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| − | 在[[气象学]]中，经常用风的強度和风的方向来描述风。短期的高速的风的爆发被稱为[[阵风]]。极短时间内（大约1分钟）的强风被称为 | + | '''风'''是大规模的[[气体]][[通量|流动]]现象。在[[地球]]上，风是由[[空气]]的大范围[[运动]]形成的。在[[外层空间]]，[[太阳风]]是气体或[[带电粒子]]从[[太阳]]到太空的流动，而[[大气逃逸|行星风]]则是星球大气层的轻[[分子]]经[[释气]]作用飘散至太空。风通常可按空间尺度、[[速度]]、力度、肇因、产生区域及其影响来划分。在[[太阳系]]的[[海王星]]和[[木星]]上，曾观测到迄今为止于[[星球]]上产生的最为强烈的风。 |
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| + | 在[[气象学]]中，经常用风的強度和风的方向来描述风。短期的高速的风的爆发被稱为[[阵风]]。极短时间内（大约1分钟）的强风被称为。长时间的风可根据它们得平均强度被称呼不同的名字，比如[[wikt:微风|微风]]、[[烈風]]、[[风暴]]、[[颶風_(蒲福氏風級)|飓风]]、[[台风]]等。风发生的时间范围很大，有-{只}-持续几十分钟的雷暴气流，有可持续几小时的因地表加热而产生的局地微风，也有因地球上不同[[气候分类|气候区]]内吸收[[太阳能|太阳能量]]不同而产生的全球性的风。大尺度[[大氣環流]]产生的两个主要原因是赤道和极地之间的所受不同的加热，以及行星的旋转（[[科里奥利力|科里奥利效应]]）。在热带，[[热低压]]和高原可以驱动[[季风]]环流。在海岸地区，[[海風|海陆风循环]]在局地的风中占主要。在有起伏地形的地区，山谷风在局地风中占主要。 | ||
在[[人类]][[文明]]历史中，风引发了[[神话]]，影响过[[历史]]，扩展了[[运输]]和[[战争]]的范围，为[[功|机械功]]，[[电]]和[[娱乐]]提供了[[风能|能源]]。风推动着[[帆船]]在地球的大海中航行。热气球利用风可作短途旅行，动力飞行可以利用风来增加升力和减少燃料消耗。一些[[天气]]现象引发的[[风切变]]区域可以导致[[航空器]]处于危险的境况。当风变强时，会毁坏树木和人造建筑。 | 在[[人类]][[文明]]历史中，风引发了[[神话]]，影响过[[历史]]，扩展了[[运输]]和[[战争]]的范围，为[[功|机械功]]，[[电]]和[[娱乐]]提供了[[风能|能源]]。风推动着[[帆船]]在地球的大海中航行。热气球利用风可作短途旅行，动力飞行可以利用风来增加升力和减少燃料消耗。一些[[天气]]现象引发的[[风切变]]区域可以导致[[航空器]]处于危险的境况。当风变强时，会毁坏树木和人造建筑。 | ||
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==成因== | ==成因== | ||
| − | 风是由[[气压]]的差异造成的。当[[壓強梯度力|气压差异]]存在时，空气会从高压区域向低压区域移动，从而产生风速大小不同的风。在一个旋转的星球上，在赤道以外的地方，空气的流动会受到[[科氏力]]的影响而产生偏转。就全球而言，大尺度风（[[大氣環流]]）的两个主要的驱动因子是赤道和极地之间的加热差异（吸收[[太阳能|太阳能量]]的差异导致了[[浮力]]）和[[科氏力|星球的旋转]]。在赤道之外的不受地面[[摩擦力]]影响的高空，大尺度的风倾向于达到[[地轉風|地转平衡]]。在地球表面，摩擦力会使得风逐渐变慢。地表摩擦力还会使得更多的风被吹入低压区域。一个新的有争议的理论认为， 森林引起的水汽凝结导致了对森林从海岸沿线吸引潮湿的空气过程的一个正反馈循环，从而产生了气压梯度。 | + | |
