空气的水平运动--风脑图思维导图

U446038003

2023-10-10

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空气流动

风的行程

空气动力学

风的形成，测量，变化及对飞行影响全内容分解

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思维导图大纲

风的表示和测量

风的表示

矢量有大小、方向

36002Mps 360-风向 02-风速

单位：1m/s=3.6km/h 1KT=1nm/h=1.852km/h

风的测量

仪器探测：风向风速仪、测风气球等

目视估计

风的形成

形成风的力

1.水平气压梯度力G

风形成的原动力

反映：气压水平方向上分布不均的程度等压线越密集，水平气压梯度力越大方向垂直于等压线，高压->低压

公式：G=-▲P/ρ▲N 与空气密度成反比，气压成正比

2.地转偏向力/科氏力A

阻止风从高压->低压

定义：由地球自转引起的使相对于地球运动的方向发生偏转

公式：A=2V ω sin θ 在赤道10°以内为0，两极最大，随纬度的增大而增大

方向垂直于物体运动方向，北半球向右，南半球向左

3.摩擦力R

公式：R=-KV 方向与运动方向相反，大小取决于风速和摩擦系数

仅在摩擦层有，1500km以下

4.惯性离心力C

公式：C=mV²/R 方向与速度方向垂直

仅做圆周运动时有

风的形成及风压定理

1.自由大气中风的形成及风压定理

直线运动：

G+A=0 地转风Vg：水平气压梯度力和地转偏向力平衡形成的风

曲线运动：

G+A+C=0

气压定理：风沿着等压线吹，在北半球背风而立，左低右高，等压线越密，风速越大。南半球风的运动方向与北半球相反。

2.摩擦层中风的形成及风压定理

直线运动：G+A+R=0

曲线运动：G+A+R+C=0

风压定理：风斜穿等压线吹，在北半球背风而立，左前低，右后高，等压线越密，风速越大。南半球风的运动方向与北半球相反。

北半球穿越槽线，先吹左侧风，再吹右侧风。

风的变化

摩擦层中风的变化

1.摩擦层中风随高度的变化

原因：随高度的升高，摩擦力R减小，速度V增大，地转偏向力C增大

结论：在北半球随高度的增加，风速增大，风向偏右。（风向顺势针变化）

2.摩擦层中风的日变化

原因：乱流作用上、下层风风速不一致，上、下层空气发生垂直混合，互相影响，有趋于一致的趋势。

结论：近地面白天风速增大，风向向右偏转，上层风风向相反。晚上，垂直混合作用减弱，上、下层风出现较大差异，下层风速减小，风向右转，上层风向增大，风向增大。

摩擦层中风的阵性

阵风Vg(gust)

近地面风速越大，地表越粗糙，地表性质差异越大，地表受热越强烈，空气扰动也越强烈，风的阵性越大。风的阵性在近地面最频繁且最显著，随着高度的增加逐渐减弱，在自由大气中不明显。一日之中，风的阵性在午后最明显，一年之中，夏季最明显。

02003G08Mps 020-平均风向 03-平均风速 G08-阵风

自由大气中风的变化

1.自由大气中风随高度的变化的原因

原因：水平方向上温度分布不均

2.热成风

定义：气温的水平差异形成

风沿着等压线吹，在北半球背热成风而立，左低温，右高温，等温线越密，风速越大。

地方性风

1.海陆风

白天吹海风，晚上吹陆风。

2.山谷风

白天吹谷风，晚上吹山风。

3.峡谷风

定义：在山口、河谷地区常产生风速较大的风

4.焚风

定义：气流过山之后沿着背风坡向下吹的热而干的风

风对飞行的影响

风对飞机起飞着陆的影响

逆风起降

风对飞机航行的影响

顺风飞行增大地速、缩短飞行时间、减少燃油消耗、增加航程；逆风飞行减小地速、增加飞行时间、缩短航程；侧风飞行会产生偏流，需适当修正以保持正确航向。

思维导图模板大纲

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