1 第一讲、大气环流
大气环流PPT课件 人教版
(1)考虑A:高低纬间热量差异 ----单圈环流
90N 60N 30N 0
(2)考虑A、B----高低纬间热量不均,地转偏向力 ----三圈环流
高纬环流
10 6
5
极地高压带 极地东风带
中纬环流
9 3 7
8
副极地低压带 中纬西风带 副热带高压带 4 东北信风带
低纬环流
2 1
赤道低压带
地球上的气压带和风带
3、大气环流的作用
大气环流使高低纬度之间,海陆之间的热量 和水汽得到交换,促进了地球上的热量平衡和水
平衡;同时对天气和气候有很大影响。
大气环流对气候的影响
分布 风带 00--300 信 风
----是指气压带和风带对气候的影响
成 因 属性 副热带高压指向赤道低压 干燥
300--600 中纬西风 副热带高压指向副极地低压 温湿
600--900 极地东风 极地高压指向副极地低压 冷干
分布
气压带
成因特征
气流 属性
00附近 赤道低气压带 热力原因热低压 上升 湿热
300附近 副热带高气压带 动力原因热高压 下沉 干热
600附近 副极地低气压带 动力原因冷低压 上升 温湿 900附近 极地高气压带 热力原因冷高压 下沉 冷干
1月——北半球冬季、南半球夏季
(4)考虑A、B、C、D----高低纬间热量不均; 地转偏向力;太阳直射点位置的移动; 海陆热力性质差异
----气压带断裂成单个的高低气压中心 一月
冰岛 低压
西伯利亚高压 副 蒙古 极 -地 低 气 压 带
冬
阿留申 低压
60N
大 西 洋
太
亚欧大陆
夏
平 洋
夏威夷 高压
大气环流课件PPT课件
2.4 全球性大气环流
单圈环流(理想状态)
大气环流
低纬环流
三圈环流
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中纬环流 高纬环流
海陆分布对大气环流的影响
全
球
性
大
气
环 流
季风环流
1、大气环流的概念和作用
全球性的有规律的大气运动
2、影响大气环流形成的因素
A
B
C
D
高低纬间 热量差异
地转 偏向力
太阳直射点 的南北移动
海陆热力 性质差异
单圈环流 三圈环流
在航海路线上,为了确保安全,常选择稳定的信 风带航线,而不走多风暴的西风带航线,所以很早以来
信风就有“贸易风”之称。
极地高压带
(3)考虑A、B、C----高低纬间质量不均;地转偏向力; 太阳直射点位置的移动
夏至日
春/秋分日
冬至日
66°34´N
23°26´N 0° 23°26´S
66°34´S
补充知识
何为“贸易风”
在中纬度地区来自高纬的冷空气和来自低纬的热 空气交汇,使得西风带很不稳定,出现波动,还经常有 锋面和气旋活动,形成西风带不稳定的天气,尤其是海 洋上多风暴天气。
----三圈环流
高纬环流 10
5
中纬环流 9 8 6 37
低纬环流 2 4
1
副极地低压带 副热带高压带
赤道低压带
极地高压带 极地东风带 中纬西风带 东北信风带
地球上的气压带和风带
极地高压带
极地东风
中 东
副极地低压带
纬
西
风
副热带高压带
北信 风
赤道低压带
东
南
信
大气环流动画课件
03
大气环流的观测与模拟
大气环流的观测方法
卫星遥感观测
利用卫星轨道高度上的探测器, 对地球大气进行红外、微波等频 段的辐射测量,获取大气的温度、
湿度、压力和风速等信息。
地面观测
在地面设立气象观测站,通过常 规的气象仪器,如温度计、湿度 计、气压计和风速计等,对大气 的温度、湿度、气压和风向等进
行观测。
02
太阳辐射
地球自转
03 地球表面地形地貌
大气运动的平衡状态
热平衡
地转平衡
准定常状态
大气运动的稳定性
热力稳定性
准定常稳定性
如果大气的温度梯度与水汽压梯度相 同,则大气是热力稳定的;如果不同, 则是不稳定的。
在大气运动的长期演变过程中,某些 状态会相对稳定,称为准定常稳定性。
动力学稳定性
如果大气的运动速度与地球自转角速 度呈线性关系,则大气是动力学稳定 的;否则是不稳定的。
ENSO循环
厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球气候产生显著影响,导致温度和降 水异常。
季风环流
季风环流的强弱和路径变化影响亚洲地区的水资源和气候。
平流层环流
平流层环流对臭氧层和气候变化有重要影响。
大气环流对气候变化的预测
模型预测
01
数据监测
