气象学课件第五章气压和风
设有如右图所示的空气块，由 P 于气压分布的不均匀，沿N方向 所受到的力为：
P• S-（P+△P）S= -△P • S
N
P+△ P
S
N+△ N
N
单位质量的气块所受到的力
气块所受到的力：
P • S－（P+△P）S= － △ P • S 单位质量的气块所受到的力:
G
P S
S N
1
P N
1
dP dN
所以，空气运动以水平运动为主，水平 气压梯度力是产生风的原动力。
2. 地转偏向力(Coriolis force)
由于地球自转而使地面上的运动物体偏离原运动 方向的力，叫做地转偏向力。
首先考察物体在一不动圆盘上的运动。
地转偏向力(Coriolis force)
再考察物体在一逆时针转动的圆盘上的运动。
p
g RT
(z 2
z
1
)
或
z2
z1
RT g
ln
P1 P2
若气层的厚度不大，取气层的平均温度
并忽略水汽的影响：
T (T1 T2)/2
P1 P2
将自然对数改为常用对数：ln=2.303lg
并取：Rd=287, g=9.80
T =273(1+a t ） a=1/237
P+ △p S
WP
Z+△z
z X
大气静力学方程的意义
1. dp 表示单位高度的气压变化量，也称气压梯度。
dz
2. “-”表示气压随高度减少。
3. 气压随高度的变化主要取决于空气密度，因为g 可视为常数。
4. 根据气体状态方程， 与温度有关，所以 冷（大）气层的气压随高度降得快 暖（小）气层的气压随高度降得慢
鞍形气压区(pressure saddle) ：相对的两个高压和两个低压之间 气压场。
高
低
脊 脊槽
鞍 低
低
槽
高
鞍形气压场示意图
3. 气压系统的空间结构
气压系统随高度的变化同温度分布密切 相关。
气压随高度的升高而降低。但根据大 气 静力学方程，气压降低的快慢与温度的 高低 有关，因此气压系统的空间结构往往 由于与 温度场的不同配置状况而有差异。
静力学方程表示了大气在静力平衡状态下，气压 随高度的变化关系。
压高公式
由大气静力学方程可推出气压随高度变化的公式。
将气体状态方程=P/（RT）代入静力学方程：
dP P g
dz
RT
→
dP g dz
P
RT
将两边积分 P 2 d P z 2 g d z
P P 1
z1 R T
得
P2
P1e
x
等压面的高度与气压分布的关系：
等压面上高度高的地方，其附近水 平面上的气压也高，反之亦然。
所以只需表示出等压面的形状，就 等于知道了气压的分布。
等压面的高度的表示方法
等压面高度的表示方法与地理上表示 地形的方法相同，都是用等高线表示。
起伏不平的地形
地形与等高线图的对照
(3)等压面上的等高线(isohypse)
气温的变化 大气潮汐
年变化 气压年变化的原因主要受气温影响。 b. 非周期变化 原因是气压系统的移动和演变。
(2)气压随空间的变化
a. 气压的垂直变化 由右图可以直观 Z
地看出，在高度为 z处和高度为z+ △ z 处相比，z处上空 的大气柱的重量要 大一些。因此气压 是随高度降低的。
Y
S △P
Z+△z P+ △p
1. 气压场表示方法 (1)等压线(isobaric line) 将同一水平面上气
压相等的点连成的线。
绘制方法：在空白地图上各站点填上气压值， 然后将气压相等的点相连，每隔2.5hPa绘一 根等压线。
低 槽
低
脊
槽
鞍
高 脊
低 高
等压线示意图
(2)等压面(isobaric surface) ：空中气 压相等的点所连成的面，它一般为 一不规则的曲面。类似起伏不平的 地表面。
(4)只改变运动方向，不改 变 速率的大小。
A’
ω·Δt
O
AB
ω
3 . 惯性离心力(inertial centrifugal force)
当空气作曲线运动时，还要受到惯性 离心力的作用。其大小为：
C= ω2r=v2/r
4. 摩擦力(friction force)
空气运动时，要受到空气与地面之间 和不同空气层之间的摩擦力的作用。
G
A
P1
当气压梯度力与地转偏向力达到平衡时 的 风叫做地转风(geostrophic wind) 。
这时就满足风压定律：在北半球，背风而 立，高压在右，低压在左；南半球相反。
