解答专家
克里斯·韦斯（Chris Weiss）
美国得克萨斯理工大学大气科学专业助理教授
简单地说，风是空气分子的运动。要理解风的成因，先要弄清两个关键的概念：空气和气压。空气的构成包括：氮气（占空气总体积的78％）、氧气（约占总体积的21％）、水蒸气（在地表附近约占总体积的1％至4％）和其他微量成分。每一次呼吸，我们吸入的空气都包含着上述比例的各种分子。而在地面附近，每立方英寸（1英寸约等于2.54厘米）的空气约含有1020个分子。
所有空气分子以极快的速度移动着，它们与其他空气分子及所有地面附近的物体迅速碰撞。气压可以定义为：空气分子在一定面积上施加的压力大小。一般而言，某个区域的空气分子越多，这个区域的气压就越大。而风是气压梯度力作用的结果。在特定水平距离，气压的变化使得空气分子从气压较高的区域涌向气压较低的区域。我们所感受到的风就源于所有尺度上的此类水平压差。
大部分显示在气象图上的高压带和低压带，形成的只是平日里的微风。而产生微风所需的气压差只是大气总压力的1％，这种气压变化在许多区域范围内都会出现。相对而言，强风暴源于更大、更集中的气压区域性变化。龙卷风就是不错的例子。2003年6月，美国应用研究联合公司的蒂姆·萨马拉斯（Tim Samaras）在南达科他州曼彻斯特市附近一场F4级（毁灭性的）龙卷风的直接路径上放置了一个科学探测器，他发现该龙卷风半径范围上的气压与总的大气压相比下降了10％。气压变化的程度之大以及发生的距离之短，解释了龙卷风为何极具毁坏性。它出现时，空气分子很快地向龙卷风中心的低压区汇聚，该区域空气中包含的水分凝结，形成可见的“漏斗云柱”现象。
◎译者：徐彬
