¿Cómo se forma el viento?
Cuando caminas por la carretera, si vas rápido, el viento te volará las mejillas; cuando estés en un lugar alto, el viento te volará el aire. El viento parece ser tan omnipresente como el aire, entonces, ¿cómo se forma el reumatismo? ¿Cuál es la conexión entre éste y el aire? A continuación, le presentaré en detalle los conocimientos relevantes sobre el viento.
¿Cómo se forma el viento?
La diferencia de presión del aire provoca el viento
¿Por qué se mueve la atmósfera? ¿Qué fuerza lo hace moverse? Las razones son complejas. Viento horizontal, elevación vertical y movimiento turbulento irregular, cada movimiento tiene sus razones complejas. Empecemos por las causas del viento.
Desde la aparición del barómetro en el siglo XVII, ha señalado que el aire tiene peso y por tanto presión, proporcionando la clave de iluminación para que las personas encuentren el misterio del viento. A principios del siglo XIX, alguien dibujó el primer mapa de distribución de la presión del aire y del viento basándose en observaciones de la presión del aire y el viento en varios lugares. Este tipo de mapa no solo muestra que el viento sopla desde áreas con alta presión a áreas con baja presión, sino que también muestra que la trayectoria del viento no sopla directamente desde áreas con alta presión a áreas con baja presión, sino que tiene un ángulo inclinado hacia la derecha.
En los últimos cien años, la gente ha captado la clave de la relación entre la presión del aire y el viento a partir de la práctica, la ha explorado más a fondo y ha resumido un conjunto relativamente completo de teorías sobre el viento. Sobre esta base, la gente también concluyó la relación entre "viento" y "presión del aire". ¿Cuál es la relación entre "viento" y "presión del aire"? ¿Por qué el viento a veces sopla muy rápido y con fuerza, mientras que otras veces sopla perezoso, débil y desaparece? Esto se rige completamente por las leyes objetivas de los movimientos contradictorios dentro de la atmósfera, como el nivel de presión del aire, la temperatura, etc. La gente no sólo usa esta ley para explicar el viento, sino que también usa esta ley para explicar el viento. La gente no sólo usa esta ley para explicar las causas del viento, sino también para predecir su paradero.
¿Cómo afecta la presión del aire al viento?
¿Por qué el viento sopla de zonas de alta presión a zonas de baja presión? ¿Por qué el viento se desvía hacia la derecha cuando sopla hacia una zona de baja presión? ¿Por qué el viento a veces es fuerte y a veces muy débil? Para comprender estos problemas, necesita saber algo sobre la distribución de la presión del aire.
La imagen de arriba es la distribución de la presión del aire al nivel del mar en un momento determinado. Lo que se dibuja en la imagen son isobaras curvas. Como sugiere el nombre, puedes saber que donde pasan las mismas isobaras, la presión del aire al nivel del mar es igual. En un área donde las isobaras están cerca, si la presión del aire es mayor que el área circundante, se llama presión alta (A en la figura); si la presión del aire es menor que el área circundante, se llama presión baja (D en la figura); la figura). La parte que sale de alta presión se llama cresta de alta presión (Figura B), y la parte que sale de baja presión se llama valle de baja presión (Figura C). Este mapa de distribución de la presión del aire y el mapa de distribución del terreno que representa el relieve del terreno son muy vívidos: la alta presión y la baja presión son como picos y valles, las crestas de alta presión y los valles de baja presión son como crestas y depresiones, y las isobaras son como los contornos del terreno. indicando altitud.
La distribución de las isobaras puede ser escasa o densa. La densidad de las isobaras representa la diferencia de presión del aire dentro de una unidad de distancia, es decir, el gradiente de presión del aire. Cuanto más densas son las isobaras, mayor es el gradiente de presión del aire. . Esto es similar a la distribución de los contornos del terreno en un mapa del terreno, que indica la pendiente de la pendiente.
