[转贴] 风从哪里吹出来的？-挑战相对论-西陆网

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风从哪里吹出来的？

前面谈到了地球自转的动力是地球外围的西风环流，现在我们来看西风是怎么形成的。在高中《地理》第一册（2004年人教版）第37页上，详细介绍了“全球性三圈大气环流”，这种理论是从《大英百科全书》上抄袭过来的，没有任何中国人的思想贡献。这种大气环流理论从根本上就是错的，是中国学子再次受西方人的愚弄。
70年代，本人读过叶笃正先生的一本书，专门讲地球大气环流的，当时并不知道叶笃正为何方人氏，后来才知是我国气象学第一把交椅上的人物，中国大气物理所创设人、中国科学院院士。1999年，本人去北京祁家豁子拜访了这位从美国归来的“风神”，老人非常健康与健谈，但因时间较短，他对我所提出的大气环流新理论没什么感觉。
现在的地理课本依然在炒18世纪气象学的剩饭，关于风的成因问题，还是原来的“热成风”理论，我将讥笑它为“室内气象学”，尤其可笑的是，2004年的新课本35页上还在讲什么地转偏向力（科里奥利效应），试问，金星基本不转，它表面的常年纬向风从何而来？第40页关于季风环流的解释也是错的，火星上没有海，也就没有什么大陆风与海洋风，可那里每年都有季风，你的高低气压梯度理论何以解释？再说，不先有大气的流动，你那个高气压区从何而来？怎么能不顾思维逻辑，乱搞循环论证呢？
从人民教育出版社地理社会室对课本的“说明”可知，中国气象研究院的陈联寿、朱瑞兆研究员还审定了该书稿，审定费肯定是有的，但对于这300年未变的成风理论就没有任何怀疑？就不能提点新的学说让学生思考思考？当然，我国气象界的学魁们都是叶老等人的学生，叶老的东西又是从美国那里泊来的“真经”，怎好意思随意篡改？本人就曾同叶老带的博士生郑百鹰（女）讨论过几句大气分层的问题，便已知这批学奴不敢越雷池一步。可把全部中国学生都教成学奴，那中国科学还有希望吗？
1994年，我在《科幻世界》发表了一篇关于“捕风”的文章，到现在已经10 年过去了，不见有心机的人注意该文的价值。今天，本人把1997年版《地球大揭秘》第二章的相关内容转贴于此，让21世纪的青年才俊审审，看看本人讲得有没有点道理，看看风的成因问题是不是你们课本上所说的那样，与什么太阳辐射有关。如果现在的成风理论真有问题，就请教育部重新组织人员编写，别再向学生灌输这种错误的理论，既节省学生的精力与金钱，又能让学生学到正理，何苦不为！

第二章：风轮与气圈

著者认为：
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当代“热成风”学说只适合室内气象学，科里奥利效应解释不了大气纬向环流，是太阳风引起了地球风，风之大源出于天。地球悬浮在西风风筒之中，东风是滞后的西风。季风、台风、“七天风”、雨雪、冰雹、极光、雷电另有成因。

一、地球的三层大气

人们通常所理解的大气厚度仅１００公里，但卫星已在８万公里的高度探测到等离子气体的存在，现把它作为地球大气的最高限，图５是地球大气的分层图。第一层是低空大气层，它在地面至５０公里高度之间。其中平均约１２公里厚的底层叫对流层，这是气象学意义上的大气层，其上的３８公里叫平流层（同温层），平流层中间又夹着约５公里厚的臭氧层，低空大气层主要由单质和化合分子构成，如氮、氧、臭氧、二氧化碳、水蒸气等，可称为“低空分子气层”。

第二层是高空稀薄大气层，它在５０～５００公里高度之间。这层大气处在分子态与等离子态之间，气体非常稀薄，其中５０～８０公里高度内的大气基本上仍处在分子状态，平流层大气的“潮峰”和“浪花”就在这层起落。

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〖ＴＰＫ5，＋１０６mm。8７mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓5〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

