3空气的水平运动详解PPT课件
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【课件】第3章 空气的运动 第1节 空气的水平运动-风
掩盖。一般情况下，风的日变化是晴天比阴天大，夏 季比冬季大，陆地比海洋大
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三、风的变化 之 摩擦层中风的阵性
风的阵性是指：风向变动不定、风速忽大忽小的现象。
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三、风的变化 之 自由大气中风的变化
自由大气中风随高度变化的原因
热成风
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二、风的形成 之 形成风的力—地转偏向力
2、地转偏向力（A）
空气是在转动着的地球上运动着，当运动的空气质点
依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时，对于站在 地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏 离气压梯度力方向的力的作用。 这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平
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二、风的形成 之 形成风的力—水平气压梯度力
1、水平气压梯度力（G）
气压梯度力：
1 P G N
式中ρ是空气密度，△P是两等压面间的气压差， △N是两等压面间的垂直距离。
气压梯度力的方向由高压指向低压，其大小与气压 梯度-△P成正比，与空气密度ρ成反比
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三、风的变化 之 自由大气中风随高度变化原因
假若等压面在低层是水平的（气压梯度为零），而
由于气柱中平均温度在水平方向上有差别。 到高层以后，等压面就会出现倾斜，暖区一侧等压
面抬起，冷区一侧等压面降低，结果使高层水平面 上的气压值不相等，出现了由暖区指向冷区的气压
而且在高压和低压系统中，力的平衡状况不同， 其梯度风也各不相同。
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二、风的形成 之 自由大气中的 梯度风
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三、风的变化 之 摩擦层中风的阵性
风的阵性是指：风向变动不定、风速忽大忽小的现象。
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三、风的变化 之 自由大气中风的变化
自由大气中风随高度变化的原因
热成风
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二、风的形成 之 形成风的力—地转偏向力
2、地转偏向力（A）
空气是在转动着的地球上运动着，当运动的空气质点
依其惯性沿着水平气压梯度力方向运动时，对于站在 地球表面的观察者看来，空气质点却受着一个使其偏 离气压梯度力方向的力的作用。 这种因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力称为水平
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二、风的形成 之 形成风的力—水平气压梯度力
1、水平气压梯度力（G）
气压梯度力：
1 P G N
式中ρ是空气密度，△P是两等压面间的气压差， △N是两等压面间的垂直距离。
气压梯度力的方向由高压指向低压，其大小与气压 梯度-△P成正比，与空气密度ρ成反比
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三、风的变化 之 自由大气中风随高度变化原因
假若等压面在低层是水平的（气压梯度为零），而
由于气柱中平均温度在水平方向上有差别。 到高层以后，等压面就会出现倾斜，暖区一侧等压
面抬起，冷区一侧等压面降低，结果使高层水平面 上的气压值不相等，出现了由暖区指向冷区的气压
而且在高压和低压系统中，力的平衡状况不同， 其梯度风也各不相同。
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二、风的形成 之 自由大气中的 梯度风
高中地理新人教版必修第一册课件2.2.3大气的水平运动风课件(26张)
大，反之越小
与其他两 力共同作 用，使风向 总是与等 压线斜交
