大气压力和风

发布日期：2018年04月15日11时17分

   大气压力和风力都是地球 天气和气候的重要控制因素。虽然这两个物理变量乍一看似乎很不相同，但事实上它们密切相关。风存在是因为水平和垂直方向的差异（梯度）在压力下，产生一个对应关系，通常可以使用压力分布作为大气运动的替代表示。压力是施加在单位面积上的力，大气压力相当于地球表面或其大气中给定区域上方空气的重量。该压力通常以毫巴（mb; 1mb等于1,000达因/平方厘米）或千帕（kPa; 1kPa等于10,000达因/平方厘米）表示。地图上的压力分布由一系列称为的曲线描绘等压线，每个等压线连接相同的压力点。
   在海平面上，平均压力约为1,000 mb（100 kPa），在任何给定的位置或时间与此值相差不到5％。下图显示了北半球冬季月份的平均海平面气压值，该图显示了第一幅图中的平均海平面气压值，以及中夏月份的平均海平面气压值。由于大气压力的图表经常代表几天内的平均值，所以日复一日的压力特征相对一致，而短暂的更短暂的特征则被消除。剩下的那些被称为半永久性压力中心，并且是被称为主要相对均匀空气体的源区域气团。温暖，潮湿的海洋热带（mT）空气形成于热带和亚热带海洋水域并与之相关那里的高压地区突出。凉爽，潮湿的海洋极地（的mP）空气，而另一方面，形成在寒冷的极地海洋水域以南和大，中东部冬季海洋低压地区。在大陆上，寒冷干燥的大陆极地（cP）冬季特别明显的高压地区形成的空气和极度寒冷干燥的大陆北极（cA）空气，而热干燥的大陆热带（cT）夏季伴随着低压地区（有时称为低温地区）形成于炎热的沙漠类大陆地区。
   仔细研究上面的图表可以发现一些有趣的特征。首先，很明显，海平面气压主要由封闭的高压和低压中心控制，这主要是由低纬度地区和高纬度地区之间以及大陆和海洋地区之间的差异表面加热引起的。在较冷的表面特征上，高压往往会被放大。其次，由于地表采暖季节性变化，压力中心的特征呈现出季节性变化。例如，冬季如此突出的西伯利亚高地，阿留申低地和冰岛低地在夏季几乎消失，因为大陆地区相对于周围水体温暖。与此同时，太平洋和大西洋的高地则放大并向北迁移。
在高于地球表面的高度上，月平均压力分布显示在闭合中心形成的倾向小得多，而在两极周围呈现为准同心圆。这种更对称的外观反映了经向（北 - 南）差异在辐射加热和冷却中的主导作用。与极地地区相比，热带地区的过度加热在热带地区的上层产生较高的压力，因为雷暴将空气转移到较高的水平。另外，冬季更大的加热/冷却对比在这个季节产生了更强的压差。热带和极地之间的完美对称被与迁徙和半永久性高低压地面天气系统相关的波浪式大气干扰所中断。这些天气系统在北半球最为突出，它具有更突出的陆地 - 海洋对比和地形（高海拔）特征。