大气运动课件

大气运动大气水平运动的原动力?水平气压梯度的大小和等压线的疏密程度?空气中风的方向并不是与G方向平行的，而是接近于相互垂直的，且也不是愈吹愈大?地转偏向力是使运动空气发生偏转的力，它总是与空气运动方向?。在北半球，它使风向?偏。地转偏向力能改变风的速度?惯性离心力在何状况下存在？摩擦力在何状况下存在？★

风——空气的水平运动称为风；空气的垂直运动称为上升气流或下沉气流。地球上大气的运动形式以水平运动最为广泛和持久。WNSENESESWNW——风是矢量，既有风向，又有风速。风向指风的来向，以16个方位或360°方位角表示。风速以m／s

或km／h表示；根据风速的大小，可将风力划分为13级（0—12级）。一、大气的水平运动（一）影响大气水平运动的四种力气压梯度力（原动力）；地转偏向力（改变方向）；惯性离心力（改变方向）；摩擦力（减速、改变方向）。◆当气压梯度存在时，作用于单位质量空气上的力，称为气压梯度力。气压梯度力可分为垂直气压梯度力和水平气压梯度力两种。1、气压梯度力◆水平气压梯度力使空气从高压区流向低压区，是大气水平运动的原动力。1007100510031001气压梯度大气压梯度小等压线疏密与气压梯度大小气压梯度水平气压梯度的大小和等压线的疏密程度成正比，等压线愈密，水平气压梯度愈大。

如果空气只受气压梯度力的作用，则应沿着空气梯度力方向作加速运动，但实际上空气中风的方向并不是与G方向平行的，而是接近于相互垂直的，且也不是愈吹愈大，这就证明还存在着一个起抑制作用的力——？。地转偏向力——由于地球转动而产生的，作用于运动空气上的力。2、地转偏向力◆指由于地球的自转而使地表上运动的物体发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个分力。水平地转偏向力为：◆地转偏向力是使运动空气发生偏转的力，它总是与空气运动方向垂直。在北半球，它使风向右偏；它的大小与风速和纬度成正比，在赤道为零，随纬度而增大，在两极达最大。◆地转偏向力只能改变风的方向，而不能改变风的速度。m：空气质量；v：风速；ω：地球自转角速度；j：地理纬度。3、惯性离心力◆离心力是指空气作曲线运动时，受到一个离开曲率中心而沿曲率半径向外的作用力。这是空气为了保持惯性方向运动而产生的，所以称为惯性离心力。它的方向与空气运动方向垂直。C—离心力；V—空气运动速度；r—曲率半径。◆在一般情况下，空气运动路径的曲率半径很大，惯性离心力远小于地转偏向力；但在空气运动速度很大而曲率半径很小时，如龙卷风、台风，离心力很大，甚至超过地转偏向力。4、摩擦力◆摩擦力指地面与空气之间，不同运动状况的空气层之间相互作用而产生的阻力。气层之间的阻力，称为内摩擦力；地面对空气的阻力，称为外摩擦力。◆摩擦力以近地面层最显著，随高度增加而迅速减弱，一般到1—2km

以上就可以忽略不计了，此高度以上气层称为自由大气。◆摩擦力方向与风向相反，使风速减小，导致地转偏向力也相应减弱。陆地表面摩擦力总是大于海洋表面。（二）自由大气中的空气运动1、地转风指自由大气中空气作等速、直线水平运动。102010101000hPa高压低压气压梯度力地转偏向力地转风——地转风出现时，地转偏向力（A）与气压梯度力（G）平衡。——地转风（Vg）风速与气压梯度（）成正比。——地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直，即平行于等压线。在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球相反，此称为白贝罗风压定律。2、梯度风◆自由大气中，当空气作曲线运动时，水平气压梯度力G、地转偏向力A和惯性离心力C三个力达到平衡时的空气水平运动，称为梯度风。LHGA、CG、CAVVGAVg北半球逆时针顺时针LH地转风梯度风解析——以北半球圆形等压线为例，在低压中，气压梯度力G指向低压中心，而地转偏向力A和惯性离心力C都指向外，而且A＋C＝G

，由于地转偏向力和惯性离心力都与风向垂直，所以梯度风的方向是沿着等压线按逆时针方向吹；在高压中则相反，G＋C＝A

，梯度风绕高压中心按顺时针吹。南半球的情况刚好相反。——梯度风的风向，也遵从白贝罗风压定律，即在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球则相反。3、风随高度的变化——热成风——气温水平梯度的存在，引起气压梯度力随高度发生变化，影响风随高度发生相应变化。由于水平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为热成风（VT）。——热成风风向与等温线平行，在北半球，背热成风而立，高温在右，低温在左，南半球则相反。——热成风的大小与气层平均水平温度梯度及气层的厚度成正比。在自由大气中，随着高度的增加，风越来越趋于热成风，如北半球中纬度对流层顶部的西风急流。4、摩擦层中空气的水平运动——在摩擦层中，空气的水平运动因受摩擦力的作用，风速减小，风向改变。如地转风斜穿等压线从高压吹向低压，梯度风斜穿等压线，低压向中心辐合，高压自中心向外辐散。——地面摩擦作用随高度减小，风速随高度增大，不断右偏，达到摩擦层顶部，最终风向与等压线平行。二、大气环流

