大气的水平运动
大气的水平运动
一、 三种力：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
1. 水平气压梯度力
地表受热不均，使同一水平面上产生了气压差异。单位距离间的气压差叫做气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在这个力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，这就形成了风。因此，水平气压梯度力是形成风的直接原因。其方向垂直于等压线，从高压指向低压。
2. 地转偏向力
由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转，我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。其方向为：在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。地转偏向力的方向总是与风向垂直，其只改变风向，不能改变风速。
3. 摩擦力
是指地面与空气之间以及运动状况不同的空气层之间互相作用而产生的阻力。其方向总是与风向相反。因而摩擦力不仅能改变风向，而且可减小风速。
二、两类风：高空风和近地风
1. 高空风
高空大气中的风向，是水平气压梯度力和地转偏向力二力共同作用的结果。风向与等压线平行。如下图：
2. 近地风
近地面大气中的风向，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力共同作用的结果。风向与等压线之间成一夹角。如下图：
注意：在判断风向时，一定要审清题意，看是高空风还是近地风。举一例如下：
一架飞机在北半球自东向西飞行，若飞行员的右手方是高压，即可判断此时：
A. 顺风飞行
B. 逆风飞行
C. 风从南侧吹来
D. 风从北侧吹来
解析：高空不考虑摩擦力，风向偏向与等压线平行，空气由高压流向低压，受地转偏向力作用，北半球向右偏，故正确选项为A项。
三、难点：风向与风力的判断
1. 近地面任意点风向的画法
在弯曲等压线图上，确定任一地点的风向，可按以下步骤进行：
a. 在等压线图中，先画出该点所在等压线的切线（图中虚线），再按要求画出与切线相垂直的虚线箭头，表示水平气压梯度力的方向（见图中箭头A）。
b. 确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向按向右（北半球）或向左（南半球）偏转画出实线箭头，即为经过该点的风向（见图中箭头B）。
注意：①高空风不考虑摩擦力，风向应与等压线平行；近地风考虑摩擦力，风向与等压线斜交。②风向是指风吹来的方向，是来向而非去向。
2. 风向变式设计
由于海陆分布的差异，各地气压高低不同，并且时刻在变化，导致实际海平面等压线图上，等压线不仅是弯曲的，而且还形成了一个个等压线闭合的低压和高压中心。
①直曲变式
图a表示北半球某日等压线分布（单位：百帕）。在图上低压槽（或高压脊）两侧分别用箭头符号表示出有摩擦力时的风向。
图a 图b
②半球变式
如果图a所示为南半球，风向又该如何画？
③高低压变式
如果把图中低压变成高压（如图b），情况又该如何？
④近地高空变式
如果图b为高空气压场，风向又该如何？
参考答案：
变式①②③④答案如下图：
3. 根据风向判读
如果已知一点风向，亦可反推半球位置、高低气压中心、近地面或空高风。
①确定等压线值大小（如图A）
图A
②确定南北半球（如图B）
图B
③确定近地面和高空风（如图C）
图C
4. 风力的判读
①同一幅等压线图中看疏密：等压线密集，水平气压梯度力大，风力强；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力弱。
②不同等压线图中看单位距离气压差大小，包括比例尺大小，等压距大小。
[例题] 开辟欧洲“第二战场”，是第二次世界大战中的一个重要问题。苏德战争爆发后，苏联要求盟国跨越英吉利海峡在法国开辟第二战场。英国首相丘吉尔以兵力不足和气象条件对渡海作战影响较大为由一再推迟。读图回答：英吉利海峡常年受西风带的影响，不同季节英吉利海峡气象有什么变化，为什么会产生这种变化？对渡海作战有什么影响？
分析：
思
维
过
程
风浪的大小
取决于
风力的大小
取决于
水平气压梯度力的大小
取决于
英吉利海峡同季的南北温差大小
原
理
风形成的直接原因：水平气压梯度力
参考答案：夏半年南北温差小，水平气压梯度力变小，西风强度减弱，海上风浪变小，较利于渡海作战。冬半年情况恰好相反，风浪大，不利于渡海作战。（或答：冬半年南北温差大，水平气压梯度力变大，西风强度增强，海上风浪变大，不利于渡海作战。夏半年情况恰好相反，导致风浪小，较利于渡海作战。）