2.风向的应用 (1)判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。 (2)判断南、北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球。 (3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：风向与等压线的关 系：成一夹角(或斜交)→近地面；平行→高空。 (4)判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心位于其 右后方，南半球高压中心位于其左后方。
1．从“地理实践力”的角度分析上图总结高空的风和近地面 的风在受力上有什么不同？最终风向有何差异？
提示：高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用， 最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向 力和摩擦力三个力共同作用，最终风向与等压线斜交。
2．运用“综合思维”方法分析：水平气压梯度力、地转偏向 力、摩擦力各有什么特征？
(1)下列说法正确的是( )
A．图示气压场位于北半球
B．图中 F2 是使风力增强的地面摩擦力
C．图中等压线数值 L1>L2 D．图中 F3 是使风向向左偏的地转偏向力 (2)图中促使大气产生水平运动的原动力是( )
A．F1
B．F2
C．F3
D．F2、F3 的合力
解析：在近地面，大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力和
[技法点拨] 风向的确定
第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。 第二步：确定南北半球。 第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平 气压梯度力成 30°～45°偏角的风向(近地面)，或画出与等压线平行 的风向(高空)。(如下图)
【学以致用】
读形成某半球近地面的气压及各种力的示意图，回答(1)～(2) 题。
3．受力分析(北半球近地面)
符号
大气的水平运动课件
形成原因
气压差异
由于地球表面温度和压力分布不 均，导致不同地区的气压存在差 异，从而形成气压梯度力，促使
空气从高压区流向低压区。
科里奥利力
地球自转产生的科里奥利力对空气 流动产生影响，使风向发生偏转。
地形影响
地形地貌对风向和风速产生影响， 如山脉、河流等地形因素可以改变 风向和风速。
表现形式
01
大气的水平运动课件
• 大气的水平运动概述 • 大气的水平运动的动力学基础 • 大气的水平运动的基本规律 • 大气的水平运动的实例分析
• 大气的水平运动的模拟与预测 • 大气的水平运动的意义与影响
01
大气的水平运动概述
定义与概念
定义
大气的水平运动是指大气在水平 方向上的运动，通常是指风。
概念
风是由地球表面温度和压力分布 不均而产生的空气流动现象，是 气象学中一个重要的概念。
传播污染物
大气水平运动可以将污染物从一个地区输送到另一个地区，影响空 气质量，进而影响人类健康。
改变地表风貌
风力作用可以塑造地表形态，如风蚀作用形成雅丹地貌，搬运沙丘形 成沙漠。
对地球生态系统的影响
维持生物多样性
01
风力可以帮助种子传播，促进生物分布和迁移，从而维持生物
多样性。
影响海洋生态系统
02
通过气象模型和数值预报方法 ，可以预测未来一段时间内的
风速变化。
风场的演变规律
风场演变的概念
风场演变是指在一个较大区域内，风向、风 速随时间而发生有规律的变化。
风场演变的观测
通过气象观测站、气象卫星等手段，可以观 测风场的演变情况。
风场演变的原因
风场演变主要受到大气环流、气候系统等多 种因素的影响。
(第三课时)大气的水平运动——风+课件2024-2025学年高中地理人教版(2019)必修一
2、影响风向的力：——地转偏向力
沿地表水平运动的物体的偏移
（1）偏向原因： 受地球自转的影响
（2）偏转方向： 北半球：右偏 赤 道：不偏
南半球：左偏
（3）影响：
大气中的气流、大洋 中的洋流、河流
推测一下森林中和戈壁滩上，哪个地方的最大风力会更大？
森林中摩擦力大，风速减小
（4）完成表格，比较F水、f地、f摩的概念和主要特点。
1020
等压线： 气压梯度：
1030 同一高度上，气压相等的点的连线
单位距离间的气压差
水平气压梯度力：
促使空气由高压流向低压的力
水平气压梯度力的特征：
画出气压梯度力？
（hPa） 1010
1020
1030 方向：由高压指向低压，垂直于等压线
