自然中的風從哪里來

熱心網(wǎng)友：自然釋義 　 風 wind 　 通常指空氣的水平運動分量,包括方向和大小,即風向和風速。但對于飛行來說,還包括垂直運動分量,即所謂垂直或升降氣流。陣風(又稱突風)則是在短時間內(nèi)風速發(fā)生劇烈變化的風.氣象上的風向是指風的來向，航行上的風向是指風的去向。在氣象服務(wù)中，常用風力等級來表示風速的大小。英國人F.蒲福于1805年所擬定的“蒲福風級”將風力分為 13個等級(0～12級)。自1946年,風力等級又增加到18個（0～17級）。風和陣風對飛機飛行影響很大。起飛和著陸時必須根據(jù)地面的風向和風速選擇適宜的起飛、著陸方向；飛行中必須依據(jù)空中風向和風速及時修正偏流，以保持一定的航向和計算出標準的飛行時間；修建機場時必須根據(jù)風的氣候資料確定跑道方位。另外,風對飛機飛行性能也有明顯影響,例如飛機逆風飛行時，飛機升力將會增加。陣風則對飛機飛行載荷產(chǎn)生顯著的影響，在飛行器的設(shè)計中需要給出描述陣風的模型和強度標準。 　 風的定義 　 相對于地表面的空氣運動,通常指它的水平分量,以風向、風速或風力表示。風向指氣流的來向，常按16方位記錄。風速是空氣在單位時間內(nèi)移動的水平距離，以米／秒為單位。大氣中水平風速一般為 1.0～10米／秒，臺風、龍卷風有時達到102米/秒。而農(nóng)田中的風速可以小于0.1米/秒。風速的觀測資料有瞬時值和平均值兩種，一般使用平均值。風的測量多用電接風向風速計、輕便風速表、達因式風向風速計，以及用于測量農(nóng)田中微風的熱球微風儀等儀器進行；也可根據(jù)地面物體征象按風力等級表估計。 　 風的成因 　 形成風的直接原因，是氣壓在水平方向分布的不均勻。風受大氣環(huán)流、地形、水域等不同因素的綜合影響，表現(xiàn)形式多種多樣，如季風、地方性的海陸風、山谷風、焚風等。簡單地說，風是空氣分子的運動。要理解風的成因，先要弄清兩個關(guān)鍵的概念：空氣和氣壓?？諝獾臉?gòu)成包括：氮分子（占空氣總體積的78%）、氧分子（約占 21%）、水蒸汽和其他微量成分。所有空氣分子以很快的速度移動著，彼此之間迅速碰撞，并和地平線上任何物體發(fā)生碰撞。 　 氣壓可以定義為：在一個給定區(qū)域內(nèi)，空氣分子在該區(qū)域施加的壓力大小。一般而言，在某個區(qū)域空氣分子存在越多，這個區(qū)域的氣壓就越大。相應(yīng)來說，風是氣壓梯度力作用的結(jié)果。 　 而氣壓的變化，有些是風暴引起的，有些是地表受熱不均引起的，有些是在一定的水平區(qū)域上，大氣分子被迫從氣壓相對較高的地帶流向低氣壓地帶引起的。 　 大部分顯示在氣象圖上的高壓帶和低壓帶，只是形成了伴隨我們的溫和的微風。而產(chǎn)生微風所需的氣壓差僅占大氣壓力本身的1%，許多區(qū)域范圍內(nèi)都會發(fā)生這種氣壓變化。相對而言，強風暴的形成源于更大、更集中的氣壓區(qū)域的變化。 　 風的影響 　 風是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境因子之一。風速適度對改善農(nóng)田環(huán)境條件起著重要作用。近地層熱量交換、農(nóng)田蒸散和空氣中的二氧化碳、氧氣等輸送過程隨著風速的增大而加快或加強。風可傳播植物花粉、種子，幫助植物授粉和繁殖。風能是分布廣泛、用之不竭的能源。中國盛行季風，對作物生長有利。在內(nèi)蒙古高原、東北高原、東南沿海以及內(nèi)陸高山，都具有豐富的風能資源可作為能源開發(fā)利用。 　 風對農(nóng)業(yè)也會產(chǎn)生消極作用。它能傳播病原體，蔓延植物病害。高空風是粘蟲、稻飛虱、稻縱卷葉螟、飛蝗等害蟲長距離遷飛的氣象條件。大風使葉片機械擦傷、作物倒伏、樹木斷折、落花落果而影響產(chǎn)量。大風還造成土壤風蝕、沙丘移動，而毀壞農(nóng)田。在干旱地區(qū)盲目墾荒，風將導(dǎo)致土地沙漠化。牧區(qū)的大風和暴風雪可吹散畜群，加重凍害。地方性風的某些特殊性質(zhì)，也常造成風害。由海上吹來含鹽分較多的海潮風，高溫低溫的焚風和干熱風，都嚴重影響果樹的開花、座果和谷類作物的灌漿。防御風害，多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗風品種。