㈠ 气流是怎样形成的
龙卷风结构原理分析
一、龙卷风
龙卷风是一种破坏力极大的灾难性自然现象。
据报道，在1999年5月27日，美国得克萨斯州中部，包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击，造成至少32人死亡，数十人受伤。
龙卷风是从强流积雨云中伸向地面的一中小范围强烈旋风。龙卷风出现时，往往有一个或数个如同“象鼻子”样的漏斗状云柱从云底向下伸展，同时伴随狂风暴雨、雷电或冰雹。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。龙卷风经过水面，能吸水上升，形成水柱，同云相接，俗称“龙取水”。经过陆地，常会卷倒房屋，吹折电杆，甚至把人、畜和杂物吸卷到空中，带往他处。
一般情况下，龙卷风是一种气旋，它是大气中最强烈的一种涡旋现象。龙卷风出现的时间和大气中对流旺盛的时间相一致，主要出现在夏季6-9月，春末夏初也偶发生，尤以下午至傍晚最为多见。影响地面范围从数米到几十上百公里，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。风力特别大，在中心附近的风速可达100-200米/秒。
大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针，也有例外情况。
二、龙卷风与能量
龙卷风中蕴含的能量是巨大的。当龙卷风的漏斗状旋涡直径为200米时，其旋流功率可达3万兆瓦，相当于10座大型水电站的总电量。 （摘自《科技之友》龙卷风）
龙卷风把江河湖海的水吸入后，通过漏斗状旋涡，急剧上升，送到寒冷的大气层，水冻结后自然又会释放能量。
和龙卷风结构相仿的涡流，如旋风分离器、直升机螺旋桨、电扇、轴流式风机叶轮等设备形成的气流，就是利用模仿龙卷风结构和原理来为我们服务的。
三、龙卷风形成的机理
设存在一个二维的气流场，有能压差存在，气流就会运动，假设现在存在一股气流开始运动，我们把这股气流分为头部和尾部，在头部向前运动时，它的尾部后就会出现一个“负”压区，就好象一辆行驶的汽车后面有一个尾随的“负”压区一样，如果这股气流不是一直沿直线向前运动，就会回过头来运动，这时，就会出现“头”、“尾”之间存在的能压差！于是，“头”部就会循着“尾”部的“负”压区追去，使“头”和“尾”衔接在一起(就像蛇咬住了自己的尾巴)，形成一个闭合的有序流动的“能流圈”。
根据机械能衡算的柏努利方程知道，当这股气流运动动能增加时，它的“内部”能压就会降低（机械能守恒），于是奇迹发生了：“能流圈”内外侧的气流因为能压高于“能流圈”的能压，所以，不断有气流挤着涌向“能流圈”，使“能流圈”开始逐渐变“粗大”，有就是说，气流在“能流圈”内的流通面积变大了！
流通面积越大，流动越有序（即形成了滞流），阻力就越小，所以气流的流速也开始逐渐变大！速度越大——负压越大——补充进来的气流量就越多——“能流圈”越变得“粗大”，而且在“能流圈”外部的压力作用下，“能流圈”的密度也增加了。
当“能流圈”内侧的气流涌向“能流圈”时，能压越来越低，使“能流圈”（直径）不断变小，如果这时候“能流圈”的流动没有新的方向突围，就会被外侧气流的能压挤跨而涣散、消失。
现在，我们再回到三维空间和气象中的龙卷风去。因为“能流圈”的密度比较大，所以，它会“坠落”到第三维的方向上。
由于积雨云上下温度相差很大，上面的冷气和下面的热气流形成对流，产生旋转的“能流圈”，逐渐扩大，最后形成近似平行地面的二维“能流圈”，到成长到一定程度时，就会从云中慢慢“坠”到地面，形成了龙卷风。
㈡ 气流是什么意思
简单讲：流动的空气称为气流。如风。
