Роза ветров: как построить и прочитать диаграмму

Что именно показывает роза ветров

Роза ветров — диаграмма повторяемости направлений за определённый период. В простом школьном варианте длина каждого луча соответствует числу наблюдений: сколько раз ветер дул с севера, востока и других направлений. В метеорологических диаграммах могут дополнительно показывать доли в процентах и диапазоны скоростей цветом. Поэтому перед чтением готовой розы всегда смотрите легенду и единицы шкалы.

Направление ветра называют по стороне света, откуда он приходит. Словарь Национальной метеорологической службы США приводит тот же принцип: северный ветер дует с севера к югу. На карте со стрелкой движения можно видеть стрелку в сторону юга; на розе частоты отметка такого ветра находится на северном луче. Это два разных способа показать одно явление, и их легко спутать.

Диаграмма имеет смысл только с указанием места и времени наблюдений. «Роза ветров за две недели у школы» не обязательно описывает ветры всего города за год. Если измерения делались лишь утром, она отражает утренние наблюдения. Делайте выводы в пределах набора данных, из которого построили рисунок.

Подготовьте наблюдения в одном формате

В дневнике погоды для каждого измерения запишите дату, время и направление. Если ветра не было, укажите «штиль», а не выбирайте ближайший северный или южный сектор. Если направление определить не удалось, пометка «не определено» отличается от штиля и не должна автоматически попадать в центр диаграммы. При самостоятельной работе используйте одинаковый способ наблюдения и одинаковое время, насколько это позволяет задание.

Для школьной розы обычно берут четыре основные и четыре промежуточные стороны света: север (С), северо-восток (СВ), восток (В), юго-восток (ЮВ), юг (Ю), юго-запад (ЮЗ), запад (З), северо-запад (СЗ). В английских источниках им соответствуют N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. Не смешивайте русские и английские обозначения на одной неподписанной схеме.

Если исходные записи содержат шестнадцать направлений, а задание просит восьмилучевую розу, уточните правило объединения с учителем или в учебнике. Нельзя произвольно перенести «востоко-северо-восточный» в северо-западный сектор только потому, что там свободнее на рисунке. Масштаб и набор направлений выбирают до подсчёта.

Считаем частоты на учебном примере

Возьмём вымышленные наблюдения в одно и то же время шестнадцать дней подряд. Они нужны только для тренировки подсчёта, не описывают погоду конкретного города. В таблице дни приведены двумя строками, чтобы каждый результат было легко проверить.

Теперь подсчитаем каждое обозначение. Запад встречается четыре раза, север — три, северо-восток и юг — по два, восток, юго-восток, юго-запад и северо-запад — по одному. Один день был штилем. Сумма должна вернуться к исходному числу наблюдений: 4 + 3 + 2 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 16. Если получилось 15 или 17, пересчитайте записи до построения диаграммы.

Один случай штиля не является девятым направлением. Его удобно написать в центре розы или под диаграммой. Если учитель просит проценты, делите частоту на число всех наблюдений, включая штиль: западный ветер отмечен 4/16 = 25% раз. Для обычной школьной задачи на клетчатой бумаге достаточно чисел 1, 2, 3 и 4.

Нарисуйте лучи и выберите масштаб

Отметьте центр. Проведите вертикальную и горизонтальную линии, затем диагонали между ними. Подпишите восемь направлений по кругу: С сверху, СВ справа сверху, В справа, ЮВ справа снизу, Ю снизу, ЮЗ слева снизу, З слева, СЗ слева сверху. Если крутить тетрадь во время рисования, проверьте подписи после возвращения листа в обычное положение.

Выберите масштаб, например одна клетка или один сантиметр за одно наблюдение. Самая большая частота в нашей таблице равна четырём, поэтому западному лучу нужно место для четырёх делений. От центра до северной отметки откладываем три, до северо-восточной — два, до остальных по их значениям. Можно рисовать тонкие лучи от центра до отметок или узкие полосы вдоль них; соблюдайте один способ для всех направлений.

Шкалу полезно показать маленькими концентрическими окружностями или отметками 1, 2, 3, 4 на одном луче. Расстояние между соседними значениями должно быть одинаковым. Если для запада одна клетка означает один день, а для севера две клетки означают один день, рисунок станет обманчивым: сравнить длины будет нельзя.

Нужно ли соединять концы лучей

Некоторые школьные задания предлагают соединить точки, отложенные на лучах, и получить многоугольник. Это допустимый учебный способ показать частоты, если он указан в задании. В профессиональных розах часто используют отдельные направленные полосы, иногда разделённые цветами по скоростям. Главное — сохранить подписанную шкалу и не принять соединяющие линии за путь перемещения ветра.

