1. 风的形成
风是由气压的差异造成的。当气压差异存在时,空气会从高压区域向低压区域移动,从而产生风速大小不同的风。在一个旋转的星球上,在赤道以外的地方,空气的流动会受到科氏力的影响而产生偏转。就全球而言,大尺度风(大气环流)的两个主要的驱动因子是赤道和极地之间的加热差异(吸收太阳能量的差异导致了浮力)和星球的旋转。
在赤道之外的不受地面摩擦力影响的高空,大尺度的风倾向于达到地转平衡。在地球表面,摩擦力会使得风逐渐变慢。地表摩擦力还会使得更多的风被吹入低压区域。一个新的有争议的理论认为, 森林引起的水汽凝结导致了对森林从海岸沿线吸引潮湿的空气过程的一个正反馈循环,从而产生了气压梯度。
在解构和分析风廓线时会将风描述为物理的力的平衡。这种分析有助于简化大气的运动方程以及构造有关风的水平和垂直的分布的变量。地转风是科氏力与气压梯度力平衡的结果。它平行于等压线流动,在中纬度地区大致流动在大气边界层之上。
热成风是大气中两层地转风的差分。它仅当大气有水平温度梯度之时存在。非地转风是地转风与真实风之差,它会导致空气逐渐填满气旋。梯度风与地转风相似,但还包括离心力(或向心加速度)。
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风是大规模的气体流动现象。在地球上,风是由空气的大范围运动形成的。在外层空间,太阳风是气体或带电粒子从太阳到太空的流动,而行星风则是星球大气层的轻分子经释气作用飘散至太空。风通常可按空间尺度、速度、力度、肇因、产生区域及其影响来划分。在太阳系的海王星和木星上,曾观测到迄今为止于星球上产生的最为强烈的风。
风的应用
一、历史
基本上,关于风的应用早在公元前即有史料记载,其中较为人知的为人们利用风力去提水,并到宋代时发展达到顶峰,并于文艺复兴时期之后传入欧洲,在荷兰等地势较低漥的国家相当兴盛,通常用途为农事方面。
而十八世纪中叶后,英国人瓦特发明蒸汽机后,进入工业时代,而因此使得风的应用在此之后渐渐没落,但到了二十世纪的1973年爆发石油危机以来,国际社会开始意识到能源的有限性以及生态上的浩劫下;因此,为了保护环境,风的相关应用开始受到各国重视,时至今日仍持续的发展当中,其中又以欧洲地区对于风的发展最为发达。
运输
海运方面,在帆船时代风对航海是极度重要的动力源,信风的运用为地理大发现带来极大的助力,直到蒸汽船普及后才失去其重要性,但强风对小船的航行仍带来不少危险性,且强风亦会增强海浪危害航行安全,因此回避风带来的危险仍是航海的重点,大型船只也要回避龙卷风与台风等强烈气旋。
空运方面,逆风有助于航空器起降,特别是固定翼飞机,而侧风对起降则最不利,因此多数机场的跑道尽可能与盛行风向平行以降低遇上侧风的机率,航空母舰在要进行起降作业时也多半会逆风航行亦此原因。
飞机航行中风亦是重要的危险因素,与行进方向不平行的风容易引发乱流造成飞安问题,因此机身设计必须重视减少风干扰保持平衡,长途飞机则多半会飞到平流层巡航亦为减少对流层的垂直风影响。
陆运方面,一些空旷平原或河面常会有强风吹拂,因此这些路段或桥梁会加设挡风板增加行车安全,特别是铁路,一旦因强风造成出轨必成重大事故。
车辆本身较少受自然风影响,但高速行驶下产生的相对风便很重要,车身外型是主要的风阻来源,采用流线型的设计可降低风阻系数,提高最高车速并降低油耗,重视性能的跑车与赛车还会要求利用相对风在高速行驶时产生下压力(即与飞机的机翼相反的概念),借此确保高速行驶轮胎的抓地力。风对车辆的散热也极为重要,引擎、刹车与轮胎等容易产生高温的部件非常需要仰赖风散热。
能源
风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高,动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产生电力,方法是透过传动轴,将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发电机。
到2008年为止,全世界以风力产生的电力约有 94.1 百万千瓦,供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源,但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。
2. 风是怎样形成的
风是是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上,使地表温度升高,地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后,低温的冷空气横向流入,上升的空气因逐渐冷却变重而降落,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种空气的流动就产生了风。
地球上的风与水源有关系,风由水与水蒸气的胀缩而产生。集结的水蒸气(云)结成水时,体积缩小,周围水蒸气前来补充,就形成风。
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风的类型
1、旋风:当空气携带灰尘在空中飞舞形成漩涡时,这就是旋风。
2、焚风:当空气跨越山脊时,由于空气下沉,背风坡上容易发生一种暖(或热)而干燥的风,就叫焚风。
3、台风,就是发生在热带海洋上的大气涡旋, 所以又叫热带气旋。当涡旋中心最大风力达到八级以上时,就叫台风;中心最大风力在六至七级叫弱台风;中心最大风力达八至十二级时,叫强台风。
4、龙卷风:从积雨云中伸向地面的一种范围很小,破坏力极大的空气涡旋。发生在陆地上的叫陆龙卷,发生在海洋上的叫海龙卷,又叫水龙卷。龙卷风是一种旋转力很强的猛烈风暴,风速最大可达每秒100米以上。
5、山谷风:在山区,白天风沿山坡、山谷往上吹,夜间则沿山坡、山谷往下吹,。这种在山坡和山谷之间,随昼夜交替而转换风向的风叫山谷风。
参考资料来源:网络-风
3. 风是怎么形成的风的形成原理
风的形成原理:
太阳光照射在地球表面上,使地表温度升高,地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后,低温的冷空气横向流入,上升的空气因逐渐冷却变重而降落,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种空气的流动就产生了风。
集结的水蒸气(云)结成水时,体积缩小,周围水蒸气前来补充,就形成风。地球上的风与水源有关系,风由水与水蒸气的胀缩而产生。
风由大海吹向陆地,或陆地吹向 大海,在夏天地面上温度高空气、水蒸气膨胀上升,要由海面比重大的空气、水蒸气补充地面空气空间,海面温度低空气收缩。要由地面上温度高空气膨胀上升的空气、水蒸气补充海面空气空间。在冬天海面温度高海面空气上升,地面温度低空气比重大沿地面补充海面空间。
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自然界中其他现象的形成原因:
1、雨的形成
雨是从云中降落的水滴,陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气,水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴,这些小水滴组成了云,它们在云里互相碰撞,合并成大水滴,当它大到空气托不住的时候,就从云中落了下来,形成了雨。
2、雾的形成
地面热量散失,温度下降,空气又相当潮湿,那么当它冷却到一定的程度时,空气中一部分的水汽就会凝结出来,变成很多小水滴,悬浮在近地面的空气层里,就形成了雾。它和云都是由于温度下降而造成的,雾实际上也可以说是靠近地面的云。
3、雪的形成
冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。在混合云里,当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。
参考资料来源:网络-风(自然现象)
4. 风是怎样形成的
大地上的风好象要刮就刮,无拘无束。其实风不会无缘无故刮起来。它是由于太阳把贴近地面的空气晒得热烘烘的,这时热空气变轻上升,高空中的空气冷,就流向地面来补充,这样就产生了空气流动而形成了风。
5. 风是怎样形成的(详细讲解)
风的成因 形成风的直接原因,是水平气压梯度力。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%)、水蒸气和其他微量成分。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。
6. 风是怎样形成的
风的形成是空气流动性的结果。风的形成是地面热空气往上流动,而上边冷空气向降低,因此造成空气的流动性。
地球上任何地方都是在消化吸收太阳的发热量,因为地面每一个位置遇热的不匀称性,空气的冷热水平就不一样,因此,暖空气膨胀变轻了后升高;冷空气制冷越来越重后降低,那样冷热空气便造成流动性,产生了风。
风便是水准健身运动的空气。
空气造成健身运动,主要是因为地球上各层面所接纳的太阳辐照度不一样而产生的。在赤道和低纬地域,太阳高宽比角大,日照时间长,太阳辐照度强,地面和空气接纳的发热量多、温度较高。
再高纬度地区太阳高宽比角小,日照时间较短,地面和空气接纳的发热量小,温度低。这类高纬与低纬中间的温度差别,产生了南北方中间的标准气压梯度方向,使空气作水准健身运动,风应沿水准标准气压方向导数吹,即竖直与等压线从髙压向低电压吹。
7. 风是怎样形成的
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着名风口之一-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。
8. 风是怎么形成的
风其实是空气的流动产生的。
地面上由于地形环境不同,温度也不一样。比如在太阳的照射下,湖泊等水体的地方温度上升比较慢,沙漠岩石等地方温度上升快,这样就造成湖泊附近温度较低,沙漠附近温度较高。
温度较高的地方空气受热膨胀,密度减小,开始向高空移动,在地面附近形成低压区。温度较低的地方空气密度大,仍停留在地面,形成高压区。
因为压力差,高压区的空气开始向低压区流动,填充低压区流走的空气,因此形成了风。高压区的空气流走后,上空的空气因为温度较低,会下降到地面,补充地面流走的空气,这样形成一个循环。
(8)风是怎样的形成动画视频扩展阅读:
从科学的角度来看,风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。大风可移动物体与物体(物质质量)方向。风的速度很快。
由于风速大小、方向还有湿度等的不同,会产生许多类型的风。疾风、大风、烈风、狂风、暴风和飓风,这些常见类型的风,蒲福风级风力分别为七、八、九、十、十一和十二级。
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。
9. 风是怎么形成的
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上,使地表温度升高,地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后,低温的冷空气横向流入,上升的空气因逐渐冷却变重而降落,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种空气的流动就产生了风。
从科学的角度来看,风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。大风可移动物体与物体(物质质量)方向。风的速度很快。
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划分方法
风速是指空气在单位时间内流动的水平距离。根据风对地上物体所引起的现象将风的大小分为13个等级,称为风力等级,简称风级 。而人们平时在天气预报时听到的“东风3级”等说法指的是“蒲福风级”。“蒲福风级”是英国人蒲福(Francis Beaufort)于1805年根据风对地面(或海面)物体影响程度而定出的风力等级,共分为0~17级。