一：、什么叫做气流？简单地说，气流就是空气的上下运动，向上运动的空气叫做上升气流，向下运动的空气叫做下降气流。上升气流又分为动力气流和热力气流、山岳波等多种类型，滑翔伞一般利用动力上升气流和热力上升气流两种来完成滞空、盘升和长距离越野飞行。二、气流的生成气流的生成，非常复杂，热力气流的生成受各种天气、温度、湿度，空气温度递减率、地表温差、气压、等数据影响。一般来说，空气温度递减率越大、日照越充足、空气越干燥，热力气流的形成就越好。三：气流的特点：1、 气流的惰性气流往往走的是最短最近的途径。它是有惰性的，在参差不齐的山上，一直依赖于一个依托物爬升，如果是平地，没有激发物，它就趴着，向水平方向运动。2、 气流的释放点在水平运动状态的气流如果遇到激发物，就沿着障碍物爬升，一直走到障碍物的最顶端，依赖于山的最高点，所以一段山形最高点的上方空域（山额），往往是气流的释放点。我们如果把山比做一个不规则的冰块，把冰块倒过来，水滴下来的位置是冰块最尖点，倒转回来，这就是气流的释放点。因而起飞前先要仔细判断山形，根据山体的起伏形态找到气流的激发点来制定飞行航线，这种方法可以使飞行员在越野过程中找到接续气流的点，利用它盘升高度，然后继续飞行。3、 根据场地判断气流在群山环抱的场地中，气流出现的情况一般整幅连绵的山体来得复杂，所以起飞前一定 根据不同的场地仔细判断。对于山窝里的气流，一般来说，正迎风的情况下，气流在山窝里流速会比沟外的强，如果风力稳定持续的话，这样的动力气流可以利用；但是千万注意，在侧风的情况下，要防止假风和山窝里的回旋气流，这时的山沟里就绝对不能去。 因为侧风的情况下山窝里会产生假象的上升气流和风力回旋，表面上高度表报告进入上升气流，但那有可能是风力回旋造成的假性上升，附近马上就会有一个向下的力，容易产生折翼等危险。在整个山系有不同落差或风层走廊的情况下，要特别注意切力风层的出现。有时在某段高度内有时会出现两个速度不等、方向不同的切风，导致整个伞翼旋转或拍击，在这个情况下，如果高度足够的话，应尽快逃离；或主动失去一部分高度，脱离风层切面。
㈢ 气流性质有哪些
气流的形成
一：、什么叫做气流？
简单地说，气流就是空气的上下运动，向上运动的空气叫做上升气流，向下运动的空气叫做下降气流。上升气流又分为动力气流和热力气流、山岳波等多种类型，滑翔伞一般利用动力上升气流和热力上升气流两种来完成滞空、盘升和长距离越野飞行。（气流和风的区别）气流是气象学的学术用语,风是我们的生活用语,其实无论空气是水平运动还是垂直运动都可以叫气流。但是空气垂直运动我们不能感受到,只能感受得到水平气流,所以生活中所说的风只能是指水平气流.
二、气流的生成
气流的生成，非常复杂，热力气流的生成受各种天气、温度、湿度，空气温度递减率、地表温差、气压、等数据影响。一般来说，空气温度递减率越大、日照越充足、空气越干燥，热力气流的形成就越好。
三：气流的特点：
1、 气流的惰性
气流往往走的是最短最近的途径。它是有惰性的，在参差不齐的山上，一直依赖于一个依托物爬升，如果是平地，没有激发物，它就趴着，向水平方向运动。
2、 气流的释放点
在水平运动状态的气流如果遇到激发物，就沿着障碍物爬升，一直走到障碍物的最顶端，依赖于山的最高点，所以一段山形最高点的上方空域（山额），往往是气流的释放点。我们如果把山比做一个不规则的冰块，把冰块倒过来，水滴下来的位置是冰块最尖点，倒转回来，这就是气流的释放点。因而起飞前先要仔细判断山形，根据山体的起伏形态找到气流的激发点来制定飞行航线，这种方法可以使飞行员在越野过程中找到接续气流的点，利用它盘升高度，然后继续飞行。
3、 根据场地判断气流
在群山环抱的场地中，气流出现的情况一般整幅连绵的山体来得复杂，所以起飞前一定 根据不同的场地仔细判断。
对于山窝里的气流，一般来说，正迎风的情况下，气流在山窝里流速会比沟外的强，如果风力稳定持续的话，这样的动力气流可以利用；但是千万注意，在侧风的情况下，要防止假风和山窝里的回旋气流，这时的山沟里就绝对不能去。 因为侧风的情况下山窝里会产生假象的上升气流和风力回旋，表面上高度表报告进入上升气流，但那有可能是风力回旋造成的假性上升，附近马上就会有一个向下的力，容易产生折翼等危险。
在整个山系有不同落差或风层走廊的情况下，要特别注意切力风层的出现。有时在某段高度内有时会出现两个速度不等、方向不同的切风，导致整个伞翼旋转或拍击，在这个情况下，如果高度足够的话，应尽快逃离；或主动失去一部分高度，脱离风层切面。
四：热力气流和动力气流的区别
A：动力上升气流，就是水平运动的风在遇到山或者障碍物激发时，改变运动方向而形成的向上运动的气流，它的强弱大小受障碍物的大小以及风力大小的影响。
