
風(fēng)是空氣怎么形成的,風(fēng)是地球上的一種空氣流動現(xiàn)象,一般是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上,使地表溫度升高,地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升,那么風(fēng)是空氣怎么形成的?
風(fēng)是地球上的一種空氣流動現(xiàn)象,一般是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上,使地表溫度升高,地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升。
熱空氣上升后,低溫的冷空氣橫向流入,上升的空氣因逐漸冷卻變重而降落,由于地表溫度較高又會加熱空氣使之上升,這種空氣的流動就是風(fēng)。
集結(jié)的水蒸氣(云)結(jié)成水時,體積縮小,周圍水蒸氣前來補充,就形成風(fēng)。地球上的風(fēng)與水源有關(guān)系,風(fēng)由水與水蒸氣的脹縮而產(chǎn)生。風(fēng)由大海吹向陸地,或陸地吹向 大海,在夏天地面上溫度高,空氣、水蒸氣膨脹上升,要由海面比重大的空氣
水蒸氣補充地面空氣空間,海面溫度低空氣收縮。要由地面上溫度高空氣膨脹上升的空氣、水蒸氣補充海面空氣空間。在冬天海面溫度高海面空氣上升,地面溫度低空氣比重大沿地面補充海面空間。
大氣壓的測量
很好,你的回答很正確。但這是“一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”,它既是一個測量值,也是一個規(guī)定值。即:當(dāng)溫度為0℃、在緯度45度海平面、水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水汞柱高(相當(dāng)于1013.25百帕),這就是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
事實上,在緯度為45度的海平面,溫度并不總是維持在0℃,而只要溫度發(fā)生變化,氣壓也隨之發(fā)生變化。這是因為隨著溫度的升高,空氣分子的運動速度會加快,彼此之間會遠(yuǎn)離,空氣密度隨之減小;
反之,溫度的降低會導(dǎo)致空氣密度增加。而一個地區(qū)大氣厚度基本不變,密度增加就意味著這個地區(qū)上空有更多的空氣,其大氣壓力自然增加了。
地球表面因地形地貌的差異、日照強度的變化、水氣蒸發(fā)量的`不同等一系列復(fù)雜的原因,造成了地表空氣形成一個個不同溫度的氣團(tuán)。在這些氣團(tuán)相交匯的地方因大氣壓力不同會導(dǎo)致空氣流動,空氣會從壓力高的區(qū)域向壓力低的區(qū)域傾瀉,這就是風(fēng)。
什么是風(fēng)能?
風(fēng)能(wind energy)空氣流動所產(chǎn)生的動能。太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。由于太陽輻射造成地球表面各部分受熱不均勻,引起大氣層中壓力分布不平衡,在水平氣壓梯度的作用下,空氣沿水平方向運動形成風(fēng)。
風(fēng)能資源的總儲量非常巨大,一年中技術(shù)可開發(fā)的能量約5.3X10^13千瓦時。風(fēng)能是可再生的清潔能源,儲量大、分布廣,但它的能量密度低,并且不穩(wěn)定。在一定的技術(shù)條件下,風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。
風(fēng)能利用是綜合性的工程技術(shù),通過風(fēng)力機將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化成機械能、電能和熱能等。
風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率,與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。
風(fēng)能的利用形式
風(fēng)能利用形式主要是將大氣運動時所具有的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。風(fēng)就是水平運動的空氣,空氣產(chǎn)生運動,主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同而形成的。
在赤道和低緯度地區(qū),太陽高度角大,日照時間長,太陽輻射強度強,地面和大氣接受的熱量多、溫度較高;
在高緯度地區(qū)太陽高度角小,日照時間短,地面和大氣接受的熱量小,溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異,形成了中國南北之間的氣壓梯度,使空氣作水平運動。
季風(fēng)