风速与气压梯度成正比。
G
P5
G
V
V P4
GV
A
A
P3
A
G
P2
A P1
2.梯度风─ 自由大气层高低压中的风 当气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力
地转偏向力(Coriolis force)
再考察物体在一逆时针转动的圆盘上的运动。
地转偏向力(Coriolis force)
再考察物体在一逆时针转动的圆盘上的运动。
现在对物体在运动圆盘上运动的情况作 一分析。
设在时间Δt内，一 物体以速度v从O点向B 作直线运动，圆盘上的
A ’点经时间Δt后到了A， 而物体运动到了A ’点。 因此在圆盘上的观察者
t 以℃为单位
z2
z1
1 8 4 0 0 (1 a t )lg
P1 P2
-------拉普拉斯压高方程
变温大气的压高公式
将气体状态方程=P/（RT）代入静力学方程：
dP P g
dz
RT
dP g dz
P
RT
令T=T(z)=T0－ △ Z ， 再将两边积分
P 2 d P z 2
抬升到Z高度时，克服重力所作的功，又称重力位
势，单位是位势米(gpm)。 10位势米也称位势什米。
1gpm为海平面上1kg的物体上升1m时克服重力作了 9.8J的功。
1gpm＝9.8J/kg=9.8m2/s2 位势高度H和几何高度Z的换算关系：H=gZ/9.8 位势高度H和几何高度Z在数值上相近，但两者物理
P
式中-dP/dN叫做气压梯度，这 个力与气压梯度成正比，所以
叫气压梯度力。
N
P+△ P
S
N+△ N
N
在水平方向的气压梯度力为：
Gn
1
dP dn
在垂直方向的气压梯度力为：
Gz
1
dP dZ
大气处于静力平衡时，重力与Gz相抵消； 而水平气压梯度力虽小，但没有其它力与 它相平衡，只要这个力在一段时间内持续 发生作用，就能造成较大的空气水平运动。
意义完全不同。
2. 气压场的基本型式
高压(high pressure)：是中心气压高、向四周气压逐渐降低的闭 合等压线区。
低压(low pressure) ：是中心气压低、向四周气压逐渐升高的闭 合等压线区。
高
低
脊 脊槽
鞍 低
低
槽
高
2. 气压场的基本型式
高压脊(pressure ridge) ：是从高压区延伸出来的狭长区域。 低压槽(pressure trough) ：是从低压区延伸出来的狭长区域。
认为物体偏离了一个角
度∠ AOA’。
A
ω·Δt
O
A’ B
ω
如果认为这种偏转是因某种力的作用，则在这 种力的作 用一产生的位移为
：S AA' OA AOA' vt t v t2
设a为这种力所产生的加速度，则
S 1 at 2
2
A
将以上两式联系起来，得
a=2ωv
根据牛顿第二定律，a应为 单位质量的物体所受到的力。 因此，上述假想的力的大小为
（对地面来说称为地转偏向力） 的大小就应为：
f =2ωv’=2ωv• sinφ
地转偏向力的表达式：
f =2ωv’=2ωv• sinφ
式中ω为地球自转角速度。 ω =7.2921×10-5s-1
地转偏向力有以下性质：
(1) 与纬度的正弦成正比；
(2) 与物体运动速度成正比；
(3)与运动方向垂直，在北半 球指向运动方向的右方， 在南半球指向运动方向的 左方；
第五章 气压和风
第一节 气压和气压场 第二节 空气的水平运动 第三节 大气环流 第四节 风与农业
退出
第一节 气压和气压场
一 气压及其变化 二 气压场
一.气压及其变化
1.气压的概念
单位面积上受到的大气压力叫大气压强 (Atmospheric pressure)，简称气压。
在重力平衡条件下，任何高度上的气压值都等 于该高度的单位面积上所承受的大气柱的重量。 任何平面上的大气压强与平面的方向无关。
2. 风具有阵性。 风速时大时小，风
向在主导风向左右不 停摆动。 原因：地面摩擦导致 乱流，叠加到主流风 中。
一、作用于空气的力
空气的运动是在力的作用下形成的 ， 空气受到的力主要有：
1.气压梯度力 (pressure-gradient force)
由于空间气压分布的不均匀而使空气块 受 到的力，叫做气压梯度力。
