气压与空气运动
大班科学教案：探究气压对空气的影响
大班科学教案：探究气压对空气的影响一、教学目标1、了解气压的概念和作用。
2、通过实验观察气压对空气的影响。
3、提高学生的观察能力和探索精神。
4、培养学生的科学思维和实验能力。
二、教学内容1、气压的概念和作用。
2、气压对空气的影响。
3、实验探究气压对空气的影响。
三、教学过程1、导入环节（1）教师简单介绍气压的概念和作用，引出本节课的主题。
（2）与学生们互动交流，问学生们气压对我们的生活有哪些影响，如何探究气压对空气的影响。
2、理论授课（1）教师向学生讲解气压的概念和作用，以及如何测量气压。
（2）结合多个生动形象的例子，向学生传授气压的实际应用。
（3）通过演示和实验，让学生进一步了解气的作用。
3、实验过程（1）教师对学生进行实验导引，让学生遵守实验室管理规定和实验安全操作规范。
（2）教师向学生详细介绍实验过程、实验器材和实验步骤。
（3）分组进行实验：将一根吸管倒立插入一个装满水的杯子中，然后覆盖住杯口。
然后轻轻地将吸管和杯子一起举起来，观察水是否被“吸”上来。
（4）观察实验现象，深入思考并讨论实验的结果和原因。
四、教学评价1、对于本节课教学目标的实现情况进行评估。
2、检测学生对于教学内容和实验过程的掌握情况。
3、依据学生表现和评估情况，给予针对性的辅导和反馈，提高教学效果。
五、教学反思1、整合教学资源，制定更加完善的教学计划，提高教学效果。
2、加强与学生的互动沟通，知道学生的学习态度和学习状况，及时调整教学策略。
3、培养和提升学生的观察能力和实验能力，帮助学生更好的掌握和运用所学知识。
气压带和风带(36张PPT)
交通出行
01
航空运输
气压带和风带对飞机航行的时间和路线有直接影响。航空公司需要了解
这些因素，以制定安全、高效的飞行计划。
02
海上运输
在海上，风是主要动力来源之一。了解风带的特点对于船舶航行和货物
运输至关重要。
03
公路和铁路运输
在长途运输中，天气条件（如风暴）可能会影响交通工具的正常运行和
安全性。了解气压带和风带的活动有助于预测这些天气事件并采取相应
对人类的意义与价值
提高灾害预警能力
对气压带和风带的深入研究有助于提高气象灾害预警的准确性和时效性，减少灾害对人类 生命财产的损失。
指导气候变化应对策略
了解气压带和风带的变化趋势和规律，有助于制定更有效的气候变化应对策略，保护生态 环境和促进可持续发展。
促进相关领域的研究与发展
对气压带和风带的研究涉及到多个学科领域，如气象学、地理学、环境科学等，其研究成 果可以促进这些学科的发展和创新。
的预防措施。
06
未来研究与展望
当前研究的不足之处
数据获取的局限性
目前的气象观测站分布不均，导致某些地区的气压带和风带数据 缺失或不足，影响研究的准确性。
模型预测的精度
现有的气象模型在预测气压带和风带的移动和变化方面仍存在一定 的误差，需要进一步提高模型的精度和准确性。
对非线性过程的理解不足
气压带和风带的形成和变化涉及到复杂的非线性过程，目前的研究 对其理解仍不够深入。
未来研究方向
1 2 3
增强观测能力
通过建设更多的气象观测站和利用卫星遥感技术， 提高对气压带和风带的观测精度和覆盖范围。
改进模型预测
研发更精确的气象模型，提高对气压带和风带变 化的预测能力，为气候变化研究和灾害预警提供 更可靠的依据。
空气流速与压强
风力发电原理
风力机翼
风力发电机组中的风力机翼设计成类 似飞机的机翼形状，利用空气流过机 翼上表面和下表面的速度差产生压强 差，从而驱动风力机旋转。
风能转换
风力发电机通过风能转换将机械能转 化为电能，为电网供电。风速的变化 引起空气流速和压强的变化，进而影 响风能转换效率。
空调制冷原理
制冷循环
空调制冷系统通过制冷剂在蒸发器、压缩机、冷凝器和节流 元件等部件中循环流动，利用制冷剂状态变化和空气流速与 压强的关系实现制冷效果。
通风 fan
风力发电
风力发电机在风速减小时，叶片的旋 转速度降低，导致气流在叶片上的流 速减小，压强增大，形成向下的力矩， 使发电机减速。
通风 fan工作时，随着风扇转速的降 低，风扇周围的空气流速减小，导致 压强增加，形成向内的气流。
流速与压强的动态变化
01
气象变化
在气象变化过程中，随着风速的变化，气压也会相应地发生变化。例如，
详细描述
当空气流动遇到障碍物时，如山丘、建筑物等，空气会绕过或穿过这些障碍物。在这个过程中，空气流动的路径 会发生变化，流速也会受到影响。障碍物的形状、大小和位置都会影响空气流速的变化。在城市或山区等环境中， 障碍物对空气流速的影响尤为显著。