８０～１５０公里高度的气体分子处于电离状态，反射无线电波的Ｅ、Ｄ两电离层及极光即在其间。因为这层处在富负电荷的低空大气分子与带正电荷的外空等离子体之间，下层大气分子中的电子经常性地被上层等离子体剥离，故成为电离状态。每当太阳磁场和辐射剧烈扰动期间，比平时多几十倍的太阳风粒子流闯入，导致外空等离子层正电势剧增，原电离层厚度因此加大，并剧烈波动，而更多冲向两磁极的粒子流与低空大气形成更大电势差，在临界点，像电子整流二极管那样辉光放电，形成极光。此外，绝大部分流星也在这个高度内燃烧，其烟尘和灰烬飘散，形成夜光云。

１５０～５００公里高度内，基本上已无气体分子存在，氢、氮等大气单质原子也常常失去电子，成为等离子体，但在多数情况下仍能捕获低空逸出的游离电子，保持原子状态。因５０～５００公里高度的大气介乎分子与等离子体之间，故称为“高空原子气层”。第三层是外空等离子层，它在５００～８万公里高度之间。这层直接受到太阳紫外线和宇宙射线的穿透，并受太阳风质子、α粒子及其它高速粒子的撞击，气体保留不住自己的电子而“蒸发”为原子核态，即等离子态。这是一种极轻、更稀薄的物态，故卫星靠惯性在其中运动时感觉不到什么阻力。从空间尺度来看，这层等离子大气的厚度相当于地球半径的１２倍，它是全面考察地球大气运动不能被忽视的一部分，因它主要由原子核构成，故可称为“外空原子核层”。

二、风源在天还是在地？

一个多世纪以来，气象学已经在“热力学”、“大气流体力学”的基础上，建筑起一座完备的理论大厦，已由地面观测发展到高空卫星探测，能准确地预报风雨阴晴，似乎现代大气环流理论无懈可击，根本无须节外生枝，去别寻风源。

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〖ＴＰＫ6，＋45mm。72mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓6〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图６是现代大气环流理论的单圈环流示意图，它的基本立论如下：
１太阳辐射到地面的热能和地球自转是大气环流的动力；２太阳光强度随纬度增高而减弱，赤道、低纬地区大气所获热量大于高纬和极地；３低纬大气受热膨胀，比重减轻而浮升，至高空流向高纬；高纬高空的大气冷却，比重增大而下沉，到低空流回低纬，如此形成经向环流；４由于地球自己转，科里奥利效应使从赤道朝北极跑的大气往右偏、朝南极跑的大气往左偏，从而形成了南、北中纬的两条西风带，而赤道低纬上浮的大气因滞后于地球转速，成为东风带。总之，大气热对流是风的最初动力，叫“热成风”，地球自转是风呈纬向环流的原因，叫“地转风”，气象学通常统称为热成风原理，它的力学根据就是地面存在上升的热气流，故风之大源出于地。

然而，风源在天还是在地，是“风吹地转说”能否成立的关键，在地，则风不吹地转；在天，则热不能成风，只能选择其一。

三、“热成风”与室内气象学

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〖ＴＰＫ7，＋5８mm。７２mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓7〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图７是按真实比例画出的大气对流空间图，地球极半径６３５６公里，狭缝的宽度为５０公里，１２公里厚的对流层和３８公里厚的平流层都在这条狭缝之中，就是说，地面热气流即使冲入整个平流层，它的南北对流也只能在这条狭缝中进行。这条低矮的长廊有９９８４公里，若平均分成三段，每段也是３３２８公里，要求地球大气在这样的狭缝中作三圈对流，是不可思议的。“热成风”学说关于三圈大气对流的描述，只能在像一个房间大小的空间中进行，它对研究室内气象是适宜的，而用在地球大气运动的真实环境中，对下面的问题将无法解释。

１上层向北流的热空气与下层向南回流的冷空气之间的相向阻力怎么克服？给你同样的空间，你能模拟出这三圈环流吗？
２按热成风原理，赤道上空是地面热空气浮升的主要区域，温度应该更高。而实测结果相反，赤道对流层顶部温度约－７０℃，是对流层气温最低的一区，如果赤道热气流上浮进行热交换的话，它在赤道上空就可冷却，不用远道奔向高纬地区。
３太阳热辐射只在白天进行，而晚间便开始降温，按现赤道区域的平均风速，赤道上空的热空气还刚刚向高纬区起步，夜间就已来临，热空气冷却，便可退回原地。
４每天正午，受热膨胀的大气可以向早晚两际的空间压去，可以向四周膨胀，没有充足的理由一定要向高纬区流动。

 不少气象学家也深知热成风理论的脆弱，在给学生上课时极力回避这一原理，而用气压梯度理论来解释风的成因，即风是由高气压区的大气向低气压区流动造成的。而问题在于，为什么一些地区上空会产生高气压呢?面对这种追向，他们说高气压是由于大气的运动(风)造成的，这就制造出了风形成风的循环逻辑。其小辩焉能成为大道?

