气象学课件 ch5气压和风
气压梯度力G
F1
F2
二、水平地转偏向力(科里奥利力、科氏力) A
y
以圆盘外为参照系
x
O
B
O
A B y’
以圆盘为参照系
x’
O
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
B
南半球指向运动方向的左侧
作用于单位质量物体上的科里奥利力 F
F=2 V 水平地转偏向力 A
A=2 V sin
风流千古 风情万种
捕风捉影
第七章 气压和风
一、气压和气压场 二、空气的水平受力 三、风---空气水平运动
第一节 气压和气压场
一、气压
二、气压场 地面气压场(海平面气压场) 高空气压场( 500、750、800hpa 等压面图)
第一节 气压和气压场
一、气压(大气压强)P 单位面积上所受到的大气压力。 单位面积上空气柱的重量。
平直等压线的气压场中的风
997.5 1000.0
低压
G V
1002.5 1005.0
R
A
高压
摩擦层中的白贝罗 风压定律:
北半球: 背风而立,低
压在左前方,高 压在右后方。 南半球相反。
在摩擦层中,风穿越等压线,向低压偏转。
弯曲等压线的气压场中的风
空气所受的力:G、A、C、 R
G
D
V
C R
A
风逆时针旋转,向中心辐合。 绝热上升,多阴雨天气
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
二、气压场
气压场:表示气压在同一水平面上的分布状况
地面气压场 (海平面气压场) 海平面: 海拔高度等于 0 的等高面
等高线为平行直线时,称为地转风 等高线为曲线时, 称为梯度风
在低空:(受地面摩擦作用,约1000米以下) 风向斜穿等压线,高压在右后侧,低压在左前侧 等压线越密,气压梯度越大,风速越大
不论等压线是平行或是曲线,都称为摩擦风
一、地转风
地转力和气压梯度力平衡时的风。出现在高空
G
低压
568
G
572
G
576
同步
不同步
北纬50 ° 1077 km/h
赤道 1675 km/h
北半球 向右偏转
始终向右
A
南半球 向左偏转
A
始终向左
三、惯性离心力(C)
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 C=—— V2 r
静止 V=0 C=0 直线运动 r=∞ C=0
V
580
A
584
V
A
A
高压
V 北 半 球
自由大气层中的白贝罗风压定律:
北半球: 风向平行等压线,背风而立,低压在左,高压在右。 气压梯度越大,风速越大。
南半球:相反。
二、梯度风
地转力、气压梯度力、离心力平衡时的风。出现在高空
逆
G
时
A
顺
时
D
针 旋
G
针
旋
转
转
V
V
AC
GC
风沿着等高线吹。
三、摩擦风
地转力、气压梯度力、摩擦力平衡时的风。出现在近地面
“解落三秋叶,能开二月花。 过江千尺浪,入竹万竿斜”
“不知细叶谁裁出,二月春风似剪刀”
风 言
东风雨、西风干、南风送暖北风寒
风
东南风,雨太公,西北风,一空场
语
春风化雨 秋风扫落叶 北风刺骨 风刀霜剑
风调雨顺、风风雨雨、风和日丽
清风明月 风轻云淡 凄风苦雨 问讯南来北往的风
青春不解风情 不懂风情 风华正茂
cos
sin
=2/24小时
=7.29×10-5 秒-1 静止 V=0 A=0 赤道 =0 A=0 北极 =90° A=2 V
地转(偏向)力 由于地球自转而产生的惯性力 只使风向偏转 不改变风速 北半球 向右偏转 南半球 向左偏转 纬度越高 地转力越大 赤道为0 风速越大 地转力越大
eg
静止
曲率中心
r 曲率半径 V
C
四、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 R≠0 自由大气层 R=0
第三节 风---空气水平运动
在高空:(不受地面摩擦作用,约1000米以上) 风向平行等高线,高压在右侧,低压在左侧 等高线越密,气压梯度越大,风速越大
A
G
R
V
GC
顺时针旋转,向四周辐散 绝热下沉,多晴好天气
用等压线表示
• 气压场的类型:
高压: 高压脊: 低压: 低压槽:
脊线: 槽线:
高空气压场
表示高空某一水平高度上气压的分布状况
地面气压场,表示海拔高度=0 米的水平面上的气压分布 海拔高度=5500 米 ? 海拔高度=3000 米 ? 海拔高度=1500 米 ?
500 hpa 等压面 700 hpa 等压面 850 hpa 等压面
ZAa<ZBb<ZCc Pa<Pb<Pc
等压面 等高面
500 hpa 等压面图
500 hpa 等压面图
700 hpa 等压面图
850 hpa 等压面图
第二节 空气的水平受力
水平方向作用于空气的力
水平气压梯度力 G
水平地转偏向力 A
惯性离心力 C
摩擦力
R
一、水平气压梯度力(G)
水平气压梯度力是形成风的原始动力
平均 平均 平均
海拔高度=5500 米 海拔高度=3000 米 海拔高度=1500 米
高空气压场:用等压面上的等高线表示 地面气压场:用等高面上的等压线表示
理想条件下 等压面为平面
A
B
C
等压面与水平气压的关系 C
B
P
A
ZBb
ZAa
H
a
b
ZCc
c
等压面 PA=PB=PC=P HA<HB<HC 等高面 Ha=Hb=Hc=H