航空气象第4章(1).ppt

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1、航空气象学张同荣第四章大气的水平运动－风什么是风？矢量，包括风向（WindDirection）和风速（WindSpeed）。表示？气象风的风向：风的来向地面风：用十六方位表示空中风：用360°表示风的16个方位表示地面风航行风的风向：风的去向气象风与航行风相差180°风速是指单位时间内空气微团的水平位移，常用的风速单位是：米/秒（m/s），千米/小时（km/h），海里/小时（nm/h）也称为节（KT）风速（1）仪器测量风向风速仪测风气球风袋多普勒测风雷达等。（2）目视估计--风力等级表风的测量力当作用在空气上的个水平力达到平衡，使

2、空气水平运动能持续、稳定地进行时，就行成了稳定的风。风的形成形成风的力？1、水平气压梯度力（G）2、地转偏向力（A）3、惯性离心力（C）4、摩擦力（R）1、地转风2、梯度风已知气压场，判断风场（摩擦层）风压定理的应用已知气压场，判断风场（自由大气）例：北半球离地800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正顶风，则低压区位于航线的哪个方向？4种力2种风（一）摩擦层中风的变化（二）自由大气中风的变化风的变化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。4、地方性风（一）

3、海陆风海风（SeaBreeze）陆风（LandBreeze）白天吹海风，夜间吹陆风白天吹海风hseabreezelowconvectionCUsubsidence夜间吹陆风landbreezelowconvectionCUsubsidenceh（二）山谷风山风（MountainBreeze）谷风（Valleybreeze）白天吹谷风，夜间吹山风（三）峡谷风狭管效应（四）焚风（foehn；fohn）谢谢！水平方向上气压分布不均匀时，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。1、水平气压梯度力（HorizontalP

4、ressure－gradientforce）水平气压梯度：反映了气压在水平方向上分布不均匀的程度。等压线越密，水平气压梯度越大。水平气压梯度大，水平气压梯度力也大，引起的风也越强。水平气压梯度力方向：与水平气压梯度方向一致，垂直于等压线由高压指向低压，大小：与水平气压梯度成正比，与空气密度成反比。使空气产生水平运动的直接动力：气压在水平风向上分布不均匀形成的水平气压梯度力。由地球自转引起的使相对于地球运动的物体偏离原来运动方向的力。2、水平地转偏向力（DeflectionforceofEarthRotation）地球旋转的作用由地

5、球自转引起的一种虚力，作用在运动的物体上。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。自由大气中风的形成地转风：在自由大气中，平直等压线下，水平气压梯度力和地转偏向力维持平衡时，空气的水平运动称为地转风（Vg）方向：垂直于气压梯度力，即平行于等压线，沿等压线吹。在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，在南半球则相反——风压定律大小：G=A1、地转风例1：北半球离地10000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？例2：北半球离地10000米上空飞行，如果飞机出现右漂，则飞机正在飞向高压

6、区还是低压区？什么是地转风？自由大气中空气的等速水平运动。空气在地球表面上作圆周运动时要受到惯性离心力的作用。方向：与速度V垂直，由曲率中心指向外缘。大小：3、惯性离心力在自由大气中，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。（高压和低压或槽和脊中弯曲等压线中的风）2、梯度风(GradientWind)自由大气中低压区和高压区的风自由大气中低压区和高压区的风梯度风的方向：风压定律梯度风的大小：低压中：G=A+C高压中：G=A-C什么是梯度风？自由大气中空气的等速曲线运动。

7、北半球低压区空气逆时针旋转高压区空气顺时针旋转结论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。应用当空气在近地面运动时，地表对空气运动要产生阻碍作用，即产生摩擦力。取决于粗糙程度，一般山区最大，海洋最小。摩擦力的作用可以通过空气分子、微团的运动向上传递，一直到摩擦层顶部，在自由大气中不再考虑摩擦力。4、摩擦力摩擦力使风速减小，地转偏向力也相应减小，同时在北半球使风向想做偏转一定的角度。G+A+F=0摩擦层中风的形成摩擦层是指从地面到1500米高度的气层风斜穿等压线吹，在北

8、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摩擦层中的风压定理低压附近的风是沿逆时针方向向内吹高压附近的风是沿顺时针方向向外吹摩擦层大气中作曲线运动的空气块北半球：低压，逆时针，辐合，上升运动高压，