精品课程《气象学》课件ch5大气运动.ppt

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1、风,东风雨、西风干、南风送暖北风寒,东南风，雨太公，西北风，一空场,春风化雨,秋风扫落叶,北风刺骨,风刀霜剑,“解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜”,“不知细叶谁裁出，二月春风似剪刀”,风调雨顺、风风雨雨、风和日丽,清风明月,风轻云淡,凄风苦雨,风言风语,问讯南来北往的风,青春不解风情,不懂风情风华正茂,风流千古风情万种,捕风捉影,第五章 气压和风,主要内容,一、气压、气压场,二、空气的水平运动风,三、地方性风,四、行星风大气环流,一、气压、气压场,风的形成热力环流,气压,气压场,热区,冷区,热力环流图示,A,D,B,D,C,空气柱,热,冷,空气柱,气压低,气压高,气压高,地面,气

2、压低,国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa）1hPa100Pa100Nm2 标准大气压（0，45NS，海平面上）P0760mm汞柱1013.25hPa,气压（大气压强）P,单位面积上所受到的大气压力。单位面积上空气柱的重量。,气压的单位,地表面气压的分布情况称为气压场。在空间范围内的气压分布情况为空间气压场。某一水平面的气压分布情况称为水平气压场。了解气压场的基本型式和空间结构，对于进行天气预报是一个非常重要的依据。,气压场：,水平气压场：,表示气压的水平分布,海平面水平气压,高空水平气压,水平气压场基本型式：,高压、高压脊、低压、低压槽,用等压线表示,用等高线表示,（等压

3、线和等高面）,气压相等的各点的连线，称为等压线。将同一时刻各个气象台、站所观测到的海平面气压值填在一张海平面高度的地图上，然后用平滑的曲线把气压相等的点连结起来，就可用等压线的不同形式表示海平面的气压分布状况。这种图，称为等高面图。,海平面水平气压,7月海平面气压形势,1月海平面气压形势,（等高线和等压面）,在空间的每一点都有一个气压值，如果把所有气压相同的点连接起来，就形成一个等压面。由于同一高度上各地的气压不等，气压在空间的分布，就象山丘一样起伏不平。在同一高度上，气压比四周高的地方，等压面上凸，而且气愈高的地方等压面上凸的愈厉害；气压比周围低的地方，等压面上凹，而且气压愈低，等压面下凹的

4、愈厉害。因此，等压面的起伏形势和该面附近等高面上气压的分布形势相对应。,高空水平气压,理想条件下等压面为平面,500hpa气压形势图,二、空气的水平运动风,摩擦层空气水平运动规律,自由大气中空气水平运动规律,地转风、梯度风,摩擦风,离地面约1km以上大气，不受地面影响,离地面约1km以内大气，受地面影响,高层大气运动规律,低层大气运动规律,地转风,气压梯度力G,地转力A,和,平衡时的风,气压梯度力G,F1,F2,地转(偏向)力,由于地球自转而产生的惯性力,只使风向偏转不改变风速,北半球向右偏转,南半球向左偏转,纬度越高地转力越大赤道为0,风速越大地转力越大,eg,赤道1675 km/h,北纬5

5、0 1077 km/h,北半球向右偏转,始终向右,A,南半球向左偏转,始终向左,A,V1,V2,V3,A1,A2,A3,G,G,G,P1 高,P2,P3,P4低,在G作用下，作加速运动,速度越大，A越大,A、G达到平衡时，作匀速运动,即形成地转风,P1气压高,P2,P3,P4气压低,风向和等压线平行背风而立，右边气压高，左边气压低气压梯度越大，风越大,P1气压高,P2,P3,P4气压低,地转风运动规律,摩擦风,气压梯度力、地转力、摩擦力三力平衡时的风,由于摩擦力的作用，风速要小一些，因而风向不能偏转到地转风的程度,风速随高度增大,P1高,P2低,风向与等压线的夹角，取决摩擦力的大小，大则角度大