營造防風林，設(shè)置風障等更是有效的防風方法。 　 風的能量 　 空氣流動所形成的動能極為風能。風能使太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。 　 太陽的輻射造成地球表面受熱不均,引起大氣層中壓力分布不均空氣沿水平方向運動形風。風的形成乃是空氣流動的結(jié)果。風能利用形成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。 　 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；再高緯度地區(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，形成了南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運動,風應(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。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)，南半球向右偏轉(zhuǎn)，所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外，還要受地轉(zhuǎn)偏向里的影響。大氣真實運動是這兩力綜合影響的結(jié)果。 　 實際上，地面風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，還能使風速增大，而丘陵、山地卻磨擦大使風速減少，孤立山峰卻因海拔高使風速增大。因此，風向和風速的時空分布較為復(fù)雜。 　 在有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從大陸吹向海洋。夏季相反，大陸比海洋熱，風從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風，我們稱為季風。所謂的海陸風也是白晝時，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，低層風從海洋吹向大陸稱為海風，夜間（冬季）時，情況相反，低層風從大陸吹向海洋，稱為陸風。 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，前者稱谷風，后者稱為山風。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，稱為谷風。夜間，山坡因輻射冷卻，其降溫速度比同高度的空氣交快，冷空氣沿坡地向下流入山谷，稱為山風。當太陽幅射能穿越地球大氣層時，大氣層約吸收２*１０^16W的能量，其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的動能。因為熱帶比極帶吸收較多的太陽輻射能，產(chǎn)生大氣壓力差導(dǎo)致空氣流動而產(chǎn)生「風」。至于局部地區(qū)，例如，在高山和深谷，在白天，高山頂上空氣受到陽光加熱而上升，深谷中冷空氣取而代之，因此，風由深谷吹向高山；夜晚，高山上空氣散熱較快，于是風由高山吹向深谷。另一例子，如在沿海地區(qū)，白天由于陸地與海洋的溫度差，而形成海風吹向陸地；反之，晚上陸風吹向海上。

熱心網(wǎng)友：風是怎樣形成的 大氣為什么會運動？是什么力量驅(qū)使它運動的呢？原因是錯綜復(fù)雜的。水平的風，垂直的升降氣流，不規(guī)則的亂流運動，都各有其復(fù)雜的成因。這里先就風的成因談起吧。 自從十七世紀出現(xiàn)了氣壓表，指出空氣有重量因而有壓力這個事實以后，為人們尋找風的奧秘提供了開竅的鑰匙。十九世紀初，有人根據(jù)各地氣壓與風的觀測資料，畫出了第一張氣壓與風的分布圖。這種圖不僅顯示了風從氣壓高的區(qū)域吹向氣壓低的區(qū)域，而且還指明了風的行進路線并不直接從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)，而是一個向右偏斜的角度。 一百多年來，人們抓住氣壓與風的關(guān)系這一條從實踐中得來的線索，進一步深入探究，總結(jié)出一套比較完整的關(guān)于風的理論。