| − | 在解构和分析风廓线时会将风描述为物理的力的平衡。这种分析有助于简化大气的[[运动方程]]以及构造有关风的水平和垂直的分布的变量。[[地轉風]]是科氏力与气压梯度力平衡的结果。它平行于等压线流动，在中纬度地区大致流动在[[大氣邊界層]]之上。 | + | 风是由[[气压]]的差异造成的。当[[壓強梯度力|气压差异]]存在时，空气会从高压区域向低压区域移动，从而产生风速大小不同的风<ref>[https://kid.qq.com/a/20120524/000053.htm 风是怎么形成的？]，腾讯儿童，2012-05-24 </ref> 。在一个旋转的星球上，在赤道以外的地方，空气的流动会受到[[科氏力]]的影响而产生偏转。就全球而言，大尺度风（[[大氣環流]]）的两个主要的驱动因子是赤道和极地之间的加热差异（吸收[[太阳能|太阳能量]]的差异导致了[[浮力]]）和[[科氏力|星球的旋转]]。在赤道之外的不受地面[[摩擦力]]影响的高空，大尺度的风倾向于达到[[地轉風|地转平衡]]。在地球表面，摩擦力会使得风逐渐变慢。地表摩擦力还会使得更多的风被吹入低压区域。一个新的有争议的理论认为， 森林引起的水汽凝结导致了对森林从海岸沿线吸引潮湿的空气过程的一个正反馈循环，从而产生了气压梯度。 |
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| + | 在解构和分析风廓线时会将风描述为物理的力的平衡。这种分析有助于简化大气的[[运动方程]]以及构造有关风的水平和垂直的分布的变量。[[地轉風]]是科氏力与气压梯度力平衡的结果。它平行于等压线流动，在中纬度地区大致流动在[[大氣邊界層]]之上。热成风是大气中两层地转风的[[差分]]。它仅当大气有水平[[溫度梯度]]之时存在。非地转性是地转风与真实风之差，它会导致空气逐渐填满[[气旋]]。梯度风与地转风相似，但还包括[[离心力]]（或向心[[加速度]]）。 | ||
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===风向=== | ===风向=== | ||
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=== 風的級別 === | === 風的級別 === | ||
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====蒲福風級==== | ====蒲福風級==== | ||
| − | [[蒲福風級]]是[[英國人]][[弗朗西斯•蒲福]]（Francis Beaufort）於1805年根據风对地面物体或海面的影響程度而定出的風力等级。按風力強弱，將風力劃分為「0」至「12」，共13個等級，即目前世界氣象組織所建議的分級。到了1950年代，因為發展出更完善的測風儀器，在[[自然界]]中可以實際測量出的風力便大大地超超了12級的風力等级，於是就把風力等级由「0」至「12」級擴展至最高的「17」級，即共18個等級。 | + | |
| + | [[蒲福風級]]是[[英國人]][[弗朗西斯•蒲福]]（Francis Beaufort）於1805年根據风对地面物体或海面的影響程度而定出的風力等级<ref>[http://www.weather.com.cn/neimenggu/sy/tqyw/11/2957195.shtml 风 无所不能]，中国天气网，2018-11-14 </ref> 。按風力強弱，將風力劃分為「0」至「12」，共13個等級，即目前世界氣象組織所建議的分級。到了1950年代，因為發展出更完善的測風儀器，在[[自然界]]中可以實際測量出的風力便大大地超超了12級的風力等级，於是就把風力等级由「0」至「12」級擴展至最高的「17」級，即共18個等級。 | ||
蒲福氏風級發明的時候是一種依靠觀察海面現象的分級法。各級數根據海情或浪的狀況來劃分，並沒有定明相關連的風速。 | 蒲福氏風級發明的時候是一種依靠觀察海面現象的分級法。各級數根據海情或浪的狀況來劃分，並沒有定明相關連的風速。 | ||
| − | 一 | + | 改良藤田級數用作分類龍捲風強度等級，在2007年改良自[[藤田級數]]，現 一 般作為[[加拿大]]、[[美國]]等地 的 龍捲風強度等級系統 。 |
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[[风向标]]被用来指示风向。在机场，[[風向袋]]被用来指示风向，它被吹拂的角度也被用来指示风速大小。风速一般用[[风速计]]来测量，最常用的有转杯式和螺旋桨式。当需要频繁测量风速时（比如研究应用），可以利用[[超声波]]信号的传播速度或对加热电线的电阻的通风效应来测量风。另外一种类型的风速计是利用[[皮托管]]来测量。皮托管的外管被暴露在风中测量动态压力，通过外管和内管之间的压力差可以计算出风速来。 | [[风向标]]被用来指示风向。在机场，[[風向袋]]被用来指示风向，它被吹拂的角度也被用来指示风速大小。风速一般用[[风速计]]来测量，最常用的有转杯式和螺旋桨式。当需要频繁测量风速时（比如研究应用），可以利用[[超声波]]信号的传播速度或对加热电线的电阻的通风效应来测量风。另外一种类型的风速计是利用[[皮托管]]来测量。皮托管的外管被暴露在风中测量动态压力，通过外管和内管之间的压力差可以计算出风速来。 | ||
