略谈热力环流的形成.doc

略谈热力环流的形成、表现与影响四川省三台县第一中学李军文一、 热力环流形成的基本原理热力环流形成的原理非常简单。其基本过程如下：冷空气收缩下沉地面气压升高，高空气压降低地面冷热不均热空气膨胀上升地面气压降低，高空气压升高同一水平面出现气压差空气的水平运动：高压低压（地面冷热）二、 热力环流的气压分布规律、 从文字表现上看，“高”、“低”压上下相反；、 从实际气压高低上看，“高”、“低”压都是针对同一水平方向上的，只能在同一水平方向上作比较；、 在同一竖直方向上，气压永远是下方高于上方。三、 热力环流的等压面分布规律当地面受热均匀的时候，大气保持稳定（静止）状态，等压面与地面平行。当出现热力环流的时候，受地面冷热不均的影响，同一水平方向上出现了气压差，等压面发生了上下弯曲，具体的规律是：高压上凸（拱），低压下凹。需要强调的是，利用等压面的凹凸比较气压高低，也是针对同一水平方向上的。由于“高”“低”压在文字上表现为上下相反，因此等压面的凹凸在竖直方向上也表现为近地面与高空“上下相反”。四、 热力环流与天气、气候的关系由于热力环流中存在空气的上升和下沉运动，因此在上升的地方往往表现为阴雨天气，下沉的地方表现为晴朗天气。因此在小尺度的空间范围和时间跨度上它主要产生对不同地区的天气影响，在大的空间范围和时间跨度上则表现为不同地区的气候差异与变化。、 温差与热力环流的强弱关系由于热力环流产生的根本原因是不同地区的冷热不均，因此两地的温差越大，热力环流则越强，两地的天气与气候差异表现就越明显；反之热力环流则越弱，两地的天气与气候差异就越小。、 温差变化对热力环流及地区天气与气候的影响导致热力环流产生的两地温差变大，热力环流运动增强，两地的天气与气候差异则变大，其中主要是降水差异增大；反之两地温差变小，热力环流运动减弱，两地的天气与气候差异则变小，其中主要是降水差异变小。如果两地的温差出现了相反的情况，热力环流的运动也随之变得相反，两地的天气与气候将出现与原来相反的异常现象。五、 热力环流的常见形式及其影响、 城市热岛环流由于城市市区温度通常高于郊区即城市具有“热岛效应”，市区盛行上升气流，地面相对形成低压；郊区盛行下沉气流，形成相对的高压，近地面风由郊区吹向市区（上空则由市区吹向郊区）。由于市区以上升气流为主，郊区以下沉气流为主，通常情况下市区降雨量大于郊区，形成了相应的“雨岛效应”。 城市热岛环流促进了城市地面“浑浊”空气的扩散，带来了了郊区的新鲜空气，因此对于改善城市大气环境的质量有好处。但另一方面，由于郊区通常也是城市工业集中地区，城市热岛环流也可能将郊区工业区质量较差的空气甚至有害气体带入城市，加重城市空气的污染。因此为了趋利避害，郊区工业区的布局必须考虑城市热岛环流的范围，布局在城市热岛环流之外，同时在工业区之间建立绿化带，以利于空气的净化。、 水陆风在水与陆相接的近岸地区，比如沿海地区、沿河地区、沿湖地区，由于水陆热力差作用，往往形成昼夜方向相反的“水陆风”热力环流。白天，在太阳照射下，陆地升温比水面快，形成陆地“热”水面“冷”的情况，陆地上形成上升气流，水面上形成下沉气流，近地面风由水面吹向陆地。晚上，由于缺少太阳辐射的影响，地面气温下降。但陆地降温比水面快，从而形成陆地“冷”水面“热“的差异，爱地面风由陆地吹向水面。水陆风涉及的是沿海、沿河及沿湖近岸的小尺度空间范围与昼夜之间的短时间现象。如果将“水陆风”的空间范围扩大到大陆与大洋，时间扩大到冬季与夏季，那就形成海陆间热力差异所形成的季风，即近地面冬季风由陆地吹向海洋，夏季风由海洋吹向陆地。、 山谷风在山区，山坡与山谷或盆地之间由于升温与降温的差异，往往形成昼夜方向相反的“山谷风”热力环流。白天，在太阳照射下，山坡（图中和）升温比同一水平方向的谷地位置（图中处）要快，导致山坡处气温比同一水平方向的谷地位置高，从而形成热力环流：山坡气流上升，谷地气流下沉，近地面风由山谷吹向山坡。晚上，由于缺少太阳辐射作用，地面普遍降温。但山坡处降温比同一水平方向的谷地位置快，导致山坡比同一水平方向上的谷地位置气温低，从而形成热力环流：山坡气流下沉，谷地气流上升，近地面风由山坡吹山谷。由于在盆地或谷地受山谷风的影响，晚上容易形成上升气流，因此往往容易出现夜雨，形成多夜雨的现象。比如四川盆地有名的“巴山夜雨”就由此产生。如果将山谷风的空间尺度扩大到高原与平原之间，时间扩大到冬季与夏季，则形成特殊的高原季风：夏季，陆地上普遍升温，但高原上升温比同一水平方向上的平原上方快，温度较高，近地面风由平原吹向高原。冬季，陆地上普遍降温，但高原上降温比同一水平方向上的平原上方快，温度较低，近地面风由高原吹向平原。世界上最典型的高原季风就是青藏高原的高原季风。由于冬季高原季风由青藏高原吹向四周，在我国则由青藏高原吹向我国东部平原，与我国的冬季风方向一致，因而进一步加强了冬季风；夏季高原季风由四周吹向青藏高原，在我国则由东部平原向西吹向青藏高原，与我国的夏季风