第四章第四节大气环流

• 环流强度也有变化（冬季增强，夏季减弱），甚至不同经度上的瞬时经圈环
流也有差异。
第四章第四节大气环流
三圈环流的形成过程-北半球
1，赤道暖空气上升，在气压梯度力作用下，由赤道上空向北（南风）， 受地转偏向力影响，由南风逐渐右偏成西南风，到30°N附近上空偏 转成了西风，使气流不能继续北流，而变成自西向东运动。
第四章第四节大气环流
纬向风带的出现，阻挡着经向气流的逾越，引起某些地区空气 质量的辐合和辐散，形成和维持一些地区的高压带或 低压带。
全球气压水平分布在热力和动力因子作用下，呈现出规则 的纬向带状分布。 高低气压带交互排列（图4.34）。
气压带是经圈环流形成的必需条件。 因而说，地球自转是全球大气环流 形成和维持的重要因子。
第四章第四节大气环流
• 不同尺度环流系统间既有区别，又有联系，相互作用、相互补充，
共同构成了大气环流总体。 • 大尺度的运动系统最为稳定，并可作为其他运动系统基础。
大气环流是指大范围的大气运动状态。其水平范围达数 千千米，垂直尺度在10 千米以上，时间尺度在1—2 日以上。
– 大气环流反映了大气运动的基本状态，并孕育和制约着较小 规模的气流运动。
• 地球表面是一个性质不均匀的复杂的下垫面：海 洋、陆地，陆地上又有高山峻岭、低地平原、广 大沙漠以及极地冷源，。
• 对大气环流的影响：海陆间热力差异造成的冷热 源分布、山脉的机械阻滞作用----热力和动力因素。
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• 海洋与陆地
夏季，陆地为热源，海洋为相对冷源；冬季相反。
这种冷热源分布直接影响到海陆间的气压分布，使完整的纬向气压带分裂成 一个个闭合的高压和低压。
第四章第四节大气环流
南半球同样存 在着低纬、 中纬、高纬 三个环流圈。
近地面，全球 共形成了7 个气压带、 6个风带。
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气压带、风带
• 极地高气压带 • 极地东风带 • 副极地低气压带 • 西风带 • 副热带高气压带 • 信风带 • 赤道低气压带
第四章第四节大气环流
（三）地表性质作用
4，近地面，从副热带高气压向北流的一支气流，在地转偏向力的作用 下逐渐右偏成西南风即盛行西风。
第四章第四节大气环流
三圈环流的形成过程------续
5，从极地高气压带向南流的气流（北风）在地转偏向力影响下 逐渐向右偏形成东北风，即极地东风。
6，较暖的盛行西风与寒冷的极地东风在60°N附近相遇，形成锋 面（极锋）。
– 大尺度环流是各种不同尺度的天气系统发生、发展和移动的
背景条件，是各种规模系统形成和发展的基础。
第四章第四节大气环流
一、大气环流的形成的主要因素
(一)太阳辐射的作用 (二)地球自转作用 (三)地表性质的作用 (四)地面的摩擦作用
第四章第四节大气环流
（一）太阳辐射作用
单圈环流-----动力来自太阳
第四章第四节大气环流
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三圈环流 状
态
• ①低纬环流圈，是一 个直接热力环流圈（正 环流圈），哈得莱环 流圈。 • ②中纬环流圈，是间 接热力环流圈（逆环流 圈），费雷尔环流圈。
• ③高纬环流圈，极地环流圈，也是一个直接热力环流圈，是三个 环流圈中环流强度最弱的一个。
• 经向环流圈都有季节性移动。在北半球，夏季时向北移，冬季时向南移。
辐射对大气的加热
在偏转力的作用下，理想的单一 的经圈环流，既不能生成也难以维持
第四章第四节大气环流
(二) 地球自转作用
地球自转产生的偏转力迫使运动空气的方向偏离气压梯 度力方向。
在北半球：气流向右偏转，结果使热力环流圈中自赤道 高空流向极地的气流，随纬度增高，偏转程度增大，逐渐 变成与纬圈相平行的西风。 自极地低空流向赤道的气流偏转成东风，而不能迳直到达 赤道。
2，赤道上空，西南气流在30°N附近上空堆积，产生下沉气流，使近地 面气压升高，形成副热带高压带。
3，副热带高压带近地面，在气压梯度力作用下，大气由向南北流出。 向南的一支流向赤道低压，在地转偏向力影响下，由北风逐渐右偏 成东北风，称为东北信风
– 东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升，在赤道与副热带 之间形成了低纬环流圈。
夏季时，温度场相反，大陆东岸为温度脊，大陆西岸为温度槽。
根据热成风原理，与温度场相适应的高空气压场则是，冬季大陆东岸出现低压 槽，西岸出现高压脊，夏季时相反。 海陆东西相间分布对高空环流形势第的四章建第立四节和大气变环化流 有明显影响。
地形起伏，尤其是大范围的高原和高大山脉
影响包括动力作用和热力作用两个方面: 1. 大规模气流爬越高原和高山时，在迎风侧受阻，造成空气质量
第四节 大气环流
大气运动状况甚为复杂，不仅运动形态繁多，而且运动 的规模、活动的时间、演变的过程也各不相同。 大尺度环流系统: 水平尺度在2000公里以上，时间尺度在一周左右 的大规模大气运动系统; 中间(或天气)尺度环流系统: 水平空间尺度在2000-200公里，时间 尺度在2-3天左右的系统； 中尺度环流系统: 水平尺度在200-2公里，时间尺度在一天左右的 系统； 小尺度环流系统: 水平空间尺度在2公里以下，时间尺度只有几小 时或更短时间的系统。
辐合，形成高压脊；在高山背风侧，利于空气辐散，形成低压 槽。
东亚沿岸和北美东岸冬半年的高空大槽: 海陆温差 + 西风气流爬越青 藏高原和落基山的动力减压；
冬--夏，海、陆间的热力差异引起的气压梯度驱动着海陆间的大气流动 这种随季节而转换的环流是季风形成的重要因素。
第四章第四节大气环流
北半球，冬季，大陆是冷源， 纬向西风气流流经大陆时， 气流温度逐渐降低，直到大 陆东岸降到最低，气流东流 入海后，因海洋是热源，气 温不断升温，直到海洋东缘 温度升到最高。 即：大陆东岸成为温度槽， 大陆西岸形成温度脊。
– 暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上，形成了副极地上升气流。上 升气流到高空，又分别流向南北，向南的一支气流在副热带地区下沉， 于是在副热带地区与副极地地区之间构成中纬度环流圈;
7，向北的一支气流在北极地区下沉,是在副极地地区与极地之 间构成了高纬度环流圈。
8，由于副极地上升气流到高空便向南北流出,使近地面的气压 降低, 成了副极地低气压带