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自然中的风从哪里来

来源:新能源网
时间:2024-08-17 14:37:14
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自然中的风从哪里来热心网友:自然释义   风 wind   通常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速。但对于飞行来说,还包括垂直运动分量,即所谓垂直或升降气流。阵风(

热心网友:自然释义   风 wind   通常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速。但对于飞行来说,还包括垂直运动分量,即所谓垂直或升降气流。阵风(又称突风)则是在短时间内风速发生剧烈变化的风.气象上的风向是指风的来向,航行上的风向是指风的去向。在气象服务中,常用风力等级来表示风速的大小。英国人F.蒲福于1805年所拟定的“蒲福风级”将风力分为 13个等级(0~12级)。自1946年,风力等级又增加到18个(0~17级)。风和阵风对飞机飞行影响很大。起飞和着陆时必须根据地面的风向和风速选择适宜的起飞、着陆方向;飞行中必须依据空中风向和风速及时修正偏流,以保持一定的航向和计算出标准的飞行时间;修建机场时必须根据风的气候资料确定跑道方位。另外,风对飞机飞行性能也有明显影响,例如飞机逆风飞行时,飞机升力将会增加。阵风则对飞机飞行载荷产生显著的影响,在飞行器的设计中需要给出描述阵风的模型和强度标准。   风的定义   相对于地表面的空气运动,通常指它的水平分量,以风向、风速或风力表示。风向指气流的来向,常按16方位记录。风速是空气在单位时间内移动的水平距离,以米/秒为单位。大气中水平风速一般为 1.0~10米/秒,台风、龙卷风有时达到102米/秒。而农田中的风速可以小于0.1米/秒。风速的观测资料有瞬时值和平均值两种,一般使用平均值。风的测量多用电接风向风速计、轻便风速表、达因式风向风速计,以及用于测量农田中微风的热球微风仪等仪器进行;也可根据地面物体征象按风力等级表估计。   风的成因   形成风的直接原因,是气压在水平方向分布的不均匀。风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响,表现形式多种多样,如季风、地方性的海陆风、山谷风、焚风等。简单地说,风是空气分子的运动。要理解风的成因,先要弄清两个关键的概念:空气和气压。空气的构成包括:氮分子(占空气总体积的78%)、氧分子(约占 21%)、水蒸汽和其他微量成分。所有空气分子以很快的速度移动着,彼此之间迅速碰撞,并和地平线上任何物体发生碰撞。   气压可以定义为:在一个给定区域内,空气分子在该区域施加的压力大小。一般而言,在某个区域空气分子存在越多,这个区域的气压就越大。相应来说,风是气压梯度力作用的结果。   而气压的变化,有些是风暴引起的,有些是地表受热不均引起的,有些是在一定的水平区域上,大气分子被迫从气压相对较高的地带流向低气压地带引起的。   大部分显示在气象图上的高压带和低压带,只是形成了伴随我们的温和的微风。而产生微风所需的气压差仅占大气压力本身的1%,许多区域范围内都会发生这种气压变化。相对而言,强风暴的形成源于更大、更集中的气压区域的变化。   风的影响   风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。近地层热量交换、农田蒸散和空气中的二氧化碳、氧气等输送过程随着风速的增大而加快或加强。风可传播植物花粉、种子,帮助植物授粉和繁殖。风能是分布广泛、用之不竭的能源。中国盛行季风,对作物生长有利。在内蒙古高原、东北高原、东南沿海以及内陆高山,都具有丰富的风能资源可作为能源开发利用。   风对农业也会产生消极作用。它能传播病原体,蔓延植物病害。