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天气如何运作

风世界

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全球天气循环
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上一部分城市示例中展示的升高和落空的周期说明了一个基本对流单元。当质量运动或循环通过物质传递热量时,就会发生对流。温度和压力变化的产物,该过程是全球天气的中心组成部分之一。

想象一个地球那不会旋转,也不会经历夜晚。在此示例中,我们还假装太阳仍然最少加热赤道周围的区域和极点。这很像我们的城市榜样,除了整个赤道腰带在这种情况下都是“城市”,而朝向波兰的陆地和海洋冷却将是“乡村”。这将导致两个巨大的碗形对流单元,每个半球一个。凉爽空气的表面流将沿着赤道扫向沿途加热。到达后,此空气将上升。然后,它将在冷却的上风中扫向杆子。

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但是,当然,我们的星球确实旋转了,当我们将旋转旋转到世界上的两个单元模型中时,事情变得迅速变得复杂。除了改变夜间和白天的暖气和冷却地球外,您还在全球大气流通中还有其他三个关键因素:

  1. 压力梯度力:虽然赤道和电线杆代表气压差异的主要区域,但地球覆盖着高压和低压区域。这些天然梯度会产生额外的风,因为高压空气流入低压区域。气象学家通过绘图线来记录这些差异等距在连接相等气压区域的图表上。这些通常以旋转层和同心圆的形式出现在关键的高压和低压区域。同样,这是我们在城市中探索的相同原则 - 只想想象在任何给定半球中都点缀着低压和高压系统。我们称这些低压中心旋风(不要与飓风混淆)。这些在飓风中看到的熟悉的涡流图案中旋转,高压旋转到低压中心,然后上升到上升。我们称高压中心反气旋而且,顾名思义,它们是旋风的对立面。高压空气下降下降然后沿着表面螺旋形成低压区域。
  1. 科里奥利力:地球上的所有自由移动物体和液体都受到这种力。在北半球,风向右偏转。在南半球,它们向左偏转。这种力在两极最弱,赤道附近最强。这如何影响我们的非旋转地球模型?这意味着风不仅是从高压向北吹到低压。取而代之的是,科里奥利的作用迫使这些气流朝着东方或西风方向迈进。这将半球对流细胞分为三种不同类型的细胞:两个哈德利细胞, 二铁雷细胞和两个极性细胞。哈德利(Hadley)和弗雷尔(Hadley)细胞以发现它们的气象学家的名字命名。
  1. 摩擦地球表面:在地面遇到地球的任何地方,都有摩擦的潜力,它会减慢和重定向空气的流动。但是,上风不会遇到这种阻力,因此不会以更高的速度行驶。这在喷气流,在20,000至45,000英尺(6至14公里)之间存在的快速移动空气的巨大蛇河,并以每小时200英里(322 kph)的速度行驶。

这三个力量决定了地球风的力量和方向。但是,在高压和低压区域的任何地方仍然存在本地条件。这些可以包括海岸线,山脉,山谷和火山活动附近的地区。

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