大自然的风形成原理概述

风是怎样引起的？为什么有时吹南风，有时吹北风？而且强弱不定？这是因为水平方向上气压分布的不均匀。空气的水平流动如水流一样，水从高处往低处流，这是因为两地存在水位差，从而产生了从水位高处指向低处的压力。同理，两地存在着气压差，也会产生一种由高压处指向低压处的压力，使空气从高压处流向低压处。两地气压差愈大，空气流动就愈快，风力也愈大。

气压梯度力

这种水平方向上气压分布的不均匀情况，主要是由势力条件所造成的。不同的地方受到太阳光照射不同，或者由于地面性质或形状不同，即使是在太阳同样的照射下也会使气温不同。气温的差异，使有的地方空气膨胀，有的地方空气收缩，直接影响了空气密度的变化；气压也因而不同，有时某些地方有大量空气流入或流出。如果流入大于流出，可使该地区的气压上升；如果流入小于流出，可使该地区气压下降。使风驱动的原动力是太阳，而太阳赐于地球上的热量分布是参差不齐的。

赤道和低纬度地带比两极单位面积上接受的太阳能多得多，热量分布的不均衡，使大气这部巨大的机器发动起来。赤道上空气受热膨胀热空气上升，向外流去并逐渐冷却，到了南北纬30度附近，向地面下沉。与此相仿，南北两极的冷空气下沉逐渐增温，然后上升又重复循环，在这两组由势力作用所生成的环流之间是中纬度环流，环内的气流在一侧追赶向上冲的极地环，在另一侧跟随向下沉的热带空气，好像一组反向运转的齿轮装置。在上述过程中逐渐形成固定的天气类型。两极气流下沉，形成稳定的高压区。在南北纬60度附近，气流上升产生低压带。中纬度与热带交接处气流下沉，形成高压带，称为副热带无风带。靠近赤道的热带，气流上升，形成低压区，叫做赤道无风带。

热带空气流向两极，两极空气又流回赤道，然而，由于地球的自转，使空气运动产生了偏转。北半球向右南半球向左，加上地球上山峦起伏海陆分布不均，对气流又产生了进一步的影响。而在小地形和下垫面的综合作用下，使局地风况变得更为复杂，主要的局地风有：海陆风、山谷风、焚风和峡谷风等。

1.海陆风

海岸附近，在晴稳天气时，白天风由海洋吹向陆地称为海风；夜间风由陆地吹向海洋称为陆风。这种在沿海以日为周期随昼夜交替而改变风向的风，称为海陆风。

热力因素是海陆风形成的基本原因：白天，太阳辐射到达到地面时，由于海陆热力性质不同，陆地增热比海洋强烈，陆地上的空气受势膨胀上升，同时，海上空气温度较低，密度较大，空气下沉，并由低空流向陆地，以补偿陆地上升的空气，形成海风。地上上升的空气，在高空流向海洋，以补充海上的下沉气流，构成一个环流圈；夜间辐射冷却时陆地冷却比海面快，陆地上的空气冷而密度大，海面上空气暖而密度小，海面上空气上升，而陆地上空气下沉，并由低空流向海上，形成陆风。

通常海风强，陆风弱。海风最大风速可达5或6米/秒。影响范围也大一些，可深入陆地50或100千米。陆风一般中有1或2米/秒。影响范围小些，深入海洋仅10千米左右。这是因为白天海陆温差大，夜间温差小的缘故。

海陆风转换时间，随地方条件和天气条件而不同，一般海风在上午9或10时开始，13或15时最强，随后减弱。到21或22时转为陆风，在夜间2或3时最强，随后逐渐减弱，到上午9或10时又转向海风。如果是阴天或者有较强的气压系统移来时，海陆风就很不明显。吹海风时，从海上带来大量水汽，使陆上空气湿度增大，温度降低，故夏日滨海地区不十分炎热。在内陆较大的水域附近，例如在湖泊、水库以及大的江河附近，也有类似的水陆风。浙江省新安江水库建成后，在沿水库水平距离5千米以内的水域附近，有水陆风出现。这使沿水库附近区域成了夏季避暑胜地，冬季有利于作物的安全越冬。

