3-空氣的水平運動

1、第一章第一章 大氣的狀態(tài)大氣的狀態(tài)及其運動及其運動 一、風(fēng)的表示和測量 二、風(fēng)的形成 三、風(fēng)的變化 四、風(fēng)對飛行的影響主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、風(fēng)的表示和測量一、風(fēng)的表示和測量n1.風(fēng)的表示n氣象上的風(fēng)向是指 風(fēng)的來向，n常用360或16個方位來表示風(fēng)的16個方位表示風(fēng)速n風(fēng)速是指單位時間內(nèi)空氣微團的水平位移，常用的風(fēng)速單位是： 米/秒（m/s）， 千米/小時（km/h）， 海里/小時（nm/h）也稱為節(jié)（KT）2.風(fēng)的測量n（1）儀器測量 風(fēng)向風(fēng)速儀、 測風(fēng)氣球、 風(fēng)袋、 多普勒測風(fēng)雷達等。風(fēng)向風(fēng)速儀測風(fēng)氣球風(fēng)袋多普勒測風(fēng)雷達2.目視估計-風(fēng)力等級表風(fēng)力風(fēng)力等級等級陸地地物象征陸地地物象征相當風(fēng)速

2、相當風(fēng)速m/skm/h范圍范圍中數(shù)中數(shù)0靜，煙直上靜，煙直上0.00.2 0.1小于小于11煙能表示風(fēng)向煙能表示風(fēng)向0.31.5 0.9152人面感覺有風(fēng)，樹葉有微響人面感覺有風(fēng)，樹葉有微響1.63.3 2.56113樹葉及微枝搖動不息，旌旗展開樹葉及微枝搖動不息，旌旗展開3.45.4 4.412194能吹起地面灰塵及紙張，小樹枝搖動能吹起地面灰塵及紙張，小樹枝搖動5.57.96.720285有葉的小樹搖擺，內(nèi)陸的水面有小波有葉的小樹搖擺，內(nèi)陸的水面有小波8.010.79.429386大樹枝搖動，電線呼呼有聲，張傘困難大樹枝搖動，電線呼呼有聲，張傘困難10.813.812.339497全樹搖動

3、，大樹枝下彎，迎風(fēng)步行不便全樹搖動，大樹枝下彎，迎風(fēng)步行不便13.917.115.550618可折壞樹枝，迎風(fēng)步行感覺阻力甚大可折壞樹枝，迎風(fēng)步行感覺阻力甚大17.220.719.062749煙囪及平屋房頂受到破壞，小屋受破壞煙囪及平屋房頂受到破壞，小屋受破壞20.824.422.6758810陸上少見，可使樹木拔起，建筑物吹壞陸上少見，可使樹木拔起，建筑物吹壞24.528.426.58910211陸上很少，有則必有重大損毀陸上很少，有則必有重大損毀28.532.630.610311712陸上絕少，其摧毀極大陸上絕少，其摧毀極大32.736.934.8118133二、風(fēng)的形成（一）形成風(fēng)的力1

4、.水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力n由水平氣壓梯度引起的作用在單位質(zhì)量空氣上的壓力差就是水平水平氣壓梯度力氣壓梯度力水平氣壓梯度的意義水平氣壓梯度的意義VFSNSPNPGnn水平氣壓梯度可以表示單位體積的空氣塊受到的水平靜壓力水平氣壓梯度力的大小和方向水平氣壓梯度力的大小和方向n大小：大?。号c水平氣壓梯度成正比，與空氣密度成反比n方向：方向：垂直于等壓線由高壓指向低壓NPG12.地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力 n定義：由地球自轉(zhuǎn)引起的使相對于 地球運動的物體偏離原來運 動方向的力地球旋轉(zhuǎn)的作用地轉(zhuǎn)偏向力的大小和方向地轉(zhuǎn)偏向力的大小和方向n地轉(zhuǎn)偏向力的大?。簄地轉(zhuǎn)偏向力的方向垂直于物體運動的方向，在北半球指向

