaan eene meer noordelijke en in het westelijke gedeelte eene meer oostelijke rigting. In Februarij strekt de noordelijke rigting van dezen wind zich verder westwaarts uit, terwijl de oostelijke rigting in de nabijheid van Amerika stand houdt. Omstreeks dien tijd ontwaart men in de nabijheid der Afrikaansche kust afwijkingen naar het westen, daar zich hier de invloed van het vastelandsklimaat doet gevoelen Het sterk verwarmde land doet er een zeewind ontstaan. Deze omstandigheden duren voort tot Maart, terwijl de heerschappij van den westewind er allengs toeneemt.
In April echter verplaatsen zich de passaatwinden in het oostelijk gedeelte van den Atlantischen Oceaan verder naar het noorden en strekken zich uit tusschen 30 en 40° N. B., terwijl hunne zuidelijke grens zich langzaam naar het noorden verplaatst. Dit blijft in Junij en Julij voortduren, totdat de zuidelijke grenzen 10° N. B. hebben overschreden. Dit geschiedt in Augustus en blijft aanhouden in September, In Julij, Augustus en September doet deze passaat zich zelfs gevoelen in de Middellandsche Zee. Maar Rome en Napels liggen reeds buiten het gebied van den passaatwind; hier is de rigting van den wind in Mei en September zuidwestelijk. In October neemt de teruggaande beweging een aanvang; deze openbaart zich door windstilte en door afwisseling van wind uit alle streken van het kompas, maar komt in November tot stand. In die maand ligt de gordel van den noordoostpassaat tusschen 25 en 5° N. B. en men heeft er overal noordwestelijke winden, zelfs aan de Afrikaansche kust.
De noordelijke grens van den zuidoostpassaat ligt alleen in Maart en April op het zuidelijk halfrond; in de overige maanden strekt zij zich uit tot op het noordelijk gedeelte onzer Aarde en wel het verst in Julij, Augustus en September. De zuidelijke grens van dezen wind ligt in de nabijheid van de Kaap de Goede Hoop tusschen 30 en 35° Z. B., doch in het midden van den Oceaan reikt zij verder naar het noorden en wisselt af tusschen 15 en 20° Z. B. De beweging dier grenzen is in de verschillende maanden verschillend; zij trekt in Mei en Junij noordwaarts en in October zuidwaarts, terwijl zij in de overige maanden weinig beteekent. Door den invloed van het vaste land van Afrika wordt ook bij dezen passaat eene afwijking naar het westen, ja, zelfs naar het zuiden veroorzaakt. Vooral bij den overgang van den winter tot den zomer neemt deze wind aanmerkelijk toe en strekt zich ver uit in zee. In den zomer, wanneer de passaat hooger opklimt naar het noorden, wordt ook zijn gebied kleiner; hij bereikt alsdan den 15den graad N. B., alzoo den stiltegordel. Ook door het vaste land van Amerika wordt zijne rigting gewijzigd, bepaaldelijk in den winter; ten zuiden van kaap St. Rocque erlangt hij eene oosteIijke en nog verder zuidwaarts eene noordoostelijke rigting.
In den zomer daarentegen loopt deze passaat aan zijne onderste grens een weinig naar het oosten, en deze wind waait in Amerika nagenoeg tot aan de Cordillera’s en geeft er aan den zeewind eene verhoogde kracht, die hem wel eens tot een storm verheft. In de noordelijke gewesten van Zuid-Amerika daarentegen doet zich de passaat enkel in de hoogere luchtlagen gevoelen, wanneer in de lagere stilte heerscht; dat is namelijk door von Humboldt opgemerkt aan den oever van de Orinoco, waar op zekere hoogte de wolken westwaarts dreven, terwijl aan de oppervlakte der Aarde zelfs de bladeren der hoornen zich niet bewogen."