动力气流的特点是：
1：在迎风的山坡，风力稳定持续的话，动力气流应该是一样持续稳定的。
2：障碍激发物（山体）越高、坡度越陡、风力越大、动力上升气流就越强，上升区域就会增加；
3：完整山体的宽度越大，上升的速度和动力气流的幅面也越大；
4：动力上升气流的高度是有限的，它的高度一般可以超过山的高度的三分之一左右。
利用动力上升气流可以使滑翔伞达到滞空和盘升的目的。寻找动力气流，要在坡度比较陡、山形完整的的迎风面，这样的情况上升速率是一样的。
B： 热力上升气流，是受日照、气压、温度、风力等气象条件和地形条件的影响形成的上升气流，它的高度可以从几百米到几千米，它的速率可以从几米至几十米/秒，所以在同一个场地，而天气条件下不一样的情况下，飞行所遇到的热力上升气流也不一样。在气象条件比较好的情况下滑翔伞可以利用上升速率在10米/秒的热力上升气流飞得很高很远。
由于地表热容量的不同，吸收热量的不同，热力气流就不同。举例来说，砂石吸收的热量最少，最容易饱和，但这时候日照还是继续，于是把多余的热量辐射给周围的空气，把周围的空气加热，所以沙漠、山石、裸露在阳光下的干燥地表等上空形成热力气流的机会很大；而有水、草地、湿润的地区受阳光照射后形成热力气流则比较慢，因为需要的热量很大，周围的空气都是冷的，它需要热量来蒸发水分，热力气流向上走的时候，两边的气流来不足，对它造成压力，从而形成相对意义上的下降气流； 还有一种黄昏时的特殊热力回吐气流（俗称傻瓜气流），由于水面吸收了一天的阳光照射，在黄昏太阳落山前后，岩石等干燥地表迅速失温，而水面蕴涵的热力却依然强[1] 盛，热容比相对比较大，造成水面上是上升气流，而干燥的岩石地面上空却是下降气流的奇特现象[2]
㈣ 到底什么是气流
气流 气流 qìliú 名词 [air current;airflow] 泛指任何运动着的空气流 [编辑本段]一、名词解释 1．气流 流动的空气称为气流。如风。 2．空气动力 空气流过物体或物体在空气中运动时,空气对物体的作用力称为空气动力。如风吹 动红旗飘摆,跑步时风迎面吹来。 3．流线 表示空气微团流动路线的线称为流线。 4．流管 两条相邻流线组成的空间称为流管。 5．流线谱 流体流过物体时整个流线组成的图象称为流线谱。根据流线谱可从理论上对空气动力作定性的分析。图1—1—1所示为垂直平板,斜置平板和流线体的流线谱。 6．静压 静压是压能,是势能的一种。它是空气垂直作用于物体单位表面积上的压力,用压强表示,在静止的气流中其大小为空气的大气压。 7．动压 动压是单位体积空气包含的动能,由于流速产生的附加压力。不作用在物体表面。 可用下式表示。 g=1/2ρv2 式中: g—动压;ρ—空气密度;v—气流速度。 8．全压 气流的静压与动压之和称为全压。 [编辑本段]二、气流特性 1．可逆性原理 物体在静止的空气中运动或气流流过静止的物体,如果两者相对速度相等,物体上 所受的空气动力完全相等。 一般在研究,分析和实验时,采用气流流过物体的方法较为直观和简单。根据此原 理只要相对速度相等,它的结果与物体在空气中运动时所受的空气动力就一样。 2．连续性定理 这是描述流速与气流截面关系的定理。气流稳定地流过直径变化的管子时,图 1—1—2,每秒流入多少空气,也流出等量的空气。所以管径粗处的气流速度较小,而管径细处较大。可用下式表示。 S1V1＝S2V2＝常数 式中: S—管子截面积;V—流速。 3．伯努利定理 是能量不灭定理在空气动力学中的应用,它描述空气动压、静压和总压之间的关系。 1/2ρv12+p1=1/2ρv22+p2=p0(常数) 式中: 1/2ρv2—动压;p—静压;p0—总压。 流体在截面较大处(Ⅰ)仍流速较小,动压较小,静压较大,而 在截面较小处(Ⅱ)流速较大,动压较大,静压较小
㈤ 气流是如何形成的
自从十七世纪出现了气压表，指出空气有重量因而有压力这个事实以后，为人们寻找风的奥秘提供了开窍的钥匙。十九世纪初，有人根据各地气压与风的观测资料，画出了第一张气压与风的分布图。这种图不仅显示了风从气压高的区域吹向气压低的区域，而且还指明了风的行进路线并不直接从高气压区吹向低气压区，而是一个向右偏斜的角度。
