[理化生]大气运动-王绍宗.ppt

终年受西风带控制温带海洋性气候 特点：终年温和湿润 大气环流是气候形成的一个重要因素，但不是惟一的因素。而是太阳辐射、大气环流、海陆分布、地形、洋流等因素综合影响的结果。 物教1001王绍宗 地球与空间科学 第二节 大气运动和天气 一、大气运动的力 1、气压梯度力与气压场 2、地转偏向力 3、摩擦力和惯性离心力 二、大气环流 1、总论 2、三圈环流 3、季风环流 4、大型地形对大气环流和动力的双重干扰 1.气压：单位面积上大气柱的质量。 2.等压面：空间气压值相等的各点组成的面。 假设：地面受热均匀，形成的等压面如下： 海拔越高， 气压越____ 地面 高空 低 1.气压梯度力与气压场 一、几个概念 3.水平气压梯度：单位距离上的气压差叫做气压梯度。 4.水平气压梯度力：促使空气从高压流向低压的力。 （百帕） 1000 1005 1010 水平气压梯度力的特点： 1）.垂直于等压线 2）.从高压指向低压 水平气压梯度力是形成风的直接原因。 等压线 概念：天气所在水平面上气压相等的各点的连线，即相等气压线的集合。 等压线特点： 等压线疏密程度体现气压梯度力的大小 即单位距离内气压差较大，气压梯度力较大，单位梯度力较大处一般风力较大；反之则小。 等压线 2、地转偏向力 形成：地球自转的一种效应。 地球自转的角速度分为垂直和水平两个方向的分量，水平方向分量对地球上任何作水平运动的物体产生一个与其运动方向相垂直的作用力。 m 为运动物体质量；v 为物体水平运动速度；w 为地球自转角速度，为0.000073 弧度/秒；j为地理纬度。 大小：F＝2mvwsinj 生活实例 ： 在北半球，由于地转偏向力作用于右侧，所以人们常发现右鞋磨损比左鞋要多些；而南半球由于地转偏向力作用于左侧，所以左鞋磨损比右鞋要多些。 水平气压 梯度力 地转偏向力 a.北半球向右偏， 南半球向左偏； b.垂直于空气的运动 方向(即风向)； c.由低纬向 高纬增大； 地转偏向力特点： d.不改变风速大小， 只是风向偏转 （北半球） （百帕） 1000 1005 1010 3、摩擦力与惯性离心力 摩擦力与惯性离心力也是空气一旦运动才发生的力。其作用效果不如地转偏向力普遍。 以1.5km为分界其下为摩擦层，其上为自由层。 惯性离心力是大气做曲线运动时所受到的力。 大小有大气运动曲率决定 地转偏向力 （百帕） 1000 1005 1010 （北半球） 风向 地面摩擦力 请依据图中风向，画出空气运动时的受力情况 水平气压 梯度力 地面摩擦力与空气运动方向相反。 水平气压梯度力 地转偏向力 (使风向垂直于等压线) (使北半球风向右偏, 南半球风向左偏) 地面摩擦力 大气作水平运动所受作用力 二力平衡,风向平行于等压线 三种力共同作用下,风向斜穿等压线 （与空气的运动方向相反） 空气产生水平 运动的原动力 1、总论 大气环流 尺度名称 大尺度 行星尺度 平均范围 天气尺度 持续时间 主要运动系统 中尺度 小尺度 大气环流 气旋、反气旋、锋、台风等 龙卷风、飓风等 雷暴、对流单体等 一周左右 3—5天 ≤1天 1小时左右 ≥1000km 100—1000km 10—100km 10km 主要天气系统 大气环流的基本格局： 水平方向 表现为叠加着1000km以上尺度波动的环绕全球的行星风带 竖直方向 表现为行星尺度的大型对流 主导大气环流形成的因素： 1、行星尺度的热力不均匀（纬度差异和海陆差异）导致的大尺度气压分布。 2、地转偏向力的调制 3、大型地形的限制或影响 2、以三圈环流为主要内容的大气环流格局 三圈环流 指南半球在水平面和竖直各有三个行星尺度的环流圈。 导致三圈环流的主导因素: 1、地球热力的纬度差异 2、地转偏向力 0o 30oS 60oS 90oS 30oN 60oN 90oN 赤道低压带 副热带高压带 副热带高压带 副极地低压带 副极地低压带 极地高压带 极地高压带 东北信风带 盛行西风带 极地东风带 极地东风带 盛行西风带 东南信风带 全球气压带 高压低压相间差 一撇一捺向低压 赤 道 低 压 带 极地高压带 副热带高压带 东北信风带 1 2 副极地低压带 中纬西风带 极地东风带 3 5 低纬环流 中纬环流 高纬环流 上升 下沉 下沉 4 6 上升 考虑地表均一、地球自转、太阳直射点在赤道上 -- 三圈环流 a、低纬度环流形成 讨论一下： 在赤道地区，空气受热上升，形成赤道附近地面气压较低、高空气压较高的局面，高空空气因而向高纬度流动。但流动过程不