风是怎么来的？
你一定觉得这个问题很荒谬——孩子们知道空气流动形成风，而风是因气流而形成的！
那么，为什么空气会流动呢？当然，我不是指你打开电风扇，不是你捶起脸颊吹一口气，而是自然界中空气的大规模流动，你知道答案吗？
今天，我们将讨论风的起源，并从科学的角度探讨大气压力，地球自转和热分布对风的影响。然后你就会知道风绝不是那么容易吹。
在风中摇曳的樱花树
<h1>气压</h1>
地球表面覆盖着厚厚的大气层，主要由氮气和氧气组成，占大气体积的99%以上。气体是物质，它们是质量的，总质量约为515×101千克。我们所说的气压是单位面积的大气压力，即它上面的气柱的重力。
你可能会说：这很容易！大家都知道，一个标准的大气压高760mm Hg，101325帕斯卡，相当于每平方米10.3吨的压力。
大气压力测量
很好，你的答案是正确的。但这是"标准大气压"，既是测量值又是规定值。也就是说，当温度为0°C，在纬度45度的海平面上，水银气压计值为760毫米汞柱高（相当于1013.25帕），这是一个标准的大气压。
事实上，在纬度45度的海平面上，温度并不总是保持在0摄氏度，只要温度发生变化，气压就会发生变化。这是因为随着温度的升高，空气分子移动得更快，彼此远离，空气密度降低;一个区域的大气厚度基本保持不变，密度的增加意味着该区域上空有更多的空气，其大气压力自然增加。
大气压力随温度变化
由于地球表面的一系列复杂原因，如地形和地貌的差异，日照强度的变化以及水蒸气蒸发量的差异，地表空气形成不同温度的气团。在这些气团相遇的地方，由于不同的大气压力，气流和空气从高压区域倾泻到低压区域，即风。
世界主要气团，颜色表示暖冷
<h1>大气环流</h1>
大气环流是覆盖地球的最大和最宽的风。因为地球赤道被大面积的海洋覆盖，这里的阳光也是最强的，海水在强烈的阳光下蒸发到大气中，而海面则升温了空气。海面上方的气团被加热以形成上升气流和气压降低。
赤道上升的气体不会积聚，在高海拔地区冷却形成大规模降水，同时向两侧的极地地区移动。随着空气在南北纬30度附近移动，它变得干燥和寒冷，干燥和寒冷的空气由于密度增加而下沉，在这个纬度地区形成了亚热带高压区。再次到达赤道附近的地面，补充赤道地区上升的空气，从而完成一个循环。我们称这种环流为哈德利环流或信风环流，因为它在赤道两侧形成了一个大的信风带。
大气环流形成的原因
您可能已经注意到，在南北纬30°附近的亚热带高压带两侧，大气环流的方向是不同的：东北信风吹向北纬30°以南，而北风主要向西吹。为什么会发生这种情况？
有三种力可以控制风的方向：高地大气压差引起的压力梯度变化，地球的旋转和摩擦。
从前面几段的分析中，我们知道空气会从高压区流向低压区，应该是一条直线。由于地球不断地在伺服，地球的自我转移对流动的空气施加了第二种力，即科里奥利力。
转盘上的科里奥利力模拟，铅笔运动方向代表流体运动方向
由于科里奥利效应，当风从北纬30度的亚热带高压区向两侧吹来时，它会顺时针移动，在南半球的相反方向移动。同样，如果热带气旋或龙卷风发生在北半球的海洋中，它会逆时针旋转。
由于科里奥利效应，北半球高压区的风向是顺时针的，低压区的风向是逆时针的。
<h1>大气湍流</h1>
湍流是一种不规则的大气运动，通常发生在低层大气的边界层，对流云内部以及大气上层热带的西风急流区域。当空气层中存在明显的风速剪切并且上部空气温度低于下部对流条件时，就会发生随机湍流。
由于太阳加热部分地面不均匀，大气的高压和低压区域经常随机交错，因此气团在运动过程中会发生随机湍流。大气湍流伴随着物质、能量和动量的转移和交换，其移动速度远远快于层流，因此其扩散和剪切应力也非常大。再加上湍流的随机发生，风速快，风向不确定，突然遇到风切变往往会对飞机的飞行安全构成威胁。
科学家为研究湍流现象而创造的漩涡
<h1>地形风</h1>
通常，空气从高压区流向低压区，风速由压差（压力梯度）控制，当等轴距离减小时，风的路径是自然的，风速更快。
如果前面有障碍物，风不会穿过它，无论是通过在最短的路径上缠绕还是被迫爬升以产生振荡，这是湍流的重要原因之一。
山脉产生垂直振荡风
海风和陆风可能是沿海地区盛行风的重要因素。由于水的比热大于陆地的比热，因此太阳对海洋的变暖速度较慢。土地的表面温度上升相对较快，土地通过传导加热其上方的空气。暖空气的上升导致从海洋到陆地的压力梯度约为2毫巴。高压冷空气流入内陆低压区，在海岸附近产生凉爽的微风。
晚上，由于热值的差异，陆地比海洋冷却得更快，温度变化导致海风在白天消散。当陆上温度低于海洋温度时，地表以上的大气压力将低于陆地，从而产生陆地风。
海风和陆风的产生是由沿海地区气压的差异引起的，导致昼夜风向不同
气旋通常发生在温暖的海洋中，由于陆地温度高，偶尔会引起龙卷风。当海面温度迅速上升时，迅速蒸发的水气形成迅速上升的低压区，并且由于地球的自转，空气具有非零的绝对角动量。当空气径向内流动时，它开始以圆形方式旋转（北半球逆时针旋转，南半球顺时针旋转）以保持角动量。这造成了毁灭性的气旋，这些气旋通常在热带海域产生，因此被称为热带气旋。热带气旋在亚洲被称为台风，在美洲被称为飓风。
热带气旋的剖面结构
<h1>总结</h1>
风是由气流产生的，气流是由地球大气层的不均匀加热引起的，导致不同纬度和地区的不同气压不同。
大气压力不是恒定的，当空气被加热时，它会膨胀和上升，空气区域内的热空气气压降低，相邻的冷空气会弥补热空气留下的空间，从而形成风。
地球上最大的风是大气环流。由于科里奥利效应，在地球的不同纬度上产生了不同方向的风带。
大气环流并不是地球风的唯一因素，由于地形特征的差异和不同地区的加热不均匀，地球各个部分都有地形风。
风是地球表面变化最大的气候因素之一，也是地形的主人，我们应该仔细研究和理解。
风的雕塑