þ考点:地转风
1.地转风的定义及形成
地转风是水平气压梯度力与水平地转偏向力达到平衡时,空气的等速直线水平运动。在平直等压线的气压场中,由于气压梯度力的作用,空气开始沿气压梯度力的方向从高压向低压运动。一旦有运动,必定受地转偏向力的作用,使运动方向向右偏转(北半球)。在气压梯度力的作用下,空气的速率越来越大,地转偏向力也随着空气速率的增大而增大,并且迫使空气向右偏离的程度越来越大,最后水平地转偏向力增大到与水平气压梯度力大小相等,方向相反,即达到平衡状态。这时空气沿着等压线作等速水平直线运动,由此形成地转风。
2.地转风的大小和风压定律
地转风的表达式为:
(1-5-2)
由此式可以看出:①地转风速与水平气压梯度成正比,即等压线密集的地方,地转风大,等压线稀疏的地方,地转风小。②地转风速与空气密度成反比。在气压梯度相同的情况下,越往高空风速越大。③地转风速与纬度的正弦成反比。当气压梯度相同时,地转风速随纬度的减小而增大。但实际观测到的地转风速却是高纬度地区大于低纬度地区,这是由于高纬度的气压梯度值远远大于低纬度的缘故。然而,在低纬地区因地转偏向力很小,无法与气压梯度力平衡。因此,在赤道附近的低纬地区,地转风是不存在的。
例题:在地面天气图上,若高纬和低纬的风速相等,在不考虑空气密度变化时,则: 。
A 高纬地区的等压线较低纬地区密集
B 高纬地区的等压线较低纬地区稀疏
C 高纬地区的等压线与低纬地区等压线稀疏程度一样
D 等压线密集程度与纬度无关
风压定律:在北半球自由大气中,地转风沿等压线吹,背风而立,高压在右,低压在左。在南半球,背风而立,高压在左,低压在右。这就是著名的白贝罗定律(Buysballot's Law)。显然,风压定律很好地反映了气压场与风场之间的关系,由气压场分布可以确定风,反过来由风向即可判断出高压和低压的大致方位。

3.地转风速的计算
在地面图上,为讨论和处理问题方便,不考虑摩擦力的影响,则可迅速计算出对应的地面地转风速。在海图上取一个纬距Δn=60n mile,标准情况下空气密度ρ=1293 g/m-3,地转角速度ω=7.29×10-5s-1,若取Δp=1hPa,代入地转风公式,计算后得:
(1-5-3)
当Δp≠1hPa时,地转风速为:
(1-5-4)
利用此式可以计算水平间隔为60 n mile ,任意气压差时的地转风。