2.3 大气的运动

第三节  大气的运动

大气时刻不停地在运动着。大气中热量和水汽的输送，以及一切天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动的能量来源于太阳辐射。由于太阳辐射对各纬度加热的不均匀，造成高低纬度间热量的差异，这是引起大气运动的根本原因。

冷热不均引起的大气运动  如果A地受热，近地面大气膨胀上升，到上空聚积起来，使上空空气的密度增大，那里的气压比同一水平面上周围的气压都高，形成高气压；B、C两地温度较低，空气因冷却收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。于是，上空的空气便从气压高的A地向气压低的B、C两地扩散。A地空气上升后，近地面的空气密度减小，气压比周围地区都低，成为低气压；B、C两地因有下沉气流，近地面的空气密度增大，形成高气压。这样，近地面的空气又从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气。这种由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。

由此可以看出，地区间冷热不均，引起空气上升或下沉的垂直运动；空气的上升或下沉，导致了同一水平面上气压的差异；气压差异又是形成空气水平运动的直接原因。

大气的水平运动  对于同一水平面上的大气来说，有的地方气压高，有的地方气压低。这样，在地区之间就出现了气压差。我们把单位距离间的气压差叫做气压梯度。因为它是表示在同一水平面上的气压变化情况，所以也称为水平气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在这个力的作用下，大气由高庄区向低压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接的原因。

水平气压梯度力是垂直于等压线，并指向低压的。如果没有其他外力影响，风向应该与气压梯度力的方向一致，即风向垂直于等压线。但是风一旦形成，同时会受到地转偏向力①的影响。地转偏向力使风向逐渐偏离气压梯度力的方向：北半球向右偏转；南半球向左偏转。在没有摩擦力的情况下，风向可以一直偏转到与等压线平行时为止。所以，在气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，大气沿着等压线流动，即风向平行于等压线。在实际大气中，特别是近地面附近的风，由于受摩擦力的影响，风向与等压线并不平行，而是有个交角。