摩擦力的大小与速度成正比，一般与 风速的方向相反，其大小为：R=-kv
二. 自由大气中空气的水平运动
1. 地转风
设高空的等压线为平行直线，这时惯性离心力和 摩擦力都可忽略不计，只需考虑气压梯度力和地转偏 向力的作用。
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【农业气象学】第五章 气压与风-新
标准大气压（0℃，45°N／S，海平面上单位面积上的大气 压力）。据测定，标准状态下的大气压为1013.25hPa。
过去使用的气压单位如毫巴和毫米汞柱高与百帕的换算关 系为：
1hPa=100Pa＝1mb≈0.75mm汞柱
一、气压随高度的变化
大气静力学方程
△P＝P1－P2＝﹣G ＝﹣gV ＝﹣g（z2－z1） ＝﹣g△z
海平面气压场
地面天气形势图（地面天气图、地面图、等高面图）
本站气压 气压海订平正面气压 等高面（海拔高度为0）上的等压线（每隔2.5hPa）图
气压场的基本型势
高空气压场
❖ 等压面与等高面的关系
等压面上的等高线图
C
B
P
A
ZBb
ZAa
H
a
b
ZCcA＜HB＜HC 等高面 Ha＝Hb＝Hc＝H
第三节 大气环流模式
大气环流
定义： 大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状
况及其随时间和空间的变化过程。
影响因子： ①太阳辐射 ②地球自转 ③地球表面的不均匀性
一、单圈环流模式
假定条件： 仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱Hadley） 地面年辐射差额：35°N～35°S 正
热力环流
＞35° 负 经圈环流 单圈环流（半球）
3、水平地转偏向力对高纬地区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的影响可忽略不计。
4、惯性离心力是当空气作曲线运动时才起作用，而当空气作 近于直线运动时，可忽略不计。
5、摩擦力只在地表面上空1-2Km的摩擦层内起作用，而在自 由大气层中可忽略不计。
二、狭义的风：空气的水平运动
极地东风带 中纬西风带 东北信风带
行星风带
过去使用的气压单位如毫巴和毫米汞柱高与百帕的换算关 系为：
1hPa=100Pa＝1mb≈0.75mm汞柱
一、气压随高度的变化
大气静力学方程
△P＝P1－P2＝﹣G ＝﹣gV ＝﹣g（z2－z1） ＝﹣g△z
海平面气压场
地面天气形势图（地面天气图、地面图、等高面图）
本站气压 气压海订平正面气压 等高面（海拔高度为0）上的等压线（每隔2.5hPa）图
气压场的基本型势
高空气压场
❖ 等压面与等高面的关系
等压面上的等高线图
C
B
P
A
ZBb
ZAa
H
a
b
ZCcA＜HB＜HC 等高面 Ha＝Hb＝Hc＝H
第三节 大气环流模式
大气环流
定义： 大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状
况及其随时间和空间的变化过程。
影响因子： ①太阳辐射 ②地球自转 ③地球表面的不均匀性
一、单圈环流模式
假定条件： 仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱Hadley） 地面年辐射差额：35°N～35°S 正
热力环流
＞35° 负 经圈环流 单圈环流（半球）
3、水平地转偏向力对高纬地区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的影响可忽略不计。
4、惯性离心力是当空气作曲线运动时才起作用，而当空气作 近于直线运动时，可忽略不计。
5、摩擦力只在地表面上空1-2Km的摩擦层内起作用，而在自 由大气层中可忽略不计。
二、狭义的风：空气的水平运动
极地东风带 中纬西风带 东北信风带
行星风带
气压和风PPT课件(初中科学)
高压中心区为暖区，四周为冷区，等压 线和等温线基本平行中心与高压中心 基本重合的系统。特点：高压强度随 着高度的增加而加大
一、气压及 其变化
二、气压场
B、冷性低压
