大氣的水平運動

2023-01-14 12:03:06 字數 2038 閱讀 5111

今天我們要研究的內容是大氣的水平運動

一、 三種力:水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力

1. 水平氣壓梯度力

地表受熱不均,使同一水平面上產生了氣壓差異。單位距離間的氣壓差叫做氣壓梯度。只要水平面上存在著氣壓梯度,就產生了促使大氣由高氣壓區流向低氣壓區的力,這個力稱為水平氣壓梯度力。

在這個力的作用下,大氣由高氣壓區向低氣壓區作水平運動,這就形成了風。因此,水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。其方向垂直於等壓線,從高壓指向低壓。

2. 地轉偏向力

由於地球自轉,地球表面的物體在沿水平方向運動時,其運動方向發生一定的偏轉,我們把促使物體水平運動方向產生偏轉的力,稱為地轉偏向力。其方向為:在北半球向右偏轉,在南半球向左偏轉。

地轉偏向力的方向總是與風向垂直,其只改變風向,不能改變風速。

3. 摩擦力

是指地面與空氣之間以及運動狀況不同的空氣層之間互相作用而產生的阻力。其方向總是與風向相反。因而摩擦力不僅能改變風向,而且可減小風速。

二、兩類風:高空風和近地風

1. 高空風

高空大氣中的風向,是水平氣壓梯度力和地轉偏向力二力共同作用的結果。風向與等壓線平行。如下圖:

2. 近地風

近地面大氣中的風向,是水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三力共同作用的結果。風向與等壓線之間成一夾角。如下圖:

注意:在判斷風向時,一定要審清題意,看是高空風還是近地風。舉一例如下:

一架飛機在北半球自東向西飛行,若飛行員的右手方是高壓,即可判斷此時:

a. 順風飛行

b. 逆風飛行

c. 風從南側吹來

d. 風從北側吹來

解析:高空不考慮摩擦力,風向偏向與等壓線平行,空氣由高壓流向低壓,受地轉偏向力作用,北半球向右偏,故正確選項為a項。

三、難點:風向與風力的判斷

1. 近地面任意點風向的畫法

在彎曲等壓線圖上,確定任一地點的風向,可按以下步驟進行:

a. 在等壓線圖中,先畫出該點所在等壓線的切線(圖中虛線),再按要求畫出與切線相垂直的虛線箭頭,表示水平氣壓梯度力的方向(見圖中箭頭a)。

b. 確定南、北半球後,面向水平氣壓梯度力方向按向右(北半球)或向左(南半球)偏轉畫出實線箭頭,即為經過該點的風向(見圖中箭頭b)。

注意:①高空風不考慮摩擦力,風向應與等壓線平行;近地風考慮摩擦力,風向與等壓線斜交。②風向是指風吹來的方向,是來向而非去向。

2. 風向變式設計

由於海陸分布的差異,各地氣壓高低不同,並且時刻在變化,導致實際海平面等壓線圖上,等壓線不僅是彎曲的,而且還形成了乙個個等壓線閉合的低壓和高壓中心。

①直曲變式

圖a表示北半球某日等壓線分布(單位:百帕)。在圖上低壓槽(或高壓脊)兩側分別用箭頭符號表示出有摩擦力時的風向。

圖a 圖b

②半球變式

如果圖a所示為南半球,風向又該如何畫?

③高低壓變式

如果把圖中低壓變成高壓(如圖b),情況又該如何?

④近地高空變式

如果圖b為高空氣壓場,風向又該如何?

參***:

變式①②③④答案如下圖:

3. 根據風向判讀

如果已知一點風向,亦可反推半球位置、高低氣壓中心、近地面或空高風。

①確定等壓線值大小(如圖a)

圖a②確定南北半球(如圖b)

圖b③確定近地面和高空風(如圖c)

圖c4. 風力的判讀

①同一幅等壓線圖中看疏密:等壓線密集,水平氣壓梯度力大,風力強;等壓線稀疏,水平氣壓梯度力小,風力弱。

②不同等壓線圖中看單位距離氣壓差大小,包括比例尺大小,等壓距大小。

[例題] 開闢歐洲「第二戰場」,是第二次世界大戰中的乙個重要問題。蘇德戰爭爆發後,蘇聯要求盟國跨越英吉利海峽在法國開闢第二戰場。英國首相邱吉爾以兵力不足和氣象條件對渡海作戰影響較大為由一再推遲。

讀圖回答:英吉利海峽常年受西風帶的影響,不同季節英吉利海峽氣象有什麼變化,為什麼會產生這種變化?對渡海作戰有什麼影響?

(或答:冬半年南北溫差大,水平氣壓梯度力變大,西風強度增強,海上風浪變大,不利於渡海作戰。夏半年情況恰好相反,導致風浪小,較利於渡海作戰。

)現恠涐窮崾獨善萁裑,將萊婼冨噲娶伱徊家

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