二、大气的水平运动——风(板书)

请同学们阅读这部分内容，了解风的形成过程及其风在不同力的作用下，风向的变化情况。

在学生看完课文后老师对其中一些问题进行提问(如：1.形成风的直接原因是什么？2.受哪个力的作用下，风向与等压线是平行的？这种风向在什么地方存在？)，并通过学生的讨论来回答或解释，然后老师再详细地进行分析，讲解，以达到本课的教学目的。

地表受热不均，使同一水平面上的大气，有的地方气压高，有的地方气压低。我们把单位距离间的气压差叫气压梯度。因为它们是表示在同一水平面上的气压变化情况，所以也称水平气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。这个力的作用下，推动大气由高气压区向低气压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是大气水平运动的原动力，又是形成风的直接原因。

1.高空大气中的风向(板书)

(1)在理想状态下，空气质点只受一个力即水平气压梯度力的作用时，水平气压梯度力垂直于等压线，并由高压指向低压(读图2.10水平气压梯度力)。如果没有其他外力的影响，风向应该与气压梯度力的方向一致，即风向垂直于等压线。

(2)在实际生活中，空气质点还受地转偏向力因素的影响，在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下的风向又如何呢？

大气是在自转的地球上作水平运动的，所以当大气一开始运动，马上就受到地转偏向力的影响，使风向逐渐偏离了气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏。这样在水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下形成的风，请同学们读图2.11。

图上表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直等压线运动(按水平气压梯度力的方向)。最终状态时，风向平行于等压线。这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点始终是按两个力的合力方向运动，而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向的右侧，所以使得风向不断地右偏。最后，风向平行于等压线，此时，水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等，方向相反，其合力为零，达到平衡状态，空气运动不再偏转而作惯性运动，形成了平行于等压线吹的稳定的风。通常把这种稳定的风叫地转风，因为它只考虑了气压梯度力和地球自转的影响，所以叫地转风。地转风是大气运动最简单的情况，它在高空平直等压线的情况下是实际存在的。依此原理，可以推导出风与气压场之间的关系：人背风而立，低压在左，高压在右，通常称之为风压定律。

所以，高空大气中的风向，是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行。在这个形成过程中，地转偏向力只改变风的风向，不能改变风的速度。

(3)实际在近地面还存在摩擦力，这种再加上摩擦力的作用下，风向又表现为一种新的情形。

摩擦力是指地面与空气之间，以及运动状况不同的空气之间互相作用而产生的阻力。近地面的大气层里平直等压线的情况下，当水平气压梯度力与地转偏向力和摩擦力两种力的合力达到平衡时，形成斜穿等压线吹的风，这便是近地面风的情况。

2.近地面的风(板书)

请同学们读图2.12，并且在图上画出地转偏向力和摩擦力的合力。

从图中可以看出，因为摩擦力永远和运动方向相反，即与风向相反，而水平地转偏向力又在运动方向右侧90°，即与风向垂直，所以，摩擦力与水平地转偏向力的合力和水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的。即风向与等压线之间成一夹角。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。所以，摩擦力既影响风向，又影响风速。

补充材料1：摩擦力对风的影响

一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度，在这个范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大；摩擦力愈小，其夹角愈小。当摩擦力为零时(高空的情况)，风向便平行等压线了。因此，在实际大气中因摩擦力随高度增加而逐渐减小，所以风向随高度的增加而逐渐右偏，即愈往高空，风向与等压线之间的夹角愈小，最后，风向与等压线平行。这就是风随高度变化最一般的规律。风速则随高度的增加而增大。

陆地表面和海洋表面的摩擦力不同，地面摩擦力大，洋面摩擦力小，所以在相同的气压条件下，陆地表面的风与等压线间的夹角大，风速小；海洋表面的风与等压线的夹角小，风速大。

风斜穿等压线吹，具有很重要的意义。因为风本身进行着大气质量的输送，风穿越等压线吹，就会把高压区的大气向低压区输送，它直接影响着高低压的兴衰状况。高低压的兴衰又导致气流的变化，所以气压系统与大气运动相互影响，相互制约，构成千变万化的大气活动舞台。

(承转)由于陆地表面和海洋表面不仅是摩擦力不同，而且热力性质也有差异，所以在海平面上等压线和风向又出现一种新变化。下面我们就来学习海平面实际大气的风向。

3.海平面实际大气的风向(板书)

(4)在实际的海平面等压线分布图上，由于海陆热力性质差异的影响，等压线是弯曲的，并且出现了闭合中心，形成一个个低压和高压中心。风向与前面所述规律一样，在气压梯度力、地转偏向力以及摩擦力共同作用下，低气压的气流在北半球按逆时针方向旋转辐合(南半球按顺时针方向旋转辐合)；高气压的气流在北半球按顺时针方向旋转辐散(南半球按逆时针方向旋转辐散)。