四、地转风遇到天旋风

“热成风”原理关于地球自转引起地转风的推论更与事实不符。
１若纬向风是地球自转引起的“地转风”，风的力源来自地球自转，那么全球的东风风量应远远超过西风，东风应是地球风能的主要因子。但全球积累的风能资料与此相反，西风占压倒优势。
２如果说赤道东风带是大气跟不上地球自转而产生的，那么赤道高空５０公里以上的大气会更大地落后于地球的自转，成为更加强劲的东风。但实测结果相反，这个高层以上全是西风，热成风理论预计的“地转风”在这里遇到了实际存在的“天旋风”的挑战。
３若纬向风由地转所引起，那２４３天才自转一周的金星就只能有南北热对流的经向风。但“金星８号”１９７２年在金星白天区降落后发回的资料表明，它有一个常年存在的纬向风，后来从不断发回的金星云图上，也可看出金星大气呈纬向环流。

总之，在愈来愈多的观测事实面前，“热成风”、“地旋风”的理论已无法立足，气象学界应果断抛弃它。８０年代以来，“旅行者－１号”、“旅行者－２号”对外行星进行了实地探测，气温为－１４０℃至－２００℃低温的木星、土星、天王星、海王星，普遍存在比地球更加强劲的纬向风带，“热成风”理论对此更是一筹莫展。科里奥利效应是根据高速运动的炮弹轨迹推导出来的，它不适于描述大气的运动，由此而推导出来的大气“地转偏向力”根本就不存在。因此，我们必须寻找真正的风源。

五、地球的无形履带

自１９５８年１月３１日，“探险者１号”卫星通过所携“盖革计数器”测出２２００公里高空太阳辐射中的高能粒子流之后，美国依阿华州立大学的范•艾伦等人便发现了环绕地球的两个主要辐射带，朝太阳方向最外层离地面约６４万公里，背日面则延伸到２００多万公里之外，这才是地球的最外圈层，它被命名为“范•艾伦辐射带”，或称为磁层，见图８（地球磁层纵向剖面图）。

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〖ＴＰＫ8，＋44mm。96mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓8〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

通过光谱分析与外空探测已经确知，太阳风的化学成分同日冕类似，氢原子核（即质子）占９１３％，氦原子核（α粒子）占８６％，其它元素仅占０１％，因此可把太阳风看成是太阳表面吹出的“等离子风”，地球磁场所俘等离子而形成的磁层，也就是地球的等离子气层，图９是等离子气层（磁层）的横向剖面图。


〖ＴＰＫ9，＋65mm。9６mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓9〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

由于沿Ｘ轴高速运动的太阳风等离子连续地撞击原被地球磁场俘获而静止的等离子体，这种撞击所形成的合力成为对Ｃ区等离子层的一个压力。通过非常保守的推算，太阳风对Ｃ区的压力约５３亿牛顿，这个压力使Ｃ区的等离子层远远薄于Ａ区。如果地球是静止的，Ｃ区所承受的５３亿牛顿压力，就会通过大气圈、水圈、地幔直接传到地核。然而，地球在以每小时１０万公里的高速沿Ｙ轴运动，地球每时每刻都在“逃避”这个压力，每当地球前进一步，Ｃ区就向Ｂ区移动一步，并把Ｂ区推向Ａ区，Ａ区又挤Ｄ区，Ｄ区又被前进着的地球顶向Ｃ区，这样磁层中的四区等离子体便由Ｃ→Ｂ→Ａ→Ｄ→Ｃ，作逆时针的纬向环流，因它的方向是由西向东的，故可称为“磁层等离子西风环流”。


若这个等离子西风圈同太阳风完全啮合，那它必须每天绕地球转６圈，即每４小时转一圈，才能使地轮保持在现每小时１０万公里的前进速度，它如同地球在太空中行走的无形履带，这条履带的着力点就在Ｃ区。