In de Stille Zee is de gesteldheid der passaatwinden veel minder ingewikkeld, omdat zij op deze groote ruimte weinig belemmering ondervinden. De stiltegordel heeft er eene gemiddelde breedte van 6°, bereikt in Augustus eene van 10°, maar krimpt in Januarij in tot 3°. Hij reikt gemiddeld tot 5½° N.B., maar beweegt zich van Augustus tot Maart tusschen 3 en 8° N. B. Hij strekt zich dus gedurende het geheele jaar een weinig uit naar de zuidzijde van den Evenaar. Slechts in de nabijheid van het Amerikaansche vaste land wordt deze regelmatigheid verstoord, zoodat zoowel de noordoostals de zuidoostpassaat van zijne oorspronkelijke rigting afwijkt. Aan de kust van Noord-Amerika ondergaat de noordoostpassaat over een afstand van meer dan 100 geogr. mijl eene afwijking naar het noorden en noordwesten.
In Californië heerschen gedurende het geheele jaar noord-noordwestewinden, terwijl in de noordelijke kustgewesten tot aan Nieuw-Albion deze winden alleen in den zomer het hevigst waaijen en van October tot September voor zuid-zuid-westewinden plaats maken, die gedurende den winter de overhand hebben. De wind loopt er dus van het noorden door het westen en zuiden naar het oosten. Aan de westkust van Mexico waaijen van September tot Mei noordelijke en noordwestelijke en van Mei tot September zuidelijke en zuidwestelijke winden, waarbij echter eene groote onregelmatigheid wordt waargenomen. De zuidoostpassaat, welke de kust van Chili bereikt, wordt door de hooge Andesketen en door den Koudwaterstroom, onder den naam van von Humboldtstroom langs het strand vloeijend, in zijne rigting gewijzigd. De lucht boven den Koudwaterstroom wordt sterk afgekoeld en verdigt en daarna krachtig aangetrokken door de ijlere luchtruimte boven de verwarmde kust.
Volgens de theorie moeten boven gemelde twee passaten twee andere in tegenovergestelde rigting waaijen, welke de warme lucht van den Evenaar naar de polen brengen. Het bestaan dier beide luchtstroomen is door waarnemingen boven allen twijfel verheven, hoewel men omtrent hunne hoogte, rigting en kracht in de verschillende maanden nog niet voldoende is ingelicht. Alleenstaande hooge bergen, die weinig of geen invloed hebben op de rigting van den wind zijn daarvoor de beste waarnemingsstations. Hiertoe behoort inzonderheid de Piek van Teneriffe, die zelfs in den zomer zich in den boven- of zuidwestpassaat verheft. Voorts vermeldt Leopold von Buch, dat bij de uitbarsting van den vulcaan van St. Vincent (Antillen) de vulcanische asch het oostelijk gelegen eiland Barbados bereikt heeft, ofschoon beide eilanden op het gebied van den noordoostpassaat gelegen zijn. Slechts de hooger gelegene westelijke luchtstroom kon zich met dat overbrengen belasten. Ook bij de uitbarsting van andere vuurspuwende bergen heeft men iets dergelijks waargenomen. Eindelijk kan men in de Stille Zee op het eiland Hawaii, aan het uiteinde van den noordoostpassaat gelegen, den zuidwestewind regtstreeks en ten allen tijde waarnemen, wanneer men er den top van den hoogen Mouna Kea beklimt.
In den Indischen Oceaan en in de Chinésche Zee is de rigting der winden wegens de gedaante van het vaste land van Azië veel minder eenvoudig. De ligging van de passaten en van den stiltegordel wordt hier aanmerkelijk naar het zuiden verschoven, omdat men er in het noorden geene opene zee aantreft. Ook hier heeft men eene afwisseling van landen zeewind. Gedurende den winter is op het noordelijk halfrond, zooals overal, het vaste land kouder dan de zee, zoodat de landwind er de overhand behoudt. Dientengevolge heerscht in het noordelijk gedeelte van den Indischen Oceaan tot aan den Evenaar, zelfs dezen overschrijdend, in den winter de poolstroom. Zoowel in de Arabische Zee als in de Golf van Bengalen, waait alzoo des winters ten noorden van den Evenaar de noordoostpassaat, evenals in de noordelijke gedeelten van het keerkringsgewest van den Atlantischen Oceaan. Deze wind zweeft over Achter-Indië heen naar de Chinésche Zee. Maar zoodra deze passaat den Evenaar overschrijdt, heeft hij zijne verste oostelijke afwijking bereikt en volgens dezelfde wet, die op het westelijk halfrond den zuidoostpassaat naar het noordwesten doet overspringen, zoodra hij den Evenaar bereikt, verandert ook hier de noordoostelijke rigting van dezen passaat ten zuiden van den Evenaar in eene noordwestelijke.