02
影响评估
03
05
大气环流与人类活动的关系
人类活动对大气环流的影响
飞机观测
利用飞机携带的探测仪器,在特 定高度上对大气进行直接探测, 获取温度、湿度、压力和风速等
数据。
大气环流的模拟方法
数值模拟
统计模拟 物理模型模拟
大气环流模型的验证
数据对比 交叉验证 敏感性分析
04
第1讲 大气环流基本特征
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三、影响大气环流的基本因子
1. 太阳辐射能南北分布不均—大气运动原 动力
2. 地球自转的作用 3. 海陆和地形热力、动力作用 4. 摩擦作用 5. 大气本身的性质
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大气本身的特征
可压缩性、连续性、流动性、大气的尺度特征
大气运动的内部依据
大气水平尺度》垂直尺度
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海平面气压场年循环变化
大陆上半永久活动中心随季节更替。冬季 冷高压,夏季热低压。
洋面上永久性活动中心的强度、位置随季 节变化。副热带高压冬季弱,南退,夏季 强,北进。
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侯平均海平面气压的季节变化(1979-1995)
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大气环流的基本特征
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中高纬度500百帕上空绕极西风带
一月500佰帕平均高度场(1948-2000年)
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七月500佰平均帕高度场(1948-2000年)
14
冬:中高中纬高基纬本基的本纬的向纬西向风西气风流气上流叠上加叠有加波有动波,动即槽脊,西 风带,上中有高三纬槽基三本脊的:纬冬向季西有风三气个流槽上脊叠,加三有个波槽分别是东 亚大动槽,(即最槽深脊),1西40风E;带北上美有大三槽槽7三0-脊8:0W冬;季欧洲浅槽。
4
2020/6/2052020/6/ Nhomakorabea06
单圈环流模式
英国科学家哈得莱 (George Hadley, 1685-1744)于1735年 首先提出地球大气的热输 送模型。
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三圈环流模式
大气环流讲解
大气环流讲解
大气环流是指地球大气系统中,全球范围内的空气运动和变化。
它是地球气候系统中最重要的组成部分之一,影响着全球气候、天气和环境。
大气环流主要由两个因素驱动:地球自转和太阳辐射。
地球自转使得地球表面的空气受到离心力的作用而形成了大规模的环流。
太阳辐射则是大气环流的主要能量来源,它使得大气中的空气被加热,从而产生了温度差异和气压差异,进而引起了空气的运动。
大气环流可以分为两个主要的循环系统:赤道低压带和极地高压带之间的“热带环流”和两极之间的“极地环流”。
热带环流主要由三个大规模的气旋系统组成:南半球的南太平洋高压、北半球的白令海低压和非洲西南部的南大西洋高压。
这些气旋系统在赤道附近形成了一个低压带,使得热带地区的空气不断上升,形成了一片高空的平流层。
这些上升的空气在高空冷却后向两侧流动,形成了北半球和南半球的贝图尔杆。
极地环流则是由极地高压和赤道低压带之间的温度差异引起的。
极地高压区域的空气非常冷,而赤道低压带附近的空气则比较暖,这种温度差异使得空气不断从高纬度向低纬度流动。
这种
流动被称为“泊松流”,它在高纬度形成了一个环绕极地的风带。
除了这些主要的循环系统外,大气环流还包括一些局部的环流系统,如季风环流、海洋风、山谷风等。
这些局部环流系统通常是由地形、海陆分布、季节等因素所驱动。
总之,大气环流是一个复杂而又重要的地球系统,它对全球气候、天气和环境都有着至关重要的影响。
了解大气环流的基本原理,可以帮助我们更好地理解和预测天气和气候变化,从而更好地保护我们的家园。
高中地理课件:大气环流
社会和经济效益