六、风之大源出于天

８万公里高度的等离子大气圈带正电荷，与也带正电荷的太阳风等离子流相互排斥。其中一部分斥力推动等离子层旋转，另一部分把朝太阳一面的等离子磁层压扁，并将这个压力向下传递给原子气层，原子层便跟随等离子气层自西向东环流，成为原子西风圈。现卫星探测已证实了外空等离子西风与高空原子西风的存在，见前图３。因为低空大气圈、高空稀薄大气圈是等离子圈层的载体，上层等离子西风、原子西风必然粘滞下层气圈作同向环流，这就启动了整个地球的风轮，“风”便由此而产生。可见，地球公转前进途中，侧面遇到的太阳风是整个地球风的总风源，风之大源出于天。

还需明确的是，整个地球风的风能与太阳辐射的热能没有直接的关系，无论太阳辐射的热能被云顶接收还是被地(海)面接收，它都不足以形成大气全球性的纬向环流。地球风能Ｅ只与太阳风力Ｆ和地球公转速度Ｕ成正比。即：
Ｅ＝Ｆ×Ｕ

Ｆ和Ｕ都是一个矢量，若地球退着公转，或者太阳风从背日面吹向地球，那么地球风向也将反吹，变为东风环流。这里，已完全抛开了风能问题上的热力学解释，为同“热成风”学说相区别，我把它称为“天来风”原理。

七、地球悬在风筒中

５０公里以下的大气运动动力，直接来源于上层西风的推涌，形成低空西风环流。地球就悬浮在这个低空西风风筒之中，并被西风风筒裹着由西向东旋转，图１０是西风风筒图。

〖ＴＰＫ１0，＋5４mm。8７mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１0〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图１０可见，±７０°纬度以上的地面基本与地轴相互垂直，而且处在西风风筒的中心，如同在台风中心一样，全球性西风吹不到两极圈内去，极圈内的大气便被旋转着的地面拖曳，成为极地东风环流。

当西风加速或减速、风筒轴与地转轴倾斜或上下移动时，南、北极圈上空的风筒中心就加大或减少、偏左或偏右，中心的气压增高或降低，筒心的气流上升或下沉。在筒心大气剧烈扰动的过程中，极圈上空的电离层、臭氧层、云层的层面通常被扰乱。如臭氧层被上升气流冲开或被下沉气流冲破，都会使臭氧层呈现所谓“空洞”状态。由于季风（见后季风的成因）的影响，冬末北极易出现空洞，夏末南极易出现空洞，１９９４年夏末，南极圈的臭氧层就出现了面积达２４００万平方公里的特大空洞，这便是风筒沿地转轴过多北移而造成的，它同时造成当年北半球的酷热和南半球的高寒。

当然，真正的风筒不是风桶的形状，它是不规则的椭圆球状，两极半径略大于朝太阳一面的半径。南北极圈风筒中心的存在，可以从卫星拍的极圈云图得以认证。其实，从金星高纬区发回的云图就明显看出金星极圈上空的云洞，它说明风筒是行星风场的普遍现象。
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八、东风是滞后的西风

按风源在天的说法，地球上应全都是西风，而事实上，赤道和低纬地区却常年吹的是东风，这又作何解释呢？先请看图１１。这辆车向东而停，有时速３０公里的西风从车尾吹向车头。现我们把车启动，以每小时１００公里的速度向东行驶，这时你必然发现，原从车尾吹向车
头的西风消失了，而出现每小时７０公里从车头吹向车尾的东风。其实西风并不因为这辆汽车的启动而消失，它与新出现的东风风速之和正好等于这辆车的行驶速度，即３０＋７０＝１００。


〖ＴＰＫ１１，＋47mm。91mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１１〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

现在赤道上的人同坐在这辆汽车上的人有着相同的感觉，他们只能觉察出每小时７０公里的赤道东风，丝毫感觉不出西风的存在。其实，赤道区的西风并没有消失。地球每２４小时向东旋转一圈，坐在赤道上的人跟随地球每小时向东行驶１６６９公里，这就不难算出赤道西风的风速为：１６６９－７０＝１５９９，即每小时１５９９公里。由于这个西风速度还落后于地面向东的转速，故地面西风转化为“负西风”，西风由正值变为负值，矢量换向，就成为东风了。故赤道东风原出于西风，它是滞后的西风。东风与西风本是同源的，原气象学上所谓“东风压倒西风”的现象并不存在，赤道地面低空的东风实际上已全被高空西风所覆盖。图12是地球西风风速与各纬地表向东旋转线速度的比较图。