B、冷性低压 低压中心区为冷区，四周为暖区，等压
线和等温线基本平行，冷中心与低压中心 基本重合的系统。
特点：低压强度随着高度的增加而加大
实验证实了在北半球摆面会慢慢向右旋转。由于傅科第一提出 并完成了这一实验，因而实验被命名为傅科摆实验。
一、风的概 念
二、作用于 空气质 点上的 力
三、自由大 气中空 气的水 平运动
证明科里奥利力存在的事例
2、科里奥利力不仅仅对风产生影响，任何 一个环绕地表的远距离运动都会受到它的捉 弄。在一战期间，德军用他们引以自豪的射 程为113千米的大炮轰击巴黎时，懊恼地发 现炮弹总是向右偏离目标。直到那时为止， 他们从没担心过科里奥利力的影响，因为他 们从没有这样远距离的开火。
二、作用于 空气质 点上的 力
三、自由大 气中空 气的水 平运动
2、科里奥利力（水平地转偏向力）
大小：
A：科里奥利力 V：空气运动的速度 ω :地球自转速度 φ ：当地的纬度 大小与空气运动的速度成正比，与地球自
转的垂直分量成正比 高纬度地方大，低纬度小，而赤道没有
方向： 在北半球，科里奥利力方向与空气运
一、气压及 其变化
二、气压场
2、气压场的基本情势
③、高气压（反气旋） 由闭合等压线构成，中心气压高，向四 周逐渐降低
④、高压脊 由高压延伸出来的狭长区域，在脊中各 等压线曲折最大处的连线叫脊线
一、气压及 其变化
二、气压场
2、气压场的基本情势
⑤、鞍形气压场 由两个高压和两个低压交错散布的中间 区域
一、气压及 其变化
二、气压场
B、冷性低压
B、冷性低压 低压中心区为冷区，四周为暖区，等压
线和等温线基本平行，冷中心与低压中心 基本重合的系统。
特点：低压强度随着高度的增加而加大
实验证实了在北半球摆面会慢慢向右旋转。由于傅科第一提出 并完成了这一实验，因而实验被命名为傅科摆实验。
一、风的概 念
二、作用于 空气质 点上的 力
三、自由大 气中空 气的水 平运动
证明科里奥利力存在的事例
2、科里奥利力不仅仅对风产生影响，任何 一个环绕地表的远距离运动都会受到它的捉 弄。在一战期间，德军用他们引以自豪的射 程为113千米的大炮轰击巴黎时，懊恼地发 现炮弹总是向右偏离目标。直到那时为止， 他们从没担心过科里奥利力的影响，因为他 们从没有这样远距离的开火。
二、作用于 空气质 点上的 力
三、自由大 气中空 气的水 平运动
2、科里奥利力（水平地转偏向力）
大小：
A：科里奥利力 V：空气运动的速度 ω :地球自转速度 φ ：当地的纬度 大小与空气运动的速度成正比，与地球自
转的垂直分量成正比 高纬度地方大，低纬度小，而赤道没有
方向： 在北半球，科里奥利力方向与空气运
一、气压及 其变化
二、气压场
2、气压场的基本情势
③、高气压（反气旋） 由闭合等压线构成，中心气压高，向四 周逐渐降低
④、高压脊 由高压延伸出来的狭长区域，在脊中各 等压线曲折最大处的连线叫脊线
一、气压及 其变化
二、气压场
2、气压场的基本情势
⑤、鞍形气压场 由两个高压和两个低压交错散布的中间 区域
气象学课件第五章气压和风
(4)只改变运动方向，不改 变 速率的大小。
A’
ω·Δt
O
AB
ω
3 . 惯性离心力(inertial centrifugal force)
当空气作曲线运动时，还要受到惯性 离心力的作用。其大小为：
C= ω2r=v2/r
4. 摩擦力(friction force)
空气运动时，要受到空气与地面之间 和不同空气层之间的摩擦力的作用。
等压面的高度与气压分布的关系：
等压面上高度高的地方，其附近水 平面上的气压也高，反之亦然。
所以只需表示出等压面的形状，就 等于知道了气压的分布。
等压面的高度的表示方法
等压面高度的表示方法与地理上表示 地形的方法相同，都是用等高线表示。
起伏不平的地形
地形与等高线图的对照
(3)等压面上的等高线(isohypse)
(1) 温压场对称系统
暖性高压
冷性低压
温压场对称系统
D
暖性低压
G
暖
冷
暖
冷性高压
(2) 温压场不对称系统
高压
低压
第二节 空气的水平运动
一 作用于空气的力 二 自由大气中空气的水平运动 三 摩擦层中空气的水平运动
通常把空气的水平运动称为风。