05
空气流速与压强的研究意义
提高能源利用效率
能源转换
空气流速与压强的研究有助于提高能 源转换效率，例如在风力发电中，通 过优化风能转换装置的设计，提高风 能利用率。
促进科技发展
基础科学研究
空气流速与压强的研究是物理学、气象 学、环境科学等学科的重要基础，推动 这些学科的发展。
VS
技术创新
通过对空气流速与压强的深入研究，可以 推动相关领域的技术创新，例如空气动力 学、流体机械等。
气压
1.气压的含义:单位面积上所承受的大气的压力就称为气压2. 影响气压分布的因素:◆ 海拔: 越远离地面，海拔越高，空气越稀薄，气压越低 .◆ 气温。
气温低，气体收缩，密度增加，气压增大；气温高，气压降低。
◆ 天气 . 阴天云层覆盖大地，形成温室效应，大气膨胀就比较厉害，使空气密度减小，同时阴天地区大气的湿度比较大，也使大气密度减小。
因次阴天比晴天的大气压低。
◆ 空气垂直方向运动: 空气上升,近地面气压降低; 空气下沉,近地面气压升高. 3.等压面判读◆ 等压面是空间气压相等的各点所组成的面，其常用来表示同一水平面上不同区域的气压差异。
对其判读时关键抓住以下三点：(1)气压的垂直递减规律由于大气密度随高度增加而降低、不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。
(2)等压面的凸凹与气压高低的关系因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲，即等压面凸向高空的为高压，下凹的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”。
(具体如图所示)(3)近地面与高空等压面凸凹方向相反◆ 综合应用以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面有以下主要用途： (1)判断气压高低①比较同一地点不同高度的气压值判读依据：由近地面向高空气压值递减，如图中PA>Pa>Pc ，PB>Pd>Pb 。
②比较同一水平面上不同点的气压值判读依据：Ⅰ等压面高凸低凹，如Pa>Pb Ⅱ近地面与高空气压相反，如 ABabcd 六点的气压值从大到小 排序为：◆ 等压线 ◆ 在同一水平面．．．．．上气压相等的各点的连线就是等压线，可见，等压线实际上是等压面和等高面的交线。
所以等压线分布图是表示在同一海拔高度上气压水平分布的状况。
因此“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的。
◆ 根据等压线判断风向（1）作水平气压梯度力：垂直等压线，由高压指向低压。
（2）根据半球确定偏转方向：北半球向右偏，南半球向左偏。
空气学原理
空气学原理空气学是研究空气的性质、组成和运动规律的科学，它是气象学的基础。
在日常生活中，我们常常感受到空气的存在，但很少深入了解它的原理和特性。
本文将从空气的组成、性质和运动规律等方面介绍空气学原理。
一、空气的组成空气是由氧气、氮气、水蒸气和少量其他气体组成的混合物。
其中，氧气占空气的21%，氮气占78%，水蒸气的含量则随地区和季节的不同而变化。
此外，还有一小部分二氧化碳、氩气、氦气等气体。
这些气体以分子的形式存在于空气中，它们不断地运动、碰撞和混合，形成了我们所感受到的空气。
二、空气的性质1. 可压缩性：相比固体和液体，空气具有较好的可压缩性。
当外界施加压力时，空气的体积会减小，而当压力减小时，空气的体积会增大。
2. 可扩散性：空气的分子不断运动，在分子间存在着碰撞和混合，因此空气具有较好的可扩散性，能够快速均匀地扩散到周围环境中。
3. 具有质量：空气虽然无形无质，但它是由具有一定质量的气体分子组成的。
空气的质量随着气体的组成和含量的不同而变化，它对物体施加的压力和产生的浮力也与其质量相关。
4. 稀薄性：相比固体和液体，空气的分子间距较大，因此空气具有一定的稀薄性。
在高海拔地区或真空环境中，空气的密度会降低，气压也会减小。
三、空气的运动规律空气的运动规律是空气学的重要内容。
空气的运动主要受气压、温度和湿度等因素的影响。
下面将介绍几个与空气运动相关的重要概念。
1. 气压：气压是指空气分子对单位面积所施加的压力。
气压随着海拔的升高而逐渐减小，因为随着海拔升高，空气的密度减小，分子的平均自由程增大，导致空气分子对单位面积的压力减小。