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〖ＴＰＫ１2，＋６５mm。６５mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１2〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图中ＯＲ是地球赤道半径，长度为６３７８公里，它表示北极到赤道间地表向东旋转的线速度。其中Ｒ点表示赤道上每一点从Ｙ轴上的Ａ点出发，１小时后向东移动的距离，为１６６９公里，G点在北纬４０度区域，它与Ｙ轴的距离表示在１小时内它向东移动了１２７７公里，越向北极靠近，地表向东旋转的线速度越小，到北极为０。

ＰＱ与Ｙ轴的距离表示地面西风的风速，ＱＥ段是赤道低纬地区的西风风速，每小时约１５９９公里，Ｆ点在北纬４０度区域，西风风速降到每小时１５２９公里，到北纬７０度区降为０。比较ＯＲ和ＰＱ两线在同一纬度上的间隔，就可了解该纬度地面西风的风速。如：

０度赤道区１５９９－１６６９＝－７０公里
１５度纬区〓西风风速与地面同步，＝０公里
４０度纬区〓１５２９－１２７７＝２５２公里
７０度纬区〓西风风筒内壁与地面同步，＝０公里
９０度北极区〓０－０＝０公里
可见低空西风风速Ｗ与地表东转线速度Ｖ的差决定地面风况：
Ｗ－Ｖ＜０〓地面吹东风
Ｗ－Ｖ＞０〓地面吹西风
Ｗ－Ｖ＝０〓地面无风
这便是地面东风和西风的真实关系，是陆地和海洋上东风区、西风区、无风区产生的原因。

九、两顶风帽与三条风带

南极圈和北极圈内的大气处在西风风筒的中心，不受地球主风场的支配，在地转影响下，形成极地东风环流圈，现称它为地球的两顶风帽。三条风带是指南北１５纬度之间的一条赤道东风带，北纬１５度与７０度之间的一条北部西风带和南纬１５度与７０度之间的一条南部西风带，见图１３。

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〖ＴＰＫ１3，＋68mm。７０mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１3〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图１３中曲线ＤＢ表示各纬区的风向和风速，曲线与Ｙ轴相交处是无风带。图１３关于三条风带的划分与现代气象学是大致一致的，它已被长期观测所证实。致于有些气象学家采用10分法，增加了“赤道低气压带”、“副热带高气压带”、“副极地低气压带”。本人在南北半球都曾住过些年，高气压带里经常有低气压，低气压带里(如新加坡)有时有高气压，不知这种划分的观测依据是什么。

二战期间，驾驶美国高空轰炸机的飞行员们凭经验发现，北纬４０度上空有一时速８００公里强劲而且稳定的西风区。气象学家们经过长期的地面观测发现，美国西部旧金山一带的落基山脉上空和日本上空，有一股时速２５０公里的常年西风。这两地都在北纬４０度一带，后气象学家把北、南纬４０度区的高速常年西风称为“西风急流区”，其剖面风图如图１４。

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〖ＴＰＫ１4，＋5０mm。8６mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１4〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图１４中的西风急流并不意味着这里存在某种给风加速的特殊动力，它在整个地球西风风筒中的实际时速才１５２９公里，还没有赤道区的西风风速高。它是风筒的一个较内的圈层，越往风筒的外层，即越到高空，西风风速就越。如在１００公里高度左右的西风风速每小时高达３千多公里，那里才是真正的西风急流。


十、季风的成因

地面的三条风带是地面风筒整体的三个部分，它在整个低空西风风筒的控制之中，低空西风风筒的旋转方向又在高空西风、外空等离子西风的控制之中。由于作用于地球等离子圈层的太阳风在黄道平面之内，且方向与黄道平行，故等离子西风风筒始终与黄道平面垂直，这使地面西风风筒也与黄道平面垂直。但是，地转轴并不垂直于黄道平面，赤道与黄道平面有２３５°的夹角，见图１５。

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〖ＴＰＫ１5，＋67mm。90mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１5〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

