氣壓和風1課件

第六章氣壓和風

氣壓作用于空氣的力風本章主要內(nèi)容國際標準單位：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第一節(jié)氣壓氣壓（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。氣壓的單位鉛直氣壓梯度

﹣——＝gz

PdPdz氣壓高度海拔高度（m）氣壓（hPa）3000012160001001100025055005003000700150085001000一、氣壓隨高度的變化

海平面氣壓場的基本型式（氣壓系統(tǒng)）低壓（低氣壓、氣旋）高壓（高氣壓、反氣旋）D逆時針旋轉(zhuǎn)向中心輻合絕熱上升多陰雨天氣G順時針旋轉(zhuǎn)向四周輻散絕熱下沉多晴好天氣槽（低壓槽）脊（高壓脊）DG高空天氣形勢圖（高空天氣圖、高空圖）等壓面上的等高線（每隔4位勢什米）圖等高線的單位：位勢高度位勢米、位勢什米1位勢什米＝10位勢米H＝z·g／9.8H位勢高度（位勢米）z海拔高度（米）g重力加速度高空氣壓場高空氣壓場的基本型式（氣壓系統(tǒng)）D低壓逆時針旋轉(zhuǎn)高壓順時針旋轉(zhuǎn)G脊G脊線脊前脊后槽線槽D槽前槽后9等壓面和等高線三維顯示等壓面和等高線10立體顯示等壓面和等高線11地面冷高壓，高空低壓

地面暖低壓，高空高壓1314第二節(jié)作用于空氣的力

影響大氣運動的作用力作用于空氣的力基本力（牛頓力）視示力（外觀力）氣壓梯度力地心引力摩擦力慣性離心力地轉(zhuǎn)偏向力水平方向作用于空氣的力水平氣壓梯度力G水平地轉(zhuǎn)偏向力A慣性離心力C摩擦力R二、水平地轉(zhuǎn)偏向力（科里奧利力、科氏力）A水平地轉(zhuǎn)偏向力的方向：與運動方向垂直北半球指向運動方向的右側(cè)南半球指向運動方向的左側(cè)

F＝2V

水平地轉(zhuǎn)偏向力AA＝2Vsin

＝2／24小時

＝7.29×10-5秒-1

靜止V＝0A＝0赤道＝0A＝0北極＝90°A＝2V

作用于單位質(zhì)量物體上的科里奧利力F

三、慣性離心力（C）

慣性離心力的方向：

與運動方向垂直由曲率中心指向外緣

作用于單位質(zhì)量物體上的慣性離心力CC＝——靜止V＝0C＝0直線運動r＝∞C＝0V2r第三節(jié)風平直等壓線的氣壓場中的風C＝0

一、自由大氣層中的風（R＝0）空氣所受的力：G、A地轉(zhuǎn)風:A=G568572576580584低壓高壓GVAGVAGAV北半球22氣壓梯度力和科氏力平衡下的氣塊運動氣壓梯度力和科氏力平衡驅(qū)動的空氣運動稱為地轉(zhuǎn)風彎曲等壓線的氣壓場中的風C≠0空氣所受的力：G、A、C梯度風：A+C+G=0GAVDC逆時針旋轉(zhuǎn)AGVGC順時針旋轉(zhuǎn)

在自由大氣層中，風沿著等壓線吹。

自由大氣層中的白貝羅風壓定律：(判斷風壓關(guān)系的定律）

北半球，背風而立，低壓在左，高壓在右，南半球相反。25根據(jù)風向判斷高壓和低壓風逆時針旋轉(zhuǎn)，向中心輻合。絕熱上升，多陰雨天氣GAVDRCAGVGCR順時針旋轉(zhuǎn)，向四周輻散絕熱下沉，多晴好天氣彎曲等壓線的氣壓場中的風C≠0

空氣所受的力：G、A、C、R二、摩擦層中風的變化日變化

近地層白天午后最大，夜間和清晨最小；上層白天午后風小，夜間風大晴天>陰天，陸地>海洋年變化

我國大部份地區(qū)春季是冷暖空氣交替時期，所以春季風最大。一般北半球中緯度地區(qū)，冬季最大，夏季最小；垂直變化

摩擦層：風呈愛克曼（Ekman）螺線分布摩擦層頂：風速接近地轉(zhuǎn)風、風向與等壓線平行。30由于地表的摩擦力，在緊接地面的地方，大氣運動速度為零。隨著高度的升高，摩擦力減小，風速迅速加大。摩擦層內(nèi)水平風的風向和風速隨高度的變化31在摩擦層中，風速隨高度的升高遞增，風向隨高度的升高向右偏轉(zhuǎn)，形成螺旋狀。由于是Ekman首先發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律，所以，邊界曾風速和風向的變化曲線稱為Ekman螺線（Ekmanspiral）。Ekman螺線上的數(shù)字表示距離地面高度。uv垂直風速切變過大會產(chǎn)生動力不穩(wěn)定32右圖紅線風速廓線代表不穩(wěn)定的風速垂直分布；藍線表是穩(wěn)定的風速分布；綠色表示穩(wěn)定和不穩(wěn)定之間的分界線。33大氣運動的尺度劃分:34小尺度運動：空間尺度以米為量級

持續(xù)時間：以分鐘為量級大漠孤煙直長河落日圓35小尺度運動造成的沙丘和雪丘36高地上被風吹向一邊的樹風欲靜，而樹不止中尺度，雷暴

空間尺度：幾十公里；時間尺度：小時3738海陸風

中尺度運動:幾十公里，小時白天，陸面氣溫高氣壓低，水面相反，氣壓梯度方向由水面指向陸面。觀測者感覺到的是向岸風。高層風向相反。陸面一側(cè)形成上升氣流，水面