2. 风：风是空气在水平方向上的运动。
风的产生主要是由于气压差异引起的，即气压高的地方向气压低的地方流动。
风的强弱和方向受到气压差异、地形、地球自转等多种因素的影响。
3. 气流：气流是指空气在垂直方向上的运动。
当地面受热后，空气会被加热膨胀，密度减小，从而形成一个向上运动的气流。
大气的运动气压空气的水平运动
H
高压脊
从高压向外伸出的狭长部分或 一组未闭合的等压线向气压低 的一方凸出的部分叫高压脊。 形如山脊
在高压脊中各条等 压线曲率最大处的
连线称为脊线
相对的两个高压和 两个低压组成的中 间区域叫鞍形场。
注意：在等压面图上，常按系统移动方向
把槽脊分成槽前、槽后、脊前、脊后。
脊后 偏南风，阴雨天
运动方向 （自西向东）
只考虑水平气压梯度力
V
1004 1006 1008 1010
1012
hPa
A1
站在圆盘外观察的人看来，小球保持惯性沿着直线OB而行，圆盘的 转动对小球运动的方向和速度都没有影响， 但是如果人站在圆盘上，并和圆盘一起转动，就必然以他立足的圆 盘作为衡量小球运动的标准。当小球到达圆盘边缘时，站在圆盘上 A点的人，已同圆盘一起转动到A1点了，因而在他看来，小球并不 是沿着圆盘上的直线OA方向运动的，而好象是小球的直线运动时刻 受到一个同它相垂直并指向它的右方的作用力，使它不断地向着原
A 根据公式G=-dP/ρdn
B′ 风向
（hPa）
1010
1020
A′
1030
G< G′
特点：等压线越密集，水平 气压梯度力越大，风速越大
总结
高压 低压
气 气 水平 大气水 压 压 气 压 平运动 差 梯 梯 度 直 (风)
度 力接 原 因
水平气压梯度力是空气运动的原始动力
大气水平运动各力关系
高纬增大；
1005 d.特点：
1010
只改变方向， 不改变速度大小
（北半球） 地转偏向力A =2ωvsinφ
单位 hPa、mmHg、mb
一个标准大气压=1000hpa=760mmHg
第五章 气压和空气运动
第二节 作用于运动空气的力
4.摩擦力(R)
空气运动时还受到摩擦力的作用。两层速度不同的空气之 间的摩擦力称为内摩擦力。空气运动时与地面之间的摩擦 力称为外摩擦力。空气运动时受的摩擦力是内摩擦力与外 摩擦力的矢量和，摩擦力的方向大致与空气运动方向相反， 大小与空气相对于摩擦层次的速度成正比。
摩擦力的作用在大气各个不同高度上是不同的，以近地面 层最为显著，高度愈高，作用愈小，到1—2km以上，摩 擦力影响可忽略不计，所以把此高度以下的气层称为摩擦 层，此高度以上称为自由大气。
2
第五章
引
气压与风
言 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
风的基本概念 气 压 作用于空气的力 风 大气环流 季风和地方性风 近地面层空气的湍流运动
3
定义
风 的 基 本 概 念
大气中的风速
风的基本特性
空气相对于地面的运动 称为风。一般情况下， 风是指空气运动的水平 分量。风向是指风吹来 大气中水平风速一般 的方向，常用十六方位 为100—102米· 秒-1，最 空气运动时，总是带有 表示。风速是空气在单 大可达百米以上。垂 乱流性的，在固定的空 位时间内移动的水平距 直运动速度比水平风 -1为单位。 间位置上，表现出风向 离，常用米 · 秒 速小两个量级，为10和风速的明显变动，此 2—100米· 秒-1，仅在局 现象称为风的阵性。因 部范围短时间内才出 此，在风向、风速的仪 现每秒几米、十几米 器测定和资料使用上， 的数值。 就有瞬时值和平均值两 种。
应用压高公式可解决实际问题，其中最重要的 用途是气压测高法，即根据不同高度上两地的气 压值和气柱的平均温度，求出这两点的高度差， 再由一地的海拔高度求出另一地的海拔高度。
第四章 大气运动
一、作用于空气的力
（1）气压梯度与气压梯度力
气压梯度： 概念—— 气压梯度为既有方向又有大小的空间向 （矢）量。其方向由高压指向低压，大小等于单 位距离内的气压差。 单位：hpa／m（km）
可据某地点气压梯度方向，了解气压朝哪个方向 降低，还可据气压梯度值大小，了解周围大气空 间内气压差异的程度。 表示方式：-△p/△N。 △p为两相邻等压线间气压 差，△N为两相邻等压线间距离。负号表示气压 降低，因气压取正值而加负号。
5、四种力的区别：
