农林气象学 第四章 大气运动

1、2021-10-221 2021-10-222一个标准大气压（一个标准大气压（P P0 0）: :2021-10-223P P0 0760mmHg760mmHg1013.25hPa 1013.25hPa 1mb=1hPa, 1mmHg 1mb=1hPa, 1mmHg4/3hPa4/3hPa在大气中取一小立方体气块，在大气中取一小立方体气块，各边与各边与坐标轴平行，如图，气块坐标轴平行，如图，气块处于静力平衡时：处于静力平衡时：F2GF1xyzPdPP2021-10-224Pdxdy-(P+dp)dxdy-dxdydzgPdxdy-(P+dp)dxdy-dxdydzg0 0gdzdp 2021-

2、10-225位位每升高（或降低）单位距离，气压减小每升高（或降低）单位距离，气压减小（或增大）的（或增大）的数值。同时表明密度大的气块上升同样高度气压下降数值。同时表明密度大的气块上升同样高度气压下降快。快。2021-10-2262021-10-227 2121ZZdPPdzTRgPdp（2112lg)1(18400PPtZZZ ,TRPd 2021-10-228|例例1 1：已知某山脚处海拔高度为已知某山脚处海拔高度为130.0130.0米，在山脚下测米，在山脚下测得气压为得气压为1006hPa1006hPa气温为气温为17.8;17.8;同时同时, ,在山顶测得气在山顶测得气压为压为873

3、hPa873hPa，气温为，气温为11.211.2。求山顶的海拔高度是多少。求山顶的海拔高度是多少米米? ? 2021-10-2292021-10-2210 四、四、 2021-10-22112021-10-22122021-10-2213图图4.3 用等高线描述等压面起伏形势用等高线描述等压面起伏形势 2021-10-2214 2021-10-2215D DG G2021-10-2216鞍形场：鞍形场：2021-10-2217| 2021-10-2218概念概念 2021-10-2219作用于空气质点的力作用于空气质点的力 2021-10-2220 p p x x p p x x p p x

4、 x p p x x p p x x p p x x 2021-10-2221nPG 1XPG 12021-10-2222气压梯度大气压梯度大气压梯度小气压梯度小np 水平气压梯度值很小：一般为水平气压梯度值很小：一般为1-3hPa/1-3hPa/赤道度赤道度赤道度：赤道上经度相差一度的纬圈长度（赤道度：赤道上经度相差一度的纬圈长度（111km111km）2021-10-22232.2.地转偏向力（地转偏向力（A A）2021-10-2224OCCO图图4.5 4.5 水平地转偏向力对风的影响水平地转偏向力对风的影响 以固定于观测点水平以固定于观测点水平面上的直角坐标系为参面上的直角坐标系为参

5、照系，以纬线为照系，以纬线为X X轴，经轴，经线为线为y y轴，该坐标系随地轴，该坐标系随地球自转而运动。球自转而运动。1.1.地转偏向力与风地转偏向力与风2021-10-22252.2.地转偏向力的大小地转偏向力的大小 sin2 vA任意纬度上的水平地转偏向力任意纬度上的水平地转偏向力A A的表达式为：的表达式为：为地球自转角速度（为地球自转角速度（7.2927.2921010-5-5radsrads-1-1）；）；V V为风速；为风速；为纬度。为纬度。2021-10-2226l 地转偏向力只是在物体相对于地面有运动时才产生，地转偏向力只是在物体相对于地面有运动时才产生，物体处于静止状态时，

6、不受地转偏向力的作用。物体处于静止状态时，不受地转偏向力的作用。l 在北半球地转偏向力垂直指向物体运动方向的右方，在北半球地转偏向力垂直指向物体运动方向的右方，使物体向原来运动方向的右方偏转，在南半球，则相反。使物体向原来运动方向的右方偏转，在南半球，则相反。l 地转偏向力是一个假想力，它垂直于空气运地转偏向力是一个假想力，它垂直于空气运动方向，动方向，只改变空气运动的方向，不改变空气相对于地球的运动只改变空气运动的方向，不改变空气相对于地球的运动速度。速度。l在风速相同的情况下，它随纬度的减小而减小，到赤在风速相同的情况下，它随纬度的减小而减小，到赤道上减为零；在两极最大，等于道上减为零；在