了解大气环流模式可帮助 决策者更好地规划城市建 设、农业生产和经济发展。
结论
大气环流是地球气候变化和自然灾害的重要影响因素,也是人类社会和经济 发展的重要影响因素。
大气流的特征
1
风向和风速
大气环流决定了风的方向和速度,具体取决于地理条件和气候区域。
2
湿度和降水
不同的大气环流模式会导致不同的湿度和降水分布,影响地区的水资源和农业。
大气环流的影响
气候
大气环流直接影响地球的 气候模式,包括温度、降 水量和季节性变化。
自然灾害
不正常的大气环流模式可 能导致极端天气事件,如 飓风、洪水和干旱。
赤道西风带和极地东风带的形成
热带低压带和副热带高压带之间的气流转向,形成赤道西风带和极地东风带。
大气环流的分类
总循环和局部循环
总循环指大气环流的全球性模式,而局部循环指特定地区的气流模式,如海陆风和季风。
海陆风和季风
海陆风是海岸地区由海陆温度差异引起的气流,而季风是由陆地和海洋季节性变化导致的大 规模风系统。
高中地理课件:大气环流
# 高中地理课件:大气环流 ## 概述 - 大气环流的定义 - 大气环流的意义
大气环流的形成
1
地球自转和赤道高温区的形成
地球自转导致赤道地带接收更多阳光和热量,形成高温区。
2
热带低压带和副热带高压带的形成
赤道高温区的热气上升,形成低气压,而副热带地区的下沉气流则形成高气压。
3
大气环流概念
大气环流概念
大气环流是指大气系统中不同地区之间的气流运动。
这些气流可以在全球范围内不断地移动和交换气体、热量和水分,并且对全球气候和天气的变化产生着重要影响。
大气环流的形成与多种因素有关,其中包括太阳辐射、地球自转、地球表面的温度差异、水蒸气、海洋和陆地的地形等。
这些因素共同作用,导致了大气层内的气流运动。
大气环流可以被分为三个主要的环流带:赤道低压带、中纬度带和极地高压带。
赤道地区的气流受到热带太阳辐射的影响,导致气流向上升,并形成赤道低压带。
中纬度带的气流则是由于温暖的空气向北极方向移动,与来自南方的冷空气发生碰撞,形成中纬度带。
而极地高压带则是由于极地地区的空气向下降落形成的。
大气环流的运动方式有两种:水平运动和垂直运动。
水平运动是指气流在地球表面上的移动,通常由于地形、温度和水汽等因素影响而形成。
垂直运动则是指气流在高度上的移动,通常由于大气压力差异和温度差异引起。
在全球气候变化的背景下,大气环流的变化对全球气候和天气产生着越来越大的影响。
科学家们正在不断研究大气环流的运动规律,以更好地理解气候变化和天气预报,并为应对气候变化提供更多的科学依据。
- 1 -。
大气环流概论_第1章绪论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要工作:
Eady (1950)、Charney (1959) 指出大型涡旋符合
斜压稳定度理论(斜压不稳定性,涡旋由 u 、L 决
定);
z
Lorenz (1969) 通过动力方程求出接近中纬大型涡
旋实际的解,并模拟出其主要特征。
近期研究工作(20世纪80’s以来):
大气环流概论
2014年9月
绪
论
一 ,大气环流与大气环流学 二,大气环流学的发展简史
三,大气环流学的研究方法
四 ,‘大气环流概论’课程内容
一 ,大气环流与大气环流学
大气环流是什么? 一般是指大范围大气运动现象。水平尺度 10 3km 以上,垂直尺度10km以上,时间尺度1~2日以上。 其他观点 大气环流学是什么? 大气科学的一个分支。研究行星尺度大气运动的 基本状态,讨论它们的形成原因和维持机制。
1、单圈环流阶段(1686—1836)
观测基础:
航海发现低纬三大洋上存在信风。
主要工作:
Halley(1686)对信风成因的说明; Hadley(1735)给出子午面上单圈环流和地面东、
西风带分布。
图1.1(1735)
2、三圈环流阶段(1837—1887)
观测基础:
中纬地面西风具有向极漂流倾向,而不是Hadley 给 出的向赤道漂流。
Rossby (1941,1947)给出中纬长波理论。
J.Bjerknes(1948)、 Priestley(1949)、Starr(1948)计算证实Jeffreys ,发
现‘负粘性’,确立大型涡旋作用。
图1.5(1837)
4、阐明大型涡旋成因阶段(1948-1970's)
大气环流PPT课件 人教版
夏威夷 高压
60N 30°N
夏
10--5月:东北风 5--10月:西南风
