某地垂直方向上的风向变化,有哪些考点要注意?
某地垂直方向上的风向变化,有哪些考点要注意?
在地理学中,我们通常更熟悉水平方向上的风向差异,比如大陆西岸40°-60°终年吹盛行西风,而在同纬度的亚欧大陆东岸则主要是夏季东南风、冬季西北风。然而,对于同一地点垂直方向上不同海拔高度的风向差异和变化,我们谈得比较少。今天,我们就结合例题,看看垂直方向上的风向变化有哪些考点需要注意。
近地面的风与高空的风
水平气压差是形成风的直接原因。水平方向上,当一个地方的气压比周围地区高时,空气就会从高气压区流向低气压区,这种大气的水平运动,就是风。
在水平气压梯度力的作用下,风一旦形成,就会受到地转偏向力和摩擦力的影响。高空的大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,最终风向与等压线平行。(高空摩擦力很小甚至可以忽略不计)近地面的大气在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,最终风向与等压线之间成一个夹角。
因此,在较大的垂直空间尺度上,同一气压场下,由于近地面与高空的摩擦力的差异,某地从近地面到高空,不同海拔的风向会有所变化。来看一道例题:
第1小题,根据气球升空过程中的漂移方向,先向东北运动,再向东运动,可以判断其风向为西南风转西风,D正确,ABC错误。
第2小题,近地面大气水平运动受三个力影响,分别是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,而高空摩擦力减小甚至可以忽略不计。所以,气球在升空过程中,伴随着摩擦力的减小,风向会发生改变,C正确;近地面为西南风,高空为西风,风向持续向右偏转,因此可以推断该地为北半球。
不同空间尺度——背景风和局地风
在不同的空间尺度下,因主导的气压场不同,近地面的风和高空的风也会存在风向的差异,如背景风和局地风。
- 背景风:一般是指大时空尺度的风,如全球性的风带、季风等,影响范围较广;
- 局地风:一般指小时空尺度的风,如海陆风、山谷风、城市风等,一般影响局部区域。
一般情况下,局地风的势力多局限在离地面较近的区域。因为局地风(海陆风、山谷风、城市风、绿洲风等)的形成,多受下垫面因素的影响。所以在垂直方向上,海拔越高,离下垫面越远,局地风的影响(势力)越弱。因此,海拔更高的区域一般以背景风为主。
对于同一个地区,背景风和局地风之间的关系,主要包括:
- 局地风和背景风风向相同,二者叠加,风力变强,风速加快。
- 局地风与背景风风向不同,如果局地风较强时,可能会取代背景风,控制当地的实际风向;如果背景风较强,可能会将较弱的局地风“淹没”。
这类关于背景风和局地风的考查也是很多的。
小空间尺度——锋面上下的风向变化
除了较大空间尺度下的情况外,我们再来看看在同一天气系统中,小空间尺度上垂直方向的风向变化,如锋面的上下的风向对比。
锋是冷暖气团相互作用的过渡地带,锋面两侧空气的温度、湿度、气压都有明显的差异,锋面附近常伴有云、雨、大风等天气现象。
无论是冷锋还是暖锋,由于锋面两侧气团的运动方向不同,其风向在水平空间和垂直空间上存在着差异。
来看一个例题:
锋面位于我国东部地区,甲地近地面是东南风,锋面是自东南向西北移动,从东南而来,大概率是暖气团主动,所以推测为暖锋;乙地近地面是东北风,锋面自东北向西南移动,东北风来自纬度较高处,大概率是冷气团主动,推测为冷锋。
根据材料可知位于锋面上下的风向往往存在明显差异,甲锋面风向变化最明显的高度范围是1.5米-2.0米之间,乙锋面风向变化最明显的高度范围是2.0米-2.5米之间。
冷锋距地面1.5~2.0千米锋下以东北风为主,不是西北风,锋上是西南风,A错误。
冷锋距地面2.0~2.5千米锋下由偏北风变为西南风,锋上西南风,B错误。
暖锋距地面2.0~2.5千米锋下东南风,锋上西南风,C错误。
暖锋距地面1.5~2.0千米锋下东南风,锋上西南风,D正确。故选D。
希望看完这篇文章后,能让你对某地风向在垂直方向的变化有更多的了解。
做完题再走~
在低层空气中,各高度上的风向并不完全相同。其主要原因是运动空气所受到的摩擦力随高度而减小。假设在气压梯度力不随高度变化的情况下,离开地面愈远,风速愈大,风与等压线的夹角则愈小。据此完成下面小题。
1.下图是“某地不同高度上风的向量投影到同一水平面上的图”,表示北半球地表到高空的风随高度旋转分布形成的曲线的是:
2.根据上题风向判定,高空大气高压可能位于该地的:
A.东
B.南
C.西
D.北
参考答案
1. A
【解析】近地面的风从高压吹向低压,在地转偏向力作用下,北半球右偏,最终风向与等压线成一定夹角。随海拔升高,摩擦力变小,右偏越明显,最终与等压线平行, A项正确。
2.B
【解析】结合上题分析,高空大气高压位于该地南侧(图中未标明防线,因此默认上北下南),大气从高压吹向低压,在地转偏向力作用下,北半球右偏,最终与等压线平行,B正确。