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影响气流作用的因素

发布时间:[2020-12-8 14:53:44]

      在行星边界层中,气流除受上面两个力作用外,还受地面摩擦力的作用。地面摩擦力的作用方向与风向相反,使风速减小,相应地减弱了科力奥利力。三个力共同作用的结果,使风不再平行于等压线,而是偏向低压吹。风与等压线的在行星边界层中,气流除受上面两个力作用外,还受地面摩擦力的作用。地面摩擦力的作用方向与风向相反,使风速减小,相应地减弱了科力奥利力。
      三个力共同作用的结果,使风不再平行于等压线,而是偏向低压吹。风与等压线的交角与摩擦力大小有关,大的摩擦力对应于大的交角。在通常光滑的地表面上,交角大约为15°,但在粗糙地表面可达50°左右。地面对风的摩擦作用在紧贴地面处大,往上逐渐减小,因此风与等压线的交角从下到上逐渐减小,风速逐渐增加。到达自由大气层,地面摩擦效应消失,顺行地转风。风偏向低压吹。
      行星边界层中的平均风向风速还受地面热力因子的影响。白天,地面受热,湍流混合在地面底层发展起来,把地面摩擦影响传输到较高的天空,因此风向风速随高度变化并不明显,与地转风差别甚小。但夜间,湍流抑制发展,风向风速随高度的变化就很明显。

      空气有规律的流动,通常称为“层流” 。实际大气中经常出现一种漫无规律的空气运动,即前面提到的“湍流”或“乱流”。如一缕浓烟随风移动一段距离后,边界渐渐消失而混沌一片,这就是由于湍流作用使烟体与周围空气发生混合的缘故。湍流产生的直接形响是使烟体向四周扩散,并与周围空气相混合,使烟体所具有的性质(动量、密度、热量等)与四周空气性质趋向一致。湍流可由机械作用和热力作用产生。在行星边界层中,由于粗糖地面对流动空气的摩擦作用所产生的淄流称为机械淄流。由于空气受热不均勾所产生的湍流称为热力湍流。

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