大气的水平运动 --风

1、大气的水平运动大气的水平运动风风主讲教师：杨尚志主讲教师：杨尚志知识知识复习复习大气运动的能量来源大气运动的能量来源大气运动的根本原因大气运动的根本原因热力环流指热力环流指大气运动的分类大气运动的分类热力环流的过程热力环流的过程太阳辐射太阳辐射地面冷热不均地面冷热不均垂直运动和水平运动垂直运动和水平运动地面间冷热不均引起的空气环流地面间冷热不均引起的空气环流地面冷热不均地面冷热不均 空气垂直运动空气垂直运动同一水平面上产生气压差同一水平面上产生气压差大气的水平运动大气的水平运动你看到了什么？你看到了什么？思考：什么是风？什么是气压梯度？什么是水思考：什么是风？什么是气压梯度？什么是水平气压梯度

2、力？它与风的形成有什么关系？平气压梯度力？它与风的形成有什么关系？风风大气的水平运动；大气的水平运动；气压梯度气压梯度单位距离间的气压差；单位距离间的气压差；水平气压梯度力水平气压梯度力由于气压差的存在，促使大气由由于气压差的存在，促使大气由高压区流向低压区的力；高压区流向低压区的力；水平气压梯度力水平气压梯度力是形成风的直接原因；是形成风的直接原因；气压梯度气压梯度=气压差气压差距离距离（二二）大气的水平运动）大气的水平运动风风1、风的受力状况、风的受力状况（1 1）水平气压梯度水平气压梯度力力（理想状况理想状况）（百帕）（百帕）100010051010水平气压梯度力的特点：水平气压梯度力的

3、特点： 1）垂直于等压线垂直于等压线2）从高压指向低压从高压指向低压水平气压梯度力水平气压梯度力是形成风的直接原因是形成风的直接原因，是风的原动，是风的原动力，它即影响风速的大小、又改变风的方向。力，它即影响风速的大小、又改变风的方向。想一想：想一想：当水平运动的气流（风）只受水平气压当水平运动的气流（风）只受水平气压梯度力时，风向怎样？此种情况实际存在吗梯度力时，风向怎样？此种情况实际存在吗? ? 1）理想状况下水平气）理想状况下水平气压梯度力方向与风向一压梯度力方向与风向一致；致；2）不存在，是一种）不存在，是一种理想状理想状况况（百帕）（百帕）100010051010风向风向在地表作水平

4、运动的风还受到什么在地表作水平运动的风还受到什么力的影响？力的影响？想一想：想一想：（2）地转偏向地转偏向力（高空大气）力（高空大气） 在地转偏向力的作用在地转偏向力的作用下，北半球向右偏，南下，北半球向右偏，南半球向左偏。赤道上无半球向左偏。赤道上无地转偏向力。地转偏向力。南半球偏转方向南半球偏转方向北半球偏转方向北半球偏转方向初始方向初始方向地转偏向力：地转偏向力：使水平运动物使水平运动物体方向发生偏体方向发生偏转的力转的力气压梯度力（气压梯度力（）与地转偏向力（）与地转偏向力（）共同作用下形成的风（北半球）共同作用下形成的风（北半球）高空中的风：高空中的风：水平气压梯度力水平气压梯度力地

5、转偏向力地转偏向力风向风向只影响风向，不影响风只影响风向，不影响风速的大小。速的大小。高高空空风风的的形形成成与等压线平行与等压线平行在地表做水平运动的气流（风）还会受到在地表做水平运动的气流（风）还会受到 力力的作用，其方向与风向的作用，其方向与风向 ，促使风向发生偏移。，促使风向发生偏移。在水平气压梯度力和在水平气压梯度力和 力二力的共同作用下，力二力的共同作用下，风向最终与风向最终与 。此中情况只存在于。此中情况只存在于 （高空或地面）。（高空或地面）。地转偏向地转偏向垂直垂直地转偏向地转偏向等压线平行等压线平行高空高空（3）摩擦力（近地面）摩擦力（近地面）近地面的风近地面的风气压梯度力

6、（气压梯度力（）、地转偏向力（）、地转偏向力（）与地面摩）与地面摩擦力（擦力（）共同作用下开成的风（北半球）共同作用下开成的风（北半球）风向风向地转偏向力地转偏向力水平气压梯度力水平气压梯度力摩擦力摩擦力风受水平气风受水平气压梯度力、压梯度力、地转偏向力、地转偏向力、摩擦力三个摩擦力三个力共同作用，力共同作用，风向与等压风向与等压线成一夹角。线成一夹角。其中摩擦力其中摩擦力既降低风速既降低风速大小又影响大小又影响风向风向 在近地面的风还会受到在近地面的风还会受到 力的作用，力的作用，使风速、风向都会发生变化，近地面的风使风速、风向都会发生变化，近地面的风在在 、 和和 、 三个力作用下，最终三

7、个力作用下，最终风风 。这种情况是最常见，与实。这种情况是最常见，与实际情况最符合。际情况最符合。摩擦摩擦水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力与等压线斜交与等压线斜交风的受力状况与风向风的受力状况与风向 图图示示 （理想状态的风（理想状态的风） 受受力力状状况况只受图中只受图中F F 的影响的影响 受图中受图中F1F1 与与F2F2 的共同影响的共同影响 受图中受图中F1F1 、F2F2 和和F3 F3 的共同影响的共同影响风风向向垂直于垂直于 指向指向 与等压线与等压线 与等压线与等压线 水平气压梯水平气压梯度力度力水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力水平

