风的形成

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风的基本概念

风的基本概念

风的基本概念一、风的形成风的形成是空气流动的结果,常指空气相对地面的水平运动,是一个矢量,用风向和风速表示。

空气流动的原因是地球绕太阳运转,由于日地距离和方位不同,地球上各纬度所接受的太阳辐射强度也就各异(见图1)。

在赤道和低纬度地区,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多,因而温度高。

这种温差形成了南北间的气压梯度,在北半球等压面向北倾斜,空气向北流动,风的强度由气压梯度力的大小决定。

图1 地球绕太阳运转示意图由于地球自转形成的地转偏向力(这种力就叫做科里奥利力)的存在,在此力的作用下,在北半球,使气流向右偏转,在南半球使气流向左偏转。

所以,地球大气的运动,除受到气压梯度力的作用外,还受地转偏向力的影响。

地转偏向力在赤道为零,随着纬度的增高而增大,在极地达到最大。

当空气由赤道两侧上升向极地流动时,开始因地转偏向力很小,空气基本受气压梯度力的影响,在北半球,由南向北流动,随着纬度的增加,地转偏向力逐渐加大,空气运动也就逐渐地向右偏转,也就是逐渐转向东方。

在纬度30°附近,偏角达到90°,地转偏向力与气压梯度力相当,空气运动方向与纬圈平行,所以在纬度30°附近上空,赤道来的气流受到阻塞而聚积,气流下沉,形成这一地区地面气压升高,这就是所谓的副热带高压。

副热带高压下沉气流分为两支,一支从副热带高压向南流动,指向赤道。

在地转偏向力的作用下,北半球吹东北风,南半球吹东南风,风速稳定且不大,约3~4级,这是所谓的信风,所以在南北纬30°之间的地带称为信风带。

这支气流补充了赤道上升气流,构成了一个闭合的环流圈,称此为哈德来(Hadley)环流,也叫做正环流圈。

此环流圈南面上升,北面下沉。

另一支从副热带高压向北流动的气流,在地转偏向力的作用下,在北半球吹西风,且风速较大,这就是所谓的西风带。

在60°N附近处,西风带遇到了由极地向南流来的冷空气,被迫沿冷空气上面爬升,在60°N 地面出现一个副极地低压带。

风的形成的一段话

风的形成的一段话

风的形成的一段话风的形成:太阳光照射在地球表面上,使地表温度升高,地表的空气受热膨胀变轻而往上升。

热空气上升后,低温的冷空气横向流入,上升的空气因逐渐冷却变重而降落,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种空气的流动就产生了风。

扩展:形成风的直接原因,是水平气压梯度力。

风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响,表现形式多种多样,如季风、地方性的海陆风、山谷风、焚风等。

简单地说,风是空气分子的运动。

要理解风的成因,先要弄清两个关键的概念:空气和气压。

空气的构成包括:氮分子(占空气总体积的78%)、氧分子(约占21%)、水蒸气和其他微量成分。

所有空气分子以很快的速度移动着,彼此之间迅速碰撞,并和地平线上任何物体发生碰撞。

气压可以定义为:在一个给定区域内,空气分子在该区域施加的压力大小。

一般而言,在某个区域空气分子存在越多,这个区域的气压就越大。

相应来说,风是气压梯度力作用的结果。

而气压的变化,有些是风暴引起的,有些是地表受热不均引起的,有些是在一定的水平区域上,大气分子被迫从气压相对较高的地带流向低气压地带引起的。

大部分显示在气象图上的高压带和低压带,只是形成了伴随我们的温和的微风。

而产生微风所需的气压差仅占大气压力本身的1%,许多区域范围内都会发生这种气压变化。

相对而言,强风暴的形成源于更大、更集中的气压区域的变化。

空气流动所形成的动能称为风能。

风能是太阳能的一种转化形式。

太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分布不均空气沿水平方向运动形风。

风的形成乃是空气流动的结果。

风能利用形成主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。

在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高;再高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。

