气压和风解析PPT课件

1000 900 800 100 1,000 2,000 11.2 12.2 13.3
700 3,000 15.0
600 4,000 16.9
500
400
5,500 7,200 19.5 7 23.3
气压随高度上升，气压递减，其递减速度主要决定于 空气密度和重力加速度的大小
重力加速度
静止大气中：
拉普拉斯压高公式：
第二节 作用于空气的力
水平气压梯度力
水平地转偏向力
惯性离心力
摩擦力
什么因素可影响气压高低呢？
2003年5月10日刚果
气温的高低、空气的运动
民主共和国：机舱门 突然打开，机上120多
202和0年9海月2拔8日 的高低
名乘客大部分被吸出 机外遇难丧身 ?? 14
水平气压梯度力
水平气压梯度是由高压指向低压的方向上(垂
Chapter 6 气压与风
引 言 风的基本概念 第一节 气 压 第二节 作用于空气的力 第三节 风
风能使大范围的热量和水汽混合、均衡，调节空 气的温度和湿度；能把云雨送到遥远的地方，使地球 上的水分循环得以完成
植物的一生都离不开风的帮助 风，又推动风车旋转，使帆船加速行驶……
第一节 气 压
大气受到地球引力的作用，具有一定重量。地面上 单位面积上所承受的大气柱的重量称为大气压强, 简称气压(Pa、hPa)
2020年9月28日
4பைடு நூலகம்
气压
气压的水平分布——等压线、等压面
等压线(isobaric line)：在海拔高度相同的平面上， 气压相等各点的连线。2.5hPa
等压面(isobaric surface)：空间气压相等的各点组成 的面。
A C' B
B' A'
2020年9月C28日
水平面 等压面 海平面
气压高的地方等压面 向上凸，气压低的地 方等压面向下凹。
P 1 P 2g H Z Z 2 Z 1 1 8 ,4 0 0 ( 1 a tm )lo g P P 1 2
气柱厚度 为气柱中空 气的平均密度
取两点之间
两点间气柱
的海拔高度
的平均温度
Z1与Z2之差 气体膨胀系数,等
于1/273
压高公式的应用
测定相近两地同时间的气压和温度后，求算两 地的高度差。若一地的海拔高度已知，可求得 另一地的海拔高度（气压测高法）
直于等压线方向)，单位距离内气压的改变量。
其数值为
气压差
水平面上两条等压线间的垂直距离
其中Δp为Δn距离内气压的改变量。水平气压梯
度力的数值为：
单位体积空气质 量密度
2020年9月28日
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水平地转偏向力（A）
由于地球自转作用而产生的使运动空气偏离气压 梯度力方向的力，叫做地转偏向力，水平分力叫水平 地转偏向力
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等压面和等高面的关系
等压面形势与等压面图
2020年9月28日
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气压
气压差和高 度差的关系
气压随高度的变化： 由于空气层的厚度随 高度增加而变薄，同 时，空气密度也随高 度增高而迅速减小。 所以，气压随高度的 增高而急剧减小
气压(毫巴) 1010
相应高度(米) 0 20高20年度9(月米2)8日 10.5
2、水平地转偏向力的方向同物体运动方向相垂直， 它只能改变物体运动的方向，不能改变物体运动速度的 大小
3、在北半球，水平地转偏向力指向运动方向的右方， 使物体向原来运动方向的右方偏转；在南半球，则相反
4、水平地转偏向力的大小同风速和所在的纬度成正 比。在风速相同的情况下，水平地转偏向力随纬度的增 高而増大，极地最大，而赤道上的水平地转偏向力等于 零。地球表面运动速度为V的物体，所受水平地转偏向 力的大小变化于0~2Vω之间
单位：气压的单位用水银柱高度毫米数表示 (mmHgh)。气象上常用一种力的单位——毫巴(mb) 作为气压单位： 1hPa=1毫巴≈0.75毫米水银柱高； 760mm水银柱高＝1013.25hpa=一个标准大气压
2020年9月28日
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气压
气压随时间的变化：分为周期性变化和非周期性变化：在通
常情况下，日变化：出现单峰型、双峰型、三峰型等。年变 化：冬季气压最高；夏季气压最低(大陆)。但有时候，如在 一次寒潮影响时，气压会很快升高，冷空气一过，气压又慢 慢降低(非周期性) 海洋？？？
解：已知P1＝1006mb，t1＝17.8℃，Z1＝130.0米;P2 ＝873毫巴，t2＝11.2℃，求Z2＝?
先求得两点的平均温度t＝14.5℃，代人公式 Z2-130.0＝l8,400(1十14.5/273)log(1006/873)
解得 Z2=？？米，即该山的海拔高度
单位气压高度差
单位气压高度差是气压降低1hPa时高度升高 的距离， 单位为m/hPa
h dZ 1
dP g
h (8 0 0 0 /P )(1 t)
①温度一定时，气压越高，单位气压高度差越小，气压随高度 递减越快，反之相反；②气压一定时，空气温度越高，气压高 度差越大，气压随高度减小越慢，反之则相反
气压测定
气压测定
水银槽上面有一个象牙 针，它的尖端向下接触水 银面，针尖是测量的零点
惯性离心力(C)
当空气质点作曲线运动时，时刻受到了一个离开 曲率中心向外的作用力，这个作用力叫做惯性离心力。 以C表示。见下图
惯性离心力示意图
惯性离心力(C)
方向：惯性离心力的方向与空气运动的方向相垂 直，并自曲率中心指向外缘
v2 C
r
空气质点的线速度 运动轨迹的曲率半径
如果一测站某一高度上的气压、温度为已知， 可计算出已知另一高度温度时的气压。
如某地某高度的海拔高度z2已知，并测定了两
个不同高度的气压和温度，代入式中就可求出
z1=0处，即海平面上的气压。
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例：已知某山脚处海拔高度为130.0米，在山脚下测 得气压为1006毫巴．气温为17.8℃;同时,在山顶测得气 压为873毫巴，气温为11.2℃。求该山顶的海拔高度是 多少米?
地转偏向力示意图
方向：水平地转偏向力的方向同物体运动方向相垂 直，在北半球，水平地转偏向力指向运动方向的右方。 在南半球，则相反。其大小：A=2ω·V·sinφ
式中ω为地球自转角速度，等于7.292×10-5s-1；V为 风速，φ为纬度。
综上所述，水平地转偏向力的特点可归纳为： 1、水平地转偏向力只是在物体相对于地面有运动时 才产生。静止的物体，不受水平地转偏向力的作用。