7、两极最大，等于2v2v。2021-10-2227定义：定义：惯性离心力是物体在作曲线运动时所产生的由运惯性离心力是物体在作曲线运动时所产生的由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用的力。动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用的力。惯性离心力的方向：惯性离心力的方向：与运动方向垂直，由曲率中心指向外缘。与运动方向垂直，由曲率中心指向外缘。2021-10-2228 rvC2 2021-10-2229大气运动中所受到的摩擦力，一般分为内摩擦力和外摩大气运动中所受到的摩擦力，一般分为内摩擦力和外摩擦力两种。擦力两种。2021-10-2230 空气质点所受的力：空气质点所受的力：如：天空中云的运动。如：天空中

8、云的运动。2021-10-2231空气所受的力：空气所受的力：2021-10-2232 空气所受的力：空气所受的力：2021-10-2233风逆时针旋转，向中心辐合。风逆时针旋转，向中心辐合。绝热上升，多阴雨天气绝热上升，多阴雨天气顺时针旋转，向四周辐散顺时针旋转，向四周辐散绝热下沉，多晴好天气绝热下沉，多晴好天气. . 空气所受的力：空气所受的力：2021-10-2234 2021-10-2235六、六、风的农业意义风的农业意义 2021-10-2236 2021-10-2237（一）太阳辐射（一）太阳辐射（二）地球自转产生的地转偏向力（二）地球自转产生的地转偏向力（三）海陆分布（三）海陆分

9、布（四）地形（四）地形最基本的因子最基本的因子（一）太阳辐射（一）太阳辐射（二）地球自转产生的地转偏向力（二）地球自转产生的地转偏向力2021-10-2238单圈环流单圈环流2021-10-22399090N N0 09090S S 高（东）高（东）地面（西）地面（西）北北南南赤道低赤道低压带压带极地高极地高压带压带极地高极地高压带压带S SN N2021-10-2240单环单环 流圈流圈北极北极南极南极赤道赤道赤道赤道2021-10-2241（三圈环流及气压带和风带三圈环流及气压带和风带2021-10-22429090N N6060N N3030N N0 03030S S6060S S909

10、0S S极地高极地高压带压带副极地副极地低压带低压带副热带高副热带高压带压带赤道低赤道低压带压带极地高极地高压带压带副极地副极地低压带低压带副热带高副热带高压带压带NENESWSWNENESESENWNWSESE高纬环流圈高纬环流圈中纬环流圈中纬环流圈低纬环流圈低纬环流圈西风带西风带信风带信风带西风带西风带信风带信风带2021-10-2243赤道赤道南极南极北极北极赤道赤道3030606060603030西南西南东北东北偏西风偏西风西南西南西南西南偏东风偏东风西北西北东南东南偏西风偏西风西北西北西北西北偏东风偏东风赤道低气压带赤道低气压带副热带高压带副热带高压带东北信风带东北信风带低纬环流圈低

11、纬环流圈极地高压带极地高压带副极地低压带副极地低压带中纬环流圈中纬环流圈西风带西风带东风带东风带高纬环流圈高纬环流圈副热带高压带副热带高压带东南信风带东南信风带西风带西风带副极地低压带副极地低压带东风带东风带极地高压带极地高压带低纬环流圈低纬环流圈中纬环流圈中纬环流圈高纬度环流高纬度环流西西东东北北南南2021-10-22442021-10-2245 紫苑紫苑2021-10-2246夏夏季季 2021-10-2247海海 洋洋2021-10-2248（：2021-10-22492021-10-2250冷冷低气压低气压2021-10-2251| 2021-10-22522021-10-22532

12、021-10-22542021-10-2255 地球上的季风主要分布在南亚、东亚、东南亚和赤道地球上的季风主要分布在南亚、东亚、东南亚和赤道非洲非洲4 4个区域。此外，在大洋洲也有一些季风。以南亚和个区域。此外，在大洋洲也有一些季风。以南亚和东亚的季风势力最强，范围最广。东亚的季风势力最强，范围最广。 2021-10-2256：。2021-10-2257 2021-10-2258：2021-10-2259n 海、陆风出现时间：海、陆风出现时间：海风一般出现在上午海风一般出现在上午9 91111点，点，13131515时最强，风速时最强，风速5 56m/s;6m/s;陆风一般陆风一般17172020点开始，点开始，风速风速1 12m/s2m/s。n 2021-10-2260n 2.2.山谷风山谷风（出现在山区）（出现在山区）n 2021-10-2261u 成因：成因：2021-10-2262n n 夏威夷鸡蛋花夏威