3 大气的运动

    地球大气是运动的，地球上空大气层中大规模的气流运动称为大气环流。大气环流包括全球性的环流运动和局地性的环流运动；水平方向的气流运动和垂直方向上的气流运动；低层大气中的空气运动和高层大气中的空气运动等。由于大气环流的存在，才能实现全球大气中的热量交换、水分输送和能量交换等过程。大气环流是气候形成的主要因素之一，对形成地球上各地区的气候状况和气候变化具有重大作用和影响。

    3．1 气压和风

    （1）气压

    大气运动的产生和变化直接决定于大气压的空间分布和变化。尽管气压在地球表面的时间和空间变化都不大，它对一切生命活动没有显著的直接影响。然而，气压轻微的时、空变化却会引起风的变化、环流的变化及天气的巨大变化。

     气压 指大气压强，通常用观测高度到大气上界的单位面积上垂直空气柱的重量表示，其单位为Pa，1Pa＝1N／m2。1标准大气压=101325Pa=1013.25hPa。

    由气压定义可以看出，气压是随着高度减小的。气压随高度升高按指数律递减。

    气压在水平方向分布也是不均匀的，有些地方气压高，有些地方气压低，可以用水平气压梯度来研究气压的水平变化。水平气压梯度是指垂直于等压线（指水平面，如海平面上气压相同的点的连线），由高压指向低压，在单位距离内的气压差。水平气压梯度一般为1hPa／100km左右。垂直气压梯度比水平气压梯度数量级上大104倍。在水平面上用等压线封闭的高值区表示高气压（简称高压）所在，等值线封闭的低压区表示低气压（简称低压）所在。高气压的延伸部分称为高压脊，低气压的延伸部分称为低压槽。两个高压和两个低压相对组成的中间气压区叫鞍形气压区（图6-6）。

    气压随时间也有变化。全球大气质量约为5.27×1015t。某地气压升高必然引起另一地气压降低。因此，各地气压的变化实质上是空气质量在地球上的重新分布。

    （2）风

    风是空气的水平运动。空气产生运动的根本原因是气压分布不均匀，即在气压梯度力（单位质量空气在气压场中所受的作用力）作用下沿气压梯度力方向运动。风是矢量，有风向和风速两个要素。风向表示风的来向，地面风向用16个方位表示，每个方位各占22.5°角。例如北（N）风指向正北往西11.25°与往东11.25°这个角度内称之，余类推。高空风向用360°水平方位表，从北起顺时针方向量度。风速指单位时间内空气在水平方向移动的距离，单位为m／s。
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