这种高纬度与低纬度之间的温度差异,形成了南北之间的气压梯度,使空气作水平运动,风应沿水平气压梯度方向吹,即垂直与等压线从高压向低压吹。

风形成的原理

风形成的原理

风形成的原理
风是地球大气层中因温度、湿度、气压差异而产生的气体运动。

由于地球不均匀受光照,在不同的地区,大气受热程度不同,形成不同的气压差异,再加上地球的自转,就会形成风。

具体来说,形成风的原理有以下几个方面:
1.大气的密度不同导致气压差异。

地球上不同地区的大气密度不同,气压也就不同。

气压高的地区空气向气压低的地区流动,形成了风。

2.地球自转产生的离心力和地转偏向力。

由于地球自转,大气和地球表面产生了一定的摩擦力,使得空气受到离心力和地转偏向力的作用,进而对流形成风。

3.水循环和蒸发作用。

地球表面的水汽在受到阳光的照射后,形成水蒸气,随后向大气中升腾,然后冷却凝结成云或雾。

当云或雾聚集足够多的水分后,就会形成降水,而形成降水的地区会受到更多的热量和湿度,导致风的形成。

综上所述,风是由大气层内气压、温度、湿度等的不同引起的气流运动。

风是怎样形成的_风的形成原因

风是怎样形成的_风的形成原因

风是怎样形成的_风的形成原因 ⼈们站在⾼处,会被空中的风吹拂。

风似乎就跟空⽓⼀样⽆处不在,很多⼈都好奇风到底是怎样形成的。

下⾯由店铺为你详细介绍风的形成原因相关知识。

形成风的原因 ⽓压差引起风 ⼤⽓为什么会运动?是什么⼒量驱使它运动的呢?原因是错综复杂的。

⽔平的风,垂直的升降⽓流,不规则的乱流运动,都各有其复杂的成因。

这⾥先就风的成因谈起吧。

⾃从⼗七世纪出现了⽓压表,指出空⽓有重量因⽽有压⼒这个事实以后,为⼈们寻找风的奥秘提供了开窍的钥匙。

⼗九世纪初,有⼈根据各地⽓压与风的观测资料,画出了第⼀张⽓压与风的分布图。

这种图不仅显⽰了风从⽓压⾼的区域吹向⽓压低的区域,⽽且还指明了风的⾏进路线并不直接从⾼⽓压区吹向低⽓压区,⽽是⼀个向右偏斜的⾓度。

⼀百多年来,⼈们抓住⽓压与风的关系这⼀条从实践中得来的线索,进⼀步深⼊探究,总结出⼀套⽐较完整的关于风的理论。

风朝什么地⽅吹?为什么风有时候刮起来特别迅猛有劲,⽽有时候却懒散⽆⼒,销声匿迹?这完全是由⽓压⾼低、⽓温冷暖等⼤⽓内部⽭盾运动的客观规律在⽀配着的。

⼈们不仅⽤这种规律来解释风的起因,⽽且还⽤这些规律来预测风的⾏踪。

⽓压怎样作⽤于风 风为什么从⾼⽓压区吹向低⽓压区?为什么在吹向低⽓压区的同时会向右偏斜?⼜为什么风⼒有时迅猛且强劲,⽽有时却⾮常微弱?要弄清这些问题,得先了解⼀些关于⽓压分布的知识。