1、水平气压梯度力是促使空气运动的原始动 力 2、水平地转偏向力和惯性离心力都是假想的 力，只改变空气运动的方向，而不改变空 气运动的速度。 3、水平气压梯度力和摩擦力是实力，即改变 空气运动的方向，又改变空气运动的速度 4、在赤道上：A=0，忽视水平地转偏向力的 作用空气作直线运动：r=0，忽视惯性离心 力的作用在自由大气中 的空气：K=0，忽 视摩擦力的作用
第二节
气压场
气压的空间分布叫气压场。三度空间的气 压场叫空间气压场，某一水平面上的气压 场叫水平气压场。气压场形式的变化可引
起天气的变化。
一、气压场的表示方法
（一）等高面图：在等高面上用等压线表示水平方向上的气 压分布状况 （二）等压面图：在等压面上用等高线表示等压面空间起伏 特征的图
等高面图
静力学方程
如图示，在整个大气柱中截取面积 为1厘米，厚度为△Z的薄气柱 ，设 高度Z1处的气压为P1，高度Z2处的气 压为P2，空气密度为ρ，重力加速 度为g。在静力平衡条件下，Z1面上 的气压P1和Z2面上的气压P2间的气压 差应等于这两个高度面间的薄气柱 重量，即 P2-P1=-△P=-ρg（Z2-Z1）=ρg△Z 式中负号表示随高度增高，气压降 低。若△Z趋于无限小，则上式可写 成-dP=ρgdZ，上式是气象上应用的 大气静力学方程。
初中物理空气与大气压知识点整理
初中物理空气与大气压知识点整理空气是地球上的重要组成部分，它密集地环绕着我们的行星，提供了我们所需的氧气和其他气体。
而大气压则是指空气对于物体表面单位面积所产生的压力。
在初中物理课程中，学生通常会接触到有关空气和大气压的知识点。
本文将对初中物理课程中的空气与大气压相关知识进行整理，帮助学生对这些内容有更清晰的理解。
首先，我们来了解一下空气的组成和特性。
空气主要由氮气、氧气和一小部分其他气体组成。
其中，氮气占空气的大部分，约为78%，氧气占21%左右，其他气体占据剩余的1%。
此外，空气具有质量和体积，可以被压缩和膨胀。
在常温下，空气质量较小，容易被压缩；而在高温下，空气质量增大，容易膨胀。
接下来，我们来了解一下大气压的概念和测量方法。
大气压是指大气对于物体表面单位面积所产生的压力。
在近地面的大气压力约为101325帕斯卡（Pa），也可以用标准大气压（1标准大气压=101325帕斯卡）来表示。
测量大气压的常用仪器是气压计，它可以通过测量柱中的水银高度来获得大气压的数值。
大气压力会随着海拔高度的变化而变化。
海拔越高，大气压就越小。
这是因为地球上的大气是由大气层组成的，而大气层的厚度在不同的地方是不同的。
在海平面上，大气层的厚度最大，所以大气压也最大。
而当海拔高度增加时，大气层的厚度减小，所以大气压也会随之减小。
大气压还受到气温的影响。
当气温升高时，分子的热运动加剧，气体分子的碰撞会变得更加剧烈，从而增加了对物体表面的压力。
因此，在高温下，大气压也会增加。
相反，当气温下降时，气体分子的热运动减弱，大气压也会相应减小。
大气压力还会产生一些有趣的现象。
例如，当我们用吸管吸住水后，封住住口，并将吸管放入水中，我们会发现水会被吸起到吸管内部。
这是因为我们在将吸管放入水中时，口封住了，使得吸管内部形成了一个封闭的空间。
由于大气压力比水中的压力大，所以水会被迫进入吸管，填满吸管的空间。
此外，大气压力还可以解释为何我们能够喝水。
气压对气象变化的影响
气压对气象变化的影响气压是指空气对于单位面积的压力。
它是一种重要的气象要素，对气象变化产生着重要影响。
本文将探讨气压对气象变化的影响并提供相关实例。
1. 气压与风的形成气压差是风形成的主要原因之一。
当不同的地方存在气压差时，空气会从高压区流向低压区，形成风。
例如，在台风中心附近，气压极低，而其周围则形成强大的气压梯度，风暴将随之形成。
这说明气压的变化直接影响着风的形成和强度。
2. 气压变化与天气预报气压的变化也是天气预报中常用的指标。
通过观测气压的变化，可以推测天气的变化趋势。
例如，当气压下降，往往预示着天气转差，可能会有降水等。
而气压上升，则暗示着天气转好，晴朗的天气即将来临。
因此，准确观测和解读气压的变化对于天气预报至关重要。
3. 气压与高空环流气压的变化与大气的垂直运动密切相关。
当气压在垂直方向上出现不同步的变化时，将形成垂直气压梯度，从而导致大气在垂直方向上产生运动。
这种运动被称为高空环流。
高压区的存在意味着空气下沉，天气晴朗，而低压区则意味着空气上升，往往伴随着云雨的形成。
因此，正确认识气压变化与高空环流之间的关系能够帮助我们预测和理解天气变化。
4. 气压变化与地理因素地理因素也会对气压变化产生影响。
