風(fēng)是怎樣產(chǎn)生的?

熱心網(wǎng)友：簡(jiǎn)單來說就是空氣流動(dòng)行成風(fēng).復(fù)雜點(diǎn)的就看下面:我們知道，任何物體要運(yùn)動(dòng)，一定要有力的作用，正如一輛馬車要有馬來拉才會(huì)運(yùn)動(dòng)一樣。是什么在推動(dòng)空氣的水平運(yùn)動(dòng)，形成風(fēng)呢？ 　 　 氣壓梯度 高壓脊 低壓槽 地球上同一高度上的不同地點(diǎn)，氣壓一般是不相等的。有的地方氣壓高，有的地方氣壓低。通過一張海平面氣壓分布圖，我們能很清楚地看到這一點(diǎn)。 [圖 wt2.2a] 　 在這張圖上，有一條條曲曲彎彎的等壓線。顧名思義，凡是同一條等壓線經(jīng)過之處，那里的海平面氣壓都是相等的。在等壓線閉合起來的地區(qū)，如果氣壓高于周圍，就稱為高氣壓(圖中G處)，若氣壓低于周圍，則稱為低氣壓(圖中D處)。而從高氣壓伸展出來的部分稱為高壓脊(圖中B處)，從低氣壓伸展出來的部分稱為低壓槽(圖中C處)。這種氣壓分布圖和表示地勢(shì)起伏的地形分布圖十分相象：高氣壓和低氣壓好比山峰和谷底，高壓脊和低壓槽猶如山脊和山坳，而等壓線就像表示海拔高度的地形等高線。 從圖中我們還可以看到，等壓線的分布有疏有密，這種等壓線的疏密程度表示了單位距離內(nèi)氣壓差的大小，稱為氣壓梯度。等壓線愈密集，表示氣壓梯度愈大。等壓線愈稀疏，表示氣壓梯度愈小。氣象上，把因氣壓梯度的存在而作用在單位質(zhì)量(1千克)空氣塊上的力，稱為水平氣壓梯度力。 就好比水總是從高處流向低處，是因?yàn)楦咛幍乃偷吞幍乃嬖谥徊?，各地的氣壓如果發(fā)生了高低的差異，也就是說兩地之間存在氣壓梯度的話，氣壓梯度力就會(huì)把兩地間的空氣從氣壓高的一邊推向氣壓低的一邊，于是空氣流動(dòng)起來，風(fēng)就產(chǎn)生了。 氣壓梯度力是推動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)的主要力量，風(fēng)刮得猛烈還是微弱也是由氣壓梯度力的大小來決定的。 　 　 地轉(zhuǎn)偏向力和風(fēng)的偏向 　 風(fēng)在氣壓梯度力的作用下吹起來了。可是出人意料，風(fēng)一旦起步行走，卻并不朝著氣壓梯度力所指的方向從高壓一邊直接邁向低壓一邊，而是不斷地偏轉(zhuǎn)它的方向：在北半球向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏轉(zhuǎn)。 [圖 wt2.2b] 　 是什么力量在將空氣直接從高氣壓向低氣壓流動(dòng)中向一側(cè)拉動(dòng)呢？ 　 地轉(zhuǎn)偏向力：這個(gè)名稱的本身就已告訴我們：促使風(fēng)向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力量原來是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)而引起的。 在日夜不停地旋轉(zhuǎn)著的地球上，受到地轉(zhuǎn)偏向力作用的不僅是風(fēng)，一切相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)著的物體都會(huì)受到它的作用，不過因?yàn)榈剞D(zhuǎn)偏向力和物體受到的其他力比較起來極為渺小，不為人們覺察罷了。盡管如此，在經(jīng)歷了漫長的歲月以后，地轉(zhuǎn)偏向力還是在地球上某些地方留下了它的痕跡。比如，沿著水流的方向，在北半球，河流的右岸往往比左岸陡峭；在南半球，河流的左岸比右岸陡峭；這是地轉(zhuǎn)偏向力存在的一個(gè)見證。這種水流對(duì)左右岸沖刷作用的差異是微不足道的，但河里的水日夜奔流，一千年，一萬年，一億年，終于顯現(xiàn)出來了。 　 地球自轉(zhuǎn)為什么會(huì)產(chǎn)生偏向力呢？讓我們來做一個(gè)示意性實(shí)驗(yàn)。 準(zhǔn)備一個(gè)圓盤，把圓盤的中心固定起來，使它能轉(zhuǎn)動(dòng)，再準(zhǔn)備一支筆，一把直尺。 將圓盤固定，不轉(zhuǎn)動(dòng)。把直尺放在圓盤的任意位置。