风在自然中的作用

【专家解说】：　　风的作用可大啦。 　　风 常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速。但对于飞行来说,还包括垂直运动分量,即所谓垂直或升降气流。阵风(又称突风)则是在短时间内风速发生剧烈变化的风.气象上的风向是指风的来向，航行上的风向是指风的去向。在气象服务中，常用风力等级来表示风速的大小。英国人F.蒲福于1805年所拟定的“蒲福风级”将风力分为 13个等级(0～12级)。自1946年,风力等级又增加到18个（0～17级）。风和阵风对飞机飞行影响很大。起飞和着陆时必须根据地面的风向和风速选择适宜的起飞、着陆方向；飞行中必须依据空中风向和风速及时修正偏流，以保持一定的航向和计算出标准的飞行时间；修建机场时必须根据风的气候资料确定跑道方位。另外,风对飞机飞行性能也有明显影响,例如飞机逆风飞行时，飞机升力将会增加。阵风则对飞机飞行载荷产生显著的影响，在飞行器的设计中需要给出描述阵风的模型和强度标准。 　　风的定义 　　相对于地表面的空气运动,通常指它的水平分量,以风向、风速或风力表示。风向指气流的来向，常按16方位记录。风速是空气在单位时间内移动的水平距离，以米／秒为单位。大气中水平风速一般为 1.0～10米／秒，台风、龙卷风有时达到102米/秒。而农田中的风速可以小于0.1米/秒。风速的观测资料有瞬时值和平均值两种，一般使用平均值。风的测量多用电接风向风速计、轻便风速表、达因式风向风速计，以及用于测量农田中微风的热球微风仪等仪器进行；也可根据地面物体征象按风力等级表估计。 　　风的成因 　　形成风的直接原因，是气压在水平方向分布的不均匀。风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响，表现形式多种多样，如季风、地方性的海陆风、山谷风、焚风等。简单地说，风是空气分子的运动。要理解风的成因，先要弄清两个关键的概念：空气和气压。空气的构成包括：氮分子（占空气总体积的78%）、氧分子（约占 21%）、水蒸汽和其他微量成分。所有空气分子以很快的速度移动着，彼此之间迅速碰撞，并和地平线上任何物体发生碰撞。 　　气压可以定义为：在一个给定区域内，空气分子在该区域施加的压力大小。一般而言，在某个区域空气分子存在越多，这个区域的气压就越大。相应来说，风是气压梯度力作用的结果。 　　而气压的变化，有些是风暴引起的，有些是地表受热不均引起的，有些是在一定的水平区域上，大气分子被迫从气压相对较高的地带流向低气压地带引起的。 　　大部分显示在气象图上的高压带和低压带，只是形成了伴随我们的温和的微风。而产生微风所需的气压差仅占大气压力本身的1%，许多区域范围内都会发生这种气压变化。相对而言，强风暴的形成源于更大、更集中的气压区域的变化。 　　风的影响 　　风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。近地层热量交换、农田蒸散和空气中的二氧 　　化碳、氧气等输送过程随着风速的增大而加快或加强。风可传播植物花粉、种子，帮助植物授粉和繁殖。风能是分布广泛、用之不竭的能源。中国盛行季风，对作物生长有利。在内蒙古高原、东北高原、东南沿海以及内陆高山，都具有丰富的风能资源可作为能源开发利用。 　　风对农业也会产生消极作用。它能传播病原体，蔓延植物病害。高空风是粘虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟、飞蝗等害虫长距离迁飞的气象条件。大风使叶片机械擦伤、作物倒伏、树木断折、落花落果而影响产量。大风还造成土壤风蚀、沙丘移动，而毁坏农田。在干旱地区盲目垦荒，风将导致土地沙漠化。牧区的大风和暴风雪可吹散畜群，加重冻害。地方性风的某些特殊性质，也常造成风害。由海上吹来含盐分较多的海潮风，高温低温的焚风和干热风，都严重影响果树的开花、座果和谷类作物的灌浆。防御风害，多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗风品种。营造防风林，设置风障等更是有效的防风方法。 　　风的能量 　　空气流动所形成的动能极为风能。风能使太阳能的一种转化形式。 　　太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分布不均空气沿水平方向运动形风。风的形成乃是空气流动的结果。风能利用形成主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。 　　