比如，当空气在海洋上方流过时，由于海洋表面气压的影响，空气的温度和湿度会发生变化，从而影响到大气压强的分布。
此外，地形对气压场的形成也有一定的影响。
当空气流经山脉或丘陵时，可能会形成局部的气压差，进而对周围的气象变化产生重要影响。
综上所述，气压作为气象要素之一，对气象变化产生了直接而重要的影响。
它影响了风的形成、天气预报的准确性、高空环流的运动以及地理因素对气象的影响等。
深入理解气压对气象变化的影响，对于我们更好地理解天气变化、进行科学的气象预测具有重要意义。
空气流动原理
空气流动原理
空气流动是一种基本的物理现象，是包括空气传输、温度传输、风力传输、大气污染物流动以及气压交换等在内的复杂综合现象。
空气流动的原理是影响空气的所有力的综合影响，包括重力力、磁场力、湿度力、摩擦力等等。
重力力是空气流动的最主要的推动力，它是空气流体的加速力，是推动空气的下沉或上升的主要原因。
因为空气的密度在不同的温度下有所不同，热空气随着升温升高而膨胀，冷空气则趋于萎缩，所以当热空气上升时，冷空气则会向下沉，形成强大的空气运动，使空气流动就形成了。
此外，由于地球表面的不均一性，山脉、大洋、河流等地形特征。
这些地形特征的存在使得风的力学方向发生改变，进而影响空气的运动。
磁场力是空气流动的另一个重要影响因素，它是指地磁场，这种磁场力会影响空气的运动。
它会对空气产生某种推力，当地磁场力和空气运动方向不一致时，就会使空气出现一定的偏转，进而影响空气流动的方向和速度。
湿度力是空气流动过程中另一个非常重要的影响因素，它是指热空气含水量的变化，当热空气具有较高的水分时，由于其比重会发生变化，会形成空气的上升或下降，从而影响空气的运动特性。
摩擦力有时也会影响空气的流动方向，它是指空气与地表接触时产生的力，它会使空气出现一定的偏转，使空气出现某种分叉或转向，从而影响空气的总体运动特性。
同时，空气流动过程中还受到气压的影响，气压的变化会产生一定的推动力，它会使空气在某些区域流动分布得更加不均，进而影响空气的运动特性。
总而言之，空气流动的原理是指影响空气的所有力的综合影响，如重力力、磁场力、湿度力、摩擦力以及气压。
各种力的存在有助于形成空气的上升下降、分叉和转向，从而使空气运动形成流动，这些都是空气流动的基本原理。
空气击穿场强与气压的关系
空气击穿场强与气压的关系
嘿，你知道吗，空气击穿场强和气压可有着很特别的关系呢！简单来说，气压变高的时候，空气击穿场强也会跟着变高，就好像你爬山，山越高你就得越用力往上爬一样。
比如说在低气压的环境下，就像在平原上，空气击穿场强就比较小，这时候电就容易击穿空气；而在高气压的环境下，好比在高山上，空气击穿场强就变大了很多，电要击穿空气可就没那么容易了。
你想想看啊，如果气压很低，那空气不是很“稀薄”嘛，这时候电要突破可就相对容易啦，就像走在平路上，没什么阻碍。
反之，如果气压很高，空气就被“压缩”得很厉害，密密麻麻的，电要“挤过去”可就难喽，就如同在拥挤的人群中穿行一样。
所以啊，这空气击穿场强和气压的关系可真的很有趣呢，是不是让你对电和空气又有了新的认识呀！。
初二物理空气与气压
初二物理空气与气压初二物理空气与气压空气是我们周围不可见的物质，它无处不在，以不同形式存在于大气、水体和地面等地方。
空气对我们的日常生活起着重要的作用，其中之一就是产生气压。
本文将深入探讨空气与气压之间的关系，以及气压的相关概念和应用。
一、空气的组成空气主要包含氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等成分。
其中，氮气占空气的78%，氧气占21%，其他成分则只占空气的1%。
这些成分混合在一起形成了大气，它对于地球上的生物和天气起着至关重要的作用。
二、空气的性质空气具有许多特性，其中之一就是空气具有质量。
虽然我们无法看到、触摸空气，但是空气是有质量的，这一点在气压的形成中起到了关键作用。
此外，空气还具有压缩性、可扩散性和可压缩性等特性。
三、气压的概念气压指的是大气对物体表面施加的压力。
根据过去的研究，发现气压会随着高度的改变而变化。
在地球的表面，气压大约是每平方厘米下约1.01325×10^5帕斯卡（Pa），也即是常说的一个大气压。
随着海拔的增加，气压会逐渐减小，这是因为空气的密度随着高度增加而减小所致。
四、气压的测量大气压力的测量通常使用气压计来进行。
最常用的气压计是汞压力计，它利用了水银的柱高与外界大气压力之间的关系。
该设备通过将一端封闭，另一端沉入汞槽中，并测量汞柱的高度来获取气压值。