上图是⼀张某⼀时刻的海平⾯⽓压分图。

图中画着⼀条条曲曲弯弯的等压线,顾名思义就可知道凡是同⼀条等压线经过之处,那⾥的海平⾯⽓压都是相等的。

在等压线闭合起来的地区,如果⽓压⾼于周围,就称为⾼⽓压(图中A处);若⽓压低于周围,则称为低⽓压(图中D处)。

⽽从⾼⽓压伸展出来的部分称为⾼压脊(图中B处),从低⽓压伸展出来的部分称为低压槽(图中C处)。

这种⽓压分布图和表⽰地势起伏的地形分布图⼗分想象:⾼⽓压和低⽓压好⽐⼭峰和⾕底,⾼压脊和低压槽犹如⼭脊和⼭坳,⽽等压线就象表⽰海拔⾼度的地形等⾼线。

风的形成原因是什么

风的形成原因是什么

风的形成原因是什么
风的形成是由于大气中气体的运动。

主要的风的形成原因包括:
1.温度差异:太阳辐射地球表面,不同地区受到的日照量不同,导致气温差异。

气温高的地区空气变热,向上升,形成低压区;而气温低的地区空气较冷,较密,形成高压区。

空气会从高压区流向低压区,形成风。

2.地球自转:由于地球自转,赤道附近的地区比极地地区运动更迅速。

这导致在大气中形成气流,即科里奥利效应。

科里奥利效应使得从赤道向极地移动的风会受到偏转,而呈现为东风或西风。

3.地形影响:地球表面的地形特征,如山脉、平原和海洋,对风的形成和方向也有重要影响。

例如,山脉可以阻挡风的流动,形成风的阻挡和加速区域。

4.海陆差异:水的热容量比土地高,因此海洋的温度变化相对较缓。

这导致海陆之间的温度差异,引发了季节性风,如夏季季风和冬季季风。

5.气压梯度:气压梯度是指单位距离内气压的变化。

气压梯度越大,风速越快。

风是由气压梯度力推动的,空气从高压区流向低压区。

这些因素相互作用,共同导致了大气中的风。

气流的形成和方向受到多种因素的影响,使得地球上的风呈现出多样化的气象现象。

风是怎么形成的

风是怎么形成的

风是怎么形成的风是大气运动的一种表现形式,是由于大气层内不同温度、压强和湿度的差异引起的。

风的形成涉及到气候、地形、地球自转以及太阳辐射等多种因素。

一、温度差异引起的风1. 日照变化:地球上不同地区的阳光照射程度不同,导致地表温度差异。

当地表温度升高时,热空气会上升,形成低压区,周围的冷空气则会向低压区流动,形成风。

2. 季节变化:地球不同纬度的季节变化也会影响风的形成。

例如,夏季太阳辐射照射在北半球较高纬度区域时,高温会引起大气上升,形成低压区,引起北风。

二、地形对风的影响1. 山脉和高原:山脉和高原的存在会阻碍气流的流动,形成地形风。

当湿空气在山脉上升时,会发生降水,形成降水的风向。

2. 海洋和陆地:海洋和陆地温度差异引起的风,被称为海陆风。

当白天阳光照射在陆地上,陆地温暖,形成大气上升,吸引周围海洋的冷空气,形成海洋风。

而夜间,陆地冷却迅速,形成大气下沉,海洋的热空气则会朝陆地吹,形成陆地风。

三、地球自转和科氏力1. 科氏力:地球自转产生的科氏力会导致风的偏转。

根据科氏力的方向,北半球的风往东偏北吹,南半球的风往东偏南吹。

这种风被称为惯性风。

2. 科氏力和压强梯度力的平衡:在大气中,风的形成还与压强梯度力和科氏力的平衡有关。

当压强梯度力和科氏力平衡时,风才能形成。

综上所述,风的形成是由于大气中不同温度、压强和湿度差异以及地球自转和太阳辐射等因素所致。

这些因素相互作用,导致大气产生水平和垂直运动,形成了各种类型的风。

风的形成对气候、生态系统和人类的生活都有重要影响。

通过了解风的形成,我们可以更好地预测天气,理解自然界的规律。

风是怎样形成的

风是怎样形成的

风是怎样形成的四年级二班禚洪睿整理风的形成是空气流动的结果。

风就是水平运动的空气,空气产生运动主要是由于地球上各纬度所接受的太阳辐射强度不同而形成的。

在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高;而高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。

这种高纬度与低纬度之间的温度差异,形成了南北之间的气压梯度,使空气作水平运动,风就沿水平气压梯度方向吹,即垂直与等压线从高压向低压吹。

地球在自转,使空气水平运动发生偏向的力,称为地转偏向力,这种力使北半球气流向右偏转,南半球向左偏转,所以地球大气运动除受气压梯度力外,还要受地转偏向力的影响。

大气的真实运动是这两种力综合影响的结果。

实际上,地面风不仅受这两个力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影响,山隘和海峡能改变气流运动的方向,还能使风速增大,而丘陵、山地因磨擦大使风速减少,孤立山峰因海拔高使风速增大。

因此,风向和风速的时空分布较为复杂。

海陆差异对气流运动也有影响。

在冬季,大陆比海洋冷,大陆气压比海洋高,风从大陆吹向海洋。

夏季相反,大陆比海洋热,风从海洋吹向内陆。

这种随季节转换的风,我们称为季风。

所谓的海陆风也是如此。

白昼(夏季)时,大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋,到海洋上空冷却下沉,在近地层海洋上的气流吹向大陆,补偿大陆的上升气流,在近地层风从海洋吹向大陆称为海风;夜间(冬季)时,情况相反,在近地层风从大陆吹向海洋,称为陆风。

在山区由于热力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜间由平原或山坡吹向谷地,前者称为谷风,后者称为山风。

这是由于白天山坡受热快,温度高于山谷上方同高度的空气温度,坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方,谷地的空气则沿着山坡向上补充流失的空气,这种由山谷吹向山坡的风,称为谷风。

夜间,山坡因辐射冷却,其降温速度比同高度的空气较快,冷空气沿坡地向下流入山谷或平原,称为山风。

风的形成和运动过程是怎样的?