在第一次世界大战时期，欧洲列强深陷堑壕战的泥潭。德军为了打击法国的战略后方， 用两根战列舰的巨大炮管组装出了一门长度超过36m的超级大炮，其远达131千米的射 程能直接把炮弹打到巴黎。但是德军懊恼地发现大炮精度感人，从不同位置向巴黎共 发射了300多发炮弹，只有约一半命中目标，众多炮弹的落点总是向右偏离。结合课本 P39页知识，解释炮弹总是向右偏离目标的原因。
类型 高空中的风 近地面的风
风向
受力分析
1 形成风的原因
高空
低压
高压
低压
（百帕）
500
700
900
近地面
高压
B冷却
低压
A受热
1100
高压
C冷却
形成风的 根本原因：气温差 直接原因：水平气压梯度力
2.影响风向的力：水平气压梯度力： （hPa） 1000
1000 1010 1020 1030
课件大气的水平运动-风_人教版必修一地理PPT课件_优秀版
|迁移应用| 赤壁之战中孙刘联军取得战争胜利的关键是诸葛亮借来 “东风”火烧曹营。 (1)从诸葛亮借东风火烧曹营成功,可知两军中孙刘联军位 于赤壁东侧。
(2)试分析火烧曹营当天赤壁附近的气压状况、等压线走
向。下图中,最可能正确反映赤壁之战气压(单位:hPa)形
势的是
()
A
B
答案:B
C
D
探究点一 风的形成和影响因素
此地风受到三个力作用:水平气 压梯度力(决定风向)、地转偏向 力(与风向垂直)和摩擦力(与风 向相反)
信息2
图中各箭头的方向指向:c 与b方向大体一致;c与d相 互垂直;c与a相反
c为风向,b为水平气压梯度力,d 为地转偏向力,a为摩擦力
风向c与地转偏向力d相互 信息3 垂直,并相对于水平气压
梯度力b向左偏
第二章 地球上的大气 ②每一条等压线都是 的(但是受图幅限制,可能出现不闭合的情况)。
日本
B.
受地转偏向力的影响,北半球风向向右偏。
②在图中分别画出甲、乙两地风向:甲地为 风,乙地为 风。
①水平气压梯度力的方向(也是风的原始方向)总是垂直于等压线并由高压指向低压;而摩擦力总是和风向相反。
【例1】读某地近地面风形成示意图,已知地转偏向力与风向始终垂直。
根据①处在等压线图中的位置,过①点作垂直于等压线的水平气压梯度力
赤壁之战中孙刘联军取得战争胜利的关键是诸葛亮借来“东风”火烧曹营。
受地转偏向力的影响,北半球风向向右偏。
⑤同一幅等压线图上,相邻两条等压线数值可能相差一个等压距(相邻两条等压线的差距),也可能 。
解析:根据等压线的数值,确定水平气压梯度力的方向。
(2)比较图2.17中甲、乙两地的风向和风速大小。 ①从气压梯度看,甲地 大于 乙地,因为甲地等压线密集 , 单位距离内气压差 大 。 ②在图中分别画出甲、乙两地风向:甲地为 偏北 风,乙地 为 偏东 风。(提示:先画出水平气压梯度力方向,根据地 转偏向力,风向相对于水平气压梯度力向右偏转) ③ 甲 地 风 速 大于 乙 地 , 主 要 原 因 是 甲 地 等 压 线 密 集, 水平气压梯度力 、大。
PPT友兰中学大气的水平运动
龙卷风的运动特征
形成条件
龙卷风通常在雷暴中形成，由于 冷空气下沉和暖空气上升的对流
运动，产生强烈的旋转气流。
运动路径
龙卷风运动路径通常较短，一般为 直线或略有弯曲的线状路径，移动 速度较快。
破坏力
龙卷风具有强大的破坏力，可以摧 毁建筑物、引起火灾等严重后果。
气团分析
气团分类
气团分析方法
根据温度和湿度的特征，可以将气团 分为冷气团、暖气团和湿气团等类型。
统计模型
基于历史气象数据和统计分析 ，建立预测模型。
人工智能模型
利用机器学习算法，对大量数 据进行学习，提高预报精度。
天气预报的准确性评估
预报误差
比较实际观测数据与预报数据 的差异，计算误差大小。
预报偏差
分析预报结果与实际天气状况 的偏离程度，评估预报的准确 性。
预报时效性
评估不同时间尺度下天气预报 的准确性，如短时、中期和长 期预报。
梯度大小
气压梯度越大，空气流动的加速度越大。
地转偏向力
纬度因素
在地球自转过程中，不同纬度受到的偏向力不同。
运动方向
偏向力对不同运动方向的空气产生不同影响。
摩擦力
地表粗糙度
地表粗糙度越大，摩擦力越大，空气 流动受阻。
植被覆盖
植被茂盛地区的摩擦力较大，影响水 平运动。
03
大气水平运动的实例分析
台风的形成与运动
利用卫星遥感技术对大 范围的大气水平运动进 行观测，获取风场信息。
通过雷达探测回波信号， 分析大气中的降水、气
流等运动状态。
在特定区域设置自动气 象站，实时监测和记录
气象数据。
大气水平运动模型的建立
01
第三节大气的水平运动PPT精品课件
•
4.开篇写 湘君眺 望洞庭 ，盼望 湘夫人 飘然而 降，却 始终不 见，因 而心中 充满愁 思。续 写沅湘 秋景， 秋风扬 波拂叶 ，画面 壮阔而 凄清。
•
5.以景物 衬托情 思，以 幻境刻 画心理 ，尤其 动人。 凄清、 冷落的 景色， 衬托出 人物的 惆怅、 幽怨之 情，并 为全诗 定下了 哀怨不 已的感 情基调 。
•
6.石壕吏和老妇人是诗中的主要人物 ，要立 于善于 运用想 像来刻 画他们 各自的 动作、 语言和 神态； 还要补 充一些 事实上 已经发 生却被 诗人隐 去的故 事情节 。