风的特点：
1.风是矢量。风向指风的来向，用16方位表示； 风速以m/s或风力级为单位。
意义完全不同。
2. 气压场的基本型式
高压(high pressure)：是中心气压高、向四周气压逐渐降低的闭 合等压线区。
低压(low pressure) ：是中心气压低、向四周气压逐渐升高的闭 合等压线区。
高
低
脊 脊槽
鞍 低
低
槽
A’
ω·Δt
O
AB
ω
3 . 惯性离心力(inertial centrifugal force)
当空气作曲线运动时，还要受到惯性 离心力的作用。其大小为：
C= ω2r=v2/r
4. 摩擦力(friction force)
空气运动时，要受到空气与地面之间 和不同空气层之间的摩擦力的作用。
等压面的高度与气压分布的关系：
等压面上高度高的地方，其附近水 平面上的气压也高，反之亦然。
所以只需表示出等压面的形状，就 等于知道了气压的分布。
等压面的高度的表示方法
等压面高度的表示方法与地理上表示 地形的方法相同，都是用等高线表示。
起伏不平的地形
地形与等高线图的对照
(3)等压面上的等高线(isohypse)
(1) 温压场对称系统
暖性高压
冷性低压
温压场对称系统
D
暖性低压
G
暖
冷
暖
冷性高压
(2) 温压场不对称系统
高压
低压
第二节 空气的水平运动
一 作用于空气的力 二 自由大气中空气的水平运动 三 摩擦层中空气的水平运动
通常把空气的水平运动称为风。
风的特点：
1.风是矢量。风向指风的来向，用16方位表示； 风速以m/s或风力级为单位。
意义完全不同。
2. 气压场的基本型式
高压(high pressure)：是中心气压高、向四周气压逐渐降低的闭 合等压线区。
低压(low pressure) ：是中心气压低、向四周气压逐渐升高的闭 合等压线区。
高
低
脊 脊槽
鞍 低
低
槽
2016春华师大版科学八下8.3《气压和风》ppt课件
C、风向 动一动： 请大家利用手边的器材，或是自己身上的物体， 风向的规定：风向是指风吹来的方向 做一个能测定风向的简易装置。
风力等级表
F中的竖线表示风的来向，横线 表示风的大小： 1--2级： 1 竖杠 1 横 3--4级： 1 竖杠 2 横 5--6级： 1 竖杠 3 横 7--8级： 1 竖杠 4 横 8级以上：1 竖杠 1 三角 像个小旗子
气压：指大气压。
1、大气压的特点：
减小 大气压随高度的增大而______ 不一定 ________相同
2、同一高度的不同区域，大气压的数值
3、同一地点的不同时间，大气压也会_______。 大气压是经常变化的
不同
A、气压测量 回忆：学过的大气压怎样测量？
测量仪器：空盒气压表。
气压的单位：hPa。
A、风的成因 风：空气的水平流动，形成风。 气压高低是空气运动的主要原因。
风
诸葛借东风，什么是东风？
东风什么方向吹来的风？
B、风的大小 气压高低是空气运动的主要原因。 两地间气压差别越大，空气流动越 快，风力越强。 风力：风的强度，用风速来划分， 用风级来表示。
风级的估测
点 击 图 片
台 风：中心附近最大风力达到12级以上
台风“海棠”造成浙江重大损失
据省防办最新统计，截至昨天凌晨， 浙江共有31个县（市）、555个乡镇受 灾，受灾人口762.4万，全省因灾直接 经济损失达72.2亿元。
一、常用应急药品
外用药：红药水、碘酒、眼药水、消炎水 内用药：退热片、止痛片、抗生素、止泻药 医用材料：止血带、绷带、体温计、剪刀、胶布
表示西南风3-4级
D、大风的危害
龙卷风
台风
台风经常光临宁波附近！
气压和风最新课件
长河落日 圆
33 气压和风最新课件
小尺度运动造成的沙丘和雪丘
34 气压和风最新课件
高地上被风吹向一边的树
风欲静， 而树不止
35 气压和风最新课件
中尺度，雷暴
空间尺度：几十公里；时间尺度：小时
36 气压和风最新课件
海陆风 中尺度运动: 几十公里，小时
白天，陆面气温高气压低， 水面相反，气压梯度方 向由水面指向陆面。观 测者感觉到的是向岸风。 高层风向相反。陆面一 侧形成上升气流，水面 一侧形成下沉气流。陆 面与水面温差的结果形 成了一个区域环流。如 空气中水汽较多，可在 陆面一侧形成对流云
