氣象學第五章大氣運動

解落三秋葉，能開二月花過江千尺浪，入竹萬竿斜東風雨、西風干、南風送暖北風寒東南風，雨太公，西北風，一空場春風化雨秋風掃落葉北風刺骨風刀霜劍大風起兮云飛揚“不知細葉誰裁出，二月春風似剪刀”風調(diào)雨順、風風雨雨、風和日麗清風明月風輕云淡凄風苦雨青春不解風情不懂風情風華正茂風流千古風情萬種風第五章氣壓和風主要內(nèi)容一、氣壓、氣壓場二、空氣的水平運動-------風三、空氣的垂直運動------對流四、行星風－－－大氣環(huán)流三、地方性風一、氣壓、氣壓場風的形成－－－熱力環(huán)流氣壓氣壓場熱區(qū)冷區(qū)熱力環(huán)流圖示ADBDC空氣柱熱冷空氣柱氣壓低氣壓高氣壓高地面氣壓低北方冷南方熱水平方向：氣壓低處空氣總是從氣壓高處冷區(qū)：地面氣壓高，高空氣壓低熱區(qū)：地面氣壓低，高空氣壓高國際標準單位：帕（帕斯卡Pa）和百帕（百帕斯卡hPa）

1hPa＝100Pa＝100N／m2

標準大氣壓（0℃，45°N／S，海平面上）

P0＝760mm汞柱＝1013.25hPa氣壓（大氣壓強）P單位面積上所受到的大氣壓力。單位面積上空氣柱的重量。氣壓的單位某一水平面的氣壓分布情況稱為水平氣壓場。了解氣壓場的基本型式和空間結(jié)構(gòu)，對于進行天氣預(yù)報是一個非常重要的依據(jù)。氣壓場：水平氣壓場：表示氣壓的水平分布海平面水平氣壓高空水平氣壓水平氣壓場基本型式：高壓、高壓脊、低壓、低壓槽用等壓線表示用等高線表示用海平面上的等壓線表示氣壓相等的各點的連線，稱為等壓線。將同一時刻各個氣象臺、站所觀測到的海平面氣壓值填在一張海平面高度的地圖上，然后用平滑的曲線把氣壓相等的點連結(jié)起來，就可用等壓線的不同形式表示海平面的氣壓分布狀況。海平面水平氣壓：7月海平面氣壓形勢1月海平面氣壓形勢用等壓面上的等高線表示在空間的每一點都有一個氣壓值，如果把所有氣壓相同的點連接起來，就形成一個等壓面。由于同一高度上各地的氣壓不等，氣壓在空間的分布，就象山丘一樣起伏不平。在同一高度上，氣壓比四周高的地方，等壓面上凸，而且氣愈高的地方等壓面上凸的愈厲害；氣壓比周圍低的地方，等壓面上凹，而且氣壓愈低，等壓面下凹的愈厲害。因此，等壓面的起伏形勢和該面附近等高面上氣壓的分布形勢相對應(yīng)。