一、 三种力：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
1. 水平气压梯度力
地表受热不均，使同一水平面上产生了气压差异。单位距离间的气压差叫做气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在这个力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，这就形成了风。因此，水平气压梯度力是形成风的直接原因。其方向垂直于等压线，从高压指向低压。
2. 地转偏向力
由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转，我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。其方向为：在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。地转偏向力的方向总是与风向垂直，其只改变风向，不能改变风速。
3. 摩擦力
是指地面与空气之间以及运动状况不同的空气层之间互相作用而产生的阻力。其方向总是与风向相反。因而摩擦力不仅能改变风向，而且可减小风速。
二、两类风：高空风和近地风
1. 高空风
高空大气中的风向，是水平气压梯度力和地转偏向力二力共同作用的结果。风向与等压线平行。如下图：
2. 近地风
近地面大气中的风向，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力共同作用的结果。风向与等压线之间成一夹角。如下图：
注意：在判断风向时，一定要审清题意，看是高空风还是近地风。举一例如下：
一架飞机在北半球自东向西飞行，若飞行员的右手方是高压，即可判断此时：
A. 顺风飞行
B. 逆风飞行
C. 风从南侧吹来
D. 风从北侧吹来
解析：高空不考虑摩擦力，风向偏向与等压线平行，空气由高压流向低压，受地转偏向力作用，北半球向右偏，故正确选项为A项。
三、难点：风向与风力的判断
1. 近地面任意点风向的画法
在弯曲等压线图上，确定任一地点的风向，可按以下步骤进行：
a. 在等压线图中，先画出该点所在等压线的切线（图中虚线），再按要求画出与切线相垂直的虚线箭头，表示水平气压梯度力的方向（见图中箭头A）。
b. 确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向按向右（北半球）或向左（南半球）偏转画出实线箭头，即为经过该点的风向（见图中箭头B）。
注意：①高空风不考虑摩擦力，风向应与等压线平行；近地风考虑摩擦力，风向与等压线斜交。②风向是指风吹来的方向，是来向而非去向。
2. 风向变式设计
由于海陆分布的差异，各地气压高低不同，并且时刻在变化，导致实际海平面等压线图上，等压线不仅是弯曲的，而且还形成了一个个等压线闭合的低压和高压中心。
①直曲变式
图a表示北半球某日等压线分布（单位：百帕）。在图上低压槽（或高压脊）两侧分别用箭头符号表示出有摩擦力时的风向。
图a 图b
②半球变式
如果图a所示为南半球，风向又该如何画？
③高低压变式
如果把图中低压变成高压（如图b），情况又该如何？
④近地高空变式
如果图b为高空气压场，风向又该如何？
参考答案：
变式①②③④答案如下图：
3. 根据风向判读
如果已知一点风向，亦可反推半球位置、高低气压中心、近地面或空高风。
①确定等压线值大小（如图A）
图A
②确定南北半球（如图B）
图B
③确定近地面和高空风（如图C）
图C
4. 风力的判读
①同一幅等压线图中看疏密：等压线密集，水平气压梯度力大，风力强；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力弱。
②不同等压线图中看单位距离气压差大小，包括比例尺大小，等压距大小。
[例题] 开辟欧洲“第二战场”，是第二次世界大战中的一个重要问题。苏德战争爆发后，苏联要求盟国跨越英吉利海峡在法国开辟第二战场。英国首相丘吉尔以兵力不足和气象条件对渡海作战影响较大为由一再推迟。读图回答：英吉利海峡常年受西风带的影响，不同季节英吉利海峡气象有什么变化，为什么会产生这种变化？对渡海作战有什么影响？
分析：
思
维
过
程
风浪的大小
取决于
风力的大小
取决于
水平气压梯度力的大小
取决于
英吉利海峡同季的南北温差大小
原
理
风形成的直接原因：水平气压梯度力
参考答案：夏半年南北温差小，水平气压梯度力变小，西风强度减弱，海上风浪变小，较利于渡海作战。冬半年情况恰好相反，风浪大，不利于渡海作战。（或答：冬半年南北温差大，水平气压梯度力变大，西风强度增强，海上风浪变大，不利于渡海作战。夏半年情况恰好相反，导致风浪小，较利于渡海作战。）
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