气压和风最新课件
四、摩擦力 （R）
摩擦力的方向： 与运动方向相反
摩擦力 R R＝－K V K 摩擦系数
摩擦层 R≠0 自由大气层 R＝0
气压和风最新课件
第三节 风
一、自由大气层中的风 （ R＝0 ）
• 平直等压线的气压场中的风 C＝0
空气所受的力：G、A 地转风: A=G G
低压
568
G
572
G
29 气压和风最新课件
摩擦层内水平风的风向和风速随高度的变化
在摩擦层中，风速随高度的升高递增，风向随高度的升 高向右偏转，形成螺旋状。由于是Ekman首先发现这 一规律，所以，边界曾风速和风向的变化曲线称为 Ekman 螺线（Ekman spiral）。Ekman 螺线上的数 字表示距离地面高度。
v
u
30 气压和风最新课件
垂直风速切变过大会产生动力不稳定
右图红线风速廓 线代表不稳定的 风速垂直分布；
蓝线表是稳定的 风速分布；
绿色表示稳定和 不稳定之间的分 界线。
31 气压和风最新课件
33 气压和风最新课件
小尺度运动造成的沙丘和雪丘
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海陆风 中尺度运动: 几十公里，小时
白天，陆面气温高气压低， 水面相反，气压梯度方 向由水面指向陆面。观 测者感觉到的是向岸风。 高层风向相反。陆面一 侧形成上升气流，水面 一侧形成下沉气流。陆 面与水面温差的结果形 成了一个区域环流。如 空气中水汽较多，可在 陆面一侧形成对流云
气压和风最新课件
四、摩擦力 （R）
摩擦力的方向： 与运动方向相反
摩擦力 R R＝－K V K 摩擦系数
摩擦层 R≠0 自由大气层 R＝0
气压和风最新课件
第三节 风
一、自由大气层中的风 （ R＝0 ）
• 平直等压线的气压场中的风 C＝0
空气所受的力：G、A 地转风: A=G G
低压
568
G
572
G
29 气压和风最新课件
摩擦层内水平风的风向和风速随高度的变化
在摩擦层中，风速随高度的升高递增，风向随高度的升 高向右偏转，形成螺旋状。由于是Ekman首先发现这 一规律，所以，边界曾风速和风向的变化曲线称为 Ekman 螺线（Ekman spiral）。Ekman 螺线上的数 字表示距离地面高度。
v
u
30 气压和风最新课件
垂直风速切变过大会产生动力不稳定
右图红线风速廓 线代表不稳定的 风速垂直分布；
蓝线表是稳定的 风速分布；
绿色表示稳定和 不稳定之间的分 界线。
31 气压和风最新课件
气象学课件 ch5气压和风
气压梯度力G
F1
F2
二、水平地转偏向力（科里奥利力、科氏力） A
y
以圆盘外为参照系
x
O
B
O
A B y’
以圆盘为参照系
x’
O
A
地转偏向力的方向：与运动方向垂直
北半球指向运动方向的右侧
B
南半球指向运动方向的左侧
作用于单位质量物体上的科里奥利力 F
F＝2 V 水平地转偏向力 A
A＝2 V sin
风流千古 风情万种
捕风捉影
第七章 气压和风
一、气压和气压场 二、空气的水平受力 三、风---空气水平运动
第一节 气压和气压场
一、气压
二、气压场 地面气压场（海平面气压场） 高空气压场（ 500、750、800hpa 等压面图）
第一节 气压和气压场
一、气压（大气压强）P 单位面积上所受到的大气压力。 单位面积上空气柱的重量。
平直等压线的气压场中的风
997.5 1000.0
低压
G V
1002.5 1005.0
R
A
高压
摩擦层中的白贝罗 风压定律：
北半球： 背风而立，低
压在左前方，高 压在右后方。 南半球相反。
在摩擦层中，风穿越等压线，向低压偏转。
弯曲等压线的气压场中的风
空气所受的力：G、A、C、 R
G
D
V
C R
A
风逆时针旋转，向中心辐合。 绝热上升，多阴雨天气
气压的单位 国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa）
1hPa＝100Pa＝100N／m2 标准大气压（0℃，45°N／S，海平面上） P0＝760mm汞柱＝1013.25hPa
农业气象学气压和风
气气流向下施加压力时，形成高气压；当气流 上升时，形成低气压。