五、气压的应用气压常常用于气象学和化学实验中，帮助科学家们预测天气变化以及进行实验研究。
此外，气压也对我们的日常生活产生了一定的影响。
例如，空气由于产生气压，使得我们能够吸入氧气，进行呼吸。
同时，气压还是一些工业设备和工具的重要参数，如轮胎的制作过程中，使用高压空气将轮胎充气至所需压力。
六、空气压力变化的原因空气压力的变化可以归结为两个主要因素：温度和海拔。
随着温度的升高，气压会相应地增大，因为气体分子的运动会加剧，导致了更多气体分子碰撞物体表面。
相反，随着海拔的升高，空气密度减小，气压会逐渐减小。
综上所述，空气与气压之间有着密不可分的关系。
【农业气象学】第五章 气压与风-新
过去使用的气压单位如毫巴和毫米汞柱高与百帕的换算关 系为：
1hPa=100Pa＝1mb≈0.75mm汞柱
一、气压随高度的变化
大气静力学方程
△P＝P1－P2＝﹣G ＝﹣gV ＝﹣g（z2－z1） ＝﹣g△z
海平面气压场
地面天气形势图（地面天气图、地面图、等高面图）
本站气压 气压海订平正面气压 等高面（海拔高度为0）上的等压线（每隔2.5hPa）图
气压场的基本型势
高空气压场
❖ 等压面与等高面的关系
等压面上的等高线图
C
B
P
A
ZBb
ZAa
H
a
b
ZCcA＜HB＜HC 等高面 Ha＝Hb＝Hc＝H
第三节 大气环流模式
大气环流
定义： 大范围（全球范围）的大尺度大气运动的基本（平均）状
况及其随时间和空间的变化过程。
影响因子： ①太阳辐射 ②地球自转 ③地球表面的不均匀性
一、单圈环流模式
假定条件： 仅考虑太阳辐射（英国的哈德莱Hadley） 地面年辐射差额：35°N～35°S 正
热力环流
＞35° 负 经圈环流 单圈环流（半球）
3、水平地转偏向力对高纬地区的空气运动影响较大，而对低 纬地区特别是赤道附近的空气运动的影响可忽略不计。
4、惯性离心力是当空气作曲线运动时才起作用，而当空气作 近于直线运动时，可忽略不计。
5、摩擦力只在地表面上空1-2Km的摩擦层内起作用，而在自 由大气层中可忽略不计。
二、狭义的风：空气的水平运动
极地东风带 中纬西风带 东北信风带
行星风带
空气流速与气压关系
空气流速与气压关系
空气流速与气压之间存在一定的关系，这关系可以通过伯努利原理来描述。
根据伯努利原理，当气体在管道或流动过程中流速增加时，气压会下降；反之，当气体流速减小时，气压会增加。
伯努利原理描述了在稳态流动条件下，沿着流线的单位质量气体所具有的总能量保持不变。
该原理可以表示为以下方程：P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数
其中，P表示气体的静压（静态气压），ρ表示气体的密度，v表示气体的流速，g表示重力加速度，h表示气体所处的高度。
根据伯努利原理的方程，可以看出当气流速度增加时（v增大），静压（P）会减小，即气压下降。
这是因为气体流速增加时，气体的动能增加，而根据伯努利原理，总能量保持不变，所以静压（P）会减小。
相反，当气流速度减小时（v减小），静压（P）会增加，即气压升高。
总结起来，空气流速与气压之间存在反比关系。
当气流速度增加时，气压降低；当气流速度减小时，气压增加。
这一关系在气体流体力学和空气动力学中有广泛应用，例如在风洞实验、空气动力学设计和流体流量测量等领域。
初一物理空气与气压
初一物理空气与气压空气是我们日常生活中不可缺少的元素之一。
围绕我们的地球的是一层厚厚的大气，其中包含了丰富的气体成分。
在物理学中，我们学习到了关于空气和气压的知识。
本文将为大家介绍空气的组成、气压的概念以及与物体浮沉相关的原理和实验。
一、空气的组成空气主要由氧气、氮气和少量的其它气体组成。
我们呼吸的氧气占空气的大约21%，氮气则占了空气的大约78%。
此外，空气中还含有一些二氧化碳、水蒸汽和氩气等气体成分。
这些气体成分共同组成了我们周围的空气。
二、气压的概念气压指的是空气所施加在物体或者物体所施加在空气上的压力。
它是由于大气的存在而产生的。
我们身处在大气之中，因此体验到了气压的存在。
气压是一个很重要的物理概念，在许多天气现象和工程中都有应用。
三、空气压力的实验为了直观地感受到气压的存在，并了解与物体浮沉相关的原理，我们可以进行一些简单而有趣的实验。
实验一：水中的气压我们可以将一个杯子倒扣在水中，然后慢慢把杯子抬起。
当我们抬起杯子的时候，会发现杯子里的水不会流出来。
这是因为在杯子里形成了一个气密的空间，由于水压大于气压，水不会流出。
