专题三圈环流天气系统和气候

三圈环流与天气系统专题

一基本点

（一）气压高低

1 气压：单位面积空气柱子的重量。同一垂直方向上，气压值随高度增加而降低。

2 高、低气压“高”、“低”比较的前提条件是都在同一海拔高度上。近地面，一般气温高气压值低，气温低气压值高。近地面和高空的高、低气压正好相反。

3 受气温变化（海陆比热的差异）的影响，大陆上（较海洋）夏季气压偏低，冬季气压偏高，气温和气压的年较差大。

4 高、低气压的形成原因有两种：一是热力原因（如赤道低压、极地高压、热低压、冷高压等），另一是动力原因，由大气运动造成（如副热带高压、副极地低压等）。

5 太阳辐射是大气运动的原动力。太阳辐射高低纬度的差异引起的热量差异，是形成大气运动的根本原因。

6 万能公式：上升气流＝＝近地面低气压＝＝阴雨天气

下沉气流＝＝近地面高气压＝＝晴燥天气

（二）风力和风向

1 风力（即风速）与水平气压梯度（气压差/距离）呈正相关，与地面摩擦系数呈负相关。

2 气压场中的空气质点，一般受到三个力的作用：水平气压梯度力（垂直于等压线，高压指向低压）、地转偏向力（北半球垂直于风向右偏，南半球垂直于风向左偏。随纬度增高而变大。只改变风向，不能改变风速）、摩擦力（与风向方向相反。不仅能改变风向，还可以减小风速）。

3 风向即风吹来的方向。受地转偏向力影响，风向相对于水平气压梯度力北半球右偏，南半球左偏。在高空，摩擦力可以忽略不计，风向偏转90度，最终与等压线平行；在近地面，风向偏转角度小于90度，最终斜穿等压线，指向低气压。

4 摩擦力大，风速小，风向偏转角度小，与等压线夹角大。反之亦然。

（三）热力环流与大气环流

1 热力环流－地面冷热不均引起的大气运动。例如一般的空气对流运动、海陆风、山谷风以及城市热岛环流。

2 三圈环流：熟悉三圈环流的形成过程；了解气压带和风带的位置和名称，性质

及其季节移动（大致1月前后南移，7月前后北移）；理解气压带风带的分布和移动对各地气候成因的影响。

3 季风环流：熟悉东亚、东南亚、南亚地区季风的风向、性质、成因。

（四）天气系统

1 天气是指大气的短期综合状况。主要的天气系统有锋面、气旋与反气旋。 冷

锋 慢行冷锋

云层增厚，出现雨雪天气，风较大 冷锋过境后，天气转晴，气温降低，气压升高 快行冷锋 狂风暴雨 我国北方夏季的暴雨天气 大风降温或沙暴（干燥）

我国北方，冬春季节的寒潮大风或沙

尘暴天气 暖 锋 云层增厚连续性降水 暖锋过境后，雨过天晴，气温升高，

气压降低

准静止锋 阴雨连绵 ①6月上旬－7月中旬，江淮地区的梅

雨天气

②冬半年云贵高原东部，贵阳一侧出

现阴雨冷湿

天气，昆明一侧为暖气团控制，温和

晴朗

气旋反气旋

气压系统低气压高气压

气流方向垂直方

向

上升下沉

水平

方向

北半球--逆时针辐合

南半球—顺时针辐合

北半球--顺时针辐散

南半球--逆时针辐散

天气

中心云层增厚，形成阴雨天气天气晴朗

对我

国

的影响

夏秋季节，影响我国东南

沿海地区的台风就是热带

气旋强烈发展的一种形式

夏季：长江流域的炎热干燥的伏

旱天气—西太平洋副热带

高压脊

冬季：寒冷干燥的天气—蒙古高

压

2低压槽部位气流辐合，而高压脊部位气流辐散，故锋面总是出现在低压槽内。锋面两侧气温差别较大，故锋线附近等温线比较密集。

（五）等压线分析

1 等压线形态：

低气压——等压线闭合，中心气压比四周气压低；低压槽――低气压延伸出来的狭长区域，等压线向高值方向弯曲。受气旋或锋面影响，盛行上升气流，一般出现阴雨天气。

高气压——等压线闭合，中心气压比四周气压高；高压脊——高气压延伸出来的狭长区域，等压线向低值方向弯曲。受反气旋影响，盛行下沉气流，一般出现晴燥天气，易出现逆温现象。

鞍部——两个低压和两个高压交汇处，其气压值比高压中心低，比低压中心高

2等压线密集——气压梯度大――风力大；等压线稀疏——气压梯度小——风力小。

3 天气判定：首先判断南北半球和季节，根据气压形势判断受哪些天气系统影响，各地风向与风力如何，推测天气系统的移动方向，并且考虑地形的影响。

详解三圈环流，季风环流

大气时刻不停地运动着，运动的形式和规模复杂多样，既有尺度很小的局地性运动，像

上节课我们所学内容可以说是小尺度的大气运动，也有规模很大的全球性运动。那么，全球

性的大气运动又是怎么样运动？这就是今天这节课我们要学习的内容。

[教师] 具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。大气环流是大气运动的一

种主要形式，它使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽得到交换，调整了全球的水热分布，

对全球的热量平衡和水量平衡有重要作用，也是各地天气变化和气候形成的重要因素。本节

课主要讲述最具典型意义的环流形式：三圈环流。

一、三圈环流

[教师]我们前面已经学过冷热不均引起空气运动。那从理

想状态上来讲，我们地球最冷和最热的地方是在哪呢？

[学生回答]赤道 极地

[教师] 对。在假设大气是在均匀的地球表面上运动的，

而且不考虑地球自转的影响，此时，引起大气运动的因素

是高低纬度间的受热不均。因而在终年炎热的赤道地区，大气受热膨胀上升；在终年严寒的两极地区，大气冷却收缩下沉。这样，在高空，赤道形成高气压，气压梯度力的方向指向极地，大气由

赤道上空流向两极上空。在近面，赤道地区形成低气压，两极形成高气压，气压梯度力的方

向指向赤道，大气由两极流回赤道。因此，在北半球，赤道和极地之间形成了单圈闭合环流。

如上图。

1单圈环流

[教师] 但实际上赤道与极地间的这种闭合环流是不存在的，因为地球时刻不停地自转着，

大气一开始运动，马上就受到地转偏向力的影响，从而形成了三圈环流。

2.三圈环流

由于地球时刻不停地自西向东自转着，此时仍然假设地表性质均一，则引起大气运动的

因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力。以北半球为例，说明此时大气运动情况。

赤道地区上升的暖空气(画箭头①)，在气压梯度力作用下，由赤道上空向北流向北极上

空(南风)，受地转偏向力影响，由南风逐渐偏转成西南风(画箭头②)，到30°N 附近上空时，

风向偏转到与等压线平行，变成了西风。这样气流就不能继续向北流向北极，而是变成自西

向东运动了。由于赤道地区上空的空气源源不断地流过来，又不能继续北进，便在30°N

附近上空堆积，空气密度加大产生下沉气流(画箭头③)，这样使得低空气压增高，形成副热

带高气压带。在低空，气压梯度力的方向是由副高指向赤道低气压带，大气在向南流动过程

中逐渐向右偏转，形成了东北信风(画箭头④)。这样在赤道与30°N 之间形成一个低纬度环流

圈。

赤道与极地间

的闭合环流图