風朝什么地方吹？為什么風有時候刮起來特別迅猛有勁，而有時候卻懶散無力，銷聲匿跡？這完全是由氣壓高低、氣溫冷暖等大氣內(nèi)部矛盾運動的客觀規(guī)律在支配著的。人們不僅用這種規(guī)律來解釋風的起因，而且還用這些規(guī)律來預(yù)測風的行蹤。 風在自然界里做了許多工作。風能使大范圍的熱量和水汽混合、均衡，調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度；能把云雨送到遙遠的地方，使地球上的水分循環(huán)得以完成。 東北信風在大西洋接近赤道一帶，激起了強有力的海水流動，風把大量的海水驅(qū)向北美洲海岸，海水流到墨西哥灣以后，在這里開始弧形地沿著北美洲海岸的流動，而后穿過美國佛羅里達及古巴間的狹窄的海峽，再向廣大的洋面流去。它與安的列斯島的洋流會合以后，形成了世界上最強有力的海水流-“墨西哥灣暖流”。暖流將南方的溫暖帶到了歐洲西北部。與此緯度相同的加拿大東海岸，冬天冷到-20°C；但這里的溫度卻在0°C以上，沿岸的海水常年不凍。加拿大群島上長的是耐寒的苔原，歐洲西北部則長有茂密的針葉林。有人估計，這股暖流每年給這里每一米長的海岸帶來的熱量，等于燃燒六萬噸煤所產(chǎn)生的熱量，這是多么巨大的天然的“暖氣設(shè)備”啊! 歐洲西北部溫和的氣候，主要由墨西哥灣暖流造成的。而西歐溫暖的氣候，也大大地依靠著不時地從海洋吹來的西南風，這種風帶來了溫暖和潮濕的空氣。在北太平洋，東北信風吹刮海水向西流(北赤道海流)，由于西岸陸地的阻擋，它轉(zhuǎn)向南、北。向北的這支從我國臺灣省東面進入東海，再向東北方向流去，然后從日本九州南面流出東海。這支海流比周圍的海水溫暖，顏色藍黑，稱為黑潮暖流。黑潮暖流有一個小小的分支沿黃海向西北方向流去，直指渤海海峽，我們叫它黃海暖流。它能穿過渤海海峽到達秦皇島的沿岸一帶，送去了大量的熱量，這是這里冬季海水不結(jié)冰的一個重要原因。黑潮暖流的另一支直抵日本近海，足使那里的海水溫暖起來，冬季的水溫要比同緯度的太平洋東岸高出10°C左右。 印度洋的季風支配著印度半島的全部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在冬季 (12月中旬到5月底)，這里吹干燥的東北風-冬季季風，造成了干燥、明朗的天氣。從6月起，夏季風開始，風從海洋吹來，是潮濕的西南風。全印度都發(fā)生了大雨，全國的農(nóng)業(yè)收成都是與這種雨相關(guān)聯(lián)的。如果某年“季風雨”比常年開始得比較遲些或者結(jié)束得比較早些，則荒年和饑謹將不可避免。 我國多數(shù)地方受季風影響。夏季從海洋上吹來的暖濕氣流，帶來了豐富的雨量，加上溫度高、日照充足，使農(nóng)作物和動植物都能良好地生長。夏季風還深入到大陸內(nèi)部。使那里不致成為浩瀚的沙漠，大部地區(qū)仍然是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的好地方。但是，由于每年夏季風強弱的不同，也總有一些地方發(fā)生水旱災(zāi)害。 地方性的風對氣候也有相當大的影響。因此，在許多國家的多山地區(qū)，常常遭遇到的“焚風”，會使空氣的溫度突然升高，在短時間內(nèi)溶化掉大量的積雪。 風把水汽散布到地球的各個地方。強有力的氣流把水汽帶到干燥地區(qū)來。風在地面上輸送水汽的巨大工作，可以由這種事實看出來：落在地面上的雨量，每一秒鐘將不少于1500萬噸! 植物的一生都離不開風的幫助。 軟軟的微風，幫助了植物散播花粉，讓一些異花授粉的植物得到必要的花粉，使植物能“成家立業(yè)”，形成種子，結(jié)出果實，為植物留下了后一代。象青松、白楊和紫紅的高粱，就都是由風當了“媒人”才產(chǎn)生后代的。 風還能將有些植物的種子吹送到遠方，讓它們在新的環(huán)境里生長發(fā)育，繼續(xù)繁榮自己的“新家庭”。風盡到了幫助植物繁育后代的責任，還要去改善植物的生長發(fā)育環(huán)境。它為、植物的生育創(chuàng)造舒適的條件，從密集的植物中趕走了集結(jié)在近地面層的冷空氣，驅(qū)散掉濕熱的暖空氣，不讓植物“著涼”受凍，也不叫植物悶熱難受。 