3-空气的水平运动(共54张)

地转风
由气压梯度(tīdù)力与地转偏向力相平 衡而形成的风，称为地转风。
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自由(zìyóu)大气中的风压定理
风沿着等压线吹，在北半球背风而 立，高压在右，低压在左，等压线 越密，风速越大。
南半球风的运动方向与北半球相反。
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自由大气中低压(dīyā)区和高压区的 风
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风的16个方位 表示 (fāngwèi)
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风速(fēnɡ sù)
风速是指单位时间内空气微团的水平位 移，常用的风速单位是： 米/秒（m/s）， 千米/小时（km/h），
海里/小时（nm/h）也称为节（KT）
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2.风的测量(cèliáng)
（1）仪器测量
1 烟能表示风向
2 人面感觉有风，树叶有微响
3 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开
4 能吹起地面灰尘及纸张，小树枝摇动
5 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波
6 大树枝摇动，电线呼呼有声，张伞困难
7 全树摇动，大树枝下弯，迎风步行不便
8 可折坏树枝，迎风步行感觉阻力甚大
9 烟囱及平屋房顶受到破坏，小屋受破坏
10 陆上少见，可使树木拔起，建筑物吹坏
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北半球摩擦层中风随高度(gāodù)变化示意 图
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2.摩擦(mócā)层中风的日变 化
白天，近地面的风风速增大，风向向右偏 转，上层风的变化则相反。
晚上，下层风风速减小，风向向左偏转， 上层风速增大，风向右偏转。
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3.摩擦(mócā)层中风的阵性
摩擦层是指从地面到1500米 高度的气层
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图2-10 摩擦(mócā)层中风的形成
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摩擦(mócā)层中的风压定理
摩擦层中的风压定理： 风斜穿等压线吹，在北半球背风而
立，高压在右后方，低压在左前方， 等压线越密，风速越大。
南半球风的运动方向与北半球相反
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风随高度(gāodù)的变化
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热成风(chéngfēng)
定义：由气温的水平差异而形成的风称 为热成风。
规律：风沿着等温线吹，在北半球背热 成风而立，高温在右，低温在左 等温线越密，风速越大。
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西风 急流的形成 (xīfēng)
由于北半球南高北低的温度分布，热成 风为西风，高度越高，风速越大。上升 到一定高度后，就可能形成西风急流。
P P S F
Gn
N
N S
V
水平气压梯度可以表示单位体积的 空气块受到的水平静压力
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水平气压梯度力的大小(dàxiǎo)和方 向
G
1
P
N
大小：与水平气压梯度成正比，与空气 密度成反比
方向：垂直于等压线由高压指向低压
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2.地转偏向 力 (piānxiàng)
摩擦层大气中作曲线运动(qǔ xiàn yùn 的空 dònɡ) 气块
低压附近的风是沿逆时针方向向内吹
高压附近的风是沿顺时针方向向外吹
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风压定理的应用
已知气压场，判断(pànduàn)风场（摩擦层） 第33页，共54页。
已知气压场，判断风场（自由(zìyóu)大气）
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（一）形成 风的力 (xíngchéng)
1 水平气压梯度力
2 地转偏向力 3 摩擦力 4 惯性离心力
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1.水平气压(qìyā)梯度力
由水平气压梯度引起的作用在单 位质量空气上的压力差就是水平 气压梯度力
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水平气压梯度(tī 的意义 dù)
3.摩擦层中风的变化方式有哪些，变 化原因是什么？
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13.9~17.1 15.5 50~61
17.2~20.7 19.0 62~74
20.8~24.4 22.6 75~88
24.5~28.4 26.5 89~102
28.5~32.6 30.6 103~117
32.7~36.9 34.8 118~133
二、风的形成(xíngchéng)
（一）形成风的力 （二）风的形成及风压定理
11 陆上很少，有则必有重大损毁
12 陆上绝少，其摧毁极大
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相当风速
