力学知识在大气运动中应用

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1、力学知识在大气运动中应用　　中图分类号：G622文献标识码：B文章编号：1002-7661（2015）23-237-02　　一、大气运动的原理分析　　分析上图可知：　　图（一）：地面均匀，等压线为平行直线，且随海拔升高而递减　　图（二）：A地受热，气体膨胀上升；B地，C地冷却，气体收缩下沉；引起大气上升，下降垂直运动。　　图（三）：由图二可得由于冷热不均导致大气垂直运动，引起了同一水平面上的气压不等，使平行等压线发生弯曲变形，形成高气压和低气压，使气体在水平方向上，从高压区流向低压区，从而产生水平气压梯度力。形成大气最简单的运动---热力环

2、流。　　总结：由于冷热不均引起大气上升，下降的垂直运动，导致水平气压差异，产生是盆腔炎梯度力。（记作F）　　二、大气水平气压梯度力F　　1、水平气压梯度力F的性质：　　（1）由高气压指向低气压；　　（2）力的方向垂直于等压线。　　2、水平气压梯度力F的意义：　　（1）形成风的直接原因；6　　（2）推动大气运动的原动力。　　三，地转偏向力（记作N）　　1、由于地球自转而产生了地转偏向力地转偏向力N的性质：　　（1）力的大小：地转偏向力的大小从赤道向两极递增，赤道为零，纬度越高，地转偏向力越大。　　（2）力的偏向：北半球向右偏，南半球向左偏，赤

3、道无偏向。　　（3）地转偏向力始终垂直于物体水平运动的方向　　四、几种力在地区运动中应用　　1、大气水平运动中应用　　（1）在水平气压梯度力和地转偏向力作用下：　　如图所示，初始状态时，初速度为零，空气质点在水平气压梯度力作用下，质点垂直于等压线，由高压向低压运动。但空气质点一旦作水平运动，同时就会受到地转偏向力的作用，使运动方向发生偏向。最终偏转到方向与等压线平行。这个过程主要是空气质点受两个力作用，即水平气压梯度力和地转偏向力的合成的过程，逐步建立平衡的过程。在这个过程中，空气质点始终按两个力的合力方向运动，水平气压梯度力始终垂直于等压

4、线，地转偏向力始终垂直于物体运动方向，图示为北半球，地转偏向力始终向右偏最后，方向平行于等压线，，此时水平气压梯度力和地转偏向力大小相等，方向相反且在一条直线上，其合力为零，达到平衡状态。空气运动不再偏转而做惯性运动，形成平行于等压线吹的稳定风，通常把这个风称为地转风。6　　（2）在水平气压梯度力，地转偏向力和摩擦力三个力作用形成的近地面风。如图：　　当水平气压梯度力，地转偏向力的合力与摩擦力达到平衡时，形成斜穿等压线吹的风。即风向与等压线有夹角的风，这就是近地面风。摩擦力的方向始终与风向相反，而水平气压梯度力垂直于等压线，地转偏向力垂直于

5、水平物体运动方向。　　摩擦力的大小与风向与等压线夹角大小成正相关，即摩擦力大，夹角大；摩擦力小，夹角小；摩擦力为零，即夹角为零　　2、水平气压梯度力和地转偏向力气旋和反气旋大气运动中应用　　（1）水平气压梯度力和地转偏向力在气旋中运用：如图　　气压场中心气压低于四周气压，取A，B，C，D四点分析四质点的受力。水平气压梯度力作用下，气体由四周向中心运动，同时受地转偏向力作用，北半球向右偏，其合力方向形成逆时针，气体在北半球成逆时针运动。　　（2）水平气压梯度力和地转偏向力在反气旋中运用：如图：　　气压场中心气压高于四周，取ABCD四点。分析四

6、质点的受力，先受水平气压梯度力作用下，气体由中心向四周运动。同时受地转偏向力作用，北半球向右偏，其合力方向使气体作顺时针方向运动。　　3、在大气环流中运用6　　（1）低纬环流：如图；由图可知，赤道地区接受太阳辐射多，热一些，而两极地区接受太阳辐射少，冷一些。赤道地区热，空气膨胀上升，在水平气压梯度力作用下，气体由赤道上空向两极流，即初始风向为南风，同时受地转偏向力作用，由南风偏转成西南风，进一步偏转而成西风。这样来自赤道上空的气流就不能再向继续向北流，而是变成自西向东运行了。由于赤道上空的空气源源不断地流过来，又不能向北进，便在北纬30°N

7、附近堆积，气体下沉，致使近地面气压升高，形成副热带高气压带。　　在近地面，在水平气压梯度力和地转偏向力作用下，气体由副热带高气压带向南北两侧流出。向南的一支气流，流向赤道低气压带，在地转偏向力作用下逐渐偏转成东北信风。东北信风和南半球东南信风在赤道附近辐合上升。这样，在赤道与副热带地区之间便形成了低纬环流。　　（2）中纬环流与高纬环流：在近地面，从副热带高气压带向北流的一支气流，在地转偏向力作用下，逐渐右偏成西南风称为盛行西风带。从极地高压带向南流的气流，在地转偏向力作用下，向右偏成东北风，称为极地东风。较暖的盛行西风与寒冷的极地东风在北纬

8、60°N附近相遇形成极锋。暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上，形成了副极地上升气流。故形成副极地气压带。　　在南半球，同样存在着低纬，中纬，高纬三个环流圈。由于南半球地转偏向力向