上能兴云致雨,下可影响世界环境,大气运动能有这样的特技方向气压气流环流等压线

大气中热量和水的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动的能量来源于太阳辐射。各种纬度获得的太阳辐射能量多少不均,造成高低纬度间温度的差异,从而引起大气运动。大气的运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉;大气的水平运动即是风。

热力环流

由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。他是大气运动的一种最简单的形式。

如下图,A地面受热多,近地面空气膨胀上升,到上空聚集起来,使上空的空气密度增大,形成高气压;BC两地受热少,空气冷却收缩下沉,上空的空气密度减小,形成低气压。于是,在上空,空气便从气压高的A地方向气压低的B、C地方两地扩散。

在近地面,A地空气上升后向外流出,这就使A地接近地面的空气密度减小,形成低气压;B、C两地因有下沉气流,近地面的空气密度增大,形成高气压。于是,近面的空气又从B、C两地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成热力环流。

综上所述,近地面空气的受热或冷却,引起气流的上升或下沉。空气的上升或下沉,导致同一水平面上气压的差异,气压的差异又形成大气的水平运动。

大气的水平运动——风

地面受热不均,使同一水平面上产生了气压差异。我们把单位距离间的气压差叫做气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度,就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力,这个力称为水平气压梯度力。在这个力的作用下,大气由高气压区向低气压区作水平运动,这就形成了风。可见水平气压梯度力是形成风的直接原因。

水平气压梯度力垂直于等压线,并指向低气压(如下图)。如果没有其他外力的影响,风向应该与气压梯度力的方向一致,即方向垂直于等压线。但是,当风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向,北半球向右偏转,南半球向左偏转。地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度。高空大气中的风向,是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。

近地面的风,还受摩擦力的影响。摩擦力是指地面与空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用,可减小风速。近地面大气中的风向,是气压梯度力、地转偏向力与摩擦力共同作用的结果,风向与等压线之间形成一个夹角(如下图)。

在实际的海平面等压线分布图上,等压线是弯曲的,形成一个个低压和高压中心。风向与前面所述的规律一样,在北半球近地面大气中,低压中的空气,在气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下按逆时针方向旋转辐合;高压中的空气,在气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,按顺时针方向旋转辐散。

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