在赤道和低纬度地区，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；再高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气作水平运动,风应沿水平气压梯度方向吹,即垂直与等压线从高压向低压吹。地球在自转，使空气水平运动发生偏向的力，称为地转偏向力，这种力使北半球气流向右偏转，南半球向右偏转，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转偏向里的影响。大气真实运动是这两力综合影响的结果。 　　实际上，地面风不仅受这两个力的支配，而且在很大程度上受海洋、地形的影响，山隘和海峡能改变气流运动的方向，还能使风速增大，而丘陵、山地却摩擦大使风速减少，孤立山峰却因海拔高使风速增大。因此，风向和风速的时空分布较为复杂。 　　在有海陆差异对气流运动的影响，在冬季，大陆比海洋冷，大陆气压比海洋高风从大陆吹向海洋。夏季相反，大陆比海洋热，风从海洋吹向内陆。这种随季节转换的风，我们称为季风。所谓的海陆风也是白昼时，大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋，到海洋上空冷却下沉，在近地层海洋上的气流吹向大陆，补偿大陆的上升气流，低层风从海洋吹向大陆称为海风，夜间（冬季）时，情况相反，低层风从大陆吹向海洋，称为陆风。 在山区由于热力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡，夜间由平原或山坡吹向，前者称谷风，后者称为山风。这是由于白天山坡受热快，温度温度高于山谷上方同高度的空气温度，坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方，谷地的空气则沿着山坡向上补充流失的空气，这时由山谷吹向山坡的风，称为谷风。夜间，山坡因辐射冷却，其降温速度比同高度的空气交快，冷空气沿坡地向下流入山谷，称为山风。当太阳辐射能穿越地球大气层时，大气层约吸收2*10^16W的能量，其中一小部分转变成空气的动能。因为热带比极带吸收较多的太阳辐射能，产生大气压力差导致空气流动而产生「风」。至于局部地区，例如，在高山和深谷，在白天，高山顶上空气受到阳光加热而上升，深谷中冷空气取而代之，因此，风由深谷吹向高山；夜晚，高山上空气散热较快，于是风由高山吹向深谷。另一例子，如在沿海地区，白天由于陆地与海洋的温度差，而形成海风吹向陆地；反之，晚上陆风吹向海上。 　　风的分类 　　风速 风速是指空气在单位时间内流动的水平距离。根据风对地上物体所引起的现象将风的大小分为13个等级，称为风力等级，简称风级。以 0～12等级数字记载。 　　风力等级表 　　风级和符号 名称 风速（米）* 陆地物象 海面波浪 浪高（米） 　　0 无风 0.0-0.2 烟直上 平静 0.0 　　1 软风 0.3-1.5 烟示风向 微波峰无飞沫 0.1 　　2 轻风 1.6-3.3 感觉有风 小波峰未破碎 0.2 　　3 微风 3.4-5.4 旌旗展开 小波峰顶破裂 0.6 　　4 和风 5.5-7.9 吹起尘土 小浪白沫波峰 1.0 　　5 劲风 8.0-10.7 小树摇摆 中浪折沫峰群 2.0 　　6 强风 10.8-13.8 电线有声 大浪到个飞沫 3.0 　　7 疾风 13.9-17.1 步行困难 破峰白沫成条 4.0 　　8 大风 17.2-20.7 折毁树枝 浪长高有浪花 5.5 　　9 烈风 20.8-24.4 小损房屋 浪峰倒卷 7.0 　　10 狂风 24.5-28.4 拔起树木 海浪翻滚咆哮 9.0 　　11 暴风 28.5-32.6 损毁普遍 波峰全呈飞沫 11.5 　　12 台风32.7- 摧毁巨大 海浪滔天 14.0 　　注：本表所列风速是指平地上离地10米处的风速值 　　风向 　　风向是指风吹来的方向，例如北风就是指空气自北向南流动。风向一般用16个方位表示。分别为：北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。 　　常见风 　　阵风：当空气的流动速度时大时小时，会使风变得忽而大，忽而小，吹在人的身上有一阵阵的感觉，这就是阵风。 　　旋风：当空气携带灰尘在空中飞舞形成漩涡时，这就是旋风。 　　焚风：当空气跨越山脊时，背风面上容易发生一种热而干燥的风，就叫焚风。 　　龙卷风：龙卷风是一个猛烈旋转的圆形空气柱。远远看去，就像一个摆动不停的大象鼻子或吊在空中的巨蟒。