高空水平氣壓：理想條件下等壓面為平面ABC500hpa氣壓形勢圖二、空氣的水平運動－－－風水平方向作用力風氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力慣性離心力地轉(zhuǎn)風摩擦風梯度風F1F2氣壓梯度力G地轉(zhuǎn)(偏向)力由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性力只使風向偏轉(zhuǎn)不改變風速北半球向右偏轉(zhuǎn)南半球向左偏轉(zhuǎn)緯度越高地轉(zhuǎn)力越大赤道為0風速越大地轉(zhuǎn)力越大eg靜止同步不同步赤道1675km/h北緯50°1077km/h北半球向右偏轉(zhuǎn)始終向右A南半球向左偏轉(zhuǎn)始終向左A摩擦力有相對運動，就會產(chǎn)生摩擦力慣性離心力作曲線運動，產(chǎn)生離心力風速隨高度增大地轉(zhuǎn)風氣壓梯度力G地轉(zhuǎn)力A和平衡時的風V1V2V3A1A2A3GGGP1高P2P3P4低在G作用下，作加速運動速度越大，A越大A、G達到平衡時，作勻速運動即形成地轉(zhuǎn)風P1氣壓高P2P3P4氣壓低風向和等壓線平行背風而立，右邊氣壓高，左邊氣壓低氣壓梯度越大，風越大P1氣壓高P2P3P4氣壓低地轉(zhuǎn)風運動規(guī)律摩擦風氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)力、摩擦力三力平衡時的風由于摩擦力的作用，風速要小一些，因而風向不能偏轉(zhuǎn)到地轉(zhuǎn)風的程度P1高P2低風向與等壓線的夾角，取決摩擦力的大小，大則角度大，小則小，沒有則為0，即成為地轉(zhuǎn)風摩擦風運動規(guī)律梯度風高層，梯度力、地轉(zhuǎn)力、慣性離心力三力平衡時的風高空氣壓場的基本型式（氣壓系統(tǒng)）低壓D逆時針旋轉(zhuǎn)高壓G順時針旋轉(zhuǎn)脊G脊線脊前脊后槽D槽線槽前槽后地面氣壓場的基本型式（氣壓系統(tǒng)）低壓D逆時針旋轉(zhuǎn)高壓G順時針旋轉(zhuǎn)脊G脊線脊前脊后槽D槽線槽前槽后摩擦層空氣水平運動規(guī)律自由大氣中空氣水平運動規(guī)律地轉(zhuǎn)風、梯度風摩擦風離地面約1km以上大氣，不受地面影響離地面約1km以內(nèi)大氣，受地面影響高層大氣運動規(guī)律低層大氣運動規(guī)律四、地方性風海陸風山谷風峽谷風焚風海陸風※陸地升溫、降溫快，海洋慢，產(chǎn)生溫差，形成風?！砸蝗諡橹芷?，為海陸風。白天吹海風，夜間吹陸風?！砸荒隇橹芷?，為季風。夏季吹海洋季風，冬季吹大陸季風?！煌娘L帶來不同的天氣、氣候?！L、陸風※“城市熱島”城市風、鄉(xiāng)村風※影響因素海風＞＞陸風海陸風產(chǎn)生是陸地溫度的變化氣層變穩(wěn)定白天陸地升溫氣層不穩(wěn)定對流影響高度高夜間陸地降溫影響高度低山谷風谷風（上坡風）山風（下坡風）山谷風的形成山谷風的影響因素山谷風與山地氣候、小氣候山谷山頂山頂谷風白天山谷山頂山頂山風夜間山谷風ABC白天，A、B點溫度升高比C點快，產(chǎn)生溫差，形谷風（上坡風）山谷風ABC夜間，A、B點溫度降低比C點快，產(chǎn)生溫差，形山風（下坡風）山川之氣云的位置谷風強于山風？漢中有一地名升仙村，據(jù)說有股仙氣定時出現(xiàn)在山口，上午進，晚上某個時候出來，經(jīng)常如此。此地離淮河以北很遠，按常理不能種柑，但卻有2000多年的種植歷史了。依山伴水峽谷風新彊達坂“百里風區(qū)”云南大理“風花雪月”臺灣海峽風口浪尖一年一場風從春刮到冬焚風曖濕氣流在迎風坡上升、降溫、降水在背風坡下沉、增溫形成高溫、干燥氣流

對某些地方的天氣、氣候有重要影響重力風迎風側(cè)氣流上升，濕絕熱降溫，水氣凝結(jié)，成云致雨背風側(cè)氣流下沉，干絕熱升溫，成為干、熱氣流天氣、氣候干熱植被沙漠天氣、氣候溫濕植被森林釋放熱量降溫較少增溫多促抑調(diào)和四、行星風－－－大氣環(huán)流單圈環(huán)流三圈環(huán)流形成過程季節(jié)性位移海陸分布的影響大氣環(huán)流對世界氣候有重大影響單圈環(huán)流假設(shè)：地表均勻地球不轉(zhuǎn)地球轉(zhuǎn)：三圈環(huán)流三圈環(huán)流由于地轉(zhuǎn)力的作用，赤道上空流向極地的氣流在30度處轉(zhuǎn)變?yōu)槲黠L，使空氣堆積，從而形成環(huán)繞地球表面的副熱帶高壓帶。赤道上空副熱帶赤道地區(qū)因有空氣流出，形成赤道低壓帶。兩極因寒冷而形成極地高壓帶。在極地高壓帶和副熱帶高壓帶之間，必然存在一個相對低壓帶，即副極地相對低壓帶。高低氣壓帶之間形成風帶

三圈環(huán)流模式赤道30°N60°N北極哈德萊環(huán)流極地環(huán)流費雷爾環(huán)流極鋒（高緯環(huán)流）直接環(huán)流（強）（中緯度環(huán)流）間接環(huán)流（弱）（低緯度環(huán)流、熱帶環(huán)流、信風環(huán)流）直接環(huán)流（強）三風四帶東北信風帶東南信風帶西風帶西風帶極地東風帶極地東風帶赤道無風帶副熱帶無風帶風帶和氣壓帶會隨季節(jié)而南北移動季節(jié)性位移例如，輻合帶的移動海陸分布的影響

夏季南半球東南信風越過赤道后轉(zhuǎn)為西南信風，熱帶輻合帶由西南風和東北風輻合。冬季北半球東北信風越過赤道轉(zhuǎn)為西北信風，輻合帶由西北風和東南風輻合。赤道輻合帶（熱帶輻合帶）東北信風東南信風輻合帶平均位置赤道熱帶輻合帶東南信風西南信風東北信風夏季輻合帶北移赤道熱帶輻合帶東北信風西北風東南信風冬季輻合帶南移熱帶氣候深受輻合帶移動的影響其它的風帶、氣壓帶也會相應(yīng)移動大氣環(huán)流對世界氣候有重大影響氣