风是怎么形成的？

如果空气随着地球旋转，为什么会有风？风一定是流动的空气。似乎风在移动，也许这是因为当地球在空气中不停地旋转时，空气并不移动。

不幸的是，这个假设是错误的。

地球运动的方向是从西向东，这就是为什么观察太空中的物体似乎是从东向西运动。这就像看着人们在飞驰的火车上行走。火车在向前行驶，而地面上的人在向后走。在赤道位置，地球的旋转速度是每小时1600公里，方向是从西向东，而在赤道两侧的南极和北极之间，地球以较小的半径旋转，因此该区域的旋转速度低于上述值(而在南极和北极根本没有运动)。如果我们假设当地球旋转时，空气根本不动，那么我们可以感觉到赤道上方有一股定向的风，风速为每小时1600公里。风向是从东向西，而在赤道两侧，风力会有所减弱。显然，这是不现实的。因此，风不是由地球的旋转形成的。

哥伦布在1492年穿越大西洋时发现了定向风(现在称为信风)。方向是从东方来的，这使他顺风航行。当他回家时，他正向北航行，这时他发现信风正从西方吹来。这一发现非常重要。在此之前，西方航海家认为风的产生、停止和方向完全取决于上帝的意志。自哥伦布以来，人们越来越清楚地发现风是有规律的，这对海上贸易极为有利(这就是为什么人们称之为贸易风)。那时，人们不明白为什么风经常刮。

这个问题的答案最早出现在1686年。英国科学家埃德蒙.哈雷认为，如果大气被加热到相同的温度，地球表面的空气基本上是静止的，更不用说刮风了。然而，阳光直射区的气温比北部和南部地区高得多。高温下的空气会不断膨胀，变得非常轻，并上升到高空。此时，来自北部和南部地区的冷空气将填补真空。正是冷空气的入侵形成了“信风”。一些人曾经认为冷空气直接来自北方或南方，但事实并非如此。赤道以北的信风来自东北，赤道以南的信风来自东南。

当时，哈雷没能解释这一现象。到1735年，英国律师乔治·海得拉巴对这一现象做出了正确的分析:与赤道上方的空气相比，来自北方的冷空气以较慢的速度随地球旋转。当冷空气南下时，它在东西方向的移动速度保持不变。这个速度低于冷空气从西向东的旋转速度。结果，人们会误认为风来自东北。同样，人们会认为来自赤道南部的风似乎来自东南部。

相反，当赤道上方的空气*吹向北方时，它在东西方向的运动速度高于地球的旋转速度，所以看起来好像风是从西方吹来的，从而形成了一个“西风带”。

这一理论后来在1835年被法国物理学家古斯帕德·吉克斯塔夫·让-科利斯通过数学计算证实。到目前为止，人们已经知道风向来自地球不同地方不同的转速差异。这个结论叫做科里奥利效应。这种效应可以形成不同强度的“气旋”、“风暴”、“飓风”和“龙卷风”。风非常重要。它是地球的空调。它的功能是分散地球上的热量，使热带地区不像想象中那么热，寒冷地区不像想象中那么冷。随着温度的上升，海洋中的水蒸气带走了一些水。一旦温度下降，水就会以雨的形式落到地面。水被土地吸收，这使得土地上的生命充满活力。

如果我们充分理解这些支配空气和风的运动的规律，我们就能准确地预测天气，包括温度的变化、雨和风暴的形成以及其他天气条件。问题是这些定律太复杂了，我们仍然无法做出令人满意的天气预报。

事实上，人类仍然无法准确地预测天气，因为他们无法准确地确定不同地区天气的初始状态，有时一些微小的变化也会造成巨大的后果。这种现象被人们称为“紊乱”。此外，相当多的自然现象显然具有这一特征，这使得我们不可能预测它们。这是科学领域的遗憾，也是人类知识的局限造成的。然而，我们至少在研究过程中发现了局限性。