第五章气压与风风第六章大气环流

第五章气压与风第一节气压一、气压的概念及单位二、气压随高度和时间的变化三、气压的水平分布第四章－第一节气压一、气压及其单位据计算，全球大气的总重量为5130万亿吨，地球表面每平方厘米承受1.033kg的压力第五章－第一节气压地球表面单位面积上所承受的大气柱的重量称为大气压强，简称为气压百帕（hpa）★气压★单位第五章－第一节气压标准大气压国际上规定，在纬度450的海平面上，空气温度为0℃时，纯洁的水银柱高度为760mm，为一个标准大气压第五章－第一节气压毫米汞柱与百帕的换算关系1hPa=3/4mmHg一个标准大气压=760mm=1013.25hPa1mmHg=4/3hPa第五章－第一节气压二、气压随高度的变化特点：气压随海拔高度增加而减小第五章－第一节气压010020030040050060070080090001.535.5912162023.53136三、气压的水平分布★等压线：是指同一水平面上气压相等的各点连接而成的曲线★等压面：空间气压相等的各点组成的曲面第五章－第一节气压（一）等压面和等压线★鞍区第五章－第一节气压★高压气压系统由闭合等压线构成的中心气压比四周高的区域★高压脊从高压延伸出来的狭长区域,或一组未闭合的等压线向气压较低的一方突出的部分★低压由闭合等压线构成的中心气压比四周低的区域★低压槽从低压延伸出来的狭长区域,或一组未闭合的等压线向气压较高的一方突出的部分由位置相对的两个高压和低压之间组成的气压区第二节作用于空气的力（一）水平气压梯度力（二）水平地转偏向力（三）惯性离心力（四）摩擦力第五章—第二节作用于空气的力（一）水平气压梯度力G=-1/ρ·Δp/Δn★方向沿等压线的法线方向，指向气压减小的一方★大小ρ—空气密度Δp—气压差Δn—法向距离差1000hPa1005hPa1010hPa第五章—第二节作用于空气的力（二）水平地转偏向力A—地转偏向力Ω—地球自转角速度V—运动速度(风向)φ—纬度A=2ΩVsinφ★大小第五章—第二节作用于空气的力★几个重要特征3、地转偏向力是一种假想力，只改变运动方向。不改变运动速度。北半球，水平地转偏向力垂直指向物体运动（风向）的右方，南半球指向左方1、只有物体相对于地面运动时，才有偏向力，静止时A=02、地转偏向力大小与物体的水平运动速度和所在纬度的正弦成正比V相同时，纬度越高，A越大，极地最大φ=90°A=2ΩV赤道无：φ=0°A=0（三）惯性离心力C=ω2·r=V2/r垂直于运动方向由曲率中心向外rCVO★方向★大小第五章—第二节作用于空气的力（四）摩擦力F外摩擦力K外摩擦力系数V风速★方向FV与空气运动方向相反★大小F=-KV第五章—第二节作用于空气的力几种力不同条件下影响惯性离心力水平地转偏向力摩擦力水平气压梯度力是空气运动的原动力在高纬度地区或大尺度运动中影响较大，低纬度地区可忽略不计对于曲率半径较大空气运动影响较小只在摩擦层起作用，自由大气不必考虑第五章—第三节作用于空气的力第三节空气的水平运动—风单位时间内空气水平移动的距离单位：m/s或风级风：空气相对于地面的水平运动风向风速风的来向有8方位、16方位两种表示方法北（N）南（S）西（W）东（E）东北（NE）西北（NW）西南（SW）东南（SE）北东北（NNE）南西南（SSW）北西北（NNW）西西北（WNW）东东南（ESE）东东北（ENE）西西南（WSW）南东南（SSE）风力等级表风级名称风速（米/秒）陆地物象海面波浪浪高(米)0无风0.0-0.2烟直上平静0.01轻风0.3-1.5烟示风向微波峰无飞沫0.12软风1.6-3.3感觉有风小波峰未破碎0.23微风3.4-5.4旌旗展开小波峰顶破裂0.64和风5.5-7.9吹起尘土小浪白沫波峰1.05劲风8.0-10.7小树摇摆中浪折沫峰群2.06强风10.8-13.8电线有声大浪到个飞沫3.07疾风13.9-17.1步行困难破峰白沫成条4.08大风17.2-20.7折毁树枝浪长高有浪花5.59烈风20.8-24.4小损房屋浪峰倒卷7.010狂风24.5-28.4拔起树木海浪翻滚咆哮9.011暴风28.5-32.6损毁普遍波峰全呈飞沫11.512飓风32.7-摧毁巨大海浪滔天14.0一、自由大气中的风（一）地转风自由大气中，当气压场分布是平直等压线时，那么空气只在水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下运动，当这两个力处于平衡时，空气就沿着等压线做匀速直线运动，这种风称为地转风第五章—第三节作用于空气的力在气压梯度力与地转偏向力共同作用下开成的风（北半球）100810101006100410021000（hpa）第五章—第三节作用于空气的力一、自由大气中的风（二）梯度风空气质点作曲线运动时，当水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力三个力达到平衡时，空气质点就沿等压线作匀速曲线运动，这种风称为梯度风低10101005第五章—第三节作用于空气的力第六章大气环流大气环流是指大范围的大气运动状态极其随时空的变化过程，是大范围的大气层内具有一定稳定性的各种气流运动的综合现象单圈环流假设地球是均质地球无自转、公转阳光直射赤道第一节大气环流模式太热了太冷了！赤道处受热多气流上升极地处寒冷气流下沉太热了太冷了！赤道上空成为高压近地面成为低压极地高空成为低压近地面成为高压赤道上空气流流向极地上空太冷了！太热了极地地面气流流向赤道地面理想环流.swf大气环流是全球性有规律的大气运动。如果只考虑赤道和极地之间的冷热不均，不考虑地转偏向力作用，则全球的大气运动就是一个赤道和极地之间的热力环流。完成高低纬度之间的热量交换。条件:1、地表性质均一2、地球不自转三圈环流.swf1、地表性质均一2、地球自转条件:风带移动.swf三圈环流和行星风带模型第三节季风和地方性风一、季风：大范围地区冬季和夏季的盛行风向几乎相反，且主导气流的冷暖干湿等性质也迥然不同的现象大气的运动冷热不均引起的热力环流ABC受热冷却冷却大气的运动冷热不均引起的热力环流ABC高低低高高低大气的运动冷热不均引起的热力环流ABC高低低高高低大气的运动冷热不均引起的热力环流ABC高低低高高低二、地方性风与地方特点有关的局部地区的风，称为地方性风种类焚风山谷风海陆风峡谷风（一）海陆风在沿海地区，风向随昼夜交替而改变的风暖冷P高P低P高P低海风冷暖P低P高P低P高陆风（二）山谷风在山区，风向随昼夜交替而改变的风暖冷P高P低P高P低P低P高P低P高（三）焚风沿背风山坡吹下的干热风，称为焚风e减小r=eE×100t（四）峡谷风在两山之间或河谷等喇口地形地带，当气流进入狭窄的谷口时，因气流在这里密集而形成强风区这种因地形的狭管效应而形成的风，称为峡谷风（三）峡谷风狭管效应辽西山地丘陵辽东山地丘陵复习思考题1、什么是风？如何表示？2、等压线有哪些基本类型？3、气压随高度分布有何特点？4、作用于运行空气质点上的力有哪些？各起何作用？5、大气环流概念？6、均匀自转的地球表面上的三圈环流是如何形成的？7、试用热力环流原理说明山谷风、海陆风是如何形成的？