隨微風的吹拂，植物群體內(nèi)部的空氣不斷地得到更新，以改善植株周圍空氣的二氧化碳濃度，使光合作用保持在較高的水平上。 同時，風又頻頻地搖動枝葉，讓每片枝葉都能有充分的機會享受陽光的照射，制造出更多的糖份來滋補身體，增強體質(zhì)，使植物長得更其青翠可愛了。 微風還能幫助一些植物散發(fā)出誘人的香味，招引來了昆蟲和動物替它們授粉和散布種子。 風，又推動風車旋轉(zhuǎn)，使帆船加速行駛……。 人類不能沒有風。如果沒有風，靠風力傳播花粉的植物就無法傳播、繁殖；污染的大氣得不到稀釋；帆船將無法在水上航行；人類賴以生存的空氣會如同“一潭死水”，污濁不堪；許多生物將難以生存。 可是，風一旦發(fā)起脾氣來，那也是有害無益的。 當狂風怒吼的時候，已成熟的作物便會脫粒，落果，倒伏，根莖折斷?？耧L又能把肥沃的表土吹走，使作物根部裸露；也會把別處的沙土吹來，淹沒良田。不僅如此，它還能把人吹倒，把房屋吹坍，把一切東西都卷走！這種大風的破壞力，我們在這里還可以隨便舉出許多的例子。 例如，在1860年，法國有一次暴風災(zāi)，風大得把兩列火車也從軌道上翻下來。在1703年，颶風在英國和法國連根拔掉了大約25萬棵樹，還破壞了1000所房屋和教堂，把400只船撞在岸上，又傷害了好幾千人。 1969年1月，在蘇聯(lián)黑海東面的克拉斯諾達爾和羅斯托夫這兩個地方，刮起了一場險惡的“黑風暴”。當它光臨的時候，天昏地暗，飛沙走石。這種黑風暴，一連幾天都不停。八十多萬公頃的麥苗被吹得滿天飛揚，棕黑色的土壤被狂風卷起，形成了長達數(shù)百公里的黑色霧浪。 據(jù)日本有關(guān)方面估計，從1945-1965年的二十年間，因地震、大火、干旱、洪水、風等造成的重大災(zāi)害有48起，其中與風有關(guān)的就達二十多起。在美國，因風害每年平均有250人死亡，2500人受傷，財產(chǎn)損失的價值約為5億美元。 在有些高山和沙漠地帶，當大風狠狠地吹擊山里的巖層時，吹著吹著，即使是最堅硬的巖層，也會漸漸被吹酥而剝蝕下來了。 大風中裹挾著沙石，因此，它的破壞力格外地兇。這些飛沙走石跟著風一起沖撞，一路上摩擦著并且破壞著巖石，它會把巖石打得光溜溜的，或者是打成像蜂窩似的一個一個的凹洞或深坑。在山巖上常常會造成對穿的穴道。在沙漠附近的山地，人們往往可以看到許多稀奇古怪的巖石：有的象巨人，有的象一株筍，有的象蘑菇，這些也是風對巖石玩的把戲。 我國新疆克拉瑪依東北的烏爾禾地區(qū)有一座方圓數(shù)十公里的奇特的“古城”。只見這里城樓聳立，街巷縱橫，但是卻渺無人煙。其實它不是古城堡的遺址，它是大自然塑造的風蝕地貌，是風的杰作。所以，人們稱它為“風城”。大約距今一億多年前的早白堊紀，這里是一個巨大的淡水湖。當時氣候濕潤，植物茂盛。藍天中翱翔著翼龍，湖畔生活著克拉瑪依龍和烏爾禾劍龍，一派生機勃勃的景象。隨著地殼長期緩慢地下陷，在湖沼中沉積了一套顆粒大小和疏密不一的砂泥質(zhì)地層，由沙巖、泥板巖和砂頁巖組成。以后，地殼上升，湖水干涸，變成一望無際戈壁臺地，這就是“風城”的前身。臺地的位置，正對著進入準噶爾盆地的三大著名風口之一-老河口。在這里，經(jīng)常會受到五、六級以上定向風的吹蝕，加之大陸性氣候所特有的暴雨；形成了無數(shù)的沖溝，加速了臺地的破壞過程。由于組成臺地的巖石性質(zhì)不同，抗風化和風蝕的能力也不同，造成了差別侵蝕，使臺地變得支離破碎，高低不平，有呈針狀、錐狀、塔狀、蘑菇狀等，外貌奇特。 在風的長期作用下，一切較小的整個山蜂或山脈，也都能被它銷蝕掉。過去曾經(jīng)有過高高的山岳的地方，如今只剩下光禿禿的山崗了；而且，這些光禿禿的山崗，它們以后又會一步一步地被銷毀掉的。 山巖在被風破壞的過程中產(chǎn)生了大量的沙粒和塵土。有的沙粒被水沖到河流中及海邊，有的則沉積在沙漠上，成為浮動的、容易飛揚的沙層--沙丘。塵土由于風力會升騰到3000-5000米高空，而后被吹到數(shù)千公里以外。這樣，塵土 成天地保持在空氣中，造成了天空中的朦朧狀態(tài)?；哪械纳硨?，常常形成為對文化和人類進步的威脅。歷史上曾經(jīng)記載了不少的先例，在風力作用下的流沙，掩埋了城鎮(zhèn)，甚至于大片的肥沃土地。

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