•
7.文学本身就是将自己生命的感动凝 固成文 字，去 唤醒那 沉睡的 情感， 饥渴的 灵魂， 也许已 是跨越 千年， 但那人 间的真 情却亘 古不变 ，故事 仿佛就 在昨日 一般亲 切，光 芒没有 丝毫的 暗淡减 损。
东风 东(E)
西南(SW)
东南(SE)
南(S)
2
大气的水平运动—风 2
一、影响风向的三种力
2
大气的水平运动—风 2
1. 水平气压梯度力
概念： 水平面上促使大气由高压区流向低压区的力
，叫水平气压梯度力。
水平气压 梯度力
方向：垂直于等压线， （百帕） 由高压指向低压。
1000
作用：①大气水平运
1005 动的原动力，是形成风
1010 的直接原因。②影响风 向和风速。
同一地图中等压线越密 集，风速越大。
2. 地转偏向力
a.北半球向右偏， 南半球向左偏；
水平气压
b.垂直于空气的运 动方向(即风向)；
梯度力
F1 (百帕)
风向 1006
c.由低纬向 高纬增大；
1008
高考-大气的水平运动(资料PPT精品课件
2021/3/1
3
大气水平运动的直接原因
同一水平面上的气压差异，导致_水__平__气_压__梯__度__力 的产生，是形成风的直接原因
A
低压
hpa A
1002
1002 1008 1014
Q:A、B两点的气压差是__1_2_h_p_a__。
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4
三、大气的水平运动——风 1.形成的直接原因：F（水平气压梯度力）
晴朗干燥
阴雨
17
3、等压线图的判读应用★
2021/3/1
18
(1)读数值、判气压类型：根据等压线上的数值和递变规律可判读
出图中任意一点的气压值数值大小和范围以及高低气压中心。
如图中丙点的气压值为_____1_0_0_5_<_P_丙_<_1_0_1_0_____，A、D两地为
_高_2_0_21压/3/1中心，B、C两地为__低___压中心。
1000 1010
1008
D
1010
1：1000
6
练习:假设A、B分别为北半球、南半球某两地等压线图,
其比例尺一致。
A （hPa）
B （hPa）
1054
208
1070
206
1086
204
1、画出两地风向。
1、A、B两幅等压线图中风力较小的是__B___，原因_B_的__等__压_距__小_。
2、若A、B是近地面和高空的等压线图，则表示近地面的可能是
BF
（hPa）
风向
1010
45o
1020
地转偏向力D与 风向垂直。
A
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D
北半球
1030
在F和D的共同作用下，北（南）半球的
空气的水平运动.ppt
（三）惯性离心力（Centrifugal force）
单位质量的空气在作曲线运动时，所受 到的惯性离心力为：
C V2 r
（四）摩擦力（Friction force）
摩擦力又分为内摩擦力（亦称为湍流摩 擦力）与外摩擦力。其合力为：R=-kV
摩擦层 自由大气
（五）大气的运动方程
根据牛顿第二定律可 知，单位质量空气 的运动方程可表示
14. 写出x、y、z方向的气压梯度力的表达 式，并说明气压梯度力的物理意义。
15. 写出地转偏向力的表达式，说明地转偏 向力有何特点。
dt z
二、自由大气中的空气水平运动
（一）地转风：
概念：气压梯度 力和地转偏向力 平衡时的风。
地转风的方向： 北半球背风而立， 高压在右，低压 在左；南半球相 反，即称为风压 定律。
地转风的大小 GA
即 1 P 2V sin n
Vg
பைடு நூலகம்
1
2 sin
P n
dV
G
A R
g
dt
为：
对于大规模空气的水 平运动，可以忽略 w和摩擦力的影响， 由上三式即可得自
du 1 P 2v sin R dt x dv 1 P 2u sin R dt y
由大气的运动方程。 dw 1 P g
G
1
P
水平气压梯度力为Gn
1
P n
垂直气压梯度力为Gz
1
P z
3）热力环流的形成
（二）地转偏向力（Coriolis force）
空气的水平运动详解PPT课件
由热成风的定义和性质可知，北半球中纬度地区的高空风 为西风的原因正是热成风的存在。因为高空风遵循 “准 地转平衡”，即水平科氏力 和 “水平气压梯度力”平衡， 所以高空风几乎就是地转风。然而，因为自西向东的热成 风的存在，使得地转风从底层到高层渐渐地也自西向东吹， 这样北半球中纬度地区高空风吹的就是西风。这就是 北 半球中纬度地区高空风是西风”的说法的由来。
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风 向 风 速 仪
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测风气球
