内容正文:
第三章 大气的运动
第一节 气压带、风带的形成与移动
第一课时 大气的水平运动
导入:风是怎么形成的?“马纬度”附近为什么接连几周平静无风?
大气的水平运动;受副热带高气压带控制(下沉气流),没有水平运动,形成无风带。
有风带-信风带(很讲信用,这是在中文中被翻译成“信风”的原因。 西方古代商人们常借助信风吹送,往来于海上进行贸易,在航海路线上,为了确保安全,常选择稳定的信风带航线,而不走多风暴的西风航线,故把信风带称为“贸易风”)
【知识回顾】大气热力环流(风的形成原理)
冷热不均—大气垂直运动—水平面气压差异—大气水平运动
一、基本概念
1.风:大气的水平运动。
2.气压梯度:单位距离间的气压差。
3.水平气压梯度力: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。(形成风的直接原因)
二、影响大气水平运动的力
(一)水平气压梯度力
方向:垂直等压线、高压指向低压
大小:与气压梯度成正比
对风的影响:(风速)等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;(风向)由高压指向低压
(二)地转偏向力
方向:垂直于风向,偏向:北右南左
大小:纬度越高,风速越大,偏转角度越大
对风的影响:(风速)不改变风速度大小;(风向)只改变运动方向,
(三)摩擦力
方向:与风向相反
大小:与下垫面状况有关,例如:林地>草地>裸地>水面。高空不考虑,近地面影响大
对风的影响:既改变风向又改变风速,摩擦力越大风速越小
三、风的受力状况及风向
图示
受力状况
风向
风压规律
理想风向
只受F水平气压梯度力
垂直于 等压线 ,指向低压
摩擦力越大,风向与等压线的夹角越大;随着海拔的升高,风向与 等压线的夹角越来越小
高空风向
受F和P(地转偏向力)共同影响
风向与等压线平行
近地面
风向
受F、P和f摩擦力共同影响
风向与等压线之间成一夹角,由高压指向低压
四、风向与风速的判读
1.风向绘制:在等压线图中画某点的风向
· 在弯曲等压线图上,确定任一地点的风向,可按以下步骤进行:
第一步:过该点做等压线的切线;
第二步:做切线的垂线,由高压指向低压,表示水平气压梯度力的方向;
第三步:确定南、北半球后,高空或近地面;
第四步:面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°~45°角画出实线箭头,即为经过这点的风向。
2、风向:风来的方向。
3、表示方法:(1)箭头法;
(2)风的天气符号(风矢)既能表示风向,也能表示风力。
风的天气符号由风杆和风尾组成,风杆(长线段).上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速,一横表示风力二级,最多三横,就是六级,风力再大就用风旗表示。
(3)风频玫瑰图
(4)风向袋:风从口袋口进入锥底指示风的去向
(5)风向标:箭头永远指向风的来源
(6)新月形沙丘(缓坡-迎风坡)、旗形树(树枝展开方向与风的来向相反)
(二)风速
1、风速的判断
①在同一幅等压线分布图上,等压距(相邻两条等压线数值差)相同,则等压线密集的地方,水平气压梯度力大,风速大;反之,风速小。
②相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位实地距离间的等压线就越密集,则风力越大;反之,风力越小。
③相同图幅、相同比例尺的地图相比,等压距越大,水平气压梯度力越大,风力越大;反之,风力越小。
④在水平气压梯度力相同的情况下,摩擦力越小,风速就越大;反之,就越小。如海面上的风力大于沿海陆地,内陆荒漠地区的风力大于绿洲。
2、影响风速的因素
(1)温差: (冬季)温差大,水平气压梯度力大,风力大。
(2)大气环流:受风带控制下,风力大(如盛行西风带控制,风力大);受气压带控制下,风力小或无风。
(3)风源:靠近冬季风源地,风力大。如我国西北地区距冬季风源地近,冬季风力大。
(4)看摩擦力大小
①平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大,如内蒙古高原;风由陆地吹向海面或湖面,摩擦力变小,风力变大。
②摩擦力随海拔变化,随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,故风速增大,风向受地转偏向力影响增大,北半球风向逐渐向右偏转,南半球逐渐向左偏转。
(5)植被多少,植被茂密,阻力大,风力小;植被稀疏,阻力小,风力大。
(6)地形:
①迎风坡,风力大;背风坡,风力小。
②地形平坦,无山地阻挡,风力大;有山脉阻挡,风力小。
③狭管效应:峡谷处;风口、隘口;山谷(河谷)延伸与风向一致,风力大。
地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风。
【等压线的判读与应用】
(1)低压