6、，小则小，没有则为0，即成为地转风,摩擦风运动规律,梯度风高层，梯度力、地转力、惯性离心力三力平衡时的风,相同气压梯度下，高压中风更大,高空气压场的基本型式（气压系统）,小结,空气在气压梯度力的作用下开始运动，之后受到其它力的作用，形成不同的风。,三、地方性风,海陆风山谷风峡谷风焚风,海陆风,陆地升温、降温快，海洋慢，产生温差，形成风。,以一日为周期，为海陆风。白天吹海风，夜间吹陆风。,以一年为周期，为季风。夏季吹海洋季风，冬季吹大陆季风。,不同的风带来不同的天气、气候。,水风、陆风,“城市热岛”城市风、乡村风,影响因素,海风陆风,海陆风产生是陆地温度的变化,气层变稳定,白天陆地升温,气层不稳

7、定,对流,影响高度高,夜间陆地降温,影响高度低,山谷风,谷风（上坡风）,山风（下坡风）,山谷风的形成,山谷风的影响因素,山谷风与山地气候、小气候,山谷,山顶,山顶,谷风,白天,山谷,山顶,山顶,山风,夜间,山谷风,A,B,C,白天，A、B点温度升高比C点快，产生温差，形谷风（上坡风）,山谷风,A,B,C,夜间，A、B点温度降低比C点快，产生温差，形山风（下坡风）,山川之气,云的位置,谷风强于山风？,汉中有一地名 升仙村，据说有股仙气定时出现在山口，上午进，晚上某个时候出来，经常 如此。此地离淮河以北很远，按常理不能种柑，但却有2000多年的种植历 史了。依山伴水,峡谷风,新彊达坂“百里风区”云

8、南大理“风花雪月”台湾海峡风口浪尖,一年一场风从春刮到冬,焚风,暧湿气流在迎风坡上升、降温、降水在背风坡下沉、增温形成高温、干燥气流对某些地方的天气、气候有重要影响,重力风,迎风侧气流上升，湿绝热降温，水气凝结，成云致雨,背风侧气流下沉，干绝热升温，成为干、热气流,天气、气候干热,植被沙漠,天气、气候温湿,植被森林,释放热量降温较少,增温多,促,抑,调和,四、行星风大气环流,单圈环流,三圈环流,形成过程,季节性位移,海陆分布的影响,大气环流对世界气候有重大影响,单圈环流,假设：地表均匀地球不转,地球转：三圈环流,三圈环流,由于地转力的作用，赤道上空流向极地的气流在30度处转变为西风，使空气堆积

9、，从而形成环绕地球表面的副热带高压带。,赤道上空,副热带,赤道地区因有空气流出，形成赤道低压带。,两极因寒冷而形成极地高压带。,在极地高压带和副热带高压带之间，必然存在一个相对低压带，即副极地相对低压带。,高低气压带之间形成风带,三风四带,东北信风带,东南信风带,西风带,西风带,极地东风带,极地东风带,赤道无风带,副热带无风带,风带和气压带会随季节而南北移动,季节性位移,例如，辐合带的移动,海陆分布的影响,夏季南半球东南信风越过赤道后转为西南信风，热带辐合带由西南风和东北风辐合。冬季北半球东北信风越过赤道转为西北信风，辐合带由西北风和东南风辐合。,赤道辐合带（热带辐合带）,东北信风,东南信风,

10、辐合带平均位置,赤道,热带辐合带,东南信风,西南信风,东北信风,夏季辐合带北移,赤道,热带辐合带,东北信风,西北风,东南信风,冬季辐合带南移,热带气候深受辐合带移动的影响,其它的风带、气压带也会相应移动,大气环流对世界气候有重大影响,1.气压、气压场、水平气压场、垂直气压场。水平气压场的基本类型？地面和高空的水平气压场如何表示？2.热力环流是如何形成的？3.空气水平运动的最初动力是什么？水平方向主要受哪几个力有作用、各有哪些特点？4.自由大气指什么？自由大气中空气的水平运动规律？5.近地气层（縻擦层）中空气水平运动规律是什么？6.为什么说空气的上升运动是云雨形成的关键环节？7.干绝热变化、干绝热温度直减率、湿绝热变化、大气层温度梯度？8.大气稳定度？主要与什么因素有关？大气层稳定与不稳定有何意义？逆温层？9.焚风？如何形成？10.大气三圈环流是如何形成的？有哪些气压带和风带？季节性位移？11.季风、海陆风、山谷风环流是如何形成的？,