天气是如何运作的

控制大气的两个关键属性:空气压力，由重力,空气温度，由太阳能还有地面辐射。但所有这些组成大气的气体不会只停留在一个地方。正如你所观察到的，空气会流动。对流层，也就是我们每天都在经历的大气区域，不断地伴随着垂直和水平运动的循环。

垂直气流产生于温度和压力的变化。当空气加热时，它的分子移动得更快，互相推挤得更远。空气变得不那么稠密，并通过对流层上升到更稀薄的空气。然而，在这个过程中，它移动到较冷的地区并开始冷却。它最终冷却到密度更大的状态，然后下沉。这就是为什么在炎热的热带地区对流层最厚，而在冰冷的两极附近最窄。

如果所有空气的温度都相同，整个大气经历了完全相同的加热和冷却，对流层就会在白天膨胀，晚上又会压缩下来。但实际上，全球各地的温度都不一样，这主要是因为太阳并不是向地球上的每个地方提供相同的热量，也不是同时照耀所有地方。在地球的一边是白天，在另一边是夜晚。当一个城市接收到的阳光通过一个大气的空气垂直过滤下来时，阳光以更水平的轨迹传播到其他地区。在这些情况下，太阳辐射被迫过滤了相当于几个大气压。这就是为什么太阳在日落时远不如正午时明亮。

由于土地和水的冷热不平等，温度也因地而异。在炎热的正午烈日下:水在一个游泳池还是周围的水泥露台?你的脚可以证明，水泥要热得多，这意味着它吸收了更多的热量。这也意味着它将更多的热量反射回上方的空气中。现在想象一下海洋和大陆的规模。海拔，地理位置，云覆盖层和洋流也影响着世界各地的温度。

当一个区域的空气比相邻区域的空气热得快时，就会产生压差风．举个简单的例子，看看一个大型现代城市就知道了。所有的混凝土和钢铁比周围的乡村吸收更多的热量。因此，城市里的空气在白天变得更热，密度变得更小，并以垂直运动上升上升气流．与此同时，农村较冷的空气受到更大的压力，开始以空气的形式流入城市表面风填充低压区。然而，一旦它进入炎热的城市，它也会变热，并开始在上升气流中上升。上面的空气会冷却，但由于下面上升的热空气，它无法恢复原状。相反，冷却的空气只是以高空风回到农村。这种风循环一直持续到夜幕降临，因为城市比周围地区变冷得更快。

然而，这只是基本原理的一个局部例子。在下一页中，我们将研究类似的气流循环如何适用于整个星球。