高空风是粘虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟、飞蝗等害虫长距离迁飞的气象条件。大风使叶片机械擦伤、作物倒伏、树木断折、落花落果而影响产量。大风还造成土壤风蚀、沙丘移动,而毁坏农田。在干旱地区盲目垦荒,风将导致土地沙漠化。牧区的大风和暴风雪可吹散畜群,加重冻害。地方性风的某些特殊性质,也常造成风害。由海上吹来含盐分较多的海潮风,高温低温的焚风和干热风,都严重影响果树的开花、座果和谷类作物的灌浆。防御风害,多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗风品种。营造防风林,设置风障等更是有效的防风方法。   风的能量   空气流动所形成的动能极为风能。风能使太阳能的一种转化形式。   太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分布不均空气沿水平方向运动形风。风的形成乃是空气流动的结果。风能利用形成主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。   在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高;再高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异,形成了南北之间的气压梯度,使空气作水平运动,风应沿水平气压梯度方向吹,即垂直与等压线从高压向低压吹。地球在自转,使空气水平运动发生偏向的力,称为地转偏向力,这种力使北半球气流向右偏转,南半球向右偏转,所以地球大气运动除受气压梯度力外,还要受地转偏向里的影响。大气真实运动是这两力综合影响的结果。   实际上,地面风不仅受这两个力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影响,山隘和海峡能改变气流运动的方向,还能使风速增大,而丘陵、山地却磨擦大使风速减少,孤立山峰却因海拔高使风速增大。因此,风向和风速的时空分布较为复杂。   在有海陆差异对气流运动的影响,在冬季,大陆比海洋冷,大陆气压比海洋高风从大陆吹向海洋。夏季相反,大陆比海洋热,风从海洋吹向内陆。这种随季节转换的风,我们称为季风。所谓的海陆风也是白昼时,大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋,到海洋上空冷却下沉,在近地层海洋上的气流吹向大陆,补偿大陆的上升气流,低层风从海洋吹向大陆称为海风,夜间(冬季)时,情况相反,低层风从大陆吹向海洋,称为陆风。 在山区由于热力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜间由平原或山坡吹向,前者称谷风,后者称为山风。这是由于白天山坡受热快,温度温度高于山谷上方同高度的空气温度,坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方,谷地的空气则沿着山坡向上补充流失的空气,这时由山谷吹向山坡的风,称为谷风。夜间,山坡因辐射冷却,其降温速度比同高度的空气交快,冷空气沿坡地向下流入山谷,称为山风。当太阳幅射能穿越地球大气层时,大气层约吸收2*10^16W的能量,其中一小部分转变成空气的动能。因为热带比极带吸收较多的太阳辐射能,产生大气压力差导致空气流动而产生「风」。至于局部地区,例如,在高山和深谷,在白天,高山顶上空气受到阳光加热而上升,深谷中冷空气取而代之,因此,风由深谷吹向高山;夜晚,高山上空气散热较快,于是风由高山吹向深谷。另一例子,如在沿海地区,白天由于陆地与海洋的温度差,而形成海风吹向陆地;反之,晚上陆风吹向海上。

