航海气象第四章

《航海气象第四章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、航海气象与海洋学商船学院航海教研室主讲陈登俊欢迎学习上海海事大学1§4空气的水平运动－－风2目录4.1概述4.2作用在空气微团上的外力4.3地转风和梯度风4.4摩擦层中的风4.5地形的动力作用3陈登俊§4空气的水平运动－－风4.1概述一、风(wind)的定义、单位和表示方法1、风――空气相对海底所作的水平运动。2、风速――单位时间内空气在水平方向上移动的距离。单位：m/s，km/h，kn（节，nm/h）。1m/s≈2kn。风级（Beaufort）：0～17级。风速与风级的关系：V＝0.836B3/2。3

2、、风向――风的来向，用方位度数（0°～360°）表示，或方位表示。4陈登俊§4.1概述5陈登俊§4.1概述4.2作用于空气微团上的外力一、水平气压梯度力Gn1、水平气压梯度（－ΔP/Δn）――垂直于等压线，沿气压减小的方向，单位距离内的气压差。1）大小：在天气图上，等压（高）线越密，水平气压梯度越大；等压（高）线越疏，水平气压梯度越小。单位：hPa/m，或，hPa/赤道度，1赤道度＝60nm，约111km。2）方向：垂直于等压线，由高压指向低压。6陈登俊§4.2作用在空气微团上的外力相邻等压线间距大（稀

3、疏），水平气压梯度小，地转风小。相邻等压线间距小（密集），水平气压梯度大，地转风大。7陈登俊§4.2作用在空气微团上的外力2、水平气压梯度力Gn＝－ΔP/（ρΔn）1）大小：与水平气压梯度成正比在天气图上，等压（高）线越密，水平气压梯度力越大；等压（高）线越疏，水平气压梯度力越小。与空气密度ρ成反比，高空ρ小，Gn增大；低空ρ大，Gn小。2）方向：同水平气压梯度。二、水平地转偏向力An1、大小：An＝2ωVsinφ1）物体相对地表静止时，An＝0。2）V越大，An越大。3）φ＝0°，sinφ＝0，An＝

4、0，赤道上没有地转偏向力。4）φ越大（纬度越高），An越大。8陈登俊§4.2作用在空气微团上的外力2、方向：垂直于运动去向，北半球：偏于右手一侧，南半球：偏于左手一侧。只改变运动方向，不改变速度大小。北东9陈登俊§4.2作用在空气微团上的外力三、惯性离心力C1、大小：C＝V2/r切向V越大，C越大；r越小，C越大。2、方向：沿曲率半径由圆内指向圆外，与切向速度垂直，只改变运动方向，不改变切向速度大小。四、摩擦力R1、大小：R＝µV与摩擦系数µ成正比，与风速V成正比。有浪海面µ比平静海面大。2、方向：与运

5、动方向相反，起到阻力作用。总结：只有水平气压梯度力与初始风速的有无无关，该力是使空气产生运动的直接原动力。10陈登俊§4.2作用在空气微团上的外力4.3地转风和梯度风一、地转风（GeostrophicWind）1、定义――自由大气中，空气的匀速水平直线运动。2、力的平衡――水平气压梯度力与水平地转偏向力平衡。Gn＝An，方向相反，作用在同一条直线上，或：Gn＋An＝0或Gn＝－An11陈登俊§4.3地转风和梯度风南半球高压低压地转风1028hPa1024hPa1020hPa1016hPa高压低压北东An

6、GnVg北半球地转风的形成过程12陈登俊§4.3地转风和梯度风3、Vg的大小，Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn）1）与水平气压梯度成正比，在天气图上，等压（高）线越密，地转风越大；等压（高）线越疏，地转风越小。2）与空气密度ρ成反比，高空ρ小，地转风增大；低空ρ大，地转风小。3）与sinφ成反比，纬度越高，Vg越小；φ＝0°（赤道上），Vg趋近无穷，说明地转风不存在。4、风向――白贝罗风压定律。风沿等压线吹，背风而立，北半球高压在右，低压在左；南半球正好相反。13陈登俊§4.3地转风和梯度风5、地转风

7、的计算――公式法Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn）将ρ＝1.293kg/m3和ω值代入得Vg＝－4.78ΔP/（sinφΔn）(水平气压梯度单位：hPa/赤道度，或hPa/纬距)例：在开阔洋面上，平直等压线水平气压梯度大小相等，若在较高纬度未出现大风时，则：A.在低纬度海域一定无大风B.在低纬度海域一定有大风C.在低纬度海域可能有大风D.在低纬度海域风力不小于6级答案：C在开阔洋面上，平直等压线水平气压梯度大小相等，若在较低纬度海域风力小于6级（未出现大风）时，则:A.在较高纬度海域一定也小于6级B.

8、在较高纬度海域一定有大风C.在较高纬度海域可能无大风D.在较高纬度海域风力不小于7级14陈登俊§4.3地转风和梯度风例：在开阔洋面上，平直等压线水平气压梯度大小相等，若在较高纬度出现大风时，则：A.在低纬度海域一定无大风B.在低纬度海域一定有大风C.在低纬度海域可能有大风D.在低纬度海域风力不超过6级答案：A答案：B在开阔洋面上，平直等压线水平气压梯度大小相等，若在较低纬度海域风力大于6级时，则:A.在较高纬度海域一定小于6级B.在较高纬度