第五章 氣壓與風

1、 內(nèi) 容 第一節(jié)第一節(jié) 氣壓與氣壓系統(tǒng)氣壓與氣壓系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 作用于空氣的力作用于空氣的力 第三節(jié)第三節(jié) 空氣的運動空氣的運動風風 第四節(jié)第四節(jié) 大氣環(huán)流、季風、地方性風大氣環(huán)流、季風、地方性風 第五節(jié)第五節(jié) 風與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 第一節(jié)第一節(jié) 氣壓與氣壓系統(tǒng)氣壓與氣壓系統(tǒng) 1. 氣壓及其單位 2. 氣壓場及氣壓系統(tǒng)2.1 等壓面、等高面、等壓線、等高線2.2 氣壓系統(tǒng) 2.2.1 低壓系統(tǒng)、低壓槽、槽線 2.2.2 高壓系統(tǒng)、高壓脊、脊線 2.2.3 鞍形場大氣壓大氣壓：單位面積上空氣柱的重量，簡稱氣壓。1hPa1mb0.75mmHg氣壓的單位氣壓的單位：用帕斯卡（Pa）或百帕（h

2、Pa），習慣上用百帕表示。以前也用毫巴（mb）或毫米汞高（mmHg）表示，它們換算關(guān)系為：大氣壓分布特點：1. 水平方向分布不均勻；2. 垂直方向，隨著高度的增加大氣壓逐漸減小；3. 有日變化和年變化規(guī)律。等壓面等壓面：空間大氣壓相等的點構(gòu)成的面。形狀類似地表，但其為連續(xù)的面。等高面等高面：空間位勢高度相等的點構(gòu)成的面。等壓線等壓線：一組等壓面與同一等高面形成一組交線，每根交線為一等壓線。等高線等高線：一組等高面與同一等壓面形成一組交線，每根交線為一等高線。幾個概念壓高公式：壓高公式：ZZ2Z118400（1+t）log（P1/P2） 1/273 t （td+tu）/ 2通過測量，已知某山的山

3、腳的溫度為通過測量，已知某山的山腳的溫度為25.725.7，氣壓為，氣壓為1005.5hPa1005.5hPa，山頂處氣溫，山頂處氣溫14.314.3，氣壓，氣壓855.5hPa855.5hPa，計算此，計算此山的相對高度。山的相對高度。解：t（tdtu）/ 2（25.7+14.3）/ 220.0 Z18400（1+20/273）log(1005.5/855.5) 1385.6(m)氣壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)v高壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)：中心氣壓高，四周氣壓低，閉合的等壓線構(gòu)成的氣壓系統(tǒng)。又稱反氣旋。v高壓脊高壓脊：高壓系統(tǒng)向外延伸的部分，中心氣壓高，四周氣壓低，等壓線不閉合。等壓線曲率最大的點的連線稱作脊線。v

4、低壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)：中心氣壓低，四周氣壓高，閉合的等壓線構(gòu)成的氣壓系統(tǒng)。又稱氣旋。v低壓槽低壓槽：低壓系統(tǒng)向外延伸的部分，中心氣壓低，四周氣壓高，等壓線不閉合。等壓線曲率最大的點的連線稱作槽線。v鞍形場鞍形場：兩高兩低氣壓系統(tǒng)相對形成的特殊氣壓系統(tǒng)，等壓面形似馬鞍，稱鞍形場。圖第二節(jié) 作用于空氣的力v水平氣壓梯度力v水平地轉(zhuǎn)偏向力v慣性離心力v摩擦力水平方向由高壓指向低壓的力，與等壓線垂直，大小為-1P/n，等壓線越密集，該力越大。水平氣壓梯度力為空氣運動的原始動力。非慣性系統(tǒng)中的假想力。A2Vsin，方向與線速度方向垂直，在北半球指向運動方向的右方，南半球為左方。（1）靜止的物體不受水平地轉(zhuǎn)偏