一百多年来，人们抓住气压与风的关系这一条从实践中得来的线索，进一步深入探究，总结出一套比较完整的关于风的理论。风朝什么地方吹？为什么风有时候刮起来特别迅猛有劲，而有时候却懒散无力，销声匿迹？这完全是由气压高低、气温冷暖等大气内部矛盾运动的客观规律在支配着的。人们不仅用这种规律来解释风的起因，而且还用这些规律来预测风的行踪。
气压怎样作用于风
风为什么从高气压区吹向低气压区？为什么在吹向低气压区的同时会向右偏斜？又为什么风力有时迅猛且强劲，而有时却非常微弱？要弄清这些问题，得先了解一些关于气压分布的知识。
上图是一张某一时刻的海平面气压分图。图中画着一条条曲曲弯弯的等压线，顾名思义就可知道凡是同一条等压线经过之处，那里的海平面气压都是相等的。在等压线闭合起来的地区，如果气压高于周围，就称为高气压；若气压低于周围，则称为低气压。而从高气压伸展出来的部分称为高压脊，从低气压伸展出来的部分称为低压槽。这种气压分布图和表示地势起伏的地形分布图十分想象：高气压和低气压好比山峰和谷底，高压脊和低压槽犹如山脊和山坳，而等压线就象表示海拔高度的地形等高线。
等压线的分布有疏有密，这种等压线的疏密程度表示了单位距离内气压差的大小，称为气压梯度，等压线愈密集，表示气压梯度愈大。这和地形分布图上地形等高线的疏密分布表示坡度的平陡也有相似之处。
上图所示，地形等高线愈是稀疏，表示那里地势比较平坦，而在地形等高线非常密集的地方，那里一定是个陡坡。如果在斜坡上造起每级高度相等的石阶梯，每一石级相当于一条地形等高线，那么石阶梯的坡度愈大，石级的间隔距离便愈短，地形等高线愈密集，而平坦的石阶梯坡度则相应的地形等高线必愈疏。既然气压分布图上的等压线可以比喻为地形分布图上的等高线，那么气压梯度也就好比石阶梯的坡度了，大概梯度这个名称就是这样比喻出来的吧。
各地的气压如果发生了高低的差异，也就是说两地之间存在气压梯度的话，气压梯度就会把两地间的空气从气压高的一边推向气压低的一边，于是空气流动起来，风产生了， 气压梯度怎么会产生能推动空气运动的力量呢？这可以拿江河中水流来打比方。水从高处流向低处，是因为高处的水和低处的水存在着水位差（右下图），从而使上下游同一水平面上的两点A和B之间发生了重力差异，上游A处所受水柱重力显然要大于下游B处。于是便产生从上游压向下游的旁压力，水就在这种旁压力的作用下顺着倾斜河床从上游流向下游，从高处流向低处。两地间水位差愈大，A、B间的重力差异也愈大，水就流得愈快。
在空气的“海洋”里也有“水位差”―气压差，即两地间存在着气压梯度。计量水位差单位用米，而计量气压差则用毫巴为单位。两把尺子不一样，但水和空气都是流体，又都有重量，水平方向上两地的水或空气如果存在重力的差异，就都会产生由重力大的地方指向重力小的地方的旁压力（如下图）。从这个意义上看，情况又都相像：水受到旁压力的作用从高处流向低处，水位差愈大，流速愈快；而空气也在旁压力的推动下，从气压高处流向气压低处，两地间气压差愈大，也即气压梯度愈大，空气流得也愈快，风刮得愈起劲。
㈥ 气流知识
一、名词解释
1．气流
流动的空气称为气流。如风。
二、气流特性
1．可逆性原理
物体在静止的空气中运动或气流流过静止的物体，如果两者相对速度相等，物体上 所受的空气动力完全相等。
一般在研究，分析和实验时，采用气流流过物体的方法较为直观和简单。根据此原 理只要相对速度相等，它的结果与物体在空气中运动时所受的空气动力就一样。
2．连续性定理
这是描述流速与气流截面关系的定理。气流稳定地流过直径变化的管子时，图 1—1—2，每秒流入多少空气，也流出等量的空气。所以管径粗处的气流速度较小，而管径细处较大。可用下式表示。
S1V1＝S2V2＝常数
式中：
S—管子截面积；V—流速。
3．伯努利定理
是能量不灭定理在空气动力学中的应用，它描述空气动压、静压和总压之间的关系。
1/2ρv12+p1=1/2ρv22+p2=p0(常数)
式中：
1/2ρv2—动压；p—静压；p0—总压。
流体在截面较大处(Ⅰ)仍流速较小，动压较小，静压较大，而 在截面较小处(Ⅱ)流速较大，动压较大，静压较小。
★大气压力
1• 气压
定义从观测高度到大气上界上单位面积上（横截面积1cm2）铅直空气柱的重量为大气压强，简称气压。
地面的气压值在980～1040hPa之间变动，平均为1013hPa。气压有日变化和年变化，还有非周期变化。气压非周期变化常与大气环流和和天气系统有关，且变化幅度大。
气压日变化，一昼夜有两个最高值（9~10时，21~22时）和两个最低值（3~4时，15~16时）。热带的日变化比温带明显。赤道地区气压年变化不大，高纬地区较大；大陆和海洋也有显著差别，大陆冬季气压高，夏季最低，而海洋相反。
2• 气压的垂直分布
气压大小取决于所在水平面的大气质量，随高度的上升，大气柱质量减少，所以气压随高度升高而降低。其一般情况如图所示：
气压随高度的实际变化与气温和气压条件有关。如表所示
在气压相同条件下，气柱温度愈高，单位气压高度差愈大，气压垂直梯度愈小；
在气温相同条件下，气压愈高， 单位气压高度差愈小，气压垂直梯度愈大。
（三） 大气分层
按照分子组成，大气可分为两个大大层次，即均质层和非均质层。均质层为从地表至85km高度的大气层，除水汽有较大变动外，其组成较均一。85km高度以上为非均质层，其中又可分为氮层（85~200km）、原子氧层（200～1100km）、氦层（1100～3200km）和氢层（3200～9600km）
按大气化学核物理性质，非均质层可分为光化层和离子层。光化层具有分子、原子和自由基组成的化学物质，其中包括约在20km高度处03浓度最大处的臭氧层。离子层包含大量离子。又反射无线电波能力。从下而上，又分为D、E、F1、F2和G层。
在气象学中按照温度和运动情况，将大气圈分为五层
（四） 标准大气
人们根据高空探测数据和理论，规定了一种特性随高度平均分布的大气模式，称为“标准大气”或“参考大气”。标准大气模式假定空气是干燥的，在86km以下是均匀混合物，平均摩尔质量为28.964kg/mol，且处于静力学平衡和水平成层分布。在给定温度，高度廓线及边界条件后，通过对静力学方程和状态方程求积分，就得到压力和密度值。
三 大气的热能
地球气候系统的能源主要是太阳辐射，它从根本决定地球、 大气的热状况，从而支配其他的能量传输过程。地球气候系统内部也进行着辐射能量交换。因此，需要研究太阳、地球及大气的辐射能量交换和其他地－气系统的辐射平衡
㈦ 气流如何形成
气流是由空气流动形成的。气流河水流是相似的。首先是需要存在压差，压差是气流流动的动力源，不同位置的气体压强差使气体产生定向流动，这样就形成了气流。
㈧ 气流的名词解释
1．气流
流动的空气称为气流。如风。
2．空气动力
空气流过物体或物体在空气中运动时,空气对物体的作用力称为空气动力。如风吹 动红旗飘摆,跑步时风迎面吹来。
3．流线
表示空气微团流动路线的线称为流线。
4．流管
两条相邻流线组成的空间称为流管。
5．流线谱
流体流过物体时整个流线组成的图象称为流线谱。根据流线谱可从理论上对空气动力作定性的分析。图1—1—1所示为垂直平板,斜置平板和流线体的流线谱。
6．静压
静压是压能,是势能的一种。它是空气垂直作用于物体单位表面积上的压力,用压强表示,在静止的气流中其大小为空气的大气压。
7．动压
动压是单位体积空气包含的动能,由于流速产生的附加压力。不作用在物体表面。 可用下式表示。
g=1/2ρv2
式中: g—动压;ρ—空气密度;v—气流速度。
8．全压
气流的静压与动压之和称为全压。
㈨ 气流是什么意思·
气流：简单地说，气流就是空气的上下运动，向上运动的空气叫做上升气流，向下运动的空气叫做下降气流。上升气流又分为动力气流和热力气流、山岳波等多种类型，滑翔伞一般利用动力上升气流和热力上升气流两种来完成滞空、盘升和长距离越野飞行。（气流和风的区别）气流是气象学的学术用语，风是我们的生活用语，其实无论空气是水平运动还是垂直运动都可以叫气流。但是空气垂直运动我们不能感受到,只能感受得到水平气流，所以生活中所说的风只能是指水平气流。
㈩ 气流是怎么形成的
太阳照射大气、地表，或者是海面~再因为各空间、区域温度高低不同的差异，反应成为空气的流动~