风袋
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多
普
勒
测
测风雷达是测风的专用雷达。气球携带回答器（或反射靶）升空，当雷达天线
风 对准气球时，发出询问脉冲，能立即接收到回答脉冲（或反射脉冲）。根据回
答脉冲和询问脉冲的时间间隔可确定气球距雷达的直线距离，加上天线的方位 和仰角，即可确定气球的空间位置。由气球运动轨迹可计算得到各高度风向和
雷 风速。测风雷达的探测高度可达30km，且不受天气条件限制，但测角精度低于
光学经纬仪，设备庞大。中国气象部门使用的是国产701测风雷达。
达
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2.目视估计--风力等级表
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风力 等级
陆地地物象征
0 静，烟直上 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 11 陆上很少，有则必有重大损毁 12 陆上绝少，其摧毁极大 第13页/共70页
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风 向 风 速 仪
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测风气球
风袋
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多
普
勒
测
测风雷达是测风的专用雷达。气球携带回答器（或反射靶）升空，当雷达天线
风 对准气球时，发出询问脉冲，能立即接收到回答脉冲（或反射脉冲）。根据回
答脉冲和询问脉冲的时间间隔可确定气球距雷达的直线距离，加上天线的方位 和仰角，即可确定气球的空间位置。由气球运动轨迹可计算得到各高度风向和
雷 风速。测风雷达的探测高度可达30km，且不受天气条件限制，但测角精度低于
光学经纬仪，设备庞大。中国气象部门使用的是国产701测风雷达。
达
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2.目视估计--风力等级表
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风力 等级
陆地地物象征
0 静，烟直上 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 11 陆上很少，有则必有重大损毁 12 陆上绝少，其摧毁极大 第13页/共70页
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在天气预报中有时还用偏北风、偏南风等名称， 偏字表示风向围绕某个方位作小范围摆动。
风的16个方位表示
风速
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） 1海里/小时也称为节（KT）
2.风的测量
（1）仪器测量 风向风速仪、 测风气球、 风袋、 多普勒测风雷达等。
已知气压场，判断风场（摩擦层）
已知气压场，判断风场（自由大气）
三、风 的 变 化
（一）摩擦层中风的变化 （二）自由大气中风的变化 （三）地方性风
（一）摩擦层中风的变化
1.风随高度的变化 2.日变化 3.风的阵性
一、风的表示和测量
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
气象台常用八个方位发布风向的预报，即东（E）、 南（S）、西（W）、北（N）、东南（SE）、西 南（SW）、西北（NW）和东北（NE）。风向观
测是用十六个方位来表示的，即在上述八个方位 中间再增加北东北（NNE）、东东北（ENE）、 东东南（ESE）、南东南（SSE）、南西南 （SSW）、西西南（WSW）、西西北（WNW） 和北西北（NNW）。 实际测风报告中还经常用0－360°范围内的数字 表示风向，以0°为北，90°为东，180°为南， 270°为西，余类推。
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
1.自由大气中风的形成
地转风
由气压梯度力与地 转偏向力相平衡而 形成的风，称为地 转风。
地转风是指自由大气中空气的水平等速直线运动， 是指无加速度、惯性离心力不起作用情况下的运动。
自由大气中的风压定理
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。
自由大气中低压区和高压区的风
结论
北半球低压区空气逆时针旋转 高压区空气顺时针旋转
应用
