力管(solenold)是指等容面簇与等压面簇互相斜交所形成的管子。这种情形发生在
斜压大气中,如果等容面与
等压面平行,则。这种情形称为
正压大气。由皮叶克尼斯环流定律有:
其中为相对环流,a为
比容,p为压力,为由曲线S所围的面积,称为面元矢,Ω为
地球自转角速度,为闭曲线S所围面积在
赤道面上的投影。当方向转向方向是逆(顺)时针时,按右手螺旋规则规定力管项为正(负)值,这种结构使气旋(反气旋)性环流加强。
以海陆风为例,气压向上减小,而大气的比容是向上增加的。白天
太阳辐射使陆地温度高于洋面温度,故白天陆上的比容比海洋上的比容大,而等容面与等压面斜交如图1所示。由皮叶克尼斯环流定律可知,白天近地面的风从海洋吹向陆地。
力管环流是—种直接环流,暖空气一侧有上升运动,冷空气一侧有下沉运动。大气斜压性越强,力管环流也越强。但通过力管环流,将使等比容面变得平行于等压面,即使得大气斜压性趋于减弱。同时,摩擦作用也对力管环流的发展有抑制作用。