風是怎樣形成的_風的形成原因

風是怎樣形成的_風的形成原因

　　人們站在高處，會被空中的風吹拂。風似乎就跟空氣一樣無處不在，很多人都好奇風到底是怎樣形成的。下面由學習啦小編為你詳細介紹風的形成原因相關(guān)知識。

　　形成風的原因

　　氣壓差引起風

　　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。

　　氣壓怎樣作用于風

　　風為什么從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)?為什么在吹向低氣壓區(qū)的同時會向右偏斜?又為什么風力有時迅猛且強勁，而有時卻非常微弱?要弄清這些問題，得先了解一些關(guān)于氣壓分布的知識。

　　上圖是一張某一時刻的海平面氣壓分圖。圖中畫著一條條曲曲彎彎的等壓線，顧名思義就可知道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A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起伏的地形分布圖十分想象：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，而等壓線就象表示海拔高度的地形等高線。

　　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。這和地形分布圖上地形等高線的疏密分布表示坡度的平陡也有相似之處。

　　上圖所示，地形等高線愈是稀疏，表示那里地勢比較平坦，而在地形等高線非常密集的地方，那里一定是個陡坡。如果在斜坡上造起每級高度相等的石階梯，每一石級相當于一條地形等高線，那么石階梯的坡度愈大，石級的間隔距離便愈短，地形等高線愈密集，而平坦的石階梯坡度則相應(yīng)的地形等高線必愈疏。既然氣壓分布圖上的等壓線可以比喻為地形分布圖上的等高線，那么氣壓梯度也就好比石階梯的坡度了，大概梯度這個名稱就是這樣比喻出來的吧。

　　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，氣壓梯度就會把兩地間的空氣從氣壓高的一邊推向氣壓低的一邊，于是空氣流動起來，風產(chǎn)生了， 氣壓梯度怎么會產(chǎn)生能推動空氣運動的力量呢?這可以拿江河中水流來打比方。水從高處流向低處，是因為高處的水和低處的水存在著水位差(右下圖)，從而使上下游同一水平面上的兩點A和B之間發(fā)生了重力差異，上游A處所受水柱重力顯然要大于下游B處。于是便產(chǎn)生從上游壓向下游的旁壓力，水就在這種旁壓力的作用下順著傾斜河床從上游流向下游，從高處流向低處。兩地間水位差愈大，A、B間的重力差異也愈大，水就流得愈快。

　　在空氣的“海洋”里也有“水位差”―氣壓差，即兩地間存在著氣壓梯度。計量水位差單位用米，而計量氣壓差則用毫巴為單位。兩把尺子不一樣，但水和空氣都是流體，又都有重量，水平方向上兩地的水或空氣如果存在重力的差異，就都會產(chǎn)生由重力大的地方指向重力小的地方的旁壓力(如下圖)。從這個意義上看，情況又都相像：水受到旁壓力的作用從高處流向低處，水位差愈大，流速愈快;而空氣也在旁壓力的推動下，從氣壓高處流向氣壓低處，兩地間氣壓差愈大，也即氣壓梯度愈大，空氣流得也愈快，風刮得愈起勁。

　　人們把在空氣的“海洋”里，由于存在氣壓梯度而產(chǎn)生這種旁壓力稱為氣壓梯度力(如下圖)，氣壓梯度力是由于大氣壓力不均勻而作用在空氣質(zhì)點上的壓力，其方向由高壓指向低壓，垂直于等壓面，也可以分解成水平氣壓梯度力和垂直氣壓梯度力。顯然，它的大小和氣壓梯度成正比。

　　現(xiàn)在不難明白風怎樣吹起的道理，空氣的流動原來是由氣壓梯度力推動起來的，風刮的猛烈還是微弱也是由氣壓梯度力的大小來決定的。

　　熱極生風

　　風為什么吹起?又為什么從高氣壓斜穿等壓線吹向低氣壓的原因我們在前面基本上已經(jīng)揭開了。風是由氣壓分布的差異所引起的，但引起各地氣壓差異的原因又是什么呢?這里先從“熱極生風”說起吧。

　　從字面上看，“熱極生風”的意思是說：一個地方熱得太厲害，不久便會產(chǎn)生大風。夏天雷雨大風之前，空氣往往熱得出奇;而在冬天天氣回暖，熱得反常的時候，不久也會有冷空氣大風來臨。

　　熱與冷是相比較而存在的，這個地區(qū)熱得反常了，與別的地區(qū)一比較，就會比出冷來了。如果那里原來受冷空氣控制，那兩個區(qū)域之間冷熱的差異就更大了。

　　在一定條件下各種矛盾運動都可以互相轉(zhuǎn)化。冷熱的矛盾也可以轉(zhuǎn)化為氣壓高低的矛盾：熱空氣發(fā)生膨脹，引起該區(qū)空氣密度減小，結(jié)果使得單位面積上承受的空氣柱重量也減小，也就是說，那里的氣壓降低了;相反的，一個地區(qū)冷下來的結(jié)果會引起那里氣壓的升高?？梢?，兩地間如果發(fā)生了冷熱的差異，就會相應(yīng)地引起氣壓的差異，冷熱差異越大，氣壓差異也越大。

　　兩地間氣壓差加大，氣壓梯度力就會增加，風也越刮越有勁。迅猛異常的雷雨大風和冷空氣大風，就是因為雷雨地區(qū)、冷空氣地區(qū)與暖區(qū)之間發(fā)生了很大的溫度差，從而引起很大的氣壓差和很大的氣壓梯度力而產(chǎn)生的。這樣，冷和熱的矛盾運動，通過氣壓高低的矛盾，最后又轉(zhuǎn)化為風的矛盾運動、熱運動轉(zhuǎn)化成為風的機械運動。

　　然而，這種矛盾運動的轉(zhuǎn)化過程還沒有完結(jié)：風刮起來以后，川流不息到處奔走，它從南方刮到北方，又從北方刮到南方，從暖的地區(qū)刮到冷的地區(qū)(氣象上稱為暖平流，常用高空等壓面圖上等高線與等溫線迭加在一起來進行分析)，又從冷的地區(qū)刮到暖的地區(qū)(氣象上稱為冷平流)，使冷暖空氣來來往往，這樣風就很自然地成為傳送熱量的角色。它每走一步就會引起經(jīng)過之處溫度的改變，從而也使各地之間的溫度差異發(fā)生變化。于是風的機械運動終于又轉(zhuǎn)化為冷與熱的矛盾運動。然后，冷與熱的矛盾運動又可通過氣壓高低的矛盾轉(zhuǎn)化為風的機械運動……這種轉(zhuǎn)化過程，一次次地循環(huán)，沒完沒了。