(二)大气的水平运动--风

1.从热力环流可以看出,冷热不均的直接后果之一是使得水平面上产生了气压差异,从而促使大气从气压高的地方流向气压低的地方。由此可见,水平气压梯度力是形成风的直接原因。要认清影响风向的三种力的相互关系(见表6-1)

作用力
概  念
方  向
大气运动与等压线的关系
摩擦力
指两个相互接触的物体作相对运动时,接触面之间产生的一种阻碍物体运动的力
与风向相反
 
在受摩擦力影响的情况下,当地转偏向力和摩擦力的合力与气压梯度力相平衡时,风向斜穿过等压线,由高压吹向低压
地转
偏向
力
由地球自转产生的使水平运动物体发生偏向的力
与风向垂直
 
在未受摩擦力影响的情况下,当地转偏向力增大到与气压梯度力大小相等、方向相反时,风向与等压线平行
气压梯度
力
促使大气由高压区流向低压区的力,是使大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因
沿垂直于等压面的方向,由高压指向低压
 
风向与等压线垂直,在自转的地球上不存在

2.不同情况下风向特点;

风
理想状态
高空风
近地面风
作用力
水平气压梯度力
水平气压梯度力、地转偏向力
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
风向
垂直等压线,由高压区流向低压区
与等压线平行
与等压线间有夹角,由高压吹向低压

3.等压线图的判读

(1)等压线图:同一海拔高度上气压水平分布情况。

(2)等压线图判读:首先识别气压场的基本形式,其次判断风力大小和风向;最后分析天气变化。

(3)判读规律:

  ①等压线的排列和数值:

    低压中心--类似于等高线图中的盆地(中心为上升气流)

    高压中心--类似于等高线图中的山顶(中心为下沉气流)

    高压脊(线)--类似于等高线图中的山脊(脊线)

    低压槽(线)--类似于等高线图中的山谷(槽线)

   ②等压线的疏密程度:(决定风力大小)

    等压线密集--气压梯度力大--风力大

等压线稀疏--气压梯度力小--风力小

③在等压线图上判定风向(任意点)和天气形势:

在等压线图上,任一地点风向的画法如下:

  第一步在等压线图中,按要求画出过该点的切线并做垂直于切线的虚线,箭头由高压指向低压,但并非一定指向低压中心,用来表示气压梯度力的方向;

 第二步确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向右或向左偏转30°-45°角,画出实线箭头,即过该点的风向。以北半球为例如下图:               

天气状况:包括气温高低、湿度大小、风向、气压等指示。

a.由高纬吹向低纬的风--寒冷干燥  

b.由低纬吹向高纬的风--温暖湿润  

c.低气压过境时,多阴雨天气;高气压控制下,天气晴朗

(一)热力环流

  1.概念:冷热不均引起的大气运动,是大气运动最简单的形式

2.形成:冷热不均(大气运动的根本原因)→空气的垂直运动→同一水平面气压差异→大气水平运动→热力环流。(如图6-1)

3.理解热力环流应注意的问题:

①气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量,因此在同一地点,气压随高度的增加而减小;②通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压高低状况。比较气压的高低要在同一水平高度上进行比较,垂直方向气压下面高于上面。③等压面是空间气压值相等的各点所组成的面,等压面突起的地方是高压区;等压面下凹的地方是低压区。地面受热均匀等压面一般呈水平状态,地面受热不均匀,则往往因其等压面的上凸或下凹。④判断气压高低,既要考虑高度因素又要结合等压面的凹凸状况。

大气运动在生活中的运用:

①海陆风,受海陆热力性质差异影响形成的大气运动形式。白天,在太阳照射下,陆地升温快,气温高,空气膨胀上升,近地面气压降低(高空气压升高),形成“海风”(见下图6-3);夜晚情况正好相反,空气运动形成“陆风”(见下图6-4),

 ②山谷风:白天,因山坡上的空气强烈增温,导致暖空气沿山坡上升,形成谷风(见下图6-5)。夜间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷地,形成山风(见下图6-6)。

③城市风:由于城市人口集中并不断增多,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料,释放大量的废热,导致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”。当大气环流微弱时,由于城市热岛的存在,引起空气在城市上升,在郊区下沉,在城市和郊区之间形成了小型的热力环流,称为城市风。研究城市风对于搞好城市环境保护有重要意义:污染严重的企业应布局在城市风下沉距离以外,绿化带应布局在城市风下沉距离以内。

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