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===龙卷风=== | ===龙卷风=== | ||
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[[龙卷风]]由快速旋轉並造成直立中空管狀的气流形成，一般都呈上大下小的漏斗状。超級單體[[雷暴]](Supercell storms)有30%可能性會產生龍捲風。龙卷风内部冷空气下降，外部热空气上升。 | [[龙卷风]]由快速旋轉並造成直立中空管狀的气流形成，一般都呈上大下小的漏斗状。超級單體[[雷暴]](Supercell storms)有30%可能性會產生龍捲風。龙卷风内部冷空气下降，外部热空气上升。 | ||
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季候风（又称[[季风]]）是周期性的风，随着[[季节]]变化，并且盛行风向季节切变达120度以上。主要发生在亚洲（[[东亚]]地区）、[[西非]][[几内亚]]和[[澳大利亚]]的北部沿海地带等地。 | 季候风（又称[[季风]]）是周期性的风，随着[[季节]]变化，并且盛行风向季节切变达120度以上。主要发生在亚洲（[[东亚]]地区）、[[西非]][[几内亚]]和[[澳大利亚]]的北部沿海地带等地。 | ||
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===气旋=== | ===气旋=== | ||
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海運方面，在[[帆船]]時代風對航海是極度重要的動力源，信風的運用為[[地理大发现]]帶來極大的助力，直到[[蒸汽船]]普及後才失去其重要性，但強風對小船的航行仍帶來不少危險性，且強風亦會增強海浪危害航行安全，因此迴避風帶來的危險仍是航海的重點，大型船隻也要迴避龍捲風與颱風等強烈氣旋。 | 海運方面，在[[帆船]]時代風對航海是極度重要的動力源，信風的運用為[[地理大发现]]帶來極大的助力，直到[[蒸汽船]]普及後才失去其重要性，但強風對小船的航行仍帶來不少危險性，且強風亦會增強海浪危害航行安全，因此迴避風帶來的危險仍是航海的重點，大型船隻也要迴避龍捲風與颱風等強烈氣旋。 | ||
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陸運方面，一些空曠平原或河面常會有強風吹拂，因此這些路段或橋梁會加設擋風板增加行車安全，特別是[[鐵路]]，一旦因強風造成出軌必成重大事故。車輛本身較少受自然風影響，但高速行駛下產生的相對風便很重要，車身外型是主要的[[阻力係數|風阻]]來源，採用[[流线型]]的設計可降低風阻係數，提高最高車速並降低油耗，重視性能的[[跑车]]與[[賽車]]還會要求利用相對風在高速行駛時產生下壓力（即與飛機的[[機翼]]相反的概念），藉此確保高速行駛[[輪胎]]的抓地力。風對車輛的散熱也極為重要，[[发动机|引擎]]、[[煞車]]與輪胎等容易產生高溫的部件非常需要仰賴風散熱。 | 陸運方面，一些空曠平原或河面常會有強風吹拂，因此這些路段或橋梁會加設擋風板增加行車安全，特別是[[鐵路]]，一旦因強風造成出軌必成重大事故。車輛本身較少受自然風影響，但高速行駛下產生的相對風便很重要，車身外型是主要的[[阻力係數|風阻]]來源，採用[[流线型]]的設計可降低風阻係數，提高最高車速並降低油耗，重視性能的[[跑车]]與[[賽車]]還會要求利用相對風在高速行駛時產生下壓力（即與飛機的[[機翼]]相反的概念），藉此確保高速行駛[[輪胎]]的抓地力。風對車輛的散熱也極為重要，[[发动机|引擎]]、[[煞車]]與輪胎等容易產生高溫的部件非常需要仰賴風散熱。 | ||
