于海洋|“热力环流”的常见类型:海陆风、山谷风和城市风

由于地球的体积和质量适中 , 周围包围着厚厚的大气层 , 从下到上可以分为对流层、平流层和高层大气 , 整个大气层的厚度可达2000至3000千米 。 我们人类生活在对流层的底部 , 对流层大气的各种变化都会影响到我们人类的生产和生活 , 这里的变化包括大气的运动和大气的雨雪风霜等天气变化 。
海陆风、山谷风和城市风

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大气的运动总体上可以分为两种类型 , 一种是大气的“垂直运动” , 包括空气的上升运动和下沉运动;另一种是大气的“水平运动” , 也就是我们通常所说的“风” , 包括近地面的风和高空的风 。 地球上的大气无时无刻不在运动之中 , 推动大气运动的根本能量来源是太阳辐射能 , 由于太阳辐射在地表分布不均 , 造成不同纬度区域之间的温度差异 , 推动了大气的运动 , 再加上地转偏向力、摩擦力等因素的因素 , 从而形成了复杂的大气环流 。
全球性大气环流

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由于地表冷热不均而形成的大气运动 , 我们称为“热力环流” , 热力环流是最简单的大气运动形式 。 热力环流在大中小各种尺度的区域中都广泛的存在 , 在全球性大气环流中 , 也有热力环流的身影存在 , 在地球表面温度最高的赤道附近和温度最低的两极附近 , 存在着大范围的热力环流(最终演化为三圈环流) 。
热力环流示意图

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在热力环流中 , 受热的区域空气受热膨胀上升 , 而受冷的区域空气冷却下沉 , 并造成水平方向的气压差 , 从而驱动空气流动 。 在日常生活中 , 我们也经常能够看到“热力环流”现象 , 比如海陆风、山谷风和城市风就是三种典型的热力环流 。 “海陆风”顾名思义是指发生在海边 , 存在于海洋和陆地之前的风 , 其实海陆风现象不仅仅存在于沿海地区 , 在较为广阔的陆地和水域之间 , 都有类似的现象 。
海陆风示意图

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海陆风的形成是由于海水(水域)和陆地的比热不同 , 海水比热大 , 升温和降温都较慢 , 而陆地比热小 , 升温和降温都较快 。 白天 , 陆地和海洋共同升温 , 陆地比热小 , 升温快 , 陆地温度比海洋高 , 在近地面陆地上形成低压 , 而海洋上形成高压 , 风从海洋吹向陆地 , 称为“海风” 。 晚上 , 陆地和海洋共同降温 , 陆地降温快 , 陆地温度比海洋低 , 此时陆地为高压 , 海洋为低压 , 风从陆地吹向海洋 , 称为“陆风” 。
白天能感受到迎面而来的海风

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“山谷风”存在于山区之中 , 白天山坡阳光照射充足 , 升温快 , 空气做上升运动 , 而谷底由于阳光照射较少 , 气温较低 , 谷底上方空气做下沉运动 , 从而形成热力环流 。 白天时 , 我们人站在山坡上 , 能够感受到从谷底吹上来的风 , 称为“谷风” 。 夜晚山坡降温快 , 空气做下沉运动 , 而谷底热量聚集 , 较为温暖 , 谷底上方空气做上升运动 , 从而形成热力环流 。 夜晚时 , 我们人站在山坡上 , 能够感受到从山顶吹下来的风 , 称为“山风” 。
山谷风示意图

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“城市风”是由于人类活动而形成的 , 存在于城市的市区和郊区之间 , 也是一种热力环流现象 。 城市风与海陆风、山谷风有明显的区别 , 那就是城市风的方向并不会像前两者那样在白天和晚上发生改变 , 也就是说城市风的风向是不变的 。 由于人类活动 , 城市市区人口更多 , 产业活动更加集中 , 从而形成了更多的热量 , 成为一个“热岛” , 导致市区空气做上升运动 , 而郊区地区温度相对较低 , 空气做下沉运动 。 在近地面水平方向上 , 市区形成低压 , 而周围郊区形成高压 , 风从郊区吹向市区 , 形成热力环流 。
城市风示意图
【于海洋|“热力环流”的常见类型:海陆风、山谷风和城市风】
于海洋|“热力环流”的常见类型:海陆风、山谷风和城市风
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