Gedurende den winter waait alzoo in de Indische Zee op den keerkringsgordel ten zuiden van den Evenaar een noordwestpassaat tot aan 11° Z. B. Deze reikt tot aan de noordpunt van Madagascar, zweeft over de eilanden Sumatra, Java enz. en strekt zich uit tot aan de noordelijke kust van Nieuw-Holland. De verandering van de noordoostelijke rigting in eene zuidwestelijke neemt niet ver van den Evenaar reeds een aanvang. Zoodra de passaat bij Nieuw-Holland aankomt, wordt hij nagenoeg westelijk en grenst er zuidwaarts aan een oostelijken luchtstroom. De westelijke neemt zijn loop tusschen de Kleine Soenda-eilanden door naar het vaste land van Australië. Op deze zee blijft dus de noordoostpassaat geenszins in het bezit van zijne rigting, maar ziet deze door den invloed van het vaste land en van de aswenteling der Aarde gewijzigd, zoodat hij ten slotte meer en meer oostelijk wordt. Iets dergelijks merken wij op bij den zuidoostpassaat; ook deze wordt door het vaste land van Australië en van Afrika, alsmede door het hoog zich verheffend Madagascar uit zijne rigting gedrongen. Gedurende den winter van het noordelijk halfrond heerscht in die landen eene hoogere temperatuur dan op zee, zoodat er een zeewind moet ontstaan. De zuidoostpassaat kan dus enkel in het midden tusschen die twee werelddeelen zijn loop ongestoord voortzetten, terwijl hij in hunne nabijheid gewijzigd wordt.
Gedurende den zomer van het noordelijk halfrond zijn die omstandigheden omgekeerd. De noordoostpassaat begint reeds in April het zuidelijk halfrond te verlaten en is eerlang geheel verdwenen en door den zuidoostpassaat vervangen. Na korten tijd bemerkt men in den geheelen Indischen Oceaan geen spoor meer van den noordoostpassaat, en de zuidelijke poolstroom strekt zich uit tot aan de Himalayaketen. Intusschen moet ook deze bij het overschrijden van den Evenaar zijne zuidoostelijke rigting in eene zuidwestelijke veranderen, hetgeen met de waarnemingen overeenstemt, welke in figuur 5 zijn opgenomen, waarop de pijltjes na verloop van een half jaar eene tegenovergestelde rigting erlangen. Deze ongeveer om ’t half jaar afwisselende winden dragen de naam van moessons.
Zij strekken zich voorts uit over de Chinésche Zee en bereiken de zuidkust van Japan. Het is bekend, dat zij in onze Oost-Indische bezittingen onder den naam van natten en droogen moesson geregeld elkander opvolgen. Het Himalaya-gebergte kan beschouwd worden als de scheidsmuur van den noordelijken en zuidelijken poolstroom, doch het eigenlijke scheidingsgewest is de reeds vermelde stiltegordel. De naam is niet zeer gepast, daar deze streek veeleer de gordel der onweersbuijen mogt worden genoemd, die er vergezeld gaan van waterhoozen, stormen enz. en haar alzoo hoogst gevaarlijk maken voor de scheepvaart. Het is trouwens geen wonder, dat er hevige botsingen plaats grijpen op de plek, waar tegenovergestelde luchtstroomen elkander ontmoeten.
In den Atlantischen Oceaan ligt de stiltegordel tusschen den Evenaar en 10 tot 15° N. B. Hij heeft in de maand Mei in de nabijheid van het vaste land van Amerika de geringste breedte, terwijl hij naar de zijde van Afrika wigvormig in breedte toeneemt. Het is dus voor den zeeman van belang, hem aldaar te snijden. In den Indischen Oceaan heeft men den stiltegordel alleen gedurende den winter van het noordelijk halfrond, daar gedurende onzen zomer de beide poolstroomen elkander eerst boven het vaste land ontmoeten. In onzen winter heeft men er dan ook geweldige botsingen, die er onder den naam van wervelwinden of cyclonen de watervlakte teisteren en zich tot in de Chinésche Zee uitstrekken.