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風能是因空氣流[[做功]]而提供給人類的一種可利用的[[能量]]。空氣流具有的[[動能]]稱風能。空氣流速越高，動能越大。人們可以用[[風車]]把風的動能轉化為旋轉的動作去推動[[發電機]]，以產生電力，方法是透過傳動軸，將轉子（由以空氣動力推動的扇葉組成）的旋轉動力傳送至發電機。到2008年為止，全世界以風力產生的電力約有 94.1 百萬[[千瓦]]，供應的電力已超過全世界用量的1%。風能雖然對大多數國家而言還不是主要的能源，但在1999年到2005年之間已經成長了四倍以上。 | 風能是因空氣流[[做功]]而提供給人類的一種可利用的[[能量]]。空氣流具有的[[動能]]稱風能。空氣流速越高，動能越大。人們可以用[[風車]]把風的動能轉化為旋轉的動作去推動[[發電機]]，以產生電力，方法是透過傳動軸，將轉子（由以空氣動力推動的扇葉組成）的旋轉動力傳送至發電機。到2008年為止，全世界以風力產生的電力約有 94.1 百萬[[千瓦]]，供應的電力已超過全世界用量的1%。風能雖然對大多數國家而言還不是主要的能源，但在1999年到2005年之間已經成長了四倍以上。 | ||
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| + | <center> 大自然中的风是怎么形成的 </center> | ||
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| + | <center> 龙卷风的介绍 </center> | ||
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==參考文獻== | ==參考文獻== | ||
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於 2020年3月8日 (日) 18:46 的最新修訂
風是大規模的氣體流動現象。在地球上，風是由空氣的大範圍運動形成的。在外層空間，太陽風是氣體或帶電粒子從太陽到太空的流動，而行星風則是星球大氣層的輕分子經釋氣作用飄散至太空。風通常可按空間尺度、速度、力度、肇因、產生區域及其影響來劃分。在太陽系的海王星和木星上，曾觀測到迄今為止於星球上產生的最為強烈的風。
在氣象學中，經常用風的強度和風的方向來描述風。短期的高速的風的爆發被稱為陣風。極短時間內（大約1分鐘）的強風被稱為。長時間的風可根據它們得平均強度被稱呼不同的名字，比如微風、烈風、風暴、颶風、颱風等。風發生的時間範圍很大，有只持續幾十分鐘的雷暴氣流，有可持續幾小時的因地表加熱而產生的局地微風，也有因地球上不同氣候區內吸收太陽能量不同而產生的全球性的風。大尺度大氣環流產生的兩個主要原因是赤道和極地之間的所受不同的加熱，以及行星的旋轉（科里奧利效應）。在熱帶，熱低壓和高原可以驅動季風環流。在海岸地區，海陸風循環在局地的風中占主要。在有起伏地形的地區，山谷風在局地風中占主要。
在人類文明歷史中，風引發了神話，影響過歷史，擴展了運輸和戰爭的範圍，為機械功，電和娛樂提供了能源。風推動着帆船在地球的大海中航行。熱氣球利用風可作短途旅行，動力飛行可以利用風來增加升力和減少燃料消耗。一些天氣現象引發的風切變區域可以導致航空器處於危險的境況。當風變強時，會毀壞樹木和人造建築。
風還可以通過不同的風成過程（比如沃土的形成，黃土的形成）和侵蝕作用改變地表形態。盛行風可以將大沙漠的黃沙從源頭帶到很遠的地方；粗糙的地形可以將風加速，因為對當地的影響很大，世界上一些區域的和沙塵暴相關的風都有自己的名字。風可以影響野火的蔓延。 很多種植物的種子是依靠風來散布，這些物種的生存和分布受風影響很大。一些飛行類昆蟲的種群大小也受風影響。當風和低溫同時發生時，對家畜會有不利影響。風還可以影響動物的食物的儲存，以及它們的捕獵和自保的策略。
目錄
成因
風是由氣壓的差異造成的。當氣壓差異存在時，空氣會從高壓區域向低壓區域移動，從而產生風速大小不同的風[1]。在一個旋轉的星球上，在赤道以外的地方，空氣的流動會受到科氏力的影響而產生偏轉。就全球而言，大尺度風（大氣環流）的兩個主要的驅動因子是赤道和極地之間的加熱差異（吸收太陽能量的差異導致了浮力）和星球的旋轉。在赤道之外的不受地面摩擦力影響的高空，大尺度的風傾向於達到地轉平衡。在地球表面，摩擦力會使得風逐漸變慢。地表摩擦力還會使得更多的風被吹入低壓區域。一個新的有爭議的理論認為， 森林引起的水汽凝結導致了對森林從海岸沿線吸引潮濕的空氣過程的一個正反饋循環，從而產生了氣壓梯度。