气压梯度力和离心力
气压梯度力是由于大气压力差异引起的，而离心力则是由地球自转造成的。两者共同影响着风的形成和运动。
测量风
风通常被测量为它的速度和方向。使用风速计和风向仪等工具可以帮助我们 准确测量风的性质和特征。
风的形成
风是由于空气压力和温度差异引起的空气运动。在大气中的不同地区形成了 气流，从而产生了风。
风速和风向
风速是指单位时间内风通过一个固定点的距离，而风向则是指风来自的方向。
农业气象学气压和风
农业气象学的气压和风对农业生产至关重要。本演示将带您探索气压和风的 基本概念、测量方法以及它们对农业天气和作物的影响。
什么是气压？
气压是指大气对单位面积的作用力。它直接影响到天气的变化和气候模式，对农业决策至关重要。
气压的测量
气压通常使用一个叫做"气压计"的仪器来测量。它可以帮助我们了解大气压 力的变化，并提供有关天气趋势的信息。
第五章-气压和风-(上课)
风力等级
李淳风（602－670），唐代杰出的天文学家、数学家，道家学者，岐 州雍人（今陕西省宝鸡市岐山县），精通天文、历算、阴阳之说。李淳风 是世界上第一个给风力定级的人。
李淳风选定地面上的树，作为评定风力的主要标 志。经过长时间观测，归纳整理，李淳风将风的大小 划分为十个等级：一级，叶动；二级，鸣条（风吹枝 叶发出的声音）；三级，摇树；四级，堕叶；五级， 折小枝；六级，折大枝；七级，折木飞沙石；八级， 拔树及根；加上无风、和风（极轻微的风）共十级。 李淳风把所定的十级风力的划分，收录与其撰写的 《乙己占》中。李淳风也成为有史记载首位为风定级 的人。
高原反应是人到达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而 造成的气压差、含氧量少、空气干燥等的变化，而产生的自然生理 反应，海拔高度一般达到2700米左右时，就会有高原反应。
第一节 气压和气压场
一、气压的概念和单位
气压的大小和单位 国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa）
1hPa＝100Pa＝100N／m2
标准大气压（0℃，45°N／S，海平面上） P0＝760mm汞柱＝1013.25hPa
第一节 气压和气压场 二、气压随高度的变化
大气静力学方程
大气上界
△P＝P2－P1＝﹣G ＝﹣gV ＝﹣g（z2－z1） ＝﹣g△z
取△z→0
大气静力学方程：
z2 P2
G
z1
P1
dP＝﹣gdz
单位截面
第一节 气压和气压场 二、气压随高度的变化
静止 V＝0 C＝0
直线运动 r＝∞ C＝0
曲率中心
r 曲率半径 V
C
第二节 作用于空气的力
四、摩擦力（R）
空气运动时因受地面的阻滯和气层的相互牵制作用使运 动速度减慢，这种因摩擦而产生的阻力称为摩擦力。
气压和风
进入夜晚，大气变冷开始向地面下降，在上午9～10时，大
气辐散下降压缩到最大程度，此时的大气压是一天中的最高值。
气压的 年变化：
海洋
海陆因素：气压年变化陆大海小 气压值陆地上是夏低冬高，海上冬低夏高 纬度因素：随Φ升高，气压年较差升高。
②气压的非周期性变化：
由气压系统的活动造成的，活动频繁的地区，非周期 性变化表现明显。（冷暖气团的频繁交流） 随φ升高，气压的非周期性变化表现明显。 在中、高纬度地区，气压非周期性变化的强度远大于 周期性。
一是大气的运动; 二是大气温度的变化; 三是大气湿度的变化。
在15～16时大气上升辐散运动的速度达最大值，同时大气的湿 大气温度逐渐降低湿度减小，大气压开始升高。
日出后地面升温，热量输送给大气，大气温度升高湿度增大，
度也达较大值。受此二因素的影响，此时大气压最低。16时后，
即最低温对应最高压，同时表现为滞后现象
〈2〉对于一个等压面，其上各点高度并不全部相 等，把高度相等的点连接起来的线为等高线，等 压面上等高线的分布图为等压面图。
等压面图的投影方法：用一组间隔相等的水平 面去切割等压面。水平面之间的高度相差4位势 什米。
等压面
海平面的投影图
等压面图 所以，等压面图上有等高线
等压面和等高线的关系
