早期的人類知道利用下風口來躲避動物的嗅覺,卻並不知道風是什麼。到了科技發達的今天,人類已經可以利用自然界的各種資源來進行相關的活動,如風力發電、水力發電等。也已經能準確地說出風的形成原理,並且按照科學家證實的說法,風的形成原來與地球的形狀有關。
低氣壓與高氣壓
整個地球最主要的能量來源就是太陽光照,但地球是圓的,所以同樣的太陽光照到地球的不同位置時,地球接收到的能量大小也都不相同。通俗地說,地球上低緯度地區(南極北極)受到陽光照射的角度是傾斜的,這會讓這些地區無故減少許多熱量。而高緯度地區(地球赤道)被陽光直射,終年都比低緯度地區熱上不少。
這種氣溫上的差異就會讓溫度較高的空氣體積膨脹、密度下降,質量變得比較輕。熱空氣就會飄向更上方的位置,所以對地表造成的壓力也就更小,這就是所謂的低氣壓。相反,如果是溫度較低的空氣,體積變小、密度會增加,質量變得更重。較冷的空氣會沉向地面,對地表造成稍大的壓力,就將其稱之為高氣壓。
氣壓只要有差異,就會造成空氣的流動,空氣一般從高氣壓流向低氣壓,而這種空氣流動的最直接表現方式,就是形成了所謂的風。風的形成不但影響著世界各地的氣候,也影響著每個地方不同的地貌和生態。換句話說,如果地球是方的,我們可能就體會不到微風拂面的感覺了。
地球自轉的影響
風自然也有方向,這與地球的自轉有很大關係。在北半球,從高壓吹向低壓的風會朝右邊偏離。所以順時針旋轉的風是高壓氣旋,到了低壓,風就變成了逆時針旋轉。南半球恰好與之相反,高壓氣旋是逆時針旋轉的,低壓氣旋則是順時針。風向的改變與地球的自轉有很大關係,在南北半球感受到的風向也是完全不同的。
舉例來說,赤道周圍的溫度更高,所以附近地區的氣壓也就更低。大量的熱空氣會在上升的過程中逐漸冷卻並形成降雨。因雨水充沛,這也是地球上雨林多集中在熱帶的原因。而部分上升氣流會在更高的空中一邊移動一邊冷卻,最後在緯度30度附近下降。這時下降的氣流已經變得非常乾燥,附近地區的降雨將變得非常稀少,所以這也是地球上沙漠最集中的地區。
同時,下降氣流降落到地表以後會向兩旁吹送,再加上地球自轉產生的偏移,這會讓北半球的低緯度地區一年四季都吹著東北風,也被稱為東北信風。中緯度地區則形成盛行西風帶,這兩帶中間的區域稱為無風帶,也叫做副熱帶高壓帶。
我國疆土遼闊,領地大致包括了東北信風帶、副熱帶高壓帶和盛行西風帶這三個風帶。低緯度的平原時常會掛起大風,也正是因為這樣,我們才會在我國較低緯度地區看到風車,而在較高的緯度地區卻看不到這些。對其它國家而言,這樣的遼闊領域也是最令人羨慕的。