3、大气环流的作用
大气环流使高低纬度之间,海陆之间的热量 和水汽得到交换,促进了地球上的热量平衡和水 平衡;同时对天气和气候有很大影响。
大气环流对气候的影响
----是指气压带和风带对气候的影响
分布 风带
成因
属性
00--300 信 风 副热带高压指向赤道低压 干燥
----气压带、风带的南北移动
66°34´N
23°26´N 0° 23°26´S
66°34´S
4、根据海平面气压分布判断季节 亚欧大陆副热带高气压带被亚洲低压所切断,只保留在海洋上。 北半球气压带呈快状分布,南半球气压带呈带状分布
7月——北半球夏季、南半球冬季
4、根据海平面气压分布判断季节 亚欧大陆的副极地低气压带被亚洲高压所切断,只保留在海洋上。 北半球气压带呈快状分布,南半球气压带呈带状分布
300--600 中纬西风 副热带高压指向副极地低压 温湿
600--900 极地东风 极地高压指向副极地低压 冷干
分布
气压带
成因•特征 气流 属性
00附近 赤道低气压带 热力原因•热低压 上升 湿热
300附近副热带高气压带 动力原因•热高压 下沉 干热
600附近副极地低气压带 动力原因•冷低压 上升 温湿 900附近 极地高气压带 热力原因•冷高压 下沉 冷干
在我的印象里,他一直努力而自知,每天从食堂吃饭后,他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己,他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他,大多看 到了他的前程似锦,却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的:“如果这世上真有奇迹,那只是努力的另一个名字,生命中最难的阶段,不是没有人懂你,而是你不懂自已。” 而他的奇迹,是努力给了挑选的机会。伊索寓言中,饥饿的狐狸想找一些可口的食物,但只找到了一个酸柠檬,它说,这只柠檬是甜的,正是我想吃的。这种只能得到柠檬,就说 柠檬是甜的自我安慰现象被称为:“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸,却又大多安于现状,大多原因是不知该如何改变。看时,每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安 迪,独立纠结的樊胜美,乐观自强的邱莹莹,文静内敛的关睢尔,古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼,拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯,这样无论什么事她都 有最准确的判断和认知;樊胜美虽然虚荣自私,但她努力做一个好HR,换了新工作后也是拼命争取业绩;小蚯蚓虽没有高学历,却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁;关睢尔每一次出镜 几乎都是在房间里戴着耳机听课,处理文件;就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走:嫁人,啃老,安于现状。但每个人都像 个负重的蜗牛一样缓缓前行,为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来,但至少可以为明天积累,否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成?身边经常 有人抱怨生活不幸福,上司太刁,同事太蛮,公司格局又不大,但却不想改变。还说:“改变干嘛?这个年龄了谁还能再看书考试,混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他 的生活态度。前几天我联系一位朋友,质问为什么好久不联系我?她说自已每天累的像一条狗,我问她为什么那么拼?她笑:“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩,新换的上 司,海归,虽然她有了磨合几任领导的经验,但这个给她带来了压力。