与热风机制混淆

Question

在气象学中，我们知道由于密度差，冷气团下沉而暖气团上升，导致冷气团的压力更高。这导致了从寒冷到温暖地区的水平压力梯度(即风从寒冷地区流向温暖地区)。

但考虑热风情况时，根据半对称方程可知，在任何同一高度，冷区上空的压力都小于暖区上空的压力，从而导致暖区向冷区形成水平压力梯度。这与上述情况正好相反，令人困惑。我们如何解释两种情况之间的差异，以消除任何矛盾?

Answer 1

由等温方程可知，在同一水平面上，寒冷地区上空的压力小于温暖地区上空的压力，从而产生从温暖地区到寒冷地区的水平压力梯度。

不一定。在较冷的地区，等压线更“压缩”，而在较热的地区，等压线更“散开”。在大多数热风的例子中，寒冷地区和温暖地区的地表压力实际上是相同的。看一看这的形象。水平压力梯度只有在高海拔地区才会上升。事实上，对流层上层的热风更大，而靠近地面的热风减弱。

这是否与季风的概念相矛盾?不，因为季风是地面风。让我们以陆地和海风为例，因为它们基本上只是小规模的季风。看一看这关于陆地和海风的图像。温暖地区的空气上升，导致等压线“散开”。对流层上层出现水平压力梯度，使风从温暖地区流向较冷地区;这是热风。较冷区域上方的空气因为密度更大而下沉。这为热风提供了空间，也下沉到较冷的区域上方。由于下沉的空气正在积聚，较冷地区的表面压力现在高于较热地区。形成一个水平压力梯度，使表面上的风从较冷的地区流向较热的地区。

我希望你能理解，因为解释这个有点棘手，没有很多的可视化。另外，看看季风的气流图。在地表上，风从较冷的地区流向较热的地区。但如果你在高海拔地区观察气流，你会发现风向实际上是相反的。

编辑:这是我刚想到的一个类比。把空气想象成单个分子。把这些分子想象成鱼缸里的球。这些球总是想和其他球保持一定距离。如果一个球离另一个球太近，它们就会互相推;如果一个球离另一个球太远，它们会试图靠近。

鱼缸的一端是热的，另一端是冷的。在热部分的球上升，并建立在上部的水族馆。在冷部分的球下沉，并建立在底部的水族馆。球聚集在一起，但由于它们不想在一起，它们流向没有球的空间。热球将在水族馆的天花板上滑向较冷的部分，在那里它们冷却并下沉。冷球将在水族馆的地板上滑向热的部分，在那里它们加热并上升。这样的循环就会不断重复。

热风现象发生在水族馆的天花板上，季风/陆海风现象发生在水族馆的地板上。

Answer 2

“我们知道，由于密度差，冷气团下沉，而暖气团上升，导致冷气团的压力更高。”

错了。只热足够的空气上升，不全是热空气。当熵/势温曲线随海拔的变化斜率为负时，就足够热了。

你在寒冷地区的压力比在炎热地区要低，和热风一样。但这是由于不同的平衡要求(垂直和水平)，所以你不是在比较苹果和苹果。