理論上風(fēng)應(yīng)沿水平氣壓梯度方向吹,即垂直與等壓線從高壓向低壓吹,但是地球在自轉(zhuǎn),使空氣水平運動發(fā)生偏向的.力,稱為地轉(zhuǎn)偏向力,這種力使北半球氣流向右偏轉(zhuǎn),南半球向左偏轉(zhuǎn),所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外,還受地轉(zhuǎn)偏向力的影響。
大氣真實運動是這兩力的合力。實際上,地面風(fēng)不僅受這兩個力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影響
山隘和海峽能改變氣流運動的方向,還能使風(fēng)速增大,而丘陵、山地卻磨擦大使風(fēng)速減少,孤立山峰卻因海拔高使風(fēng)速增大。因此,風(fēng)向和風(fēng)速的時空分布較為復(fù)雜。
比如海陸差異對氣流運動的影響,在冬季,大陸比海洋冷,大陸氣壓比海洋高,風(fēng)從大陸吹向海洋;夏季相反,大陸比海洋熱,風(fēng)從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風(fēng),我們稱為季風(fēng)。
海陸風(fēng)
所謂的海陸風(fēng)也是白晝時,大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋,到海洋上空冷卻下沉,在近地層海洋上的氣流吹向大陸,補償大陸的上升氣流,低層風(fēng)從海洋吹向大陸稱為海風(fēng),夜間時,情況相反,低層風(fēng)從大陸吹向海洋,稱為陸風(fēng)。
在山區(qū)由于熱力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜間由平原或山坡吹向谷底,前者稱谷風(fēng),后者稱為山風(fēng)。
這是由于白天山坡受熱快,溫度溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度,坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方,谷地的空氣則沿著山坡向上補充流失的空氣,這時由山谷吹向山坡的風(fēng),稱為谷風(fēng)。
大氣湍流
湍流是不規(guī)則的大氣運動,它經(jīng)常發(fā)生在大氣底層的邊界層內(nèi)、對流云的云體內(nèi)部,以及大氣對流層上部的西風(fēng)急流區(qū)內(nèi)。當(dāng)空氣層中具有明顯的風(fēng)速切變、上層空氣溫度低于下層對流條件時容易發(fā)生隨機的湍流現(xiàn)象。
由于太陽對地面各部分加熱并不均衡,大氣的高低壓區(qū)域往往是隨機交錯的,因此空氣團(tuán)在運動過程中會發(fā)生隨機的湍流現(xiàn)象。
大氣湍流伴隨著物質(zhì)、能量和動量的傳遞和交換,其運動速度遠(yuǎn)大于層流,因此其擴(kuò)散和剪切應(yīng)力也非常大。加之湍流隨機發(fā)生,風(fēng)速快、風(fēng)向不定,突然遭遇的風(fēng)切變常常對飛機的飛行安全構(gòu)成威脅。
地形風(fēng)
通常情況下,空氣會從高壓區(qū)向低壓區(qū)流動,風(fēng)速由壓力差(壓力梯度)控制,當(dāng)?shù)葔壕€距離減小時,其速度更高,而風(fēng)的運行路徑則是順其自然。
如果前方有障礙物阻擋,風(fēng)不會穿過,它或是以最短路徑繞行,或是被迫爬升產(chǎn)生振蕩,這也是引起湍流的`重要原因之一。
海風(fēng)和陸風(fēng)可能是沿海地區(qū)盛行風(fēng)的重要因素。由于與陸地相比水的比熱更大,海水被太陽溫暖得更慢。陸地表面溫度上升的比較快,土地通過傳導(dǎo)加熱它上方的空氣。
暖空氣上升導(dǎo)致從海洋到陸地的壓力梯度約為2毫巴。海面上高壓冷空氣向內(nèi)陸低壓區(qū)流動,在海岸附近產(chǎn)生涼爽的微風(fēng)。
晚上,由于比熱值的差異,土地比海洋更快地冷卻,溫度變化導(dǎo)致白天海風(fēng)消散。當(dāng)陸上溫度低于海上溫度時,水面上方大氣壓力將低于陸地,于是產(chǎn)生陸地風(fēng)。
海風(fēng)與陸地風(fēng)的產(chǎn)生因沿海局部氣壓差引起,造成晝夜風(fēng)向不同
氣旋通常發(fā)生在溫暖的海面,偶爾也會因陸地高溫炙烤引發(fā)龍卷風(fēng)。當(dāng)海面溫度快速升高,迅速蒸發(fā)的水氣形成快速上升的低壓區(qū),同時由于地球的旋轉(zhuǎn),空氣具有非零的絕對角動量。
當(dāng)空氣徑向向內(nèi)流動時,它開始循環(huán)旋轉(zhuǎn)(在北半球逆時針旋轉(zhuǎn),在南半球順時針旋轉(zhuǎn)),以保持角動量。于是產(chǎn)生破壞力巨大的氣旋,氣旋通常產(chǎn)生于熱帶海面,因此稱熱帶氣旋。熱帶氣旋在亞洲稱做臺風(fēng),在美洲叫颶風(fēng)。
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