De regelmatigheid, welke wij met betrekking tot den wind in de keerkringsgewesten opmerken, gaat op hoogere breedten meer en meer verloren. Op den gematigden gordel heerscht gedurende het geheele jaar een strijd tusschen den pool- en aequatoriaalstroom, en alleen door waarnemingen gedurende eene reeks van jaren kan men er den heerschenden wind bepalen. Men heeft op grond der waarnemingen tabellen opgemaakt, waaruit blijkt, hoe vaak de verschillende winden in elk der 12 maanden des jaars op eene bepaalde plaats gemiddeld waaijen, alsmede tabellen, die aanwijzen, op hoeveel dagen van de duizend de verschillende winden zich in onderscheidene landen doen gevoelen. Daaruit blijkt, dat in het westen van ons werelddeel de westelijke en zuidwestelijke, maar in Rusland de noordoostelijke en noordwestelijke winden de overhand hebben.
De plaats, werwaarts de aequatoriaalstroom zich heenspoedt en waar de poolstroom ontstaat, valt niet zamen met de geographische pool, maar ligt in het noorden van Azië. Die luchtstroomen hebben eene waaijervormige gedaante en een aanmerkelijken invloed op de temperatuur des dampkrings. In het zuiden van Europa en vooral in het noorden van Afrika heeft men heete winden, die de temperatuur der lucht wel eens tot 50° C. doen klimmen. Zij zijn in Arabië, Perzië en Syrië bekend onder den naam van samoem, in Egypte onder dien van chamsin, en aan de westelijke grenzen van Senegambië en Guinea onder dien van harmattan. Zij zijn afkomstig uit de dorre streken van Noord-Afrika en slepen groote massas fijn zand mede, dat zijne hooge warmte aan den dampkring mededeelt. De komst der heete stormen wordt aangekondigd door eene verduistering van de onderste dampkringslagen; allengs wordt de lucht ondoorzigtig, de zon verliest haren glans en geeft geene schaduw, de groene kleur der boomen wordt vuilblaauw, de lucht wordt allengs minder geschikt voor de ademhaling, het zweet verdwijnt van de oppervlakte des ligchaams en de keel wordt droog. Zulke winden worden op den duur onverdragelijk en men heeft ze wel eens met den naam van vergiftige winden bestempeld. De sirocco van Italië strekt zich gewoonlijk niet verder uit dan tot het zuiden en midden des lands, maar schrijdt ook wel eens verder noordwaarts tot in de Alpen, waar hij den naam van föhn erlangt.
Vooral ook verdienen de wervelwinden onze aandacht, bekend onder den naam van cyclonen, tornados en typhoons. Elke wind, die eene zekere kracht verkregen heeft, draagt den naam van storm. De wind is bij eene snelheid van 1—2 Ned. el in de seconde onmerkbaar. Bij een spoed van 2—2½ Ned. el in dien tijd wordt hij aangenaam, bij een van 10—13 Ned. el hevig, en als zijne snelheid grooter is dan 20 Ned. el in de seconde, dan behoort zij tot de klasse der stormen. De grootste snelheid, welke men tot nu toe heeft waargenomen, bedroeg 37 geogr. mijl in het uur. In zoodanig geval is de wind een orkaan. Orkanen zijn hoogst onregelmatige winden; zij ontstaan plotselijk en heerschen op het langst slechts weinige dagen, om daarna spoorloos te verdwijnen.
Zij komen zoowel voor tusschen de keerkringen als op den gematigden gordel, maar hier niet dikwijls. Zij worden geboren door eene plotselijke vermindering der luchtdrukking op deze of gene plaats, en die vermindering is een verschijnsel, dat men niet altijd kan verklaren. Zoodra ergens een dergelijk minimum van drukking ontstaat, stroomt de wind van alle kanten derwaarts en wel met te grooter hevigheid naar mate het verschil van luchtdrukking aanzienlijker is. Daarbij komen de luchtmassas, met verschillende kracht tegen elkander botsend en zich vereenigend, in eene wervelende beweging. Tevens erlangt deze wervelende massa eene voortloopende beweging in de rigting der resultante van de krachtoefenende winden, die naar de plaats der minimumdrukking zijn heengesneld. Deze vreeselijke stormen, nog in de eerste helft van deze eeuw de schrik der zeelieden, zijn in den laatsten tijd naauwkeurig waargenomen, en uit de verkregen kennis heeft men de middelen opgezameld, om zich op zee aan hun verwoestenden invloed te onttrekken.
