【正文】 第四章 大氣的運動 167。 氣壓隨高度和時間的變化 一． 氣壓隨高度的變化 二． 氣壓隨時間的變化 一、氣壓隨高度的變化 （一）靜力學(xué)方程： dP = ρg dZ 條件： 大氣是靜止的，無水平和垂直方向上的運動。并且垂直方向上受力為零。 公式的意義： ※ 負號： P隨 Z升高而減小 ※ 因 g在垂直方向變化小，故 P在垂直方向上減小的快慢程度主要決定于密度 ρ （二）單位高度氣壓差（ Gz）： 定義： 每改變一個 單位高度 時氣壓的改變量。 單位： mb/100m, hPa/100m 表達式： 意義： Gz愈大，氣壓隨高度降得愈快。 gZ ZgZPGz ?? ?? ??????（三）單位氣壓高度差（ h）： 定義： 氣壓每改變 1個單位時所對應(yīng)的高度變化值。 單位： m/mb, m/hPa 表達式： )2731(800011 tPPgR d TgGzh ????? ?意義： h與 1/P成正比 。 低層 ρ 大 h小 ,P降得快 。 高層 ρ 小 h大 , P降得慢 . 二、氣壓隨時間的變化 大氣具有流動性和連續(xù)性 , 因此氣壓變化的實質(zhì)就是空氣柱內(nèi)大氣質(zhì)量的增多或減少 . （一）影響氣壓變化的因素： 熱力因素： 空氣受熱膨脹 , ρ 減小 , P降低 空氣受冷收縮 , ρ 增大 , P增高 動力因素： (1)水平氣流的輻合與輻散： 輻 合 輻 散 (2)不同密度氣團的運動： 冬季 : 冷空氣南下 , 流經(jīng)之地空氣密度變大 , 地面氣壓上升 夏季 : 暖濕氣流北上 , 流經(jīng)之地空氣密度減小 , 地面氣壓下降 地面 地面 (3)空氣的垂直運動： （二）氣壓的周期性變化： 日變化：以雙峰型最普遍 h 12 18 6 莫斯科 55176。 50’N 7月平均 hPa 雅加達 6176。 11’S 9月平均 年變化： 月 7 10 4 hPa 東沙島 20176。 42’N 北京 39176。 54’N ? 陸地上 Pmax在冬季 , Pmin在夏季 。 ? 海洋、高原上氣壓分布與陸地相反 第二節(jié) 氣壓場 一． 氣壓場的表示方法 二． 氣壓場的基本形式 三． 氣壓場的空間結(jié)構(gòu) 一、氣壓場的表示方法 主要表示同一高度（ 位勢高度 ）上氣壓水平分布狀況。 （一）等高面圖： （二）等壓面圖： ?主要表示空間氣壓相等的點組成的面。 高值區(qū) 低值區(qū) 高值區(qū) 等壓面鉛直剖面 海平面等高線圖 等壓面的空間特點 ?由于下墊面性質(zhì)的不同，空間等壓面不是一個平面，而是一個曲面或傾斜的面 ?等壓面的起伏形勢同它附近水平面上的氣壓分布相對應(yīng)： 上凸 —— 高壓 下凹 —— 低壓 低壓 高壓 （三）空間氣壓場的分布： 1000hPa 海平面 850hPa （ 1500m） 700hPa （ 3000m） 500hPa （ 5500m） 300hPa （ 9000m） 100hPa （ 16000m） 世界 1月海平面平均氣壓圖 世界 7月海平面平均氣壓圖 氣壓場： 氣壓的空間分布 氣壓系統(tǒng)： 在氣壓場中呈現(xiàn)出的不同的氣壓形勢，如 高壓、低壓、高壓脊、低壓槽、鞍型氣壓場 等，統(tǒng)稱為氣壓系統(tǒng)。 二、氣壓場的基本形式 低壓 低壓槽 高壓 高壓脊 、低壓槽 、高壓脊 低 高 低 高 低 高 槽 槽 脊 脊 鞍 高空氣壓場 ?切斷低壓 ?阻塞高壓 M M處的氣壓值可能為（ ） 011012.5 01020 01015 011012.5 N 2. 該地位于亞歐大陸東部，則 N處的盛行風向不可能是（ ） A. 南風 B. 西風 C. 西南風 D. 東北風 (1)在氣壓場中， D是 氣壓中心， M是 氣壓中心， B處于 上。 (2)此時， E處吹 風， F處吹 風 (3)按風力強弱， E較 F處 ，依據(jù)是 。 三、氣壓場的空間結(jié)構(gòu) 回顧： 什么是氣壓高度差？ )2731(800011 tPPgR d TgGzh ????? ?