风的形成和运动过程是怎样的?

风的形成和运动过程是怎样的?
风是大气的水平气流运动,是由于气压差异造成的。

在地球表面,由于地形、气候和季节的差异,产生了不均匀的气压分布,从
而引起了风的形成和运动。

以下是风的形成和运动过程的简要概述:
1. 气压差异:地球上的不同地点存在着不同的气压分布。

气压
是指单位面积的大气重量,在高压区,气压较高,气流下沉;在低
压区,气压较低,气流上升。

2. 高压和低压系统:气压差异引起了高压系统和低压系统的形成。

在高压系统中,空气下沉,形成稳定的天气条件;而在低压系
统中,空气上升,形成不稳定的天气条件。

3. 风的形成:当高压区和低压区之间存在差异较大的气压时,
空气会从高压区向低压区流动,形成风。

风的方向取决于气压差异
的大小和地球自转的影响。

4. 积聚和加速:空气在流动过程中会受到地形和其他物体的阻碍,导致风速减缓或改变方向。

然而,当风穿过开阔的地区时,它们会加速并变得更强。

5. 等压线和地形效应:风通常沿着等压线流动,这是由于气压差异的存在。

此外,地形也会对风的流线产生影响,例如山脉会导致风的上升和下沉,并产生局部风系。

总结起来,风的形成和运动过程是由于气压差异导致的空气流动。

高压和低压系统的存在引起了风的形成,而气压差异的大小、地球自转和地形等因素都会影响风的速度和方向。

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风的形成空气的运动是在力的作用下产生的。

作用于空气的力除重力之外,尚有由于气压分布不均而产生的气压梯度力,由于地球自转而产生的地转偏向力,由于空气层之间、空气与地面之间存在相对运动而产生的摩擦力,由于空气作曲线运动时产生的惯性离心力。

这些力在水平分量之间的不同组合,构成了不同形式的大气水平运动。

而微团的水平运动对于风形成、演变起着重要的作用。

1作用于空气的力1.1气压梯度力气压梯度是一个向量,它垂直于等压面,由高压指向低压,数值等于两等压面间的气压差(△P)除以其间的垂直距离(△N),用下式表达:观测表明,水平气压梯度值很小,一般为1—3hPa/赤道度,而垂直气压梯度在大气低层可达1/10m 左右,即相当于水平气压梯度的10 万倍,因而气压梯度的方向几乎与垂直气压梯度方向一致,等压面近似水平。

气压梯度不仅表示气压分布的不均匀程度,而且还表示了由于气压分布不均而作用在单位体积空气上的压力。

为了阐明这个问题,在气柱的P 和P+δP 间取一小块立方体流体(图4·15),其体积是δV=δXδYδZ,Y 轴平行于地面等压线,X 轴指向较高气压方向,Z 轴垂直向上,并与地面重力作用线平行。

经推导,在X方向周围空气作用于立方体静压力之和为:同理Y和Z方向也可求的,三个向量之和为上式除以体积(δV)后,即得气压梯度△P,所以气压梯度是作用于单位体积空气上的力。

实际大气中,由于空气密度分布的不均匀,单位体积空气块质量也是不等的。

根据牛顿第二定律,在相同的气压梯度力作用下,对于密度不同的空气所产生的运动加速度是不同的,密度小的空气所产生的运动加速度比较大,密度大的空气所产生的运动加速度比较小。

因此,用气压梯度难以比较各地空气运动的速度。

在气象上讨论空气水平运动时,通常取单位质量的空气作为讨论对象,并把在气压梯度存在时,单位质量空气所受的力称为气压梯度。

在大气中气压梯度力垂直分量比水平分量大得多,但是重力与Gz 始终处于平衡状态,因而在垂直方向上一般不会造成强大的垂直加速度。

而水平气压梯度力虽小,由于没有其它实质力与它相平衡,在一定条件下却能造成较大的空气水平运动。

气压梯度力是空气产生水平运动的直接原因和动力。

1.2地转偏向力空气是在转动着的地球上运动着,当运动的空气质点依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时,对于站在地球表面的观察者看来,空气质点却受着一个使其偏离气压梯度力方向的力的作用,这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平地转偏向力或科里奥利力。