В нашем примере точка на западном луче находится дальше всех от центра. Если соединить вершины, внешний контур будет сильнее вытянут к западу. Это означает, что ветер с запада встречался чаще других направлений в шестнадцати наблюдениях. Линия между западом и северо-западом не говорит, что ветер «перетёк» из одного направления в другое между конкретными днями: роза собирает частоты, а не показывает время.

Штиль в центре можно обозначить кружком с цифрой 1. Не проводите от него отдельный длинный луч и не соединяйте его с вершинами. Если штилей не было, напишите «штиль — 0», чтобы читатель понял, что вы их не забыли при подсчёте.

Как прочитать готовую диаграмму

Начните с названия места и периода, затем прочитайте шкалу. Если луч размечен процентами, значение 4 означает 4%, а не четыре дня. Если цвет обозначает скорость, прочитайте легенду цвета отдельно от длины луча. Национальная метеорологическая служба США объясняет, что на розах могут одновременно показываться частота направлений и средняя скорость по ним; школьная односоставная роза обычно отображает только частоты.

По нашей таблице можно сделать три точных вывода: западный ветер встречался чаще всего — четыре раза; северный был трижды; по одному наблюдению пришлось на четыре направления. Один раз был штиль. Нельзя написать «западный ветер был самым сильным»: скорость не записана. Нельзя также заявить «в этом месте всегда преобладают западные ветры» на основании двух недель.

Если два луча одинаковой длины, направления встречались одинаково часто. Юг и северо-восток в примере имеют по два наблюдения. Слово «преобладало» лучше оставить для самого частого направления в выбранной таблице, а при равенстве максимумов назвать оба. Результат читается по числовой шкале, а не по тому, какой цвет красивее или какой луч толще.

Ветер, скорость и погода: что не следует смешивать

Направление отвечает на вопрос «откуда?», скорость — «насколько быстро движется воздух?». Штиль означает отсутствие заметного ветра по условиям наблюдения, а не температуру 0 °C. Дождь, облачность и температура могут записываться в том же дневнике погоды, но не появляются на простой розе ветров сами собой.

Если таблица содержит и направление, и скорость, можно построить более сложную розу с цветными отрезками для диапазонов скоростей. Для 6 класса это обычно отдельное условие задания. Не добавляйте собственную легенду скоростей, если исходных чисел нет. Даже длинный луч может складываться из многих слабых ветров, а короткий — из нескольких сильных случаев.

При сравнении двух роз убедитесь, что они относятся к одинаковой длительности или переведены в доли. Четыре западных наблюдения за шестнадцать дней — 25%; четыре за восемь дней — 50%. По одинаковой абсолютной длине луча без учёта общего числа наблюдений нельзя сделать вывод об одинаковой повторяемости.

Задания для самостоятельной тренировки

Возьмите таблицу из шестнадцати дней и сначала ответьте без рисунка. Затем постройте розу и проверьте, совпадает ли визуальный вывод с числами. Такой порядок обнаруживает арифметическую ошибку до того, как вы потратите время на оформление диаграммы.

1. Сколько дней отмечен западный ветер и какую долю всех наблюдений он составляет?
2. Какие два направления встретились по два раза?
3. Сколько наблюдений вместе приходится на восток, юго-восток, юго-запад и северо-запад?
4. Куда движется воздух при северном ветре? На каком луче розы отмечают этот ветер?
5. Можно ли по таблице определить, какой ветер был самым быстрым?
6. Если исключить день штиля, сколько наблюдений с ветром останется и будет ли доля западного ветра среди них равна 25%?

Ответы: 1) четыре дня и 4/16 = 25% всех наблюдений; 2) северо-восток и юг; 3) четыре; 4) с севера к югу, на северном луче; 5) нет, скорости не записаны; 6) пятнадцать, доля западного среди дней с ветром составит 4/15, примерно 26,7%. Последний ответ показывает, почему нужно ясно назвать знаменатель при вычислении процента.

Проверка перед сдачей

Сверьте сумму частот с числом исходных наблюдений. Проверьте стороны света на рисунке и правило «ветер называется по направлению, откуда дует». Каждый луч должен пользоваться одинаковым масштабом. Штиль запишите отдельно; подпишите место и период наблюдений. Если указаны проценты, отметьте, считали ли их от всех измерений или только от случаев с ветром.

Наконец, прочитайте собственный вывод и найдите в нём слово, которого нет в исходной таблице: «сильнее», «постоянно», «весь год». Если скорости и длительного ряда наблюдений не было, такие слова нужно убрать. Роза ветров полезна, когда она точно отвечает на вопрос о повторяемости направлений и не обещает больше, чем измерено.