风的形成原因
空气的上升或下沉叫空气的垂直运动,空气相对于地面的水平运动称为风。风是怎么形成的?小编在此整理了风的形成原因,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!
风的形成原因介绍
形成风的直接原因,是水平气压梯度力。风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响,表现形式多种多样,如季风、地方性的海陆风、山谷风、焚风等。简单地说,风是空气分子的运动。要理解风的成因,先要弄清两个关键的概念:空气和气压。空气的构成包括:氮分子(占空气总体积的78%)、氧分子(约占 21%)、水蒸气和其他微量成分。所有空气分子以很快的速度移动着,彼此之间迅速碰撞,并和地平线上任何物体发生碰撞。
气压可以定义为:在一个给定区域内,空气分子在该区域施加的压力大小。一般而言,在某个区域空气分子存在越多,这个区域的气压就越大。相应来说,风是气压梯度力作用的结果。而气压的变化,有些是风暴引起的,有些是地表受热不均引起的,有些是在一定的水平区域上,大气分子被迫从高气压地带流向低气压地带引起的。
大部分显示在气象图上的高压带和低压带,只是形成了伴随我们的温和的微风。而产生微风所需的气压差仅占大气压力本身的1%,许多区域范围内都会发生这种气压变化。相对而言,强风暴的形成源于更大、更集中的气压区域的变化。
风力测量介绍
信息指标
风资料是重要的气象资料之一,无论在理论研究上,还是在国民经济建设的各部门,如农业、运输业、建筑业、水利工程、疗养等部门都是不可缺少的。风是空气的水平运动,是一个用方向(风向)和速度(风速)表示的矢量(或称向量)。风向是指风来的方向,除静风外,用16方位表示。风速是指空气所经过的距离对经过的距离所需时间的比值,单位用米/秒表示,定时观测(基本站每日观测4次,基准站每日观测24次),取整数,自记记录,取小数一位。
方法
测量风向风速的仪器有EL型电接风向风速计,达因风向风速计等。测定的项目有平均风速和最多风向。配有自记仪器的,作了风向风速的连续记录并进行了整理。此外风的测量中还有以风力等级进行观察的,风力等级是根据风对地上物体所引起的现象将风的大小分成18级,以0~17级的等级数字表示。风力等级观察须在空气不受任何障碍物影响的地方进行。
山谷风形成原理
白天,山坡接受太阳光热较多,成为一只小小的“加热炉”,空气增温较多;而山谷上空,同高度上的空气因离地较远,增温较少。于是山坡上的暖空气不断上升,并在上层从山坡流向谷地,谷底的空气则沿山坡向山顶补充,这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流。下层风由谷底吹向山坡,称为谷风(见图5-41)。到了夜间,山坡上的空气受山坡辐射冷却影响,“加热炉”变成了“冷却器”,空气降温较多;而谷地上空,同高度的空气因离地面较远,降温较少。于是山坡上的冷空气因密度大,顺山坡流入谷地,谷底的空气因汇合而上升,并从上面向山顶上空流去,形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向谷地,称为山风(见图5-42)。
谷风的平均速度约每秒2~4米,有时可达每秒7~10米。谷风通过山隘的时候,风速加大。山风比谷风风速小一些,但在峡谷中,风力加强,有时会吹损谷地中的农作物。谷风所达厚度一般约为谷底以上500~1000米,这一厚度还随气层不稳定程度的增加而增大,因此,一天之中,以午后的伸展厚度为最大。山风厚度比较薄,通常只及300米左右。
在晴朗的白天,谷风把温暖的空气向山上输送,使山上气温升高,促使山前坡岗区的植物、农作物和果树早发芽、早开花、早结果、早成熟;冬季可减少寒意。谷风把谷地的水汽带到上方,使山上空气湿度增加,谷地的空气湿度减小,这种现象,在中午几小时内特别的显著。如果空气中有足够的水汽,夏季谷风常常会凝云致雨,这对山区树木和农作物的生长很有利;夜晚,山风把水汽从山上带入谷地,因而山上的空气湿度减小,谷地空气湿度增加。在生长季节里,山风能降低温度,对植物体营养物质的积累,块根、块茎植物的生长膨大很有好处。
山谷风还可以把清新的空气输送到城区和工厂区,把烟尘和漂浮在空气中的化学物质带走,有利于改善和保护环境。工厂的建设和布局要考虑有规律性的风向变化问题。山谷风风向变化有规律,风力也比较稳定,可以当作一种动力资源来研究和利用,发挥其有利方面,控制其不利方面,为社会主义建设服务。
值得重视的是,我国除山地以外,高原和盆地边缘也可以出现与山谷风类似的风:风向风速有明显的日变化。出现在青藏高原边缘的山谷风,特别是与四川盆地相邻的地区,对青藏高原边缘一带的天气有着很大的影响。在水汽充足的条件下,白天在山坡上空凝云致雨,夜间在盆地边缘造成降水。