逍遥学能 2016-04-14 08:28
大气的水平运动就是风。产生大气水平运动的原动力是水平气压梯度力。在地球表面作水平运动的物体都要受水平地转偏向力的影响（赤道地区除外），使其运动发生偏向，北半球右偏，南半球左偏。当水平气压梯度力和水平地转偏向力达到平衡状态时，就是说，它们的合力为零时，空气质点作惯性运动，形成稳定的风。
1．水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下形成的风：参照课本上的插图，图上表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直等压线运动（按水平气压梯度力的方向）。最终状态时，风向平行于等压线。这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点始终是按两个力的合力方向运动，而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向之右侧，所以使得风向不断地右偏。最后，风向平行于等压线，此时，水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等、方向相反，其合力为零，达到平衡状态，空气运动不再偏转而作惯性运动，形成了平行于等压线吹的稳定的风。通常把这种稳定的风叫地转风，因为它只考虑了气压梯度力和地球自转的影响。
地转风是大气运动最简单的情况，它在高空平直等压线的状况下是实际存在的。依地转风原理，可以推导出风与气压场之间的关系：人背风而立，低压在左，高压在右。通常称之为风压定律。
2．摩擦力对风的影响：如果在近地面的大气层里平直等压线的情况下，就要考虑水平气压梯度力、水平地转偏向力和摩擦力的作用。当水平气压梯度力与其他两种力的合力达到平衡时，形成斜穿等压线吹的风，这便是近地面风的情况。下图表示出水平气压梯度力与其他两种力的合力达到平衡时形成风的情况。
从图中可以看出，因为摩擦力永远和运动方向相反，即与风向相反，而水平地转偏向力又在运动方向右侧90°，所以，摩擦力与水平地转偏向力的合力和水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的。
近地面风的形成（北半球）一般摩擦力的影响可达离地面1 500 m左右的高度，在这范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角（∠α）越大；摩擦力越小，其夹角越小。当摩擦力为零时（高空的情况）风向便平行等压线了。因此，在实际大气中因摩擦力随高度增加而逐渐减小，所以风向随着高度的增加而逐渐右偏，即越往高空，风向与等压线之间的夹角越小，最后，风向与等压线平行。这就是风向随高度变化最一般的规律。风速则随高度的增加而加大。
陆地表面和海洋表面的摩擦力不同，地面摩擦力大，洋面摩擦力小，所以在相同的气压条件下，陆地表面的风与等压线间的夹角大，风速小；海洋表面的风与等压线间的夹角小，风速大。
风斜穿等压线吹，具有很重要的意义。因为风本身进行着大气质量的输送，风穿越等压线吹，就会把高压区的大气向低压区输送，它直接影响着高低压的兴衰状况。高低压的兴衰又导致气流的变化，所以气压系统与大气运动相互影响、相互制约，构成千变万化的大气活动舞台。