在大尺度的空气运动中,地转偏向力是一个非常重要的力。

地球不停地绕地轴以角速度ω从西向东自转,生活在地球上的人和上述圆盘上的人很相似会很自然地以转动的地表作为衡量物体运动的标准,所不同的是转动的球体表面更为复杂。

然而圆盘非常相似地球极点的地平面。

在北极,地平面绕其垂直轴(地轴)的角速度恰好等于地球自转的角速度ω。

转动方向也是逆时针的。

因而在北极,单位质量空气受到的水平地转偏向力与空气运动方向垂直,并指向它的右方,大小等于2Vω。

在赤道,地球自转轴与地表面的垂直轴正交,表明赤道上的地平面不随地球自转而旋转,因而赤道上没有水平地转偏向力。

在北半球的其它纬度上,地球自转轴与地平面垂直轴的交角小于90°,因而任何一地的地平面都有绕地轴转动的角速度。

见图4·17,图上ω表示绕地轴转动的角速度,AC 表示A 点地平面的垂直轴。

由于∠AOD=φ,所以∠ABC=φ,ω在地平面垂直轴方向的分量为ω1(ωsinφ)。

根据圆盘转动速度所得的公式α=2Vω,可以得出任何纬度上作用于单位质量运动空气上的偏向力为:A=2Vωsinφ在南半球,由于地平面绕地轴按顺时针方向转动,因而地转偏向力指向运动物体的左方,其大小与北半球同纬度上的地转偏向力相等。

地转偏向力只是在空气相对于地面有运动时才产生,空气处于静止状态时没有地转偏向力作用。

而且地转偏向力只改变气块运动方向而不能改变其运动速度。

在风速相同情况下它随纬度减小而减小。

见表4·3。

1.3惯性离心力惯性离心力是物体在作曲线运动时所产生的,由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力。

这个力是物体为保持沿惯性方向运动而产生的,因而称惯性离心力。

惯性离心力的公式为:或实际上,空气运动路径的曲率半径一般都很大,从几十千米到上千千米,因而空气运动时所受到的惯性离心力一般比较小,往往小于地转偏向力。

但是在低纬度地区或空气运动速度很大而曲率半径很小时,也可以达到较大的数值并有可能超过地转偏向力。

惯性离心力和地转偏向力一样只改变物体运动的方向,不改变运动的速度。

1.4摩擦力是两个相互接触的物体作相对运动时,接触面之间所产生的一种阻碍物体运动的力。

大气运动中所受到的摩擦力一般分为内摩擦力和外摩擦力。

内摩擦力是在速度不同或方向不同的相互接触的两个空气层之间产生的一种相互牵制的力,它主要通过湍流交换作用使气流速度发生改变,也称湍流摩擦力。

其数值很小,往往不予考虑。

外摩擦力是空气贴近下垫面运动时,下垫面对空气运动的阻力。

它的方向与空气运动方向相反,大小与空气运动的速度和摩擦系数成正比,其公式为R=-kV (4·11)式中R 为摩擦力,k 为摩擦系数,V 为空气运动速度。

内摩擦力与外摩擦力的向量和称摩擦力。

摩擦力的大小在大气中的各个不同高度上是不同的,以近地面层(地面至30—50m)最为显著,高度愈高,作用愈弱,到1—2km以上,摩擦力的影响可以忽略不计。

所以,把此高度以下的气层称为摩擦层(或行星边界层),此层以上称为自由大气层。

1.5四种力对于微团水平运动的影响对比上述四个力都是在水平方向上作用于空气的力,它们对空气运动的影响是不一样的。

一般来说,气压梯度力是使空气产生运动的直接动力,是最基本的力。

其它力是在空气开始运动后产生和起作用的,而且所起的作用视具体情况而有不同。

地转偏向力对高纬地区或大尺度的空气运动影响较大,而对低纬地区特别是赤道附近的空气运动,影响甚小。

惯性离心力是在空气作曲线运动时起作用,而在空气运动近于直线时,可以忽略不计。

摩擦力在摩擦层中起作用,而对自由大气中的空气运动也不予考虑。

地转偏向、惯性离心力和摩擦力虽然不能使空气由静止状态转变为运动状态,但却能影响运动的方向和速度。

气压梯度力和重力既可改变空气运动状态,又可使空气由静止状态转变为运动状态。

2.微团的水平运动与四种力的关系观测表明,自由大气中大尺度空气水平运动近似于稳定、水平运动。

表明空气运动是在气压梯度力和地转偏向力(曲线运动时,还有惯性离心力)作用下运动着。

2.1地转风地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时,空气作等速、直线的水平运动,其公式为:地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直,即平行于等压线。

