气压的变化直接反映到空气密度的变化,风能密度也因此随之变化。气压梯度力也是风的驱动力之一,因此有必要简要论述气压随时间的变化规律。
气压有周期性的日变化和年变化,还有非周期性的变化[81]。
气压的日变化在热带表现得很明显,一昼夜有两个高值(9~10时和21~22时)和两个低值(3~4时和15~16时)。温带地区气压的日变化平缓一些,而高纬度的变化幅度更小。日变化还受到地形的影响,例如,我国日变化最大的地方是在青藏高原东部边缘的山谷中约3~4hPa,而不在低纬度地区[81]。不同纬度的气压日变化曲线如图9-2所示。
气压的日变化可以简单的用空气对流强度定性解释。一般对流越强烈,气压越低。热带地区的空气对流最强烈,雨季时几乎每天下午都下雨,因此气压日变化曲线波动最大。
图9-2 气压日变化(www.xing528.com)
气压的年变化特点与地理纬度、海陆性质、海拔等自然地理条件有关。赤道地区年变化不大,而高纬度地区年变化较大。这与四季温差有直接关系,温差越大,气压年波动越大。显然,高纬度四季分明,冬夏温差大,因此年气压波动也更剧烈。
大陆和海洋也有显著的差别,大陆上全年气压的最高值一般出现在冬季,最低值出现在夏季。海洋则正好相反,波动幅度也比陆地小得多。
气压的非周期性变化常和大气环流及天气系统有联系,且变化幅度较大。如冬季寒潮来袭,冷空气到来时,气压会升高。低气压或暖空气到来时,气压会降低。在中高纬度地区,由于高、低压天气系统交换频繁,中纬度地区24h变压可达3~5hPa,高纬度地区可达10hPa,短时间内超过周期性变化的幅度[81]。
气压随时间急剧变化,往往是天气急剧变化的先兆,因此在气象观测和天气分析中都很关注3h和24h的气压变化情况。
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