小尺度范围内风产生的动力


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小尺度范围内风产生的动力

“小尺度范围”

指在几十千米之内或多一点的距离。无论在大尺度范围还是小尺度范围内,陆地的地理特性,形状和表面,结合以上所提到的力都在综合作用下产生了风。对于小尺度范围内产生的风,其动力也是在理解全球大气运动中提到的几个力:

1,重力 2,气压梯度力 3,科里奥力 4,地心引力 5,摩擦力
1.气压梯度力
这也是引起全球大气运动的驱动力之一
2. 摩擦力
在大气这种流体中其主要摩擦形式是由不同尺寸的旋转气流相互作用产生的湍流。这些旋转气流会因为太阳,周围障碍物受到冲击或因为大气本身的作用而被激荡。
3.重力
在小尺度范围内,科里奥力或重力都不会产生明显影响。

海陆风

陆地表面与海水表面之间存在温差,原因是白天和夜晚陆地和海水有不同的冷却速度,而其中尤以白天的效果最强烈。这种效应会与更多地域性压力驱使效应相叠加而产生影响。

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山谷风和暴风

在白天,山顶处的薄气层被迅速加热上升,形成上坡气流并在午间达到最强。此种被称为谷风或上坡风。

在晚上,较高的山坡处冷却较快,这些寒冷的空气形成一个局部高压区。因此产生的压力梯度促使微风沿山坡向下进入山谷。这种气流在日出前达到最强,称为山风。

冰川风

在陡峭多面积雪覆盖着大面积高地的山区,低温山风很强,称之为冰川风。其出现在相关高纬度山区。比较为人熟知的是在欧洲亚得里亚海海岸的季节性东北冷风博拉以及法国里维埃拉地区的西北风。这种风的成因是重力引起的下坡风的结果。

重力波

另一种发生在世界某些地方的下坡风产生的原因不同于受重力的空气流泄而使产生于固定的重力波。重力波引起向下的动量通量而将强烈的上层气流带至地表。在落基山脉东部山坡处的西风气流就是这种现象,但在非山区也可以发现类似现象,比如美国的中西部和南部。

夜间周期急流

另一个在美国大平原以及向下延伸至科罗拉多州和德克萨斯州的区域内影响风的重要现象是夜间低水平急流。急流现象在中国也曾被观察到,其在春夏时期相当明显。急流在美国被证实具有产生高速风和急促的垂直风型,而这些风所在区域正是风轮机夜间工作时所在的大气层。

峡风

峡风是在山区会观察到的一种现象。在加州的阿尔塔忙特隘口,其位于加州贝科菲尔德南部的蒂哈查皮山脉,哥伦比亚峡谷以及巴尔特地峡均可观察到此现象。峡风自身的两面具有强压差,于是它会寻找一个缺口或隘口并呈漏斗状剧烈地通过.




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