因而,若背风而立,在北半球高压在其右方,在南半球,高压在其左方,此称风压律。

表4·4 说明,地转风速随纬度增高而减小。

但实际观测到的地转风速却是高纬度地区大于低纬度地区。

这是由于高纬度的气压梯度值远远大于低纬度的缘故。

由于地转风是G 和 A 达到平衡时的空气水平运动,因而是稳定的直线运动,风向与等压线平行,等压线也是相互平行的,见图4·19。

严格说,等压线还应平行于纬圈,因为地转偏向力随纬度有变化,只有等高线平行于纬线时才能达到处处气压梯度力与地转偏向力相平衡,以获得稳定的直线运动。

实际大气中,这种严格的理论上的地转风是很少存在的。

中高纬度自由大气中的实际风与地转风十分相近,水平运动基本上是地转的。

在低纬度地转偏向力很小,地转风的概念已不适用。

对于等高面上的地转风公式,由于ρ随高度有很大变化,因而在比较某地不同高度上的地转风时,不仅要比较上、下层气压梯度的大小,同时还要知道ρ值随高度的变化,这给实际工作带来极大不便。

如果应用等压面图来代替等高面图,问题就容易解决,因为在等压面图上水平气压梯度力,可以推出:式中已经不出现ρ,地转风直接与等压面上的位势梯度成正比,与纬度的正弦成反比。

对于一地来说,纬度相同,只要比较各层等压面图上的等高线疏密程度,就可确定各层风速的大小。

2.2梯度风当空气质点作曲线运动时,除受气压梯度力和地转偏向力作用外,还受惯性离心力的作用,当这三个力达到平衡时的风,称为梯度风。

由于作曲线运动的气压系统有高压和低压之分,而且在高压和低压系统中,力的平衡状况不同,其梯度风也各不相同。

经推导低压梯度风速为:高压梯度风速为:在北半球,低压中的梯度风必然平行于等压线,绕低压中心作逆时针旋转。

高压中梯度风平行于等压线绕高压中心作顺时针旋转。

南半球则相反。

不同条件下的梯度风风速。

见表4·5、表4·6。

在一定纬度带,当G相等时,低压梯度风风速小于地转风速,高压梯度风风速大于地转风速。

另外,在低纬度地区或小尺度低压中,如果气压梯度力和惯性离心力都很大,而地转偏向力很小时,则可能出现旋衡风,由于这种风已不再考虑A 的影响,因而其风向既可按顺时针方向吹,又可按逆时针方向吹。

龙卷风就具有旋衡风的性质,这在实际大气中是存在的。

梯度风与地转风既有共同点,又有相异处,两者都是作用于空气质点的力达到平衡时的风。

梯度风考虑了空气运动路径的曲率影响,它比地转风更接近于实际风。

在研究自由大气中大尺度空气运动时,地转风或梯度风这两种平衡关系是基本上适应的,尤其在中高纬度,它们概括了自由大气中风场和气压场的基本关系,在气象上有很大实用价值。

但实际自由大气中的空气运动并不完全与地转风或梯度风相吻合,各个作用力的平衡关系也只是相对的、暂时的,平衡关系经常会遭到破坏。

这是因为空气运动的路径不会是直线的,也不会是圆形或曲线,结果气压梯度力便随着时间和空间在发生变化。

同时,空气运动也不会总是平行于纬圈,常常有穿越纬圈的运动,其风速也随之发生相应变化。

由上可见,即使一开始空气所受的力达到平衡,而随着时间和空间的变化,力的平衡关系会遭到破坏,出现非平衡下的实际风。

实际风与地转风、梯度风之间便出现偏差,形成所谓偏差风。

正是由于偏差风出现,促使风场与气压场相互调整,建立新的平衡关系,新的平衡又在新的风压条件下遭到破坏。

空气运动就是从不平衡到平衡,又从平衡到不平衡的过程。

地转风和梯度风只不过是与实际风相近似的一种暂时达到平衡状态的应具有的风速值。

2.3摩擦力对于空气的水平运动的影响在摩擦层中,空气的水平运动因受摩擦力作用,不仅风速减弱、风向受到干扰,而且破坏了气压梯度力与地转偏向力间的平衡关系,表现出气流斜穿等压线,从高压吹向低压的特征。

如果地面层等压线为平行直线时,空气质点受到气压梯度力(G)、地转偏向力(A)和地面摩擦力(R)的共同作用。

当三个力达到平衡时,便出现了稳定的地面平衡风(图4·27)。

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