热心网友:风是怎样形成的 大气为什么会运动?是什么力量驱使它运动的呢?原因是错综复杂的。水平的风,垂直的升降气流,不规则的乱流运动,都各有其复杂的成因。这里先就风的成因谈起吧。 自从十七世纪出现了气压表,指出空气有重量因而有压力这个事实以后,为人们寻找风的奥秘提供了开窍的钥匙。十九世纪初,有人根据各地气压与风的观测资料,画出了第一张气压与风的分布图。这种图不仅显示了风从气压高的区域吹向气压低的区域,而且还指明了风的行进路线并不直接从高气压区吹向低气压区,而是一个向右偏斜的角度。 一百多年来,人们抓住气压与风的关系这一条从实践中得来的线索,进一步深入探究,总结出一套比较完整的关于风的理论。风朝什么地方吹?为什么风有时候刮起来特别迅猛有劲,而有时候却懒散无力,销声匿迹?这完全是由气压高低、气温冷暖等大气内部矛盾运动的客观规律在支配着的。人们不仅用这种规律来解释风的起因,而且还用这些规律来预测风的行踪。 风在自然界里做了许多工作。风能使大范围的热量和水汽混合、均衡,调节空气的温度和湿度;能把云雨送到遥远的地方,使地球上的水分循环得以完成。 东北信风在大西洋接近赤道一带,激起了强有力的海水流动,风把大量的海水驱向北美洲海岸,海水流到墨西哥湾以后,在这里开始弧形地沿着北美洲海岸的流动,而后穿过美国佛罗里达及古巴间的狭窄的海峡,再向广大的洋面流去。它与安的列斯岛的洋流会合以后,形成了世界上最强有力的海水流-“墨西哥湾暖流”。暖流将南方的温暖带到了欧洲西北部。与此纬度相同的加拿大东海岸,冬天冷到-20°C;但这里的温度却在0°C以上,沿岸的海水常年不冻。加拿大群岛上长的是耐寒的苔原,欧洲西北部则长有茂密的针叶林。有人估计,这股暖流每年给这里每一米长的海岸带来的热量,等于燃烧六万吨煤所产生的热量,这是多么巨大的天然的“暖气设备”啊! 欧洲西北部温和的气候,主要由墨西哥湾暖流造成的。而西欧温暖的气候,也大大地依靠着不时地从海洋吹来的西南风,这种风带来了温暖和潮湿的空气。在北太平洋,东北信风吹刮海水向西流(北赤道海流),由于西岸陆地的阻挡,它转向南、北。向北的这支从我国台湾省东面进入东海,再向东北方向流去,然后从日本九州南面流出东海。这支海流比周围的海水温暖,颜色蓝黑,称为黑潮暖流。黑潮暖流有一个小小的分支沿黄海向西北方向流去,直指渤海海峡,我们叫它黄海暖流。它能穿过渤海海峡到达秦皇岛的沿岸一带,送去了大量的热量,这是这里冬季海水不结冰的一个重要原因。黑潮暖流的另一支直抵日本近海,足使那里的海水温暖起来,冬季的水温要比同纬度的太平洋东岸高出10°C左右。 印度洋的季风支配着印度半岛的全部农业生产。在冬季 (12月中旬到5月底),这里吹干燥的东北风-冬季季风,造成了干燥、明朗的天气。从6月起,夏季风开始,风从海洋吹来,是潮湿的西南风。全印度都发生了大雨,全国的农业收成都是与这种雨相关联的。如果某年“季风雨”比常年开始得比较迟些或者结束得比较早些,则荒年和饥谨将不可避免。 我国多数地方受季风影响。夏季从海洋上吹来的暖湿气流,带来了丰富的雨量,加上温度高、日照充足,使农作物和动植物都能良好地生长。夏季风还深入到大陆内部。使那里不致成为浩瀚的沙漠,大部地区仍然是农牧业生产的好地方。但是,由于每年夏季风强弱的不同,也总有一些地方发生水旱灾害。 地方性的风对气候也有相当大的影响。因此,在许多国家的多山地区,常常遭遇到的“焚风”,会使空气的温度突然升高,在短时间内溶化掉大量的积雪。 风把水汽散布到地球的各个地方。强有力的气流把水汽带到干燥地区来。风在地面上输送水汽的巨大工作,可以由这种事实看出来:落在地面上的雨量,每一秒钟将不少于1500万吨! 植物的一生都离不开风的帮助。 软软的微风,帮助了植物散播花粉,让一些异花授粉的植物得到必要的花粉,使植物能“成家立业”,形成种子,结出果实,为植物留下了后一代。象青松、白杨和紫红的高粱,就都是由风当了“媒人”才产生后代的。 风还能将有些植物的种子吹送到远方,让它们在新的环境里生长发育,继续繁荣自己的“新家庭”。风尽到了帮助植物繁育后代的责任,还要去改善植物的生长发育环境。它为、植物的生育创造舒适的条件,从密集的植物中赶走了集结在近地面层的冷空气,驱散掉湿热的暖空气,不让植物“着凉”受冻,也不叫植物闷热难受。 