Como se muestra en la figura anterior, cuanto más dispersos son los contornos del terreno, más plano es el terreno; cuanto más densos son los contornos del terreno, más pronunciada es la pendiente. Si construye un escalón de piedra de igual altura en una pendiente, y cada escalón de piedra es equivalente a un contorno del terreno, entonces cuanto mayor sea la pendiente del escalón de piedra, más corta será la distancia entre los escalones de piedra, más densos serán los contornos del terreno y En el caso de escalones de piedra con una pendiente suave, las curvas de nivel correspondientes del terreno deben ser más estrechas. Dado que las isobaras en un mapa de presión se pueden comparar con los contornos de un mapa topográfico, el gradiente de presión es como la pendiente de una escalera de piedra, de donde el gradiente puede recibir su nombre.
Si hay una diferencia en la presión del aire entre dos lugares, el gradiente de presión del aire empujará el aire entre los dos lugares desde el lado con alta presión hacia el lado con baja presión, por lo que el aire fluirá y Se generará viento. Bien, ¿cómo crea el gradiente de presión del aire la fuerza que empuja el aire a moverse? Esto se puede comparar con el flujo de agua en un río. El agua fluye de los lugares altos a los lugares bajos, porque hay una diferencia de nivel de agua entre el agua en los lugares altos y el agua en los lugares bajos (imagen de la derecha a continuación), lo que provoca una diferencia de gravedad entre dos puntos A y B en el mismo nivel del agua. aguas arriba y aguas abajo. Aguas arriba A La gravedad de la columna de agua en el punto es significativamente mayor que la del punto B aguas abajo. De esta forma se genera una presión lateral desde aguas arriba hacia aguas abajo. Bajo la acción de esta presión lateral, el agua fluye desde aguas arriba hacia aguas abajo del lecho inclinado del río, y de mayor a menor.
Cuanto mayor sea la diferencia en los niveles de agua entre los dos lugares y cuanto mayor sea la diferencia de gravedad entre los lugares A y B, más rápido fluirá el agua.
En el "océano" de aire también hay una "diferencia de nivel de agua", una diferencia de presión, es decir, hay un gradiente de presión entre dos lugares. La unidad de diferencia de nivel de agua son metros, mientras que la unidad de diferencia de presión de aire es milibares. Las dos reglas son diferentes, pero el agua y el aire son fluidos y tienen peso. Si el agua o el aire en dirección horizontal tienen gravedad...;>>
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¿Cómo se forma el viento?
Todos los lugares de la Tierra absorben el calor del sol. , pero debido al calor desigual en varias partes del suelo, el aire tiene diferentes grados de frío y calor, por lo que el aire caliente se expande y se vuelve más liviano y el aire frío se vuelve más pesado y cae después de enfriarse, de modo que el; El aire frío y caliente fluirá y formará viento.
Resulta que en la superficie de la tierra, cada lugar recibe diferentes cantidades de calor solar. Algunos lugares reciben más y el aire es más cálido. La temperatura subirá. El aire caliente se expande. Por el contrario, algunos lugares reciben menos calor del sol, la temperatura baja, el aire se vuelve más frío y el aire frío se reduce. El aire, como el agua, siempre fluye del aire caliente al aire frío. De esta forma, el movimiento del aire crea viento.
Dado que hay un ángulo de 66,5° entre el eje de rotación de la Tierra y el eje de revolución alrededor del Sol, el ángulo del Sol es diferente en diferentes lugares de la Tierra, y este ángulo también cambia para el mismo lugar los 365 días del año. La energía de la radiación solar que recibe un determinado lugar de la Tierra es exactamente proporcional al seno del ángulo de iluminación del sol en ese lugar. Los polos norte y sur de la tierra reciben menos radiación solar, por lo que la temperatura es baja y la presión del aire es alta mientras que el ecuador recibe más calor, la temperatura es alta y la presión del aire es baja; Además, la Tierra gira alrededor de su eje cada 24 horas y la temperatura y la presión cambian día y noche. De esta manera, debido a los cambios en la temperatura de la superficie terrestre y la presión del aire, el flujo de aire pasará de alta presión a baja presión para transportar el calor desde los trópicos a los polos, formándose así vientos en diferentes direcciones, acompañados de diferentes condiciones meteorológicas. cambios. Las corrientes en los océanos desempeñan un papel similar. A escala global, las corrientes oceánicas en la atmósfera son enormes medios de transferencia de energía, y la rotación de la Tierra promueve aún más la formación de una circulación semipermanente a escala planetaria en la atmósfera.