在北半球穿过低压区飞行，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。
2.摩擦层中风的形成及风压定理
摩 擦 层 是 指 从 地 面 到 1500 米高度的气层
摩擦力可表示为： RKV
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。
三种力与风向的关系
4.惯性离心力
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。
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 C m V 2 r
（二）风的形成及风压定理
风 向 风 速 仪
测风气球
风袋
多
普
勒
测 风 测风雷达是测风的专用雷达。气球携带回答器（或反射靶）
升空，当雷达天线对准气球时，发出询问脉冲，能立即接收 到回答脉冲（或反射脉冲）。根据回答脉冲和询问脉冲的时
雷 间间隔可确定气球距雷达的直线距离，加上天线的方位和仰
角，即可确定气球的空间位置。由气球运动轨迹可计算得到
达 各高度风向和风速。测风雷达的探测高度可达30km，且不
受天气条件限制，但测角精度低于光学经纬仪，设备庞大。 中国气象部门使用的是国产701测风雷达。
2.目视估计--风力等级表
风力 等级
陆地地物象征
0 静，烟直上 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 11 陆上很少，有则必有重大损毁 12 陆上绝少，其摧毁极大
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
（一）形成风的力 （二）风的形成及风压定理
（一）形成风的力
1 水平气压梯度力 2 地转偏向力 3 摩擦力 4 惯性离心力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.地转偏向力
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
地球旋转的作用
水也一样
地转偏向力的大小和方向
地转偏向力的大小：
A2Vsin
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。
3.摩擦力
空气在近地面运动时，地表对空 气产生的阻碍作用即摩擦力。
风的形成是空气流动的结果，常指空气相对地面 的水平运动，是一个矢量,用风向和风速表示。
在北半球，气流向右偏转，在南半球使气流向左 偏转。所以，地球大气的运动，除受到气压梯度 力的作用外，还受地转偏向力的影响。
第四章 气 象
空气的水平运动
主要内容
一、风的表示和测量 二、风的形成 三、风的变化 四、风对飞行的影响
1.水平气压梯度力
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
水平气压梯度的意义
G n N P N PS S V F
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
水平气压梯度力的大小和方向
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
图2-10 摩擦层中风的形成
摩擦层中的风压定理
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
摩擦层大气中作曲线运动的空气块
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
风压定理的应用
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
13.9~17.1 15.5 50~61
17.2~20.7 19.0 62~74
风的16个方位表示
风速
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） 1海里/小时也称为节（KT）
2.风的测量
（1）仪器测量 风向风速仪、 测风气球、 风袋、 多普勒测风雷达等。
已知气压场，判断风场（摩擦层）
已知气压场，判断风场（自由大气）
三、风 的 变 化
（一）摩擦层中风的变化 （二）自由大气中风的变化 （三）地方性风
（一）摩擦层中风的变化
1.风随高度的变化 2.日变化 3.风的阵性
一、风的表示和测量
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
气象台常用八个方位发布风向的预报，即东（E）、 南（S）、西（W）、北（N）、东南（SE）、西 南（SW）、西北（NW）和东北（NE）。风向观
