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地转风是如何形成的 地转风是怎么产生的

2022-08-09  来源:天气网  【字体:  

  导语:风是徐徐的,风吹拂着沙滩,吹拂着树叶,吹拂着岸边的一切,人感觉也会不由自主地摇晃起来。地转风是风的一种类型,那么,大家知道地转风是如何形成的?地转风是怎么产生的?有不知道的小伙伴赶快跟着小编来学习一下吧,希望大家阅读愉快。

  地转风是如何形成的

地转风是如何形成的 地转风是怎么产生的

  地转风的形成是暂时静止的空气,因受到水平气压梯度力的作用,由高压流向低压。它一运动,即产生水平地转偏向力,并迫使它向右偏转(在北半球),这样就形成了地转风。

  地转风是指自由大气中空气的水平等速直线运动,是指无加速度、惯性离心力不起作用 情况下的运动。在这种运动中,只有水平气压梯度力和地转偏向力起作用。地转风是自由大气中水平气压梯度力和地转偏向力相平衡时的空气的水平运动。

  地转风是平衡运动,它受到的合外力等于零,没有加速度。空气运动平行于等压线,人背风而立,高压在右,低压在左。这就是北半球地转风的规则。平时人们说水往低处流,那么空气也应该从高压向低压流动了,但实际上却是平行于等压线流动的,这是地转偏向力影响的结果。因为,当有了气压梯度之后,空气要从高压向低压流,一但有运动,就会受地转偏向力的作用,使运动方向向右偏(北半球),随着运动方向的改变,偏向力的方向也改变,因为偏向力的方向永远垂直于运动方向所指的右方。

地转风是如何形成的 地转风是怎么产生的

  风图

  地转风的特点

  由于水平气压梯度力的方向垂直于等压线且由高压指向低压,而科里奥利力的方向垂直于风,因此两者平衡形成的地转风的方向平行于等压线(或等重力位势线)。在北半球,若背风而立,高气压(或高重力位势)在右侧,低气压(或低重力位势)在左侧,在南半球则相反。

  地转风和气压场分布的这种规律,是C.H.D.白贝罗于1857年首先提出的,故称白贝罗定律。地转风的大小与水平气压梯度(或等压面上的重力位势梯度,即等压面坡度)的数值成正比,与科里奥利参数及空气密度成反比。在离地面约1.5千米以上的自由大气中,大尺度运动的铅直速度比水平速度小得多,而且水平运动的惯性力和湍流摩擦力也比水平气压梯度力和科里奥利力小得多,因此,自由大气中的大尺度运动,除了具有准水平运动的性质外,还近似地满足地转风关系,故又称为准地转运动。

  在大尺度自由大气中(不考虑摩擦力的作用),空气质点所受的水平气压梯度力(G)和水平地转偏向力(A)达到平衡时的匀速直线平衡运动,G=A。地转风的表达式:Vg=(9.8/f)/(H/n)式中f=2ωSinφ是地转参数,-(H/n)为高度梯度(相当于气压梯度)。地转风方向平行于等压线,在北半球,背地转风而立,高压在右,低压在左,南半球则相反,地转风速度大小与水平气压梯度成正比,即等压线越密(疏)地转风风速越大(小)。地转风风速还与地球纬度成反比。

  在中高纬地区,高空的实际风十分接近地转风,风压关系大体遵循上述地转风原理,这是中高纬地区在分析天气和预报天气中应遵循的原则。

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  大风

  风速测量仪器种类

  ①风杯风速计。它是最常见的一种风速计。 转杯式风速计最早由英国 J.T.R.鲁宾孙发明(1846),当时是四杯,后来改用三杯。三个互成120度固定在架上的抛物形或半球形的空杯都顺一面,整个架子连同风杯装在一个可以自由转动的轴上。在风力的作用下风杯绕轴旋转,其转速正比于风速。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。

  ②螺旋桨式风速计。它是一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转的风速计。螺旋桨装在一个风标的前部,使其旋转平面始终正对风的来向,它的转速正比于风速。

  ③热线风速计。一根被电流加热的金属丝,流动的空气使它散热,利用散热速率和风速的平方根成线性关系,再通过电子线路线性化(以便于刻度和读数),即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝,其电阻温度系数近于零,它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝,在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高,适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒,是大气湍流和农业气象测量的重要工具。

  ④声学风速计。在声波传播方向的风速分量将增加(或减低)声波传播速度,利用这种特性制作的声学风速计可用来测量风速分量。声学风速计至少有两对感应元件,每对包括发声器和接收器各一个。使两个发声器的声波传播方向相反,如果一组声波顺着风速分量传播,另一组恰好逆风传播,则两个接收器收到声脉冲的时间差值将与风速分量成正比。如果同时在水平和铅直方向各装上两对元件,就可以分别计算出水平风速、风向和铅直风速。由于超声波具有抗干扰、方向性好的优点,声学风速计发射的声波频率多在超声波段。

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