Zulk een storm wordt steeds aangekondigd door een groot verschil in barometerstand op nabijgelegen plaatsen en door eene snelle daling van den barometer. Zulk eene daling strekt dan ook veelal tot een waarschuwend teeken voor den zeeman, die van alle telegraphische gemeenschap verstoken is. Op den 24sten en 25sten December 1821 woedde zulk een storm van Brest over het zuiden van Engeland tot aan Lindesnäs, de zuidwestpunt van Noorwegen. In fig. 6 is de baan van dezen storm voorgesteld. De werveling heeft eene beweging, die de tegenovergestelde rigting volgt van den uurwijzer.
De storm nam een aanvang in het punt, waar zich het minimum van luchtdrukking bevond, en de plaatsen, op het midden van zijne loopbaan gelegen, werden geweldig geteisterd, terwijl zijne kracht naar de zijdelingsche grens allengs verminderde. Het eigenaardige van zulke kringstormen is daarin gelegen, dat gedurende hun voortloopen de rigting van den wind naar een vasten regel allengs verandert. Vestigen wij bijv. in fig. 7 onze aandacht op Londen, dan moet men daar aanvankelijk een zuid-zuidoostewind hebben waargenomen, die gestadig toenam in hevigheid; deze liep door het zuiden naar het zuidoosten en bereikte bij eene oost-zuid-oostelijke rigting de grootste kracht. Toen vervolgens het middelpunt van den storm over Londen was heengegaan, liep de wind door het westen naar het noordwesten, en daarmede nam het woeden van den kringstorm op die plaats een einde. Dat zulk een storm op andere plaatsen, bijv. in a, b, c eene andere windrigting heeft, blijkt duidelijk genoeg uit de figuur.
De voortloopende beweging der kringstormen heeft op den gematigden gordel van het noordelijk halfrond steeds plaats in de rigting van het zuidwesten naar het noordoosten, terwijl zij in de keerkringsgewesten voortsnelt van het zuidoosten naar het noordwesten. Zulk een storm woedde eens van den 10den Augustus tot aan het begin van September op de kust van Amerika en bewoog zich langs eene baan, die in fig. 7 is voorgesteld. Hij ontstond op ongeveer 50° W. L. van Greenwich in het keerkringsgewest, streek langs de Antillen, boog zich bij Florida om en bleef in de nabijheid der Noord-Amerikaansche kust. Eindelijk bereikte hij Ierland en Schotland, terwijl zijne middellijn gestadig toenam in lengte, welke zich ten laatste over nagenoeg 12 breedtegraden uitstrekte. Zijn middelpunt bewoog zich steeds over de zee, en zijne beweging was eene dergelijke als wij reeds in fig. 7 hebben afgebeeld.
De voortgaande beweging was tot over den keerkring noordwestwaarts gerigt, om vervolgens zich noordoostwaarts om te buigen. Deze ombuiging is op het noordelijk halfrond een vaste regel, evenals de wervelende beweging in omgekeerde rigting van den uurwijzer, terwijl op het zuidelijk halfrond die beide bewegingen eene tegenovergestelde rigting volgen. Wij hebben daarvan een voorbeeld in den storm, die in 1809 ten oosten van Madagascar werd waargenomen en voortsnelde over de Indische Zee, zooals in fig. 8 is aangewezen. Hij verhief zich op 75° O. L. van Greenwich en op de breedte van het noordelijk gedeelte van Madagascar, naderde tot dat eiland en boog zich vervolgens om naar het zuidoosten. Hij deed zich op het eiland Mauritius gevoelen.
De kringstormen der Chinésche Zee dragen den naam van typhoons. Deze zijn vooral in October, bij de kentering der moessons, zeer gevaarlijk voor de scheepvaart. Zij waaijen met eene geweldige kracht en duren meestal een half of een geheel etmaal en zelden langer dan twee dagen. Een schip, dat zich in het centrum van zulk een kringstorm bevindt, is nagenoeg altijd reddeloos verloren. Zelfs de plaatsen, die meer naar den buitenrand van den typhoon gelegen zijn, hebben veel te lijden van zijn verwoestend vermogen.