★大气环流是指地球上具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。

（一）全球环流1、全球7个纬向气压带①赤道低压带；②极地高压带；③副热带高压带；④副极地低压带。2、经向三圈环流65°NNS30°N30°S65°SHHHHLLLEENESEWWWWWW极地高压副极地低压副热带高压赤道低压副热带高压副极地低压极地高压0°赤道低压

副热带高压

极地高压

东北

信风带

副极地低压中纬

西风带

极地高压

副极地低压副热带高压东

北

信

风

带

中

纬

西

风

带1、赤道地区空气受热膨胀上升，地面形成低压，而高空形成高压；2、极地地区空气冷却下沉，地面形成高压，高空形成低压；3、从赤道上空高压流向极地上空低压的气流受地转偏向力的影响发生偏转，到20~30°附近气流完全转达成西风，阻档了后来的气流，加上气温下降，气流下沉。形成副热带高压带。4、从南往北的暖气流与自北往南的冷气流相遇动力抬升，形成副极地低压

三圈环流的形成

地球的自转导致——-——

三圈环流的形成

假设地球没有自转——则出现“

单圈环流”

经向三圈环流①信风环流圈（Hadley环流）：分布于赤道与南北纬30°之间。高空由赤道吹向副热带高压带（西风），地面由副热带吹向赤道（信风）。②中纬度环流圈（Ferrel环流）：分布于中纬度约30°—65°地带。地面由副热带高压带吹向副极地低压带（西风），高空由副极地低压带返回。③极地环流圈：分布于高纬度约60°与极地之间地带。地面由极地高压带吹向副极地低压带（东风），高空由副极地低压带返回（西风）。

3、行星风系——行星风系是指不考虑海陆分布和地形起伏等的影响，全球性的低层盛行风带。主要包括三个盛行风带：①信风带：由副热带高压带吹向赤道。北半球为东北信风，南半球为东南信风；②盛行西风带：由副热带高压带吹向高纬地区。北半球为西南风，南半球为西北风；③极地东风带：由极地高压向外辐散形成。全球大气环流示意图（二）季风环流◆以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，称为季风。1、季风的定义1）海陆热力差异的存在：

冬季：陆地上高压盛行，海洋上低压强盛，G从陆地指向海洋，形成冬季风，寒冷、干燥。夏季：陆地上低压强盛，海洋上高压势力得到发展，G从海洋指上陆地，盛行夏季风，潮湿、暖热。地点：产生于海陆相接地带，如热带季风、副热带季风、温带季风。2、成因：对北半球而言：冬季：盛行东北季风；夏季：由于赤道低压北移，东南信风越过赤道，转向为西南季风；地点：产生于赤道和热带地区，也称赤道季风，热带季风。（2）行星风带的季节移动：地面强烈辐射冷却，形成相对冷源

冬季：蒙古高压得到加强地面受热升温，形成相对热源

夏季：印度低压得到加强

青藏高原在冬、夏季对亚欧大陆高、低气压的影响示意图

思考题：（1）为什么亚洲季风最强盛，范围最广？（2）为什么东亚是冬季风强于夏季风,而南亚（尤其是印度）季风是夏季风强于冬季风？参考答案

1、因为亚洲陆地面积最大，再加上太平洋面积也是最大，造成海陆热力差异最显著。另由于青藏高原的存在，冬季加强偏北季风，夏季加强偏南季风，因此东亚季风现象最突出。2、因为冬季，此地远离蒙古高压，北面又有青藏高原的阻挡，冬季风被减弱；而夏季印度半岛气温特高，气压特低，与南半球高压之间形成较大的气压梯度，加上青藏高原的热源作用，使南亚夏季风不但强度大而且深厚。◆世界季风区分布：其中以东亚和南亚的季风最显著。东亚季风范围广、强度大，冬季风强于夏季风。南亚季风（印度季风），夏季风强于东季风。亚洲季风区

非洲季风区

澳洲季风区

◆亚洲夏季风

南太平洋副高（澳大利亚高压）

东南信风过赤道流

西南季风

西太平洋副高（夏威夷高压）

梅雨锋

极地气团TUSRQOP亚洲低压（印度低压）

夏季风季风槽0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N西太平洋副高西南季风东南季风印度低压冬季风0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N亚洲高压东北风西北风阿留申低压◆东亚季风与南亚季风东亚季风南亚季风分布区东亚青藏高原以南（南亚、我国西南部分地区）成因巨大的海陆热力差异行星风系季节移动盛行风夏季东南风（海洋→陆地）西南风（海洋→陆地）气压变化亚洲低压切断副高，使其只保留在海上东南信风越过赤道转为西南风冬季西北风（陆地→海洋）东北风（