测是用十六个方位来表示的，即在上述八个方位 中间再增加北东北（NNE）、东东北（ENE）、 东东南（ESE）、南东南（SSE）、南西南 （SSW）、西西南（WSW）、西西北（WNW） 和北西北（NNW）。 实际测风报告中还经常用0－360°范围内的数字 表示风向，以0°为北，90°为东，180°为南， 270°为西，余类推。
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
1.自由大气中风的形成
地转风
由气压梯度力与地 转偏向力相平衡而 形成的风，称为地 转风。
地转风是指自由大气中空气的水平等速直线运动， 是指无加速度、惯性离心力不起作用情况下的运动。
自由大气中的风压定理
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。
自由大气中低压区和高压区的风
结论
北半球低压区空气逆时针旋转 高压区空气顺时针旋转
应用
在北半球穿过低压区飞行，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。
2.摩擦层中风的形成及风压定理
摩 擦 层 是 指 从 地 面 到 1500 米高度的气层
摩擦力可表示为： RKV
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。
三种力与风向的关系
4.惯性离心力
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。
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 C m V 2 r
（二）风的形成及风压定理
风 向 风 速 仪
测风气球
风袋
多
普
勒
测 风 测风雷达是测风的专用雷达。气球携带回答器（或反射靶）
升空，当雷达天线对准气球时，发出询问脉冲，能立即接收 到回答脉冲（或反射脉冲）。根据回答脉冲和询问脉冲的时
雷 间间隔可确定气球距雷达的直线距离，加上天线的方位和仰
角，即可确定气球的空间位置。由气球运动轨迹可计算得到
达 各高度风向和风速。测风雷达的探测高度可达30km，且不
受天气条件限制，但测角精度低于光学经纬仪，设备庞大。 中国气象部门使用的是国产701测风雷达。
2.目视估计--风力等级表
风力 等级
陆地地物象征
0 静，烟直上 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 11 陆上很少，有则必有重大损毁 12 陆上绝少，其摧毁极大
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
（一）形成风的力 （二）风的形成及风压定理
（一）形成风的力
1 水平气压梯度力 2 地转偏向力 3 摩擦力 4 惯性离心力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.地转偏向力
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
地球旋转的作用
水也一样
地转偏向力的大小和方向
地转偏向力的大小：
A2Vsin
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。
3.摩擦力
空气在近地面运动时，地表对空 气产生的阻碍作用即摩擦力。
风的形成是空气流动的结果，常指空气相对地面 的水平运动，是一个矢量,用风向和风速表示。
在北半球，气流向右偏转，在南半球使气流向左 偏转。所以，地球大气的运动，除受到气压梯度 力的作用外，还受地转偏向力的影响。
第四章 气 象
空气的水平运动
主要内容
一、风的表示和测量 二、风的形成 三、风的变化 四、风对飞行的影响
1.水平气压梯度力
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
水平气压梯度的意义
G n N P N PS S V F
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
水平气压梯度力的大小和方向
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
图2-10 摩擦层中风的形成
摩擦层中的风压定理
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
摩擦层大气中作曲线运动的空气块
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
风压定理的应用
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
13.9~17.1 15.5 50~61
17.2~20.7 19.0 62~74