m/s
范围
中数
km/h
0.0~0.2 0.1
小于1
0.3~1.5 0.9
1~5
1.6~3.3 2.5
6~11
3.4~5.4 4.4 12~19
5.5~7.9 6.7
20~28
8.0~10.7 9.4
29~38
10.8~13.8 12.3 39~49
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（三）地方性风
一些特殊的地理条件(tiáojiàn)也会对局地空气运 动产生影响，形成与地方性特点有关的局部 地区的风，称为地方性风。 主要的地方性风有：
1.海陆风
2.山谷风
3.峡谷风
4.焚风
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焚风
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四、风对飞行 的影响 (fēixíng)
三、风 的 变 化
（一）摩擦层中风的变化(biànhuà)
（二）自由大气中风的变化
（三）地方性风
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（一）摩擦(mócā)层中风的变化
1.风随高度的变化
2.日变化
3.风的阵性
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1.摩擦(mócā)层中风随高度的变化
在北半球随高度增加，风速增 大，风向右偏。南半球风向变 化相反。
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3.摩擦力
空气在近地面运动时，地表对空气
产生的阻碍(zǔ ài)作用即摩擦力。
摩擦力可表示为：
R KV
式中K为摩擦系数，它取决于地表 的粗糙程度；负号表示R与V的方向 总是相反的。
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4.惯性 离心力 (guànxìng)
空气在地球表面上作圆周运动时要受到惯性 离心力的作用。
第一章 大气 的状态 (dàqì) 及其运动
第三节
空气的水平运动
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主要内容
一、风的表示和测量
二、风的形成(xíngchéng) 三、风的变化 四、风对飞行的影响
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一、风的表示 和测量 (biǎoshì)
1.风的表示
气象上的风向是指
风的来向，
常用360°或16个方位来 表示
风向风速仪、 测风气球、 风袋、
多普勒测风雷达等。
第6页，共54页。
风 向 风 速 仪
第7页，共54页。
测风气 球 (fēngqì)
风袋
第8页，共54页。
多 普 勒 测 风 雷 达
第9页，共54页。
目视估计-- 2.
风力 等级表 (fēnglì)
第10页，共54页。
风力 等级
陆地地物象征
0 静，烟直上
乱流涡旋随大范围基本气流一 起运动，引起局地风向不断改 变，风速时大时小，形成风的 阵性。
第40页，共54页。
阵风 的形成 (zhèn fēnɡ)
第41页，共54页。
（二）自由大气(dàqì)中风的变化
1.自由大气中风随高度变化的原因
由于第26页，共54页。
结论
北半球低压区空气逆时针旋转
(xuánzhuǎn)
高压区空气顺时针旋转
第27页，共54页。
应用
在北半球穿过低压(dīyā)区飞行，先碰 到左侧风，后碰到右侧风。
在北半球穿过高压区飞行，先碰到 右侧风，后碰到左侧风。
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2.摩擦层中风的形成(xíngchéng)及风压 定理
定义：由地球自转引起的使相对于 地球运动的物体偏离原来运
动方向的力
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地球 旋转的作用 (dìqiú)
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地转偏向 力的大小和方向 (piānxiàng)
地转偏向力的大小：
A 2V sin
地转偏向力的方向垂直于物体运动 的方向，在北半球指向右，在南半 球指向左。
惯性离心力的方向与速度V垂直，由曲率 中心指向外缘。
惯性离心力的大小为
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V2 Cm
r
（二）风的形成 及风压定 (xíngchéng) 理
1.自由大气中风的形成及风压定理
2.摩擦层中风的形成及风压定理
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1.自由(zìyóu)大气中风的形成
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高空逆风：会减小地速、增加飞行时
间、缩短航程。
高空侧风：会产生偏流，需进行适当
修正以保持正确航向。
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风与地速
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高 空
(gāokōng)
侧 风
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复习 思考题 (fùxí)
1.形成风的力有哪些，北半球地转偏向 力的方向如何？
2.自由大气和摩擦层中的风压定理是 如何表述的，区别在哪里？
（一）风对飞机起飞着陆的影响
（二）风对飞机航行的影响
第48页，共54页。
风对飞机起飞(qǐfēi)着陆的影响
地面顺风 地面逆风
地面侧风
第49页，共54页。
地面 侧风 (dìmiàn)
第50页，共54页。
高空风对飞行(fēixíng)的影响
高空顺风：会增大地速、缩短飞行时
间、减少燃油消耗、增加航程。