然后用鉛筆緊靠直尺的邊沿在圓盤上劃直線。這時(shí)候筆尖在圓盤上留下的痕跡AB當(dāng)然是一條直線。 [圖 wt2.2c，可加少許顏色] 　 這說明在不轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，運(yùn)動(dòng)著的筆尖完全遵循你手用力的方向前進(jìn)，沒有偏向力來干擾。 現(xiàn)在以逆時(shí)針的方向把圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來，而使直尺仍保持原來的位置固定不動(dòng)，讓鉛筆尖緊挨著直尺邊沿前進(jìn)，前進(jìn)的方向，上下左右各個(gè)方向都可試一試，這回情況就與靜止的圓盤不同了： 當(dāng)筆尖從直尺邊沿的起跑點(diǎn)A跑至B處時(shí)，圓盤己轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度，圓盤上筆尖留下的起跑點(diǎn)A轉(zhuǎn)到了A'的位置，結(jié)果筆尖在圓盤上留下的痕跡A'B便不是直線，而是一條不斷向右偏轉(zhuǎn)著的曲線。 [圖 wt2.2d，可加少許顏色] 　 如果以順時(shí)針方向來轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，那么筆尖在圓盤上留下的足跡是一條不斷向左偏轉(zhuǎn)的曲線。 [圖wt2.2e，可加少許顏色] 　 對(duì)直尺來說，筆尖的運(yùn)動(dòng)始終呈直線狀態(tài)，因?yàn)樗冀K沒有離開直尺的邊沿。但是對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)著的圓盤來說，筆尖的運(yùn)動(dòng)明明是曲線運(yùn)動(dòng)。這就是偏向力在起作用！ 地球一刻不停地自轉(zhuǎn)著，人們腳下踩著的大地就好象是一只轉(zhuǎn)動(dòng)著的大圓盤。你從北極上空往下望，這只大圓盤以逆時(shí)針方向在運(yùn)轉(zhuǎn)；你再從南極上空往下望，大圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)的方向則是順時(shí)針的。走在這只大圓盤上的空氣棗風(fēng)，之所以發(fā)生偏向，就是由于風(fēng)與轉(zhuǎn)動(dòng)著的地面發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，地轉(zhuǎn)偏向力將風(fēng)拉向一側(cè)。而如果是在赤道上，由于地轉(zhuǎn)偏向力為零，風(fēng)向不會(huì)偏轉(zhuǎn)。 地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向是垂直的，在北半球指向風(fēng)向的右側(cè)，而在南半球指向風(fēng)向的左側(cè)。由于它只說明了空氣和轉(zhuǎn)動(dòng)著的地面之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而并不是作用于空氣的實(shí)有的力，因此只能使風(fēng)向偏轉(zhuǎn)，而不能使風(fēng)起動(dòng)，也不能使已經(jīng)起動(dòng)的風(fēng)改變速率。風(fēng)的起動(dòng)和快慢，都取決于氣壓梯度力。如果氣壓梯度力等于零，風(fēng)無從產(chǎn)生，也就談不上與地面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，地轉(zhuǎn)偏向力也不復(fù)存在。而有了氣壓梯度力，也必然會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生風(fēng)，從而也產(chǎn)生地轉(zhuǎn)偏向力，而且風(fēng)愈大，產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力也愈大。 風(fēng)在氣壓梯度力作用下被推向低氣壓一側(cè)，但當(dāng)風(fēng)一旦起步向前，地轉(zhuǎn)偏向力立刻產(chǎn)生，并把風(fēng)向拉向右邊（指北半球）。