水平气压梯度力
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大气的水平运动—风
1.气压梯度:单位距离间的气压差。
(等压线越密集,气压梯度越大)
2.
方向:垂直于等压线,由高压指向低压。
●
,风向与等压线垂直。
与风向的关系:影响风向和风速。
3.地转偏向力:导致物体
水平运动方向发生偏转的力。
(N:右偏 S:左偏 赤道:不偏)
●高空的风:受,风向与等压线平行。
北半球高空
与风向的关系:只改变风向,不改变风速。
(与风向垂直)
4.摩擦力:地面和空气之间以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。
●近地面的风:受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,风向与等压
北半球近地面
与风向的关系:与风向相反,对风有阻碍作用,可减小风速。
✧拓展
1.风向的判断:
第一步:画水平气压梯度力:画出过该点且垂直于于等压线的由高压指向低压的虚线箭头。
第二步:画风向。
○1定南北半球:南左北右;
○2画偏转:近地面偏转30-45度,与等压线斜交;高空偏转
90度,最终与等压线平行。
2.风力的判读:同一等压线图上,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大。
水平气压梯度力公式出序号即可1 水平气压梯度力水平气压梯度力是流体力学研究中,最为重要的一个力源,起着控制气流流动轨迹的重要作用。
水平气压梯度力的函数公式,可以用以下形式表示:$$F_{pg}=\rho \cdot V \cdot \nabla P$$其中,$F_{pg}$是水平气压梯度力,$\rho$是流体密度,$V$是流体速度,$\nabla P$表示气压梯度。
2 气压分布气压梯度而引起的气压分布概念源于狄拉克顿力学方程。
简单来说,气压分布是指一定体积内空气中气压大小不同而产生的压差情况。
在空气动力学中,主要是指水平加速度下,空气中不同位置的气压分布。
通常来说,空气通过一个有限的体积所能流动的时候,其内部的气压分布会受到有相反的气压值迅速向外扩散形成倒V型的分布。
这种分布情况,称之为梯度压力分布。
3 气压梯度的影响因素气压梯度的影响因素主要有以下几个:* 温度变化:温度升高,气压会减小;温度降低,气压会增大。
* 流体密度变化:流体密度越大,气压梯度越大;流体密度越小,气压梯度越小。
* 流体速度变化:流体速度越大,气压梯度越大;流体速度越小,气压梯度越小。
* 气流形态变化:气流形态变化,会引起气压梯度的变化。
4 小结水平气压梯度力,是空气动力学中的最重要的力之一,它的发生,取决于气压梯度的分布,气压梯度大小受温度、流体密度、流体速度以及气流形态等因素的影响。
它可以用以下公式表示:$$F_{pg}=\rho \cdot V \cdot \nabla P$$通过计算气压梯度力,可以推断空气的流动轨迹和运动现象,从而对气象学研究有重要的应用价值。