风是地球上的一种空气流动现象,主要由太阳辐射热引起。太阳光照射地表,使温度升高,空气受热膨胀变轻而上升;随后,低温的冷空气横向流入补充。上升的空气逐渐冷却变重后降落,又因地表温度较高被加热再次上升,这种循环形成了风的流动。
风的形成也与水和水蒸气有关。集结的水蒸气凝结成水时体积缩小,周围水蒸气前来补充,从而产生风。风由水与水蒸气的胀缩驱动,例如从大海吹向陆地或从陆地吹向大海。夏季,地面温度高,空气和水蒸气膨胀上升,海面较冷、密度大的空气补充地面空间;冬季则相反,海面温度高导致空气上升,地面冷空气沿地面流向海面。
风速指空气在单位时间内流动的水平距离。风的大小按13个等级划分,称为风力等级或风级。天气预报中常用的“蒲福风级”由英国人蒲福于1805年制定,分为0~17级,根据风对地面或海面物体的影响程度而定。例如,疾风、大风、烈风、狂风、暴风和飓风分别对应七至十二级。阵风指风速忽大忽小的现象,气象上通常指2分钟内最大的瞬时风速。
由于风速、方向和湿度等差异,风分为多种类型:
阵风:风速时大时小,产生阵阵感觉。
旋风:空气携带灰尘在空中形成漩涡。
焚风:空气跨越山脊下沉时,在背风坡形成的暖而干燥的风。
台风:发生在热带海洋上的大气涡旋,中心最大风力八级以上称为台风,六至七级为弱台风,八至十二级为强台风。
龙卷风:从积雨云伸向地面的破坏性空气涡旋,陆上叫陆龙卷,海上叫海龙卷或水龙卷,风速可达每秒100米以上。
山谷风:山区白天风沿山坡、山谷向上吹,夜间向下吹,随昼夜交替转换风向。
海陆风:近海岸地区,白天风从海上吹向大陆,夜间从陆上吹向海上,昼夜规律性变化。
冰川风:白昼和夜间沿冰川下坡方向吹的浅层风。
季风:随季节交替,盛行风向有规律转变的风。冬季风从高压大陆吹向低压海洋,夏季风从海洋吹向陆地。我国季风显著,冬季多偏北风,夏季多偏南风,形成冬干夏湿的气候特色。
信风:低层大气中从副热带高压吹向赤道地区的持续性风,北半球为东北风,南半球为东南风,风向稳定。
反信风:赤道上升的热空气在大气上层分向两极流动,受地球自转影响,北半球偏右、南半球偏左,在纬度30°至35°地带形成副热带高压带,导致该区域沙漠较多。
风能是空气流动产生的动能,属于太阳能的转化形式。太阳辐射造成地表受热不均,引起大气压力分布不均,空气水平运动形成风。风能利用主要通过将动能转化为其他形式的能。
风的形成和运动受多种因素影响。在赤道和低纬度地区,太阳辐射强、温度高;高纬度地区太阳辐射弱、温度低。这种温差形成南北气压梯度,使空气沿水平气压梯度方向流动,从高压向低压吹。地球自转产生地转偏向力,使北半球气流向右偏、南半球向左偏,因此大气运动受气压梯度力和地转偏向力综合作用。(新闻来源:"https://gcnlogiy4woo.feishu.cn/docx/CH0ndgN3GoX2nZxrVY3ccabFnde")
实际地面风还受海洋和地形影响。山隘和海峡可改变气流方向并增大风速,丘陵和山地则因摩擦减小风速,孤立山峰因海拔高增大风速。海陆差异导致季风:冬季大陆冷、气压高,风从大陆吹向海洋;夏季相反,风从海洋吹向内陆。类似地,海陆风白天从海洋吹向大陆(海风),夜间从大陆吹向海洋(陆风)。山区热力效应引起谷风(白天从谷地吹向山坡)和山风(夜间从山坡吹向谷地),因为白天山坡受热快,空气上升,谷地空气补充;夜间山坡冷却快,冷空气流入山谷。(新闻来源:"https://gcnlogiy4woo.feishu.cn/docx/I8HGdK4QGoPD9BxpEHMcwqcun0c")
总之,风是地球气候系统的重要组成部分,其形成和变化源于太阳辐射、水循环、地球自转及地形等因素的相互作用。