Bekend is o. a. de kringstorm, die in October 1864 het noordelijk gedeelte der Golf van Bengalen teisterde en inzonderheid in Calcoetta verwoesting bragt. Ook in Junij 1839 is laatstgenoemde stad door zulk een kringstorm bezocht. Deze waaide als een geweldige zuidwestmoesson over de Golf van Bengalen naar het gebergte van Arracan, waar hij zich regthoekig omboog en uit het zuidoosten over Calcoetta, Benares, Cawnpore, Lucknow en Agra voortschreed. De wind beschreef alzoo eenigzins eene parabool en tusschen de beenen van deze ontstond de eigenlijke draaistorm, die ten zuiden van Calcoetta het land bereikte, zooals in fig. 9 is voorgesteld.
Vreeselijk zijn de verwoestingen, welke zulke kringstormen kunnen veroorzaken, en dit zal niemand bevreemden, die opmerkt, hoe groot hunne drukking is op de vierkante Nederlandsche el. Niet alleen schepen op zee worden er door voortgeslingerd en vaak op de klippen in splinters gebeukt, maar ook hechte gebouwen worden er vaak door omvergeworpen en van de grondvesten geslagen. Bij den orkaan, die in Augustus 1831 het eiland Barbados teisterde, waren de sterkste muren naauwelijks in staat weerstand te bieden, en de Aarde trilde terwijl de storm er overheen stoof. Tevens daalden ontzettende regenbuijen uit den dampkring neder en stroomden als watervloeden over de oppervlakte. Al de schepen werden op twee na vernield, de toren der hoofdkerk stortte in, bijna alle hoornen werden ontworteld en de weinige, die zich staande hielden, van takken en bladeren berooid. Aan de noordzijde van het eiland slingerden zich de woedende golven over eene klip ter hoogte van 23 Ned. el. en het schuim vloog er zoo ver landwaarts, dat op een afstand van twee Engelsche mijlen van de kust het water in een zoetwatervijver een zilten smaak erlangde.
Nu men de wetten kent, volgens welke de kringstormen zich bewegen, is het voor den opmerkzamen zeeman niet moeijelijk, daaraan te ontsnappen. Zoodra op het noordelijk halfrond de snelle daling van den barometer zijne komst aankondigt, dient hij voor het bergen der zeilen te zorgen. Breekt de storm daarop los uit het noordoosten, dan weet hij, dat het centrum van den wervelwind ten zuidoosten gelegen is, en hij zal zich beijveren, dat centrum zoo veel mogelijk te ontzeilen. Den weg, dien het centrum doorloopt, maakt hij op uit de verandering van den wind. Immers zulke stormen bewegen zich met eene gemiddelde snelheid van 4 geogr. mijl in het uur, terwijl een schip, dat zich reeds in de zoomstreek van den kringstorm bevindt, in dien tijd zelden meer dan de helft van dezen afstand aflegt. Ligt het schip niet juist in de baan, dan zal de betrekkelijke ligging van het centrum tot het schip zeer spoedig veranderen en tegelijk ook de rigting van den wind.
De éénige zekere voorbode van zulk een storm is de barometer. Somtijds begint deze reeds een etmaal te voren te dalen. In den regel geschiedt dit vroeg genoeg om den zeeman te waarschuwen. Uit die daling kan men ook eenigzins den afstand van het middelpunt van den storm opmaken. Daalt hij ¼de—⅓de Ned. streep in de seconde, dan bedraagt die afstand 70—40 geogr. mijl; bij eene daling van ⅓de—¼de Ned. streep is bij 40—25, — bij eene van ¾de—11/2 Ned. streep 25—20,— en bij eene van ½de—⅘de Ned. streep in de seconde 20—10 geogr. mijl. In dit laatste geval bestaat voor een schip weinig hoop op redding. De typhoons der Chinésche Zee komen gewoonlijk zeer spoedig op en hebben bij een geringen omvang en een korten duur eene verbazende kracht.
Ook op de watervloeden en op het weder heeft de wind een aanmerkelijken invloed, zooals bij het behandelen van die onderwerpen is aangewezen.