5、右，在南半球指向左。 sin2VA 3.摩擦力摩擦力 VKR4.慣性離心力慣性離心力 n空氣在地球表面上作圓周運動時要受到慣性離心力的作用。 n慣性離心力的方向與速度V垂直，由曲率中心指向外緣。n慣性離心力的大小為rVmC2（二）風(fēng)的形成及風(fēng)壓定理 1.自由大氣中風(fēng)的形成及風(fēng)壓定理2.摩擦層中風(fēng)的形成及風(fēng)壓定理 1.自由大氣中風(fēng)的形成地轉(zhuǎn)風(fēng)n由氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力相平衡而形成的風(fēng)，稱為地轉(zhuǎn)風(fēng)。自由大氣中的風(fēng)壓定理n風(fēng)沿著等壓線吹，在北半球背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左，等壓線越密，風(fēng)速越大。n南半球風(fēng)的運動方向與北半球相反。自由大氣中低壓區(qū)和高壓區(qū)的風(fēng)結(jié) 論n北半球低壓區(qū)空氣逆時針旋轉(zhuǎn) n高壓

6、區(qū)空氣順時針旋轉(zhuǎn) n在北半球穿過低壓區(qū)飛行，先碰到左側(cè)風(fēng)，后碰到右側(cè)風(fēng)。n在北半球穿過高壓區(qū)飛行，先碰到右側(cè)風(fēng)，后碰到左側(cè)風(fēng)。應(yīng) 用2.摩擦層中風(fēng)的形成及風(fēng)壓定理摩擦層是指從地面到1500米高度的氣層圖2-10 摩擦層中風(fēng)的形成 摩擦層中的風(fēng)壓定理n摩擦層中的風(fēng)壓定理： 風(fēng)斜穿等壓線吹，在北半球背風(fēng)而立，高壓在右后方，低壓在左前方，等壓線越密，風(fēng)速越大。n南半球風(fēng)的運動方向與北半球相反摩擦層大氣中作曲線運動的空氣塊n低壓附近的風(fēng)是沿逆時針方向向內(nèi)吹n高壓附近的風(fēng)是沿順時針方向向外吹已知氣壓場，判斷風(fēng)場（摩擦層）風(fēng)壓定理的應(yīng)用已知氣壓場，判斷風(fēng)場（自由大氣）三、風(fēng) 的 變 化（一）摩擦層中風(fēng)的變

7、化 （二）自由大氣中風(fēng)的變化（三）地方性風(fēng)（一）摩擦層中風(fēng)的變化 1.風(fēng)隨高度的變化2.日變化3.風(fēng)的陣性 1.摩擦層中風(fēng)隨高度的變化在北半球隨高度增加，風(fēng)速增大，風(fēng)向右偏。南半球風(fēng)向變化相反。北半球摩擦層中風(fēng)隨高度變化示意圖 2.摩擦層中風(fēng)的日變化n白天，近地面的風(fēng)風(fēng)速增大，風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)，上層風(fēng)的變化則相反。n晚上，下層風(fēng)風(fēng)速減小，風(fēng)向向左偏轉(zhuǎn)，上層風(fēng)速增大，風(fēng)向右偏轉(zhuǎn)。3.摩擦層中風(fēng)的陣性n亂流渦旋隨大范圍基本氣流一起運動，引起局地風(fēng)向不斷改變，風(fēng)速時大時小，形成風(fēng)的陣性。陣風(fēng)的形成 （二）自由大氣中風(fēng)的變化 1.自由大氣中風(fēng)隨高度變化的原因 由于水平方向上溫度分布不均而造成在一定高度上出

8、現(xiàn)氣壓差，而形引起風(fēng)的變化風(fēng)隨高度的變化風(fēng)隨高度的變化熱成風(fēng)熱成風(fēng)定義：由氣溫的水平差異而形成的風(fēng)稱 為熱成風(fēng)。規(guī)律：風(fēng)沿著等溫線吹，在北半球背熱 成風(fēng)而立，高溫在右，低溫在左 等溫線越密，風(fēng)速越大。西風(fēng)急流的形成n由于北半球南高北低的溫度分布，熱成風(fēng)為西風(fēng)，高度越高，風(fēng)速越大。上升到一定高度后，就可能形成西風(fēng)急流。 （三）地方性風(fēng) 一些特殊的地理條件也會對局地空氣運動產(chǎn)一些特殊的地理條件也會對局地空氣運動產(chǎn)生影響，形成與地方性特點有關(guān)的局部地區(qū)生影響，形成與地方性特點有關(guān)的局部地區(qū)的風(fēng)，稱為地方性風(fēng)。的風(fēng)，稱為地方性風(fēng)。主要的地方性風(fēng)有： 1.海陸風(fēng) 2.山谷風(fēng) 3.峽谷風(fēng) 4.焚風(fēng)焚 風(fēng)四、風(fēng)對飛行的影響 （一）風(fēng)對飛機起飛著陸的影響（二）風(fēng)對飛機航行的影響