5、向力的影響；（2）赤道的水平地轉(zhuǎn)偏向力為0，緯度越高，受力越大；物體作曲線運動時受到慣性離心力的作用。C2RV2/R，方向為與線速度方向垂直，指向彎曲的反方向。相對運動的物體之間的作用力，f-KV，方向與V相反。高低VA第三節(jié)第三節(jié) 空氣的運動空氣的運動風風形成空氣運動的根本原因為：水平方向溫度不均勻，而其直接原因為水平方向氣壓的不均勻。自由大氣中空氣的運動地轉(zhuǎn)風 等壓線平直的氣壓場中，由水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力共同作用而形成的空氣運動模式。梯度風等壓線不平行的氣壓場中，由水平氣壓梯度力、水平地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力三力共同作用下空氣的運動模式。風壓定律背風而立，高壓在右，低壓在左。摩擦層

6、空氣的運動空氣運動模式風壓定律背風而立，高壓在右后方，低壓在左前方。低低高高地轉(zhuǎn)風的形成梯度風形成模式圖低高GAf摩擦層中地轉(zhuǎn)風摩擦層中地轉(zhuǎn)風摩擦層中梯度風摩擦層中梯度風第四節(jié) 大氣環(huán)流、季風、地方性風 大氣環(huán)流：地球表面各種規(guī)模（尺度）的空氣運動總體表現(xiàn)稱大氣環(huán)流。 形成大氣環(huán)流的原因：1.太陽輻射在地球表面分布的不均勻；2.地球的自轉(zhuǎn)對運動著的空氣的偏轉(zhuǎn)作用；3.地球表面的不均勻，主要是大尺度的海洋陸地的熱力差異；4.其它因素； 大氣環(huán)流模式：單圈環(huán)流：只考慮原因1時的大氣運動模式；三圈環(huán)流：只考慮原因1、2時的大氣運動模式；地面ABCD低緯高緯熱冷低高等壓面單圈環(huán)流形成示意圖大氣垂直運動

7、地表冷熱不均同一水平面氣壓差異（近地面氣壓高低）太陽輻射？大氣水平運動低緯高緯熱冷（近地面風）北半球單圈環(huán)流模式赤道極 地北半球熱力環(huán)流（單圈）熱熱冷高壓低壓低壓30N60N90N0低緯上空北半球三圈環(huán)流赤道低氣壓帶極地高氣壓帶副熱帶高氣壓帶副極地低氣壓帶30N060N90N30S60S90S赤道低氣壓帶極地高氣壓帶副極地低氣壓帶副熱帶高氣壓帶副熱帶高氣壓帶副極地低氣壓帶極地高氣壓帶極地東風帶極地東風帶西 風 帶西 風 帶東 北 信 風 帶東 南 信 風 帶全球氣壓帶風帶模式圖30N060N90N30S60S90S赤道低氣壓帶極地高氣壓帶副極地低氣壓帶副熱帶高氣壓帶副熱帶高氣壓帶副極地低氣壓帶

8、極地高氣壓帶 海陸分布對大氣環(huán)流的影響海陸分布對大氣環(huán)流的影響1 1、海陸熱力差異、海陸熱力差異：溫度溫度氣壓氣壓夏季夏季冬季冬季陸地 海洋低壓低壓高壓高壓低低高高陸地 海洋海陸高低氣壓中心形成的原因海陸高低氣壓中心形成的原因 海陸熱力性質(zhì)差異海陸熱力性質(zhì)差異副副 極極 地地 低低 氣氣 壓壓 帶帶副副 極極 地地 低低 氣氣 壓壓 帶帶副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶副副 熱熱 帶帶 高高 氣氣 壓壓 帶帶極極 地地 高高 氣氣 壓壓 帶帶極極 地地 高高 氣氣 帶帶303030303030303060606060909090900 0赤赤 道道 低低 氣氣 壓壓 帶帶 北半球夏季北