随微风的吹拂,植物群体内部的空气不断地得到更新,以改善植株周围空气的二氧化碳浓度,使光合作用保持在较高的水平上。 同时,风又频频地摇动枝叶,让每片枝叶都能有充分的机会享受阳光的照射,制造出更多的糖份来滋补身体,增强体质,使植物长得更其青翠可爱了。 微风还能帮助一些植物散发出诱人的香味,招引来了昆虫和动物替它们授粉和散布种子。 风,又推动风车旋转,使帆船加速行驶……。 人类不能没有风。如果没有风,靠风力传播花粉的植物就无法传播、繁殖;污染的大气得不到稀释;帆船将无法在水上航行;人类赖以生存的空气会如同“一潭死水”,污浊不堪;许多生物将难以生存。 可是,风一旦发起脾气来,那也是有害无益的。 当狂风怒吼的时候,已成熟的作物便会脱粒,落果,倒伏,根茎折断。狂风又能把肥沃的表土吹走,使作物根部裸露;也会把别处的沙土吹来,淹没良田。不仅如此,它还能把人吹倒,把房屋吹坍,把一切东西都卷走!这种大风的破坏力,我们在这里还可以随便举出许多的例子。 例如,在1860年,法国有一次暴风灾,风大得把两列火车也从轨道上翻下来。在1703年,飓风在英国和法国连根拔掉了大约25万棵树,还破坏了1000所房屋和教堂,把400只船撞在岸上,又伤害了好几千人。 1969年1月,在苏联黑海东面的克拉斯诺达尔和罗斯托夫这两个地方,刮起了一场险恶的“黑风暴”。当它光临的时候,天昏地暗,飞沙走石。这种黑风暴,一连几天都不停。八十多万公顷的麦苗被吹得满天飞扬,棕黑色的土壤被狂风卷起,形成了长达数百公里的黑色雾浪。 据日本有关方面估计,从1945-1965年的二十年间,因地震、大火、干旱、洪水、风等造成的重大灾害有48起,其中与风有关的就达二十多起。在美国,因风害每年平均有250人死亡,2500人受伤,财产损失的价值约为5亿美元。 在有些高山和沙漠地带,当大风狠狠地吹击山里的岩层时,吹着吹着,即使是最坚硬的岩层,也会渐渐被吹酥而剥蚀下来了。 大风中裹挟着沙石,因此,它的破坏力格外地凶。这些飞沙走石跟着风一起冲撞,一路上摩擦着并且破坏着岩石,它会把岩石打得光溜溜的,或者是打成像蜂窝似的一个一个的凹洞或深坑。在山岩上常常会造成对穿的穴道。在沙漠附近的山地,人们往往可以看到许多稀奇古怪的岩石:有的象巨人,有的象一株笋,有的象蘑菇,这些也是风对岩石玩的把戏。 我国新疆克拉玛依东北的乌尔禾地区有一座方圆数十公里的奇特的“古城”。只见这里城楼耸立,街巷纵横,但是却渺无人烟。其实它不是古城堡的遗址,它是大自然塑造的风蚀地貌,是风的杰作。所以,人们称它为“风城”。大约距今一亿多年前的早白垩纪,这里是一个巨大的淡水湖。当时气候湿润,植物茂盛。蓝天中翱翔着翼龙,湖畔生活着克拉玛依龙和乌尔禾剑龙,一派生机勃勃的景象。随着地壳长期缓慢地下陷,在湖沼中沉积了一套颗粒大小和疏密不一的砂泥质地层,由沙岩、泥板岩和砂页岩组成。以后,地壳上升,湖水干涸,变成一望无际戈壁台地,这就是“风城”的前身。台地的位置,正对着进入准噶尔盆地的三大著名风口之一-老河口。在这里,经常会受到五、六级以上定向风的吹蚀,加之大陆性气候所特有的暴雨;形成了无数的冲沟,加速了台地的破坏过程。由于组成台地的岩石性质不同,抗风化和风蚀的能力也不同,造成了差别侵蚀,使台地变得支离破碎,高低不平,有呈针状、锥状、塔状、蘑菇状等,外貌奇特。 在风的长期作用下,一切较小的整个山蜂或山脉,也都能被它销蚀掉。过去曾经有过高高的山岳的地方,如今只剩下光秃秃的山岗了;而且,这些光秃秃的山岗,它们以后又会一步一步地被销毁掉的。 山岩在被风破坏的过程中产生了大量的沙粒和尘土。有的沙粒被水冲到河流中及海边,有的则沉积在沙漠上,成为浮动的、容易飞扬的沙层--沙丘。尘土由于风力会升腾到3000-5000米高空,而后被吹到数千公里以外。这样,尘土 成天地保持在空气中,造成了天空中的朦胧状态。荒漠中的沙层,常常形成为对文化和人类进步的威胁。历史上曾经记载了不少的先例,在风力作用下的流沙,掩埋了城镇,甚至于大片的肥沃土地。

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