氣壓梯度力
作用於單位質量氣塊上的靜壓力
由於氣壓分佈不均勻而作用於單位質量空氣上的力,其方向由高壓指向低壓。氣壓梯度力是大氣運動的一種基本作用力。地球大氣一直處在不停地運動狀態,因此導致各種天氣現象和天氣變化的形成。在大氣中任一微小的氣塊,各個表面都會受到來自大氣的壓力作用。當大氣壓分佈不均勻時,氣塊就會受到一種靜壓力,這種作用於單位質量氣塊上的靜壓力即為氣壓梯度力。即為氣壓分佈不均勻造成的氣壓梯度。地球大氣屬於一種流體,其滿足流體運動的基本物理規律。
地球大氣一直處在不停地運動狀態,因此導致各種天氣現象和天氣變化的形成。大氣之所以會運動,是因為有大氣作用力的存在。氣壓梯度力是大氣運動的一種基本作用力。
如圖1所示,取空氣中任一微小的立方體氣塊,其體積為V=xyz,質量為m=ρxyz。設大氣作用於A面上的壓力為PA=pxyz,則作用於B面上的壓力應為PB=-(px+δpx)yz(負號表示方向相反),因此大氣作用於氣塊垂直於x軸的兩個面上的靜壓力同理可得大氣作用於氣塊垂直於y軸和z軸的靜壓力分別為-δPyxz和-δPzxy,三者的向量和為則氣壓梯度力其中即為氣壓分佈不均勻造成的氣壓梯度。氣壓梯度力與氣壓梯度成正比,與空氣密度成反比,方向為由高壓指向低壓。其中即為氣壓分佈不均勻造成的氣壓梯度。氣壓梯度力與氣壓梯度成正比,與空氣密度成反比,方向為由高壓指向低壓。
圖一作用於氣塊x軸方向分量氣壓梯度力示意圖:
氣壓梯度力
氣壓梯度力
氣壓梯度力