她的英语不好,有时批阅文件全是大段大段的英文,她心里很怄火,埋怨好好的中国人,出了几天国门弄得 自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服,流露出了嫌弃她的意思,甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门?她的脸红到了脖子,想着自己怎么也算是老员工,由她 羞辱?两个人很不愉快。但她有一股子倔劲,不服输,将近40岁的人了,开始拿出发狠的学习态度,报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃,每天要求上中学的女儿和自己英 语对话,连看电影也是英文版的。功夫不负有心人,当听力渐渐能跟得上上司的语速,并流利回复,又拿出漂亮的英文版方案,新上司看她的眼光也从挑剔变柔和,某天悄悄放了 几本英文书在她桌上,心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了,她才发现新上司的优秀,自从她来了后,部门业绩翻了又翻,奖金也拿到手软,自己也感觉痛快。她说:这个 社会很功利,但也很公平。别人的傲慢一定有理由,如果想和平共处,需要同等的段位,而这个段位,自己可能需要更多精力,但唯有不断付出,才有可能和优秀的人比肩而立。 人为什么要努力?一位长者告诉我:“适者生存。”这个社会讲究适者生存,优胜劣汰。虽然也有潜规则,有套路和看不见的沟沟坎坎,但一直努力的人总会守得云开见月明。有 些人明明很成功了,但还是很拼。比如剧中的安迪,她光环笼罩,商场大鳄是她的男闺蜜,不离左右,富二代待她小心呵护,视若明珠,加上她走路带风,职场攻势凌历,优秀得 让身边人仰视。这样优秀的人,不管多忙,每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的,而是能量,能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中,努力真的重要,它能改 变一个人的成长轨迹,甚至决定人生成败。有一句鸡汤:不着急,你想要的,岁月都会给你。其实,岁月只能给你风尘满面,而希望,唯有努力才能得到!9、懂得如何避开问题的 人,胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上,不知道怎么办的时候,就选择学习,也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念!在家里看到的永远是家,走出去看到的才 是世界。把钱放在眼前,看到的永远是钱,把钱放在有用的地方,看到的是金钱的世界。给人金钱是下策,给人能力是中策,给人观念是上策。财富买不来好观念,好观念能换来 亿万财富。世界上最大的市场,是在人的脑海里!要用行动控制情绪,不要让情绪控制行动;要让心灵启迪智慧,不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别,主要差在两耳之间的 那块地方!人无远虑,必有近忧。人好的时候要找一条备胎,人不好的时候要找一条退路;人得意的时候要找一条退路,人失意的时候要找一条出路!孩子贫穷是与父母的有一定 的关系,因为他小的时候,父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线!有什么信念,就选择什么态度;有什么态度,就会有什么行为;有什么行为,就产生 什么结果。要想结果变得好,必须选择好的信念。播下一个行动,收获一种习惯;播下一种习惯,收获一种性格;播下一种性格,收获一种命运。思想会变成语言,语言会变成行
大气环流PPT课件
1、海陆分布对气压带的影响
2)对气压带的影响: 使带状分布的气压带(三圈环流)被分割
成一个个高低压中心。北半球陆地面积广,海 陆热力差异大,气压带基本呈块状分布;1月份 副极地低气压带被大陆冷高压切断;7月份副热 带高气压带被大陆热低压切断 南半球陆地面积小,海洋面积大,气压带基本 呈带状分布。
1)变化原理:
原因:海陆热力性质差异(“海陆风的扩大版”) 夏季:陆地升温快,海洋升温慢,陆地相对称为热 源形成低压区,海洋成为高压区 冬季:陆地降温快,海洋降温慢,陆地相对称为冷 源形成高压区,海洋成为低压区
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1、海陆分布对气压带的影响
1月份,北半球副极地低气压带被陆地上的大