（一）深厚的對稱系統(tǒng)： 溫度場中的高、低中心 氣壓場中的高、低中心 高壓等壓面凸起程度隨高度增大，即高壓的強度愈向高空愈增強 低壓等壓面凹陷程度隨高度增大，即低壓的強度愈向高空愈增強 （二）淺薄的對稱系統(tǒng)： 溫度場中的高、低中心 氣壓場中的低、高中心 ?低壓等壓面凹陷程度隨高度升高逐漸減小，最后趨于消失 ?如溫壓場結(jié)構(gòu)不變，隨高度繼續(xù)增加暖低壓就會變成暖高壓系統(tǒng) ?高壓等壓面凸起程度隨高度減小，最后趨于消失 ?如溫壓場結(jié)構(gòu)不變，隨高度繼續(xù)增加，冷高壓會變成冷低壓系統(tǒng) （三）溫壓場不對稱系統(tǒng)： 溫度場的冷暖中心與氣壓場中的高低壓中心不重合，氣壓 中心軸線是傾斜的 1. 高壓區(qū) 高壓中心軸線隨高度升高不斷向暖區(qū)傾斜 冷 低壓中心軸線隨高度升高不斷向冷區(qū)傾斜 復(fù)習題 1. 冬季與夏季的氣壓有什么不同？ ？ ？ ? 用圖解釋暖高壓、冷高壓隨高度的變化時，系統(tǒng)是如何變化的？ ? 在北半球高壓區(qū)或低壓區(qū)的中心軸線向什么方向傾斜？ 第三節(jié) 大氣的水平運動 一． 促使空氣運動的力 二． 自由大氣中的空氣運動 三． 摩擦層中的空氣運動 （一）水平氣壓梯度力 一、促使空氣運動的力 △ P 壓差 B:5赤道度 水平氣壓梯度＝－ △ P/△ n （ hPa/赤道度） 特點： △ P一定時，等壓面疏，水平氣壓梯度??；等壓面密，水平氣壓梯度大。 水平氣壓梯度力 ① 定義： 當水平氣壓梯度存在時作用在單位質(zhì)量空氣上的力。 ② 公式： nPG??????1?③ 方向： 垂直等壓線，從高壓指向低壓 ④ 公式意義： ? G與－△ P/△ n成正比，等壓線密，水平氣壓梯度力大； ?－△ P/△ n一定時， G與 ρ成反比， ρ 大， G小 （二）水平地轉(zhuǎn)偏向力 A A 現(xiàn)象 圓盤靜止不動 圓盤逆時針旋轉(zhuǎn) 定義： 作用在 轉(zhuǎn)動地球 上的 運動空氣上的慣性力。 它促使運動的空氣偏離水平氣壓梯度力方向的主要原因。 ? 任一緯度上的地轉(zhuǎn)偏向力為： A = 2Vω’ = 2Vωsinφ A = 2Vωsinφ ωsinφ 水平地轉(zhuǎn)偏向力的特點 ? 水平地轉(zhuǎn)偏向力是解釋在轉(zhuǎn)動地球上產(chǎn)生偏向而 假想的力 , 只有物體在相對地面作運動時才產(chǎn)生 , 物體靜止時 , 無偏向力 。 ? 水平地轉(zhuǎn)偏向力的方向與空氣運動方向始終 垂直 , 只改變空氣運動的方向 , 不改變運動的速度 。 ? 判斷水平地轉(zhuǎn)偏向力的方法 : 在 北半球 : 背風而立 , 空氣將偏向 初始運動的右方 。 南半球反之 。 ? V相同時 , A∝ φ (A=2Vω sinφ ) A 北半球 : 逆時針旋轉(zhuǎn) ,空氣將偏向 初始運動的右方 （三）慣性離心力 聯(lián)想：當你坐公交車時，車轉(zhuǎn)彎時你曾有什么感覺？ 定義： 在作 曲線運動 的物體，時刻受到一個離開曲率半徑向外的作用力。這個力是物體保持作曲線運動而產(chǎn)生的，即慣性離心力 方向： 與物體運動的方向垂直，并指向曲率半徑的外側(cè)。 單位質(zhì)量物體慣性離心力的大?。? C =ω2r = V2/r V：空氣運動的線速度 r：空氣運動的曲率半徑 ω ：空氣運動的角速度 特點： ? 慣性離心力也是假想力，只能改變空氣的運動方向，不改變速度的大小 ? C值很小，只有在氣旋中才很大 a r c V （四）摩擦力 定義： 空氣運動時，因受地面摩擦和氣層間相互摩擦作用，而減緩空氣運動速度，此阻力稱為摩擦力。 公式： R=KV R: 摩擦力 K: 摩擦系數(shù) V: 空氣運動速度 － : 表 R與 V方向相反 （五）影響空氣水平運動的力 G（氣壓梯度力） —— R（摩擦力） ——————— A（地轉(zhuǎn)偏向力） —— C（慣性離心力） —— 實力 不能使空氣由靜止變?yōu)檫\動，但可影響運動方向和速度 ? 在赤道上： A=0，忽視 A的作用 。 ?空氣作直線運動： r＝ 0，忽視 C的作用； ? 在自由大氣中： K＝ 0，忽視 R的作用。 假想力 原動力 ，可改