黄道平面与赤道平面夹角的存在，使地面风筒的纬圈不与地球地面的纬圈平行，即三条风带与地球赤纬间也有一个夹角，它在春分点和秋分点达到最大值——２３５°。如在春分点，黄道太阳风由西南向东北扫过，两条西风带的实际风向便向南倾斜２３５°，为西西南风向。中间的赤道东风带因始终平行于西风带，故成东东北风向，见图１６。秋分日在与春分日相对的位置上，它的风向同春分日正好相反，西风带吹的是西西北风，东风带吹的是东东南风。地轴在春分日和秋分日之间来回偏离，真正与黄道面垂直的机会只有夏至日和冬至日两天。因此，纯正的正西风和正东风也只在这两天才出现。当然，由于在夏至与冬至日相近的时段中，西风南北偏离的分量较小，故可把夏季和冬季看成是近似的正西风风季，见图１７。

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〖ＴＰＫ１6，＋6８mm。96mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１6〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

图１７是冬至日的季风风图，向北仰的地转轴与黄道面成９０°视角。从图面上看，在南北两条西风带上，上午吹西西北风，下午吹西西南风，实际上，这种情况只有在地球本身不转的条件下才成立。地球是转动的，Ｑ点是北纬４０°正午风筒对地面的着力点，Ｑ点也是西西北风向西西南风转变的临界点，南北同等的分量在此相互抵消，成为纯正的正西风。此时，Ｑ点的地面也在向正东旋转，故正西风完全沿着４０°纬线东旋。夏至日的情况与冬至日相同，也是吹正西风。

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〖ＴＰＫ１7，＋61mm。８０mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１7〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

在前面冬至日的风图中，还不难看出，冬至日的南极风帽并没戴在南极上空，地理南极实际上在南西风带的覆盖之下，随着地球自转，风帽在绕着南极盘旋，夏至日也是如此。因此，南北极在冬夏两季天天有风，有时还有大风暴，南北两极只有在春秋两季才能“戴”上歪斜的风帽，出现微弱的极地东风环流，并伴随１２小时左右的阵风周期。

地球的东风带只有一条，随着季节的变化，它和两条西风带一起在南北方向来回移动。春季，东风带位于赤道两侧，吹东东北风；夏季，移入北回归线两侧，吹正东风；秋季，南下回到赤道两侧，吹东东南风；冬季，移往南回归线两侧，吹正东风。由于东风带定期地把海洋暖湿气流吹向大陆，使雨量剧增，人们常狭义地把它称为季风或信风。

介于东西风带之间的无风带也在±１５°纬度左右南北位移，如北无风带（即北西风带与赤道东风带的交汇带），在５月份便移到喜玛拉雅山一线的北纬３０°左右，攀登珠穆朗玛峰的运动员便选择这段无风期登山；以前被困在无风区海域的帆船，只有耐心等无风带移开之后才能脱险，无风带的季节性南北位移也是一种地球季风现象。

北纬３５°～４５°之间，春季吹西西南风，秋季吹西西北风，冬夏两季吹正西风的现象，已为多年的风向资料所证实，至今气象学家们没有弄清这种现象产生的原因。现弄清了季风的真正成因，这种现象便不言自明了。现气象权威们总把季风归因于海陆热力性质的差异，火星上没有这种海陆差异，试问，火星的季节性尘暴是什么原因引起的呢?

十一、气温、物候与季风

人们通常把气温的变化直接归因于太阳辐射，其实，太阳辐射仅直接影响“室内气温”，全球气温的真正调节器则是季风，图１８是春季季风环流图。因春分前后６个月（即从冬至到夏至）全球风向是西西南风，在整个西风环流过程中，风筒有由南向北螺旋式移进的趋势。南半球经过冬至前后的酷热，南极的寒风已变成温风。经过春季头一月西西南风的环流，南极的温风被吹到南纬４０°一带，原南纬４０°的热风被吹到赤道一线，原赤道的温风被吹到北纬40°一带，原北纬40°的寒风被吹回北极，这时北纬４０°区进入暖春，大地解冻，万物萌生。

