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地轉風是如何形成的 地轉風是怎麼產生的

導語:風是徐徐的,風吹拂着沙灘,吹拂着樹葉,吹拂着岸邊的一切,人感覺也會不由自主地搖晃起來。地轉風是風的一種類型,那麼,大家知道地轉風是如何形成的?地轉風是怎麼產生的?有不知道的小夥伴趕快跟着小編來學習一下吧,希望大家閱讀愉快。

地轉風是如何形成的

地轉風是如何形成的 地轉風是怎麼產生的

地轉風的形成是暫時靜止的空氣,因受到水平氣壓梯度力的作用,由高壓流向低壓。它一運動,即產生水平地轉偏向力,並迫使它向右偏轉(在北半球),這樣就形成了地轉風。

地轉風是指自由大氣中空氣的水平等速直線運動,是指無加速度、慣性離心力不起作用 情況下的運動。在這種運動中,只有水平氣壓梯度力和地轉偏向力起作用。地轉風是自由大氣中水平氣壓梯度力和地轉偏向力相平衡時的空氣的水平運動。

地轉風是平衡運動,它受到的合外力等於零,沒有加速度。空氣運動平行於等壓線,人背風而立,高壓在右,低壓在左。這就是北半球地轉風的規則。平時人們說水往低處流,那麼空氣也應該從高壓向低壓流動了,但實際上卻是平行於等壓線流動的,這是地轉偏向力影響的結果。因爲,當有了氣壓梯度之後,空氣要從高壓向低壓流,一但有運動,就會受地轉偏向力的作用,使運動方向向右偏(北半球),隨着運動方向的改變,偏向力的方向也改變,因爲偏向力的方向永遠垂直於運動方向所指的右方。

地轉風是如何形成的 地轉風是怎麼產生的 第2張

 風圖

地轉風的特點

由於水平氣壓梯度力的方向垂直於等壓線且由高壓指向低壓,而科里奧利力的方向垂直於風,因此兩者平衡形成的地轉風的方向平行於等壓線(或等重力位勢線)。在北半球,若背風而立,高氣壓(或高重力位勢)在右側,低氣壓(或低重力位勢)在左側,在南半球則相反。

地轉風和氣壓場分佈的這種規律,是C.H.D.白貝羅於1857年首先提出的,故稱白貝羅定律。地轉風的大小與水平氣壓梯度(或等壓面上的重力位勢梯度,即等壓面坡度)的數值成正比,與科里奧利參數及空氣密度成反比。在離地面約1.5千米以上的自由大氣中,大尺度運動的鉛直速度比水平速度小得多,而且水平運動的慣性力和湍流摩擦力也比水平氣壓梯度力和科里奧利力小得多,因此,自由大氣中的大尺度運動,除了具有準水平運動的性質外,還近似地滿足地轉風關係,故又稱爲準地轉運動。

在大尺度自由大氣中(不考慮摩擦力的作用),空氣質點所受的水平氣壓梯度力(G)和水平地轉偏向力(A)達到平衡時的勻速直線平衡運動,G=A。地轉風的表達式:Vg=(9.8/f)/(H/n)式中f=2ωSinφ是地轉參數,-(H/n)爲高度梯度(相當於氣壓梯度)。地轉風方向平行於等壓線,在北半球,背地轉風而立,高壓在右,低壓在左,南半球則相反,地轉風速度大小與水平氣壓梯度成正比,即等壓線越密(疏)地轉風風速越大(小)。地轉風風速還與地球緯度成反比。

在中高緯地區,高空的實際風十分接近地轉風,風壓關係大體遵循上述地轉風原理,這是中高緯地區在分析天氣和預報天氣中應遵循的原則。

地轉風是如何形成的 地轉風是怎麼產生的 第3張

 大風

風速測量儀器種類

①風杯風速計。它是最常見的一種風速計。 轉杯式風速計最早由英國 J.T.R.魯賓孫發明(1846),當時是四杯,後來改用三杯。三個互成120度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面,整個架子連同風杯裝在一個可以自由轉動的軸上。在風力的作用下風杯繞軸旋轉,其轉速正比於風速。轉速可以用電觸點、測速發電機或光電計數器等記錄。

②螺旋槳式風速計。它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉的風速計。螺旋槳裝在一個風標的前部,使其旋轉平面始終正對風的來向,它的轉速正比於風速。

③熱線風速計。一根被電流加熱的金屬絲,流動的空氣使它散熱,利用散熱速率和風速的平方根成線性關係,再通過電子線路線性化(以便於刻度和讀數),即可製成熱線風速計。熱線風速計分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的熱線一般爲錳銅絲,其電阻溫度係數近於零,它的表面另置有測溫元件。直熱式的熱線多爲鉑絲,在測量風速的同時可以直接測定熱線本身的溫度。熱線風速計在小風速時靈敏度較高,適用於對小風速測量。它的時間常數只有百分之幾秒,是大氣湍流和農業氣象測量的重要工具。