这个实验说明了气压的存在并阐释了物体浮沉的原理。
实验二：探究气压与吸管我们可以把一个吸管放入一杯水中，并用手堵住吸管的一端。
然后我们用力吸住吸管的另一端，并将吸管从杯中取出。
我们会发现吸管里的水会一直保持在吸管里而不会流出来。
这是因为我们用嘴吸住吸管形成了一个低气压区域，使得外部的气压把水推入吸管中。
四、地面气压的变化地面气压并非一成不变，它会随着地点和天气的变化而变化。
在不同的地方，气压的数值是不同的，高海拔地区的气压较低，而低海拔地区的气压较高。
此外，天气的变化也会对气压产生影响，气压在高压系统和低压系统之间来回变化，导致了不同的天气现象。
总结：通过对空气与气压的学习，我们了解到了空气的组成以及气压的概念。
通过实验，我们可以实际感受到气压的存在，并了解到与物体浮沉相关的原理。
气流与气压的关系
气流与气压的关系气流与气压是大气中两个非常重要的概念。
它们之间存在密切的关系，是决定天气变化、气候形成和自然灾害等问题的重要因素。
气流是指大气中不同地区间由高压到低压的气体运动。
大气是由许多气团组成，而气团中的气体会因分子间的相互碰撞而发生运动，从而形成了气流。
在气流中，气体总是从高压地区流向低压地区。
高压区的气体压力比低压区的气体压力高，因此气体会在气流中向下移动，形成自然的流动。
气流的方向和速度受到大气中的各种物理因素的影响，例如地球自转、地形、季节、海洋和陆地的分布等等。
气压是指在一个给定面积上垂直作用的空气的压强。
大气压力是由大气中的气团的重量所产生的，其大小取决于地形、海拔、温度和湿度等因素。
在大气中，高密度空气会下沉，造成气压升高，而低密度空气则会上升，导致气压下降。
这种不均匀的气压分布导致了气流的形成。
气流和气压之间的关系可以通过亚利桑那无尘风的例子进行解释。
亚利桑那无尘风是一种来自西南方向干燥的气流，在夏季时会吹过亚利桑那沙漠。
这种气流的形成与高压和低压带之间的不断移动有关。
在夏季，由于太阳照射的热量，高压区的气体密度降低，形成了一个“低压带”。
这个低压带吸引了周围空气向它移动，形成了气流。
在亚利桑那地区，这个气流会从西南方向流过来，是由于太平洋上的热空气向内陆移动，经过科罗拉多高原后开始下降，形成了一个高压区。
这个高压区的“沉降气流”与来自太平洋的“上升气流”形成了一个气压梯度，也就是一个从高压到低压的气压差异。
这种差异会导致一股强劲的气流，从而形成了亚利桑那无尘风。
总之，气流和气压之间存在着密切的关系，它们是大气中的两个重要参数。
气流的形成和变化受到气压分布的影响，而气压分布又受到一系列因素的影响。
对于气象预测、环境保护和气候调控等方面的研究，深入了解气流和气压之间的相互关系具有重要意义。
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A C R
㈠、水平气压梯度力（G）
•水平气压梯度 垂直等压线方向，单位距离内气压的改变量。既有方向又有大小。 大小
P N
方向：垂直等压线从高压指向低压 -负号：表示沿此方向气压是降低的 特点：当两个等压线间的压差一定时，两个等压线间的垂直距离愈 大，即等压线愈稀疏，气压变化愈小， 反之，气压变化愈大。 大气压力的分布都是不均匀的,两点间的压力差除距离就是压 力梯度。如果气压梯度不等於零(也就是说两点间气压不相等), 就会产生气压梯度力，气压梯度力会把两地间的空气从气压高 的一边推向气压低的一边於是空气流动起来。
dz dP
z P
高度 海拔高度 （m） 30000 16000 气压 （hPa） 12 100
11000
5500 3000 1500 0
250
500 700 850 1000 气压
压高公式 P1 △z＝z2－z1＝18400（1＋tm）log—— P2 △z 两点之间的高度差 z1 z2 P1 P2 tm 较低点的海拔高度 较高点的海拔高度 较低点的气压 较高点的气压
＝1／273
两点的平均温度，取tm＝（t1＋t2）／2
例： t1 =12℃ t2 =8℃ P1 =1080hpa P2 =920hpa tm＝（t1＋t2）／2=10
1080 =1328（米） △z＝18400（1＋tm）log—— 920
二、气压的水平分布
场和气压场 场：某种物理量的空间分布 气压场：气压的空间分布 等压面和等压线 等压面：空间气压相等的点所组成的曲面。
图2
温压场不对称系统：
即温度场中的冷暖中心与气压场中的高低压中心不重合， 气 压中心轴线是倾斜的。
