航空气象课件：04 第四章 空气的水平运动.ppt

1、空气的水平运动风2022/1/28矢量：风向（Wind Direction）和风速（Wind Speed）。气象风的风向：风的来向地面风：十六方位空中风：用度数表示航行风的风向：风的去向用度数表示气象风与航行风相差180 o风速米/秒（m/s），千米/小时（km/h）， 海里/小时（nm/h）也称为节（KT）风玫瑰图仪器测量仪器测量 风向风速仪风向风速仪 测风气球测风气球 风袋风袋 多普勒测风雷达等。多普勒测风雷达等。风力风力等级等级陆地地物象征陆地地物象征相当风速相当风速m/skm/h范围范围中数中数0静，烟直上静，烟直上0.00.2 0.1小于小于11烟能表示风向烟能表示风向0.31.5

2、0.9152人面感觉有风，树叶有微响人面感觉有风，树叶有微响1.63.3 2.56113树叶及微枝摇动不息，旌旗展开树叶及微枝摇动不息，旌旗展开3.45.4 4.412194能吹起地面灰尘及纸张，小树枝摇动能吹起地面灰尘及纸张，小树枝摇动5.57.96.720285有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波8.010.79.429386大树枝摇动，电线呼呼有声，张伞困难大树枝摇动，电线呼呼有声，张伞困难10.813.812.339497全树摇动，大树枝下弯，迎风步行不便全树摇动，大树枝下弯，迎风步行不便13.917.115.550618可折坏树枝，迎风步行感觉阻力甚大可折

3、坏树枝，迎风步行感觉阻力甚大17.220.719.062749烟囱及平屋房顶受到破坏，小屋受破坏烟囱及平屋房顶受到破坏，小屋受破坏20.824.422.6758810陆上少见，可使树木拔起，建筑物吹坏陆上少见，可使树木拔起，建筑物吹坏24.528.426.58910211陆上很少，有则必有重大损毁陆上很少，有则必有重大损毁28.532.630.610311712陆上绝少，其摧毁极大陆上绝少，其摧毁极大32.736.934.8118133（一）地转风(Geostrophic Wind)1、水平气压梯度力（Horizontal Pressuregradient force）水平方向上气压分布不均匀

4、时，单位质量的空气块在气压场中受到的由高压指向低压的净压力作用。 G = - n1 P2、水平地转偏向力（Deflection force of Earth Rotation）由地球自转引起的一种虚力，作用在运动的物体上。2 V .sinA= 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。（一）地转风（一）地转风方向：风向垂直于气压梯度力，即平行于等压线，沿等压线吹。风压定律:在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，在南半球则相反。大小：等压线越密，风速越大G=A（一）地转风方向：与速度V垂直，由曲率中心指向外缘。大小： rVmC2（二）梯度风(Gradient Win

5、d)（二）梯度风(Gradient Wind)在自由大气中，空气做曲线运动的时候，所受的力有气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力，当这三个力平衡时的风就称为梯度风。2、梯度风的方向：风压定律3、梯度风的大小：低压中：G=A+C高压中：G=A-C北半球低压区空气逆时针旋转 高压区空气顺时针旋转 （二）梯度风(Gradient Wind)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。（二）梯度风(Gradient Wind)自由大气中，由气温的水平差异而形成的不同高度上风的向量差称为热成风。产生原因：水平温度分布不均匀而造成在一定高度上出

6、现气压差定律：热成风与水平温度梯度垂直，即与等温线平行，风沿着等温线吹，北半球背热成风而立，暖在右，冷在左，南半球则相反。北半球温度分布南高北低，热成风为西风，高度越高，风速越大。上升到一定高度后，就可能形成西风急流。（三）热成风(Thermal Wind) G+A+F=0摩擦层是指从 地 面 到1500米高度的气层。空气运动要考虑摩擦力风斜穿等压线吹，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三、摩擦层中的风北半球：低压，逆时针，辐合，上升运动高压，顺时针，辐散，下沉运动摩擦层大气中作曲线运动的空气块摩擦层大气中作曲线运动的空气块三、摩

7、擦层中的风 在北半球随高度增加，风速增大，风向右偏。南半球风向变化相反。三、摩擦层中的风三、摩擦层中的风白天，近地面的风风速增大，风向向右偏转，上层风的变化则相反。晚上，下层风风速减小，风向向左偏转，上层风速增大，风向右偏转。三、摩擦层中的风乱流三、摩擦层中的风一些特殊的地理条件也会对局地空气运动产生影响，形成与地方性特点有关的局部地区的风，称为地方性风。（一）海陆风海风（Sea Breeze）陆风（Land Breeze）白天吹海风，夜间吹陆风白天吹海风Hsea breezeLconvectionCUsubsidence（一）海陆风夜间吹陆风land breezeLconvectionCUs

8、ubsidenceH（一）海陆风山风（ Mountain Breeze）谷风（Valley breeze）白天吹谷风，夜间吹山风（二）山谷风（三）峡谷风狭管效应（四）焚风（foehn；fohn）干热风（三）峡谷风（四）焚风例例1 1：北半球离地：北半球离地800800米上空飞行，如果此时飞机正处于米上空飞行，如果此时飞机正处于气压系统中并且航线上是顺风，则高压区位于航线的哪气压系统中并且航线上是顺风，则高压区位于航线的哪个方向？个方向？例例2 2：北半球离地：北半球离地1000010000米上空飞行，如果航线上是正顶米上空飞行，如果航线上是正顶风，则低压区位于航线的哪个方向？风，则低压区位于航线的哪个方向？ 例例3 3：北半球离地：北半球离地1000010000米上空飞行，如果飞机遇到左侧米上空飞行，如果飞机遇到左侧风，则飞机正在飞向高压区还是低压区？风，则飞机正在飞向高压区还是低压区？练习风压定理的应用练习风压定理的应用练习风压定理的应用