随着夏至的来临，西西南风向继续把风筒向北旋进。此时，高寒进入南极，寒风吹入南纬４０°区，温风进入赤道，热风挤进北纬４０°区，温风涌往北极，原北极的寒风被挤向高空。此时北纬４０°区已在夏季，夏至日是热风带主流到达北回归线的时期。夏至日一过，地转轴与黄道平面反倾，全球换成西西北风向。但偏北的分量在开始的一个半月中，即在夏至到大暑期间，风向仍是近似的正西风，热风带主流在惯性作用下仍停留在北回归线区域，因此北纬４０°区达到酷热。直到立秋，西西北风的北偏角达到１５°左右，西西北风才逐渐地把热风圈驱回南下。

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〖ＴＰＫ１8，＋66mm。８５mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１8〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

夏至到冬至期间，季风调控气温的原理与以上相同，只是方向相反，它使西风风筒由北向南移动，而使北半球依次进入秋、冬。地球上的雷雨霜雪，植物出芽开花，鸟类南移北迁等物候现象，同太阳直射点的南北位移并不绝对同步，但同季风的南来北往是基本吻合的，物候与季风的联系则更为直接。

十二、远古先民的“八风”

风对生物和人类有着巨大的贡献，但也是一匹最难驾御的野马，捕之不得，驯之不从，顺之可存，逆之则亡。尤其在太阳风力极不稳定的时期，地球上的风灾也频频出现，怪风、狂风、暴风直接吹杀了无数的生命，还间接地操纵干旱、洪涝，危害人类。

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〖ＴＰＫ１9，＋５5mm。96mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓１9〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

由于风在人类生存的自然环境中操有兴衰生杀大权，远古先民对风作过很透彻的研究。在《淮南子•天文训》中，结合着２４个节气，把风分为８类，称为“八风”，立春后的４５天为条风，春分后的４５天为明庶风……冬至后４５天为广莫风，见图１９。

以上“八风”清楚地表述了季风风向的周期变化，在±４５°纬区，全年西风风向按正西、西南、正西、西北方向交替，如实线所示。在赤道、低纬东风带控制区，全年东风风向按正东、东北、正东、东南四相交替，如虚线所示。中国先民居住在北回归线附近，是东、西风带交替覆盖的区域，其风向变换正如“八风”所示，丝毫不差。正因为“八风”南北偏移，会造成气温、降水、日照、物候等气象因素的周期变化，故先民们根据“八风”来拟订耕作、
营造、祭祀等事务的年度时间表。

十三、“七天风”与月亮

长期积累的风力资料显示，地球风力曲线中有一个７天的强弱周期，气象学家称之为“７天风”。关于这种现象的原因一直没有找到答案，因为“热成风”学说根本不会导致这样的周期。其实“７天风”周期是由月亮引发的，图20是月亮与地球共同公转的轨迹。月亮绕地球一周历时２７日７时４２分１１４７秒，这是恒星月，朔望月是２９日１２时４４分２７８秒，月球质量是地球的１／８１，地月质量中心在向月面的地表以下１７０７公里处，月亮与地球的平均距离３８８４００公里。月亮与地球结伴而行，在地球公转前进途中，时而走在地球的前面，时而绕到地球的后面，这就不能不影响地球的前进速度和轨迹。

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〖ＴＰＫ２０，＋５２mm。８８mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗图〓２０〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗

在望月期间，月球离心力的方向与地球公转前冲方向相同，两力相加，地球公转前进的速度快一些；在新月期间，月球离心力的方向与地球公转前冲方向相反，两力相减，地球前进速度就慢一些，而在上、下弦时，地球保持着平均速度。这样，地球前进的速度实际上经历着“快、平、慢、平”的４个过程，每个过程经历的时间是７３８天，约等于７天。由于地球的风力Ｅ与太阳风力Ｆ和公转速度Ｕ成正比，即Ｅ＝Ｆ×Ｕ，地球公转速度Ｕ既然有一个７天的变化周期，地球风力Ｅ当然也有一个相同的７天变化周期，它表现为“强、平、弱、平”４个过程。

当然，由于地面风的动力来自于高层等离子风的间接传递，地面７天风的周期不可能与朔望周期同时同步，受地形、季风、气旋等因素的影响，７天风也不是随时随处都会出现，它是地月关系所表现出来的一种恒定、长期的阵风现象。