風(fēng)在氣壓梯度力的持續(xù)推動(dòng)下加快速度，越吹越大，地轉(zhuǎn)偏向力也跟著加大，使勁地拉著風(fēng)向右偏轉(zhuǎn)。由于地轉(zhuǎn)偏向力的方向與風(fēng)向時(shí)刻保持垂直，于是在拉轉(zhuǎn)風(fēng)向的同時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力本身也不斷向右偏轉(zhuǎn)，也就是越來越轉(zhuǎn)到氣壓梯度力的反方向去。當(dāng)風(fēng)向被拉到轉(zhuǎn)到和氣壓梯度力的方向成90度的角度時(shí)，雖然氣壓梯度力依舊存在，且和先前一樣大小，但在風(fēng)的方向上有效分力已等于零，因而風(fēng)不再受力的作用加速，而靠著慣性等速前進(jìn)。這時(shí)候地轉(zhuǎn)偏向力也正好轉(zhuǎn)到了氣壓梯度力的背后，于是風(fēng)向也不再偏轉(zhuǎn)。在平衡狀態(tài)下，風(fēng)向與等壓線保持平行。 　 　 摩擦力對(duì)風(fēng)的影響 在氣壓梯度力的作用下，風(fēng)吹起來了。它一旦起動(dòng)起來就開始受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，近似地順著等壓線曲曲彎彎地流動(dòng)。對(duì)于離地1.5公里以下的近地面層大氣，風(fēng)不僅受到氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的制約，而且還受到地面摩擦力的干擾。地面摩擦力的影響可達(dá)到期1.5公里的高度，因此1.5公里以下的氣層就被稱為摩擦層，1.5公里以上的大氣被稱為自由大氣。 在摩擦層里，風(fēng)走在粗糙不平的地表面，受到摩擦力的作用，氣壓梯度力給它“規(guī)定”好的風(fēng)速不得不減小下來。由于地表粗糙程度不一，摩擦力的大小不同，風(fēng)速減小的程度也就不同。一般說來，陸面摩擦力比海面大；而在陸面上摩擦力，山地又比平原大，森林又比草原大。 摩擦力不僅會(huì)削弱風(fēng)速，同時(shí)也能干擾風(fēng)向。更重要的是，它能導(dǎo)致氣流的輻合、輻散，產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)。從而對(duì)興云致雨、風(fēng)暴的形成產(chǎn)生重大影響。 輻合氣流和輻散氣流又統(tǒng)稱為散合氣流。散合氣流都由一條條平直的流線組合起來，風(fēng)沿著這種流線行進(jìn)時(shí)，彼此之間的距離時(shí)刻在發(fā)生變化。在輻合氣流內(nèi)，各條流線或者互相靠攏，或者朝著一個(gè)稱為輻合點(diǎn)的地方從四面八方匯集攏來，或者朝著一條稱為輻合線的界線相對(duì)而行等等；在輻散氣流里，情況正好相反，流線或者互相分開，或者從一個(gè)稱為輻散點(diǎn)的地方向四面八方分散開去，或者一對(duì)對(duì)流線背朝背地向相反方向射出去，等等。 [圖 wt2.2f，可加少許顏色] 　 　 知風(fēng)向，估風(fēng)速 我們了解了風(fēng)與氣壓的關(guān)系，結(jié)合蒲福風(fēng)力等級(jí)表，就可以對(duì)風(fēng)的走向和風(fēng)力的大小做出自己的估測(cè)了。 氣壓與風(fēng)的關(guān)系可以概括為：風(fēng)速與氣壓成正比；風(fēng)向與等壓線平行；在北半球，背風(fēng)而立，高氣壓在右，低氣壓在左；南半球則相反。 舉例來說，在氣壓分布圖中，北京附近等壓線呈西南到東北走向，高氣壓在東南側(cè)，低氣壓在西北側(cè)，按前面總結(jié)的規(guī)律，就可以推測(cè)北京吹的是西南風(fēng)；而上海附近等壓線呈東西走向，高氣壓在北側(cè)，低氣壓在南側(cè)，按規(guī)律應(yīng)該吹東風(fēng)。再看上海附近的等壓線比北京附近稀疏，因此上升的風(fēng)應(yīng)比北京為小。

熱心網(wǎng)友：氣壓的不相等,使氣體產(chǎn)生流動(dòng).

