近地面空气的受热不均 ,引起气流的上升或下沉运动, 同一水平面上气压的差异和大气的
水平运动都会影响热力环流的变化。
热力环流是大气运动最简单的形式,由于地面的冷热不均而形成的
空气环流。其形成过程为:受热地区大气膨胀上升,近地面形成
低气压,而高空形成
高气压;受冷地区相反,从而在近地面和高空的
水平面上形成了气压差,促使大气的水平运动,形成高低空的热力环流。热的地方空气受热膨胀上升,
冷处收缩下沉。于是上空相同高度处,热地方单位面积
空气柱重量(即气压)大,冷地方高空气压小,高空形成热—冷的气流。热处气流流失后,整个空气柱减轻,地面形成低压,冷处则形成高压,近地面形成冷—热的气流。加上上升、
下沉气流,构成了热力环流。
热力环流与城市规划。城市内部由于
人类活动排放大量余热,与郊区相比呈现“
热岛效应”。城市与郊区之间会形成热力环流,为保护城市
大气环境,在城市规划时,要研究城市风的下沉距离。一方面将大气污染严重的
工业布局在城市风下沉距离之外,以避免工厂排放的污染物流向城区;另一方面,
应将工业卫星城建在城市风环流之外,以避免相互污染。
关于海陆风:白天吹海风,夜晚吹陆风。主要原因是水的
比热容大。水的比热容是4.2×103
焦耳每千克摄氏度。
在一个用
保鲜膜封闭的透明玻璃箱内,一边放冰块,一边放沙子,当把一支点燃的香放入冰块一侧时,就能明显地看到烟在箱内进行循环流动。(图1中
虚线箭头表示烟雾的
运动方向。沙子最好预先在阳光下晒一段时间,这样效果更明显。)
实验器材:长方形的玻璃缸(长100厘米左右,宽30厘米左右,高40厘米左右)、
胶合板或
塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等。
关闭教室的门窗,尽量保持教室的气流稳定。点燃两根较粗的香,两支香摆放的距离大约在30~40厘米左右,
一支香旁边放一个1000瓦的电热炉,另一支香旁边放一个较大的冰块,将电热炉通电5分钟后,让学生观察卫生香烟的飘动方向。将电热炉和冰块交换位置,观察烟的飘移方向。
在这个实验中,电热炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高。香的烟总是飘向电热炉上方,说明热的地方近地面产生
低气压,气流从冷的地方流向热的地方,而高空气流则由热的上空流向冷的上空。