La topografía de la tierra también influye en la formación del viento. Por ejemplo, en la superficie del mar, debido a que el agua del mar tiene una gran capacidad calorífica y recibe mucha radiación solar, la superficie se calienta lentamente, mientras que la tierra. Tiene una pequeña capacidad calorífica y se calienta rápidamente. Por tanto, durante el día, debido a la alta temperatura de la tierra, el aire se eleva y forma un viento marino-terrestre que sopla del mar a la tierra. Por el contrario, por la noche, el agua del mar se enfría lentamente, la temperatura de la superficie del mar es alta y el aire se eleva para formar un viento de mar-tierra que sopla desde la tierra hacia la superficie del mar.
En las zonas montañosas, los rayos del sol durante el día aumentan la temperatura en la montaña. A medida que el aire caliente asciende, el aire frío del valle asciende formando el "viento de valle". Por el contrario, por la noche, el calor del aire se disipa hacia arriba, la densidad del gas aumenta y el aire desciende por las laderas, formando el llamado "viento de montaña". Además, factores como los gradientes de temperatura locales también provocarán cambios en la distribución del viento.
En meteorología, el viento suele referirse al movimiento horizontal del aire y se expresa mediante la dirección y la velocidad del viento (o fuerza del viento). La dirección del viento se refiere a la dirección del viento, generalmente expresada en 16 direcciones o 360 grados. Cuando se expresa en 360 grados, mida en el sentido de las agujas del reloj desde el norte.
Cuéntenos sobre los materiales experimentales utilizados en el experimento de formación del viento y cómo se forma.
Cuéntenos sobre la formación del viento. ¿Qué experimento? ¿Se utilizó el material en el experimento y cómo se formó?
Propósito experimental: explorar las causas de la formación del viento.
Materiales experimentales: botellas de plástico grandes, botellas de plástico pequeñas, velas, espirales antimosquitos, cerillas.
Pasos experimentales:
1. Use una botella de plástico grande, retire el fondo de la botella y luego use un cuchillo para cavar un pequeño agujero para la botella de plástico en un lado de la pared. que sea del mismo tamaño que la boca de la botella, inserte la boca inferior de la pequeña botella de plástico en el orificio de la pared en un lado y selle el orificio circundante con plastilina.
2. Enciende una vela sobre la mesa. Si la llama no flota hacia arriba, significa que no hay diferencia de temperatura a su alrededor y no hay viento.
3. Cubra el dispositivo terminado sobre la vela encendida, de modo que la boca de la botella pequeña quede hacia la llama y pueda ver claramente la llama flotando en una dirección determinada.
4. Enciende la espiral antimosquitos situada en el fondo de la botella pequeña.
5. Enciende la espiral antimosquitos situada en el fondo del vial. Gira la botella grande.
6. Observar, registrar y analizar los fenómenos descubiertos.
Fenómeno experimental;
1. La boca de la botella pequeña está orientada hacia la llama y se puede ver claramente la llama flotando en una dirección determinada.
2. Enciende la espiral antimosquitos situada en el fondo de la botella pequeña y podrás ver el humo fluyendo hacia la botella grande.
3. Gira la botella grande y las llamas también cambiarán la dirección del aleteo.
Conclusión:
La razón de la formación del viento: el aire se expande cuando se calienta, se vuelve más ligero, aumenta, disminuye de volumen, la presión se reduce, el aire frío fluye desde otros lugares para complementar , y se forma un ciclo de flujo continuo. El viento sopló.