8、气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力等压线等压线低压低压平行平行斜交斜交影响大气水平运动的三种力的比较：影响大气水平运动的三种力的比较：内容内容水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力产生原产生原因因由于单位距离上由于单位距离上水平气压的差异水平气压的差异而产生的使空气而产生的使空气水平运动的力水平运动的力由于地球自转而产生由于地球自转而产生的使水平运动物体方的使水平运动物体方向发生偏转的力向发生偏转的力大气水平运动时大气水平运动时与地面摩擦而产与地面摩擦而产生的力生的力方向方向垂直于等压线，垂直于等压线，从高压指向低压从高压指向低压与运动方向垂直，北与

9、运动方向垂直，北半球向右偏，南半球半球向右偏，南半球向左偏向左偏与运动方向相反与运动方向相反大小大小由气压梯度决定由气压梯度决定 随风速增大而增大，随风速增大而增大，随纬度升高而增大随纬度升高而增大随风速增大而增随风速增大而增大大对风的对风的影响影响既影响风速，又既影响风速，又影响风向影响风向只影响风向，不影响只影响风向，不影响风速风速既影响风速，又既影响风速，又影响风向影响风向备注备注是产生风的原动是产生风的原动力力无风，亦无地转偏向无风，亦无地转偏向力力无风，亦无摩擦无风，亦无摩擦力力 从近地面到高空，由于摩擦力越来越小，从近地面到高空，由于摩擦力越来越小，风向与等压线的夹角也越来越小，最

10、终风向与风向与等压线的夹角也越来越小，最终风向与等压线平行；陆地与海洋相比，陆地上的摩擦等压线平行；陆地与海洋相比，陆地上的摩擦力大于海洋，所以陆地上的风向与等压线之间力大于海洋，所以陆地上的风向与等压线之间的夹角比海洋上的大。的夹角比海洋上的大。2 2、风向的确定、风向的确定（1）风向是指风吹来的方向风向是指风吹来的方向WSNE西北风西北风西南风西南风东北风东北风东南风东南风西风西风南风南风（2 2）风向的画法）风向的画法第一步：第一步：在等压线图中，过该点作表示水平气压梯度力在等压线图中，过该点作表示水平气压梯度力的方向的箭头（虚线箭头）。的方向的箭头（虚线箭头）。水平气压梯度力垂直于等水

11、平气压梯度力垂直于等压线，箭头由高压指向低压，压线，箭头由高压指向低压，但并非一定指向低压中心但并非一定指向低压中心第二步：第二步：确定南、北半球确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向后，面向水平气压梯度力方向向左或向右偏转向左或向右偏转30304040角，（图中实线箭头），角，（图中实线箭头），即过该点的风向。以北半球为例即过该点的风向。以北半球为例，如如上上图。图。【课堂练习课堂练习4 4】在下列等压线图中的各点处画出风向在下列等压线图中的各点处画出风向北半球近地面北半球近地面南半球近地面南半球近地面北半球近地面北半球近地面南半球近地面南半球近地面3 3、风力大小的判断、风力大小的判断（

12、1 1）影响风力大小的力有哪些力？这些力与风）影响风力大小的力有哪些力？这些力与风力大小有何关系？力大小有何关系？水平气压梯度力；摩擦力；水平气压梯度力；摩擦力；水平气压梯度力和摩擦力都既影响风向又水平气压梯度力和摩擦力都既影响风向又影响风速；地转偏向力只影响风向；影响风速；地转偏向力只影响风向； （2 2）单位距离间的气压差就）单位距离间的气压差就 ，两地间的距，两地间的距离越小，气压差越大，水平气压梯度力也就越大，风力也离越小，气压差越大，水平气压梯度力也就越大，风力也就越强，也就是说同一幅图上等压线越就越强，也就是说同一幅图上等压线越 的地方风力的地方风力越大，等压线越越大，等压线越 的

13、地方风力越小。相邻两条等压线的地方风力越小。相邻两条等压线间的气压差越间的气压差越 ，气压梯度越大，风力越大，反之，相，气压梯度越大，风力越大，反之，相邻两条等压线间的气压差越邻两条等压线间的气压差越 ，气压梯度越小，风力越，气压梯度越小，风力越小。小。气压梯度气压梯度密集密集稀疏稀疏大大小小【课堂练习【课堂练习5 5】读近地面的风向形成图，回答下列问题】读近地面的风向形成图，回答下列问题 （1 1）图中箭头表示的含义是）图中箭头表示的含义是: : ； ； 、。水平气压梯度力水平气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力（2 2）与等压线的关系）与等压线的关系 是是 ，其方向，其方向是是 。（3 3）若无，只受影响，）若无，只受影响，则与等压线的关系则与等压线的关系是是 ，此时与，此时与的关系是的关系是 。（4 4）此图表示的地区在）此图表示的地区在 （南或北）半球，判断原（南或北）半球，判断原因因 。（5 5）图中）图中M M、N N两地相比，风力两地相比，风力较大的是较大的是 地地 ，原，原因因 。垂直垂直高压指向低压高压指向低压平行平行相等相等北北北半球地转偏向力向右偏北半球地转偏向力向右偏N等压线密集等压线密集【课堂练习【课堂练习6 6】读下图填空，图中虚线表示水】读下图填空，图中虚线表示水平气压梯度力，实线表示近地面实际风向。平气压梯度力，实线表示近地面