熱心網(wǎng)友：風(fēng)是怎樣產(chǎn)生的？ 風(fēng)是怎樣產(chǎn)生的？是上帝派遣的使臣嗎？是神的旨意嗎？當(dāng)然不是。根據(jù)物理學(xué)的觀點(diǎn)，任何物體要運(yùn)動(dòng)，一定要有力的作用，正如一輛馬車要有馬來拉才會(huì)運(yùn)動(dòng)一樣。那么推動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)的是怎樣的力呢？就空氣水平流動(dòng)來說有以下幾種力。 水平氣壓梯度力。地球上同一高度上的不同地點(diǎn)氣壓一般是不相等的。有的地方氣壓高，有的地方氣壓低。如果一個(gè)空氣塊一邊氣壓比另一邊高的話，則在水平方向上就產(chǎn)生氣壓差。空氣塊在氣壓差的作用下，將從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。這種情況就好比水總是從高處向低處流一樣。氣象上，把因氣壓在水平方向上的不均勻而作用在單位質(zhì)量（1千克）空氣塊上的力，稱為水平氣壓梯度力，它是推動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)的主要力量。 地轉(zhuǎn)偏向力。由于地球是處在不停的自轉(zhuǎn)當(dāng)中，所以就產(chǎn)生了地轉(zhuǎn)偏向力?，F(xiàn)在讓我們共同來做一個(gè)示意性實(shí)驗(yàn)。 假定有一個(gè)圓盤繞中心O點(diǎn)正在作反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，拿一支粉筆，從圓盤中心向外直到邊緣畫一條直線。由于轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上實(shí)際顯示出一條向右偏轉(zhuǎn)的曲線軌跡，而不是直線。同樣，如從邊緣向中心畫一條直線，結(jié)果粉筆軌跡也是一條向右彎的曲線。 如有一人站在圓盤上一起旋轉(zhuǎn)，則此人就會(huì)覺得，當(dāng)粉筆從圓盤中心向邊緣運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉筆受到一個(gè)指向運(yùn)動(dòng)方向右邊的力，使得粉筆向右偏。 現(xiàn)在我們把圓盤實(shí)驗(yàn)“移植”到地球北極，讓圓盤和地球固定在一起，這樣，圓盤和地球都作反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且都是一晝夜轉(zhuǎn)一周。這時(shí)，如果空氣在北極地平面上運(yùn)動(dòng)，那么站在北極的人看到的空氣運(yùn)動(dòng)軌跡也是一條向右偏的曲線。這說明空氣塊受到一個(gè)指向運(yùn)動(dòng)方向右邊的力---地轉(zhuǎn)偏向力。地轉(zhuǎn)偏向力為法國學(xué)者科里奧利所發(fā)現(xiàn)，故也稱為科氏力。 如果在赤道，情況會(huì)怎樣呢？這時(shí)，讀者會(huì)看到，當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)一周，圓盤并沒繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。這表明空氣在赤道地區(qū)運(yùn)動(dòng)，不受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，即在赤道地區(qū)地轉(zhuǎn)偏向力等于零。 綜上所述，空氣在旋轉(zhuǎn)的地球上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，力的方向指向運(yùn)動(dòng)方向的右方；偏向力在極地最大，隨著緯度減小而減小，在赤道為最小，其值等于零。 如果把圓盤“移植”到南半球，那么除了力的方向與北半球恰好相反之外，其他情況相同。 慣性離心力。大家都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)乘坐的汽車向右拐時(shí)，乘客會(huì)向左倒，似乎有一個(gè)力作用在身上。拐彎越大、越猛，則力越大。同樣，當(dāng)空氣作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，也要受到慣性離心力的作用，力指向彎曲路徑凸出的一邊。 摩擦力。摩擦力在日常生活中到處都有，一個(gè)沒有摩擦力的世界是不可想象的?？諝庖膊焕?，當(dāng)它運(yùn)行在近地面附近時(shí)，地表對(duì)它會(huì)有阻力，這就是摩擦力。由于這是“外部”對(duì)空氣的摩擦力，故又稱為外摩擦力。 除了外摩擦力之外，運(yùn)動(dòng)速度不同的氣層之間也會(huì)產(chǎn)生阻力，這也是摩擦力。由于這是“內(nèi)部”的阻力作用，故又稱為內(nèi)摩擦力。一般說來，摩擦力包括外摩擦力和內(nèi)摩擦力兩種。 摩擦力對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)的影響以近地面氣層最為顯著，隨著高度的增加而逐漸減小，到了一定高度以后，摩擦力的影響已小到可以忽略的程度。在此高度以上，稱為自由大氣，以下稱為摩擦層或行星邊界層。摩擦力不僅僅是阻礙空氣運(yùn)動(dòng)，消耗能量，更重要的是，它可導(dǎo)致氣流的輻合、輻散產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)。這對(duì)興云致雨、風(fēng)暴的形成都有重大意義。 空氣就是在以上幾個(gè)力的綜合作用下而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的，風(fēng)也就這樣產(chǎn)生了。