在解構和分析風廓線時會將風描述為物理的力的平衡。這種分析有助於簡化大氣的運動方程以及構造有關風的水平和垂直的分布的變量。地轉風是科氏力與氣壓梯度力平衡的結果。它平行於等壓線流動，在中緯度地區大致流動在大氣邊界層之上。熱成風是大氣中兩層地轉風的差分。它僅當大氣有水平溫度梯度之時存在。非地轉性是地轉風與真實風之差，它會導致空氣逐漸填滿氣旋。梯度風與地轉風相似，但還包括離心力（或向心加速度）。
氣象數據
風向
風向一般是指風吹來的方向。比如，北風是指從北方吹向南方的風。
風的級別
蒲福風級
蒲福風級是英國人弗朗西斯•蒲福（Francis Beaufort）於1805年根據風對地面物體或海面的影響程度而定出的風力等級[2]。按風力強弱，將風力劃分為「0」至「12」，共13個等級，即目前世界氣象組織所建議的分級。到了1950年代，因為發展出更完善的測風儀器，在自然界中可以實際測量出的風力便大大地超超了12級的風力等級，於是就把風力等級由「0」至「12」級擴展至最高的「17」級，即共18個等級。
蒲福氏風級發明的時候是一種依靠觀察海面現象的分級法。各級數根據海情或浪的狀況來劃分，並沒有定明相關連的風速。
改良藤田級數用作分類龍捲風強度等級，在2007年改良自藤田級數，現一般作為加拿大、美國等地的龍捲風強度等級系統。
測量
風向標被用來指示風向。在機場，風向袋被用來指示風向，它被吹拂的角度也被用來指示風速大小。風速一般用風速計來測量，最常用的有轉杯式和螺旋槳式。當需要頻繁測量風速時（比如研究應用），可以利用超聲波信號的傳播速度或對加熱電線的電阻的通風效應來測量風。另外一種類型的風速計是利用皮托管來測量。皮托管的外管被暴露在風中測量動態壓力，通過外管和內管之間的壓力差可以計算出風速來。
類型
龍捲風
龍捲風由快速旋轉並造成直立中空管狀的氣流形成，一般都呈上大下小的漏斗狀。超級單體雷暴(Supercell storms)有30%可能性會產生龍捲風。龍捲風內部冷空氣下降，外部熱空氣上升。
季候風
季候風（又稱季風）是周期性的風，隨着季節變化，並且盛行風向季節切變達120度以上。主要發生在亞洲（東亞地區）、西非幾內亞和澳大利亞的北部沿海地帶等地。
氣旋
氣旋是指大氣中水平氣流旋轉形成的大型渦旋，北半球逆時針，南半球順時針。在同高度上，氣旋中心的氣壓比四周低，又稱低壓。熱帶氣旋是發生在熱帶、亞熱帶地區海面上的氣旋性環流。
風的應用
運輸
海運方面，在帆船時代風對航海是極度重要的動力源，信風的運用為地理大發現帶來極大的助力，直到蒸汽船普及後才失去其重要性，但強風對小船的航行仍帶來不少危險性，且強風亦會增強海浪危害航行安全，因此迴避風帶來的危險仍是航海的重點，大型船隻也要迴避龍捲風與颱風等強烈氣旋。
空運方面，逆風有助於航空器起降，特別是固定翼飛機，而側風對起降則最不利，因此多數機場的跑道盡可能與盛行風向平行以降低遇上側風的機率，航空母艦在要進行起降作業時也多半會逆風航行亦此原因。飛機航行中風亦是重要的危險因素，與行進方向不平行的風容易引發亂流造成飛安問題，因此機身設計必須重視減少風干擾保持平衡，長途飛機則多半會飛到平流層巡航亦為減少對流層的垂直風影響。
陸運方面，一些空曠平原或河面常會有強風吹拂，因此這些路段或橋梁會加設擋風板增加行車安全，特別是鐵路，一旦因強風造成出軌必成重大事故。車輛本身較少受自然風影響，但高速行駛下產生的相對風便很重要，車身外型是主要的風阻來源，採用流線型的設計可降低風阻係數，提高最高車速並降低油耗，重視性能的跑車與賽車還會要求利用相對風在高速行駛時產生下壓力（即與飛機的機翼相反的概念），藉此確保高速行駛輪胎的抓地力。風對車輛的散熱也極為重要，引擎、煞車與輪胎等容易產生高溫的部件非常需要仰賴風散熱。
能源
風能是因空氣流做功而提供給人類的一種可利用的能量。空氣流具有的動能稱風能。空氣流速越高，動能越大。人們可以用風車把風的動能轉化為旋轉的動作去推動發電機，以產生電力，方法是透過傳動軸，將轉子（由以空氣動力推動的扇葉組成）的旋轉動力傳送至發電機。到2008年為止，全世界以風力產生的電力約有 94.1 百萬千瓦，供應的電力已超過全世界用量的1%。風能雖然對大多數國家而言還不是主要的能源，但在1999年到2005年之間已經成長了四倍以上。