实际的等压面图 D是凹下去的，G是凸起的 等压面图上标记的是高度值。
总结：气象上常用的天气图：
①地面天气图（等高面图）：海平面气压分布图。
②高空天气图（等压面图），常见的有： 850mb （平均高度：在1500m上下波动）， 700mb （ 3000m），500mb （5500m）
（二）气压场的基本型式：五种
低气压：等压线闭合，中心气压低，向四周逐渐增 高。 1 0 2 0 1 0 1 5 1 0 1 0
气辐散下降压缩到最大程度，此时的大气压是一天中的最高值。
气压的 年变化：
海洋
海陆因素：气压年变化陆大海小 气压值陆地上是夏低冬高，海上冬低夏高 纬度因素：随Φ升高，气压年较差升高。
②气压的非周期性变化：
由气压系统的活动造成的，活动频繁的地区，非周期 性变化表现明显。（冷暖气团的频繁交流） 随φ升高，气压的非周期性变化表现明显。 在中、高纬度地区，气压非周期性变化的强度远大于 周期性。
一是大气的运动; 二是大气温度的变化; 三是大气湿度的变化。
在15～16时大气上升辐散运动的速度达最大值，同时大气的湿 大气温度逐渐降低湿度减小，大气压开始升高。
日出后地面升温，热量输送给大气，大气温度升高湿度增大，
度也达较大值。受此二因素的影响，此时大气压最低。16时后，
即最低温对应最高压，同时表现为滞后现象
〈2〉对于一个等压面，其上各点高度并不全部相 等，把高度相等的点连接起来的线为等高线，等 压面上等高线的分布图为等压面图。
等压面图的投影方法：用一组间隔相等的水平 面去切割等压面。水平面之间的高度相差4位势 什米。
等压面
海平面的投影图
等压面图 所以，等压面图上有等高线
等压面和等高线的关系
实际的等压面图 D是凹下去的，G是凸起的 等压面图上标记的是高度值。
总结：气象上常用的天气图：
①地面天气图（等高面图）：海平面气压分布图。
②高空天气图（等压面图），常见的有： 850mb （平均高度：在1500m上下波动）， 700mb （ 3000m），500mb （5500m）
（二）气压场的基本型式：五种
低气压：等压线闭合，中心气压低，向四周逐渐增 高。 1 0 2 0 1 0 1 5 1 0 1 0
《气压与风》 讲义
《气压与风》讲义一、气压的概念气压，简单来说，就是大气施加在单位面积上的压力。
想象一下，大气就像一个巨大的海洋，只不过这个海洋是由气体组成的。
在这个“气体海洋”的不同位置，压力是不一样的。
我们通常用百帕（hPa）来衡量气压的大小。
比如说，一个标准大气压大约是 101325 百帕。
那么，气压是怎么产生的呢？这是因为大气是有质量的，受到地球引力的作用，大气分子会向地球表面聚集，从而产生压力。
二、气压的影响因素气压的大小并不是固定不变的，它会受到多种因素的影响。
首先是海拔高度。
一般来说，海拔越高，气压越低。
这就好比你爬楼梯，越往高处走，感觉到的压力越小。
因为在高处，大气的“厚度”变薄了，大气分子的数量减少，所以压力也就降低了。
其次是温度。
温度较高的地方，空气膨胀上升，导致当地气压降低；而温度较低的地方，空气收缩下沉，气压相对较高。
再者，天气状况也会影响气压。
比如，在阴雨天气，大气中的水汽含量增加，空气密度变小，气压往往会降低。
三、风的形成了解了气压，我们再来看看风是怎么形成的。
风的本质，就是空气从气压高的地方流向气压低的地方。
想象一下，在一个房间里，如果一边的窗户开着，另一边的窗户关着，那么空气就会从开着的窗户流向关着的窗户，形成一股气流，这就类似于风的形成。
当两个地区之间存在气压差时，就会产生水平气压梯度力。
这个力就像是一个“推手”，推动着空气从高压区向低压区流动。
不过，风的形成并不是仅仅由水平气压梯度力决定的。
地球的自转也会对风产生影响，这就产生了地转偏向力。
在北半球，风会向右偏；在南半球，风会向左偏。
此外，摩擦力也会对风产生作用，尤其是在靠近地面的地方，摩擦力会使风速减小，风向发生改变。
四、风的类型根据不同的标准，风可以分为多种类型。
按照规模大小，有风、大风、狂风等。
按照风向，有东风、西风、南风、北风等。
按照形成原因，有风带产生的风，比如信风、西风带等；还有季风，这是由于海陆热力性质差异导致的季节性风向变化。