十四、风带的纽结——台风

南、北纬１５°区是东风带与西风带的交汇区，它在春秋两季是无风区。但由于太阳风直吹点也在南北回归线之间来回移动，东、西风带交汇区夏季就会北移，冬季则会南移。在南北位移过程中，大陆地形和山脉不断变换对海面风向的导引，使海面上空４公里厚度的风带时而靠紧，时而拉开，时而偏南，时而偏北。这就容易使两条相互靠近、方向相反的风带产生纽结，扭在一处，形成气旋，小的气旋就是旋风、龙卷风，大的气旋便是飓风、台风。由于东南亚半岛山脉和云贵、青藏高原，对太平洋赤道东风带的阻隔和导引，菲律宾以东洋面便经常形成台风。由于墨西哥马德雷山脉和美国西部山脉对大西洋赤道东风带的导引，美国佛罗里达半岛以东洋面也常有飓风生成，南半球１５°纬度的洋面也产生类似气旋。气旋有顺时针旋、逆时针旋，向内旋、向外旋，高压旋、低压旋之分，每一种气旋都由当时当地的具体情况来决定。一般情况下，东、西风相合相挤产生高压气旋，两风相吸相拉产生低压气旋。既然东、西风带之间的相互挤搓、扭抱是台风产生的根源，也只有台风才能解开这两条风带的纽结。

十五、台风为什么总是在北纬１５°生成？
地球上的台风大多数都在１５°纬度区域生成，在３０°纬度区域内消失。太阳黑子最初总是在±４０°纬区生成，然后在±５°纬区消失。木星的大红斑总是在２５°纬区移动，而金星云图上看不出有台风气旋的迹象。大自然是坦诚的，它们在共同表述着旋涡与纬度之间的真实关系。以台风（含大西洋飓风、印度洋旋风）为例，气旋生成的纬度Ｑ与西风风筒的平均风速Ｗ和地表平均东旋的线速度Ｖ构成以下关系式：
Ｑ＝（Ｖ－Ｗ）＋３０°

该式反映着以下三种情况：
１当Ｖ＝Ｗ时，Ｑ＝３０°。此时意味着西风风筒的平均风速与地表平均转速一致，西风在地表扫过的面积与东风扫过的面积相等，东、西风交汇带便在３０°纬区，台风也就最先在３０°纬区生成。

２当Ｖ＜Ｗ时，Ｑ＜３０°。此时地表转速小于西风风速，西风幅面拉宽，东风幅面变窄，东、西风交汇带向赤道逼近，台风生成区域的纬度就会低于３０°。如现地表的平均转速Ｖ受潮汐阻力影响，低于西风风速Ｗ，使（Ｖ－Ｗ）的值等于－１５，因而台风生成区域Ｑ为：Ｑ＝－１５＋３０°＝１５°，这就是地球台风大多在１５°纬度区域生成的原因。

金星２４３天才反转一周，近似于停转，Ｖ本身已是负值，加上它表面强劲的西风，－Ｖ－Ｗ的值已大于－３０，因而金星气旋生成的区域应为：Ｑ＝－３０＋３０°＝０°。这表明金星气旋的生成点已在赤道０°处消失，整个球面全是西风，没有东、西风交汇带，故没有台风生成的条件，这已被现拍到的大量金星云图所证实。

３当Ｖ＞Ｗ时，Ｑ＞３０°。假如地球赤道区向东旋转的线速度每小时再快１０００公里，这时地面上的全部西风Ｗ将跟不上地球东旋的速度Ｖ，地表全被东风所覆盖，Ｖ－Ｗ的值会大于６０，Ｑ值将大于９０°，东、西风交汇带会向南北两极逼近，直至在极区消失，从而也不会有台风生成。

以上可见，地球台风生成区域选择在１５°纬区不是任意的，也不是永恒的，若地转速度或西风风速发生变化，台风生成区域也将随之变化。若把前面的公式调整为：Ｑ＝Ｋ（Ｖ－Ｗ）＋３０°，Ｋ值为比例常数，结合行星气旋与恒星黑子出现的纬区来调整Ｋ值，就可大致推断出它们表层与里层的旋转速度。

以上只是部分摘录，总一句话，是太阳风与地球绕太阳的高速公转引起了地球上的大气环流，叶老从美国带回的那套东西已经成为科学垃圾，也即将被美国人自己所淘汰，我的东西虽然很不学问，但对风形成原理的解释是完全正确的，可以经得起实验与历史的检验。望有志与此的同学多下心力。2004.9.8. 雷元星