第二节
空气的水平运动
气压梯度力 基本力（牛顿力） 地心引力 摩擦力 惯性离心力
一、影响大气运动的作用力
作用于空气的力
视示力（外观力）
水平方向作用于空气的力 水平气压梯度力 G
地转偏向力
水平地转偏向力 惯性离心力 摩擦力
随着高度增大，气压降低，eg.750hpa等压面，上方气压小于 750，下方气压大于750
由于下垫面性质及其他原因，温度在水平方向上通常不均匀分 布，因此，等压面的分布通常不是水平
等压线：同一水平面上气压相等的各点，按照一定规则用光滑 的曲线连接而成的曲线。 ——水平面和等压面相切得到的交线
750hpa
三大类
2.暖低压 1. 冷高压 高压中心和低压中心重合。 低压中心和高温中心重合。 随高度升高，中心气压值比四 随高度升高，中心气压值比四 周气压值降低的快 周气压值降低的慢
图1
3. 暖高压 4.冷低压 高压中心和高温中心重合。 低压中心和低温中心重合。 随高度升高，中心气压值比四 随高度升高，中心气压值比四 周气压值降低的慢。 周气压值降低的快
5、鞍型气压场压
D
G
D
4、槽（低Hale Waihona Puke 槽）DDG
位臵相对的两个高压和低压之间构成 的马鞍形的区域
三、气压系统随高度变化与温度的关系
由压高公式可以得到 气压随高度变化的速度与温度 成反比,即温度越高，气压随 高度的变化越缓慢，反之亦然
P 1 Z T
冷高压
浅薄而对称的系统 深厚而对称的系统 不对称系统 暖低压 暖高压 冷低压
第一节
气压（大气压强）P
气压与气压场
单位面积上所受到的大气压力。 单位面积上空气柱的重量。 气压的单位
国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa） 1hPa＝100Pa＝100N／m2
标准大气压（0℃，45°N／S，海平面上）
P0＝760mm汞柱＝1013.25hPa
一、气压随高度的变化
V C
㈣、摩擦力 （R）
摩擦力的方向： 与运动方向相反 摩擦力 R R＝－K V K 摩擦系数
摩擦层
自由大气层
R≠0
R＝0
二、自由大气层中的风 （ R＝0 ）
地转风：在自由大气中，空气做直线运动产生的风 C＝0 空气所受的力：G、A 地转风: A=G
低压 568 572
G
G G V V
576 580 584 高压
V A A A
北 半 球
白贝罗风压定律(判断风压关系的定律）
地转风沿等压线吹，北半球背风而立， 高压在右，低压在左；南半球相反，
弯曲等压线的气压场中的风——梯度风 C≠0
空气所受的力：G、A、C 梯度风： A+C+G=0
以圆盘为参照系
x’
A
地转偏向力的方向：与运动方向垂直；北半球指向运动方向 的右侧；南半球指向运动方向的左侧
㈢、惯性离心力（C）
曲率中心
惯性离心力的方向： 与运动方向垂直 由曲率中心指向外缘 作用于单位质量物体上的惯性离心力 C
V2 C＝—— r 静止 直线运动 V＝0 r＝∞ C＝0 C＝0
r 曲率半径
•水平气压梯度力
——形成风的原始动力
水平方向上气压分布不均匀时，单位质量的空气块所受到水平 方向上的净压力称为水平气压梯度力
z y
0
p x
A
N
A
﹣（p＋△P ）
气块在水平方向上受到的力 体积
F1 P A ( P P)A PA
P N
V N A
单位体积空气块受的力
单位质量空气块受的力
1 P G N
㈡、水平地转偏向力（科里奥利力、科氏力） A
A’
y
以圆盘外为参照系
x
O
O A B O s=υt . Ωt=υΩt2=at2/2 a=2υΩ A=2υΩsinφ 静止 赤道 北极 V＝0 A＝0 ＝0 A ＝0 ＝90° A＝2 V B y’
B
800hpa
气压系统 海平面图上等压线的各种组合形式称为气压系统 主要有五种形式：
1、高压（高气压、反气旋）
由闭合等压 线构成的中 心气压比四 周高的区域。
2、高压脊（脊）
由高压向低 压伸出的狭 长部分 G 各条等压线曲率最大处连 线叫脊线
G
空间等压面向上凸起，形如 山丘。
3、低压（低气压、气旋） 由闭合等 压线构成 的中心气 压比四周 低的区域。
大气静力学方程
△P＝P1－P2＝﹣G ＝﹣gV ＝ ﹣ g （ z2－ z1 ） ＝ ﹣ g △ z 取△z→0 大气静力学方程 dP＝﹣gdz
大气上界
z2 P2 G P1 z1
dP ＝g ﹣—— dz
dP ﹣—— 铅直气压梯度 dz （单位高度气压差）
单位截面
铅直气压梯度 ﹣——＝g