2.山谷风

在山区出现的随昼夜交替而转换风向的风，昼间风由山谷吹向山顶，称为谷风；夜间风由山顶吹向山谷，称为山风，总称为山谷风。

在晴朗的白天，坡地强烈增暖，坡地上的气温比同高度谷底上空的气温高，坡上空气受热膨胀沿山坡上升，形成谷风。日落后，坡地迅速冷却，坡地上气温比同高度谷底上空的气温低，空气密度大，所以空气顺山坡下滑，流向谷底，成为山风。

一般在日出后2～3小时，开始出现谷风，并随着地面增热，风速逐渐加强，午后达到最大，以后因为温度下降，风速便逐渐减小，在日落前1～2小时，谷风平息，山风渐渐代之而起。山谷风一般夏季较冬季明显，通常谷风比山风强，白天谷风可将谷底的水汽带到山顶附近成云致雾，这就是山坡云雾多的主要原因；夜晚，山风把山上的冷空气带到谷地，引起谷地气温降低，冷空气在谷底堆积，易出现霜冻。(www.xing528.com)

3.焚风

焚风是气流越过山岭时，在背风坡绝热下沉形成的干而热的风。当暖湿的气流越过较高的山脉时，在迎风坡，空气沿着山坡向上爬升时空气绝热降温；在未饱和时，先按干绝热递减率降温，每升高100米降温约1℃，到达凝结高度以后，按湿绝热递减率降温，每升高100米，降温0.4℃～0.6℃，并有水汽凝结，且出现降水，越过山顶后，空气顺坡往下滑，按干绝热增温。由于空气中的水汽在迎风坡凝结，并降落，相对湿度减小，气温比山前的高，所以在背风坡形成了干燥而又火热的风，即为焚风。

我国许多地区都有焚风，例如当偏西气流越过太行山时，位于太行山东麓的石家庄就会出现焚风。据统计，出现焚风时，石家庄的日平均温度比无焚风时可提高10℃左右。

焚风有弊有利，焚风出现时，在短时间内气温急剧升高，相对湿度迅速下降，蒸腾加快，引起植物脱水甚至枯萎死亡造成农作物减产，甚至无收。另外还可能引起森林火灾、高山雪崩等，但焚风能提高温度，促使初春融雪，提早春耕，有利于作物生长；秋季焚风能使作物早熟，也是有利的一面。

4.峡谷风

当空气由开阔地区进入狭窄谷地时，谷口截面积小，但空气质量又不可能在这里产生堆积，于是气流就必须加速前进，因而形成了强风，这种风称为峡谷风。在我国台湾海峡、松辽平原等地，两则都有山岭，地形似喇叭管，当空气直灌窄口时，经常出现大风，就是这个原因。

5.季风

有一种风是由于大气的大范围运动形成的，这种风叫季风。

季风是以年为周期，随季节而改变风向的风，季风形成的主要原因有两种：一种是由于海陆热力差异产生的，另一种则是由于行星风带随季节移动而引起的。由于海陆的增热和冷却不同，夏季大陆增温较海洋快，气温较高气压较低，气压梯度由海洋每日向大陆递减，所以风由海洋吹向陆地，形成夏季风；冬季则相反，陆地温度低，气压高，风由陆地吹向海洋，形成冬季风。

由此可见，海陆间热力差异所产生的季风，都发生在海陆交界处，尤其是在副热带和温带地区，海陆间的温度差异，随季节变化大，季风最为显著。如亚洲东部，大洋洲和北美等地。

行星风带位移所引起的季风和海陆间热力差异而形成的季风不同。行星风带分布是很有规律的，但其位置随季节有明显的移动，在两个风带的交接处，往往出现风随季节而改变方向的现象。例如亚洲南部、印度及中南半岛，夏季赤道低压北移，南半球的东南信风越过赤道形成西南风；冬季赤道低压区南移，恢复为东北信风，这就是南亚季风形成的主要原因。处于亚洲东部的朝鲜、日本和我国的东部地区，濒临广阔的太平洋，位居世界最大的海洋和大陆之间，由于海陆间热力差异明显，所以季风很强盛，为东亚季风。

夏季风是从东南沿海吹来的，形成湿热多云雨的天气，而冬季风是从西北大陆吹来的造成晴朗、寒冷而干燥的天气。