风是最常见的自然现象。要了解风的形成必须了解包围着地球的大气的运动。大气的流动也像水流一样是从压力高处往压力低处流。太阳能正是形成大气压差的原因。
由于地球自转轴与太阳的公转轴存在66.5°的夹角,因此对地球上的不同地点,太阳照射的角度是不同的,而且对同一地点一年中这个角度也是变化的。地球上某处所接受的太阳辐射能与该地点太阳能照射角的正弦成正比。地球南北极接受太阳辐射能少,所以温度低,气压高,而赤道接受热量多,温度高,气压低。如果地球表面情况是一样的,而且忽略地球转动的作用,则赤道附近空气受热膨胀向上,流向两极,而两极附近的冷空气沿表面流向赤道。另外地球又绕自转轴每24h旋转一周,温度、气压昼夜变化。这样由于地球表面各处的温度、气压变化,气流就会从压力高处向压力低处运动,而形成不同方向的风,并伴随不同的气象变化,气压差值越大,风也就越大。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观。全球的风能约为2.74×109 MW,其中可利用的风能为2×107 MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。地球上各处的地形地貌也会影响风的形成。如海边,由于海水的比热容大,接受太阳辐射能后,表面升温慢,陆地的比热容小,升温比较快。于是在白天,由于陆地空气温度高,空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。反之在夜晚,海水降温慢,海面空气温度高,空气上升而形成由陆地吹向海面的陆海风。同样在山区,白天太阳使山上空气温度升高,随着热空气上升,山谷冷空气随之向上运动,形成“谷风”。相反到夜间,空气中的热量向高处散发,气体密度增加,空气沿山坡向下移动,又形成所谓“山风”。这些复杂因素造成了地球上不同地区、不同季节里空气的流动变化多样,因而风向、风速是变化无常的。(www.daowen.com)
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