1、第五章 气压和风,气压作用于空气的力风,本章内容,国际标准单位：帕（帕斯卡 Pa）和百帕（百帕斯卡 hPa）1hPa100Pa100Nm2标准大气压（0，45NS，海平面上）P0760mm汞柱1013.25hPa,第一节 气 压,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。,气压的单位,一、气压随高度的变化,大气静力学方程,T=0,压高公式:假定大气等温,（二）气压随时间的变化 气压的周期性变化 气压的非周期性变化,日变化,年变化,地面的气压日变化有单峰、双峰、三峰等型式，以双峰型最普遍，其日变化是一天中出现一个最高值（9-10时），一个次高值（21-22时）；一
2、个最低值（15-16时），一个次低值（3-4时）。气压日变化的原因一般认为与气温日变化 大气潮汐和局部地形有关。,气压的年变幅受气温年变化的影响， 由于海洋和陆地热力性质的差异，大陆冬季气压高，夏季气压低；海洋上则相反，冬季气压低，夏季气压高。,平原型空盒气压表,AR5自动气象站,华南农业大学2011年4月1213日气压日变化,地面天气形势图（地面天气图、地面图）本站气压 海平面气压等高面（海拔高度为0）上的等压线（每隔2.5hPa）图,二、气压的水平分布,气压订正,海平面气压场,地面天气图中的高、低压系统,海平面气压场的基本型式（气压系统）,高压,低压,槽线,脊线,实际大气中，什么样的情形算
3、是强的高压或者是强的低压？,高空天气形势图（高空天气图、高空图） 等压面上的等高线（每隔4位势什米）图 等高线的单位：位势高度 位势米、位势什米1位势什米10位势米Hzg9.8 H 位势高度（位势米）z 海拔高度（米）g 重力加速度,高空气压场,等压面与等高面的关系,等压面 PAPBPCP HAHBHC 等高面 HaHbHcHZAaZBbZCc PaPbPc,Z,高空气压场的基本型式（气压系统）,第二节 作用于空气的力,影响大气运动的作用力,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）,总的净压力（ i j k）dxdyd
4、zp dxdydz由于 dxdydzVm 因此作用于单位质量空气块上的净压力（气压梯度力） GG p,p,x,p,y,p,z,1,二、水平地转偏向力（科里奥利力、科氏力） 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南半球指向运动方向的左侧,Coriolis Force,F2 V水平地转偏向力 AA2 V sin224小时7.2910-5 秒-1静止 V0 A0 赤道 0 A0 北极 90 A2 V,作用于单位质量物体上的科里奥利力 F,三、惯性离心力（C）,四、摩擦力 （R）,摩擦力的方向：与运动方向相反摩擦力 RRK VK 摩擦系数摩擦层 R0自由大气层 R0,第三节 风,
5、平直等压线的气压场中的风 C0,一、自由大气层中的风 （ R0 ）,空气所受的力：G、A 地转风: A=G,北半球,自由大气中的地转风,1、纬度一定时，气压梯度越大，地转风越大 2、气压梯度一定时，纬度越高，地转风越小,弯曲等压线的气压场中的风 C0,空气所受的力：G、A、C 梯度风： A+C+G=0,在自由大气层中，风沿着等压线吹。自由大气层中的白贝罗风压定律：(判断风压关系的定律）北半球，背风而立，低压在左，高压在右，南半球相反。,二、摩擦层中的风 （ R0 ）,平直等压线的气压场中的风 C0,空气所受的力：G、A、R,在摩擦层中，风穿越等压线，向低压偏转。,摩擦层中的白贝罗风压定律：,北
6、半球：背风而立，低压在左前方，高压在右后方。 南半球相反。,风逆时针旋转，向中心辐合。 绝热上升，多阴雨天气,顺时针旋转，向四周辐散 绝热下沉，多晴好天气,弯曲等压线的气压场中的风 C0,空气所受的力：G、A、C、R,地面低压对应着辅合上升运动，地面高压对应着辅散下沉运动,31,二、摩擦层中风的变化,日变化,近地层白天午后最大，夜间和清晨最小；,上层白天午后风小，夜间风大,晴天阴天，陆地海洋,年变化,我国大部份地区春季是冷暖空气交替时期，所以春季风最大。,一般北半球中纬度地区，冬季最大，夏季最小；,垂直变化,摩擦层：风呈爱克曼（Ekman）螺线分布,摩擦层顶：风速接近地转风、风向与等压线平行。,