9、半球夏季高高低低高高低低亞洲低壓亞洲低壓（印度低壓）（印度低壓）夏威夷高壓夏威夷高壓北太平洋高壓北太平洋高壓亞速爾高壓亞速爾高壓（北大西洋高壓）（北大西洋高壓）7月份海平面等壓線分布月份海平面等壓線分布30303030 6060北半球的北半球的副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶被亞洲大陸上的被亞洲大陸上的熱低壓熱低壓切斷切斷返回3 3、季風環(huán)流的類型：、季風環(huán)流的類型： 類型類型源地源地風向風向性質(zhì)性質(zhì)成因成因東亞東亞季風季風冬季風冬季風夏季風夏季風南亞南亞季風季風冬季風冬季風夏季風夏季風亞洲高壓亞洲高壓西北風西北風寒冷干燥寒冷干燥 夏威夷高壓夏威夷高壓 東南風東南風溫暖濕潤溫暖濕潤海陸熱力海陸熱力性質(zhì)

10、差異性質(zhì)差異亞洲高壓亞洲高壓南印度洋南印度洋東北風東北風干燥干燥西南風西南風濕潤濕潤氣壓帶風帶氣壓帶風帶的季節(jié)移動的季節(jié)移動高氣壓高氣壓FF低氣壓低氣壓 0印度低壓印度低壓夏威夷高壓夏威夷高壓高氣壓高氣壓1 1月月7 7月月低壓低壓海陸熱力海陸熱力性質(zhì)差異性質(zhì)差異地方性風專題講座制作：陳文昌 B0407033 馬德勇 B0407010 蔡呂勝 B0307013地方性風 1.海陸風 2.山谷風 3.焚風 4.峽谷風 地方性風是由于局部地表受熱不均引起的，主要地方性風有： 1海陸風 在沿海地區(qū)發(fā)生的晝夜間有風向轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的風，稱為海陸風。 1). 白天，風從海上吹向陸地，稱為海風。 2). 夜間，風

11、從陸地吹向海洋，稱為陸風。 晝間地表受熱后，陸地增溫比海面快，出現(xiàn)由海洋指向陸地的氣壓梯度，在下層形成由海洋吹向陸地的海風； 海風一般在811時開始出現(xiàn)，午后1315時最強，以后逐步減弱。最大風速可達56米秒，伸人陸地最遠距離可達50千米左右，垂直厚度可達12千米。 入夜后，陸地表面輻射冷卻比海面快，使地面氣溫低于海面，出現(xiàn)與日間相反的熱力環(huán)流，下層風由陸地吹向海洋，形成陸風。 陸風速度一般為12米秒，伸入海洋的距離不到10千米，厚度為200300米。2山谷風 在山區(qū)出現(xiàn)的隨晝夜交替而轉(zhuǎn)換風向的風。沒有強的氣壓系統(tǒng)活動時，在山區(qū)，白天地面風從谷地吹向山坡，稱為谷風；夜晚，風從山坡吹向谷地，稱為

12、山風。 白天山坡上增溫快，而山谷中同高度上的空氣溫度由于離地面遠而增溫慢，造成水平方向的溫差，產(chǎn)生環(huán)流，使風由谷地沿山坡向上吹，形成谷風。 夜間山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響降溫快，而山谷中間同一高度上的空氣因離地面遠而降溫慢，冷空氣沿山坡下沉，產(chǎn)生了與白天相反的環(huán)流，形成山風。 3.焚風 氣流越過山嶺后，在背風坡絕熱下沉形成的干而熱的風，稱焚風 。 空氣在沿山坡運動時，可以把它看成是在做垂直運動，空氣的這種運動過程常常是絕熱進行的，即每上升100米溫度降低1，每下降100米溫度升高1，當它上升到凝結(jié)高度以后，水汽凝結(jié)時會釋放出一部分潛熱，使得空氣每上升100米降低1改變?yōu)榻档?.6，這樣就為焚風的形成構(gòu)成了有利條件。 例如：有一氣流，要翻越一座高度為4000米的山脈，假定其越山前溫度為15，凝結(jié)高度為1000米，由于在凝結(jié)高度以下空氣每