太阳能的转化

1.太阳能的转化——风的能量

空气流动所形成的动能称为风能。实际上，风能是太阳能的一种转化形式。

风能

太阳辐射使地球表面受热不均衡，从而导致大气层中压力分布不均。在不同地区，所产生的压力不同，因而形成了所谓的压力差，最终使空气沿水平方向从高压区域向低压地区流动形成风。对于风能的利用形式，一般是把大气运动的功能转化为其他形式的能。

我们知道，地球表面的热量来自太阳辐射。一般情况下，太阳高度角越大，日照时间越长，地面接收到的热量就越多。在低纬地区，由于太阳高度角大、日照时间长、太阳辐射强度大，地面和大气接受的热量相对就比较多，温度也较高。与此相反，在高纬地区，由于太阳高度角小，日照时间短，所以地面和大气接受的热量就小，温度也低。由此可知，因纬度差异而产生的温度差异，指的就是南北之间的气压梯度。在气压梯度力的作用下，空气做水平运动。由于气压梯度力是垂直于等压线的，所以风应该沿水平气压梯度方向从高压吹向低压。但由于受到地球自转的影响，空气水平运动会发生偏向的力，我们称之为地转偏向力。地转偏向力在北半球向右偏，在南半球向左偏。所以最终影响地球大气运动的力是气压梯度力和地转偏向力的合力。

受地转偏向力影响的气流

实际上，地面大气流动也不仅仅受气压梯度力和地转偏向力的影响，它受海洋、地形的影响也比较大。如山隘和海峡不仅能改变气流运动的方向，还能使风速增大；而丘陵、山地因对风形成一个很大的摩擦力，所以能使风速减小。不过，孤立的山峰却因海拔高反而使风速增大。因而，风向和风速的时空分布是比较复杂的。

另外，海陆差异对气流运动的影响也比较显著。在冬季，大陆气温比海洋低，大陆气压比海洋高，所以冬季的风一般是从大陆吹向海洋。夏季则恰恰相反，这时大陆气温比海洋高，大陆气压比海洋低，所以在夏季风从海洋吹向大陆。这种风随着季节的不同而转换，我们称之为季风。海陆风的形成与此类似。白昼时，大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋，到海洋上空后再冷却下沉，这样，近地层海洋的气压就会高于大陆气压，所以海洋上的气流吹向大陆，以补偿大陆的上升气流，称为海风。到了夜间（冬季），则与此相反，低层风从大陆吹向海洋，我们称之为陆风。在山区，由于热力原因，白天风从谷地吹向平原或山坡，我们称之为谷风；夜间风又从平原或山坡吹向谷底，我们称之为山风。谷风和山风的形成原因主要是：白天山坡吸热快，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，就会形成谷风。到夜间山坡辐射冷却温度降低，它降温的速度比同高度的空气要快得多，所以冷空气就会沿坡地向下流入山谷，形成山风。当太阳辐射能穿越地球大气层时，就会有一部分能量直接被大气吸收，其中一小部分转化为空气的动能。此外，由于热带比极带吸收的太阳辐射能多，因而它们之间的大气压力差导致空气流动而形成风。

风能

冷暖季风在我国台湾省交汇的情况

知识小百科

为什么春天爱刮风

每年的春天都要刮几场大风，刮跑了严冬，吹绿了树木，可是你知道吗？春天为什么爱刮大风呢？看来，这先得从风的流动规律说起。通常，由于空气的流动而产生风。即空气和水一样，都是从高处往低处流的，不过这里的“高处”和“低处”，分别指的是因空气的重量而产生的高气压和低气压。

总而言之，春天之所以爱刮大风，是由于太阳直射位置逐渐向北半球的位置移动，从而引起海陆高低气压的不同分布，以及春季暖空气活跃而引起的大气很不稳定等因素而造成的。

为什么风白天会比晚上大

一般而言，风总是白天比晚上刮得厉害。我们知道，由于温度的原因，造成空气的流动而形成风。通常，白天在太阳的照射下，地面各处因受热不均匀，使贴近地面的空气温度也有高低的差别：气温高的地方,空气会上升；气温低的地方，空气会下降。这样就发生了空气的上下交流。到了晚上，太阳下山后，地面渐渐冷却，造成气温随高度升高的现象，于是,近地面空气形成稳定的结构，阻碍了空气的上下交流，因而，风在白天会比晚上大。