大气的水平运动——风 气压梯度力�6�1 地面冷热不均，引起同一水平面上出现气压高低差别。�6�1 只要同一水平面存在气压差，便会产生一种促使空气由高压流向低压的力，这个力叫水平气压梯度力，简称气压梯度力。�6�1 气压与空气密度成正比，密度愈大，气压愈高；只要气压有高、低的差别，就会有种力量使气压高处的空气，往气压低的方向流，就像水由高处往低处流一样。这种因为气压差距而产生的力，称为气压梯度力，因此，高气压内的空气应该从中心往外流，而低气压则由外向内流。 风的形成�6�1 气压梯度力垂直于等压线，从高压指向低压。�6�1 在气压梯度力的作用下，空气由高压沿着水平方向流向低压，这种空气的水平运动即为风�6�1 Ps风的成因�6�1 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。�6�1 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。 �6�1 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。 地区间的冷热不均↓大气的垂直运动↓同一水平面产生气压差↓大气水平运动↓风名词连接：等压线�6�1 在地图上把气压相同的各点链接起来的线叫等压线。�6�1 可以显示空间气压的高低分布状况 �6�1 如果没有其他外力因素的影响，风向应与气压梯度力的方向一致，即风向垂直于等压线。�6�1 然而，赤道除外，风一旦形成，不仅受到气压梯度力的影响，还同时受到地转偏向力的影响。�6�1 地转偏向力使风向在北半球向右偏，在南半球向左偏。�6�1 在气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，风向最终平行于等等压线。 �6�1 大气是在自转的地球上作水平运动的，所以当大气一开始运动，马上就受到地转偏向力的影响，使风向逐渐偏离了气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏。这样在水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下形成的风，如图2-1-7，图上表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直等压线运动(按水平气压梯度力的方向)。最终状态时，风向平行于等压线。这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点始终是按两个力的合力方向运动，而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向的右侧，所以使得风向不断地右偏。最后，风向平行于等压线，此时，水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等，方向相反，其合力为零，达到平衡状态，空气运动不再偏转而作惯性运动，形成了平行于等压线吹的稳定的风。 .摩擦力与风向方向相反，它既减小风速，也影响风向，摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大。 1．影响大气水平运动的三种力（1）水平气压梯度力：大气水平运动的原动力。在大气水平运动的初始状态，大气只受到水平气压梯度力的作用，风向垂直于等压线，并从高压指向低压。水平气压梯度力越大，风速越大，也就是说，水平气压梯度力能决定风速大小。实际上，水平气压梯度力不仅能决定风的大小，也能影响风的方向。 (2)地转偏向力：在水平气压梯度力的作用下，随风速增大，地转偏向力开始出现并增大。在高空摩擦力可忽略不计的情况下，当地转偏向力与水平气压梯度力大小相等，方向相反，即二力达到平衡状态时，风向平行于等压线。在北半球背风而立，高压在右，低压在左。因为地转偏向力的方向始终与大气运动的方向垂直，在大气运动方向上不做功，所以说它不影响风速，只影响风向（北半球右偏，南半球左偏）。 (3)摩擦力：在近地面，大气运动与地面发生摩擦，此时大气受三个力的作用，在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力这三个力的共同作用下，风向与等压线之间成一夹角。在北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方。摩擦力不仅影响风速，也影响风向。2．图解三力与风向之间的关系 如右图： ● 误区指引1．高空的高气压值比低空的低气压值高我们所说的高气压、低气压指的是在同一高度下，如近地面A地气压低于B、C两地，高空A地气压高于B、C两地。而在不同高度下，气压值随高度的增加而减小，如尽管A地近地面为低压，高空为高压，但实际气压值A地近地面高于高空。所以说，高空的高气压值比低空的低气压值还要低。2．在垂直方向上空气也是由高气压流向低气压空气的水平运动，总是由高气压流向低气压，但空气的垂直运动则不然。空气的垂直运动主要是由于地面冷热不均引起的，当空气受热则膨胀上升，冷却则收缩下沉，而并非取决于气压的高低。所以说，在垂直方向上空气不是由高压流向低压。相反，我们所看到的大气垂直运动恰恰是由低压指向高压，如A地空气由近地面低压流向高空高压。3．摩擦力只影响风速，不影响风向摩擦力阻碍物体的运动，影响风速很好理解，实际上摩擦力不仅影响风速，而且影响风向，当摩擦力很小时，风向与等压线之间的夹角也很小。若摩擦力很小到可以忽略不计，风向与等压线之间的夹角为0°，即风向平行于等压线，也就是高空中的风向。当摩擦力增大时，风向与等压线之间的夹角也将增大。所以说，摩擦力不仅影响风速也影响风向。 总结形成风的根本原因：冷热不均 形成风的直接原因：水平压差（或水平气压梯度力） 影响风的三个力：水平气压梯度力；地转偏向力；地表磨擦力 �6�1 影响因素：等压线越密集的地方，则风力越大（在单一水平气压梯度力作用下：风向垂直等压线，指向低压 �6�1 风向 在水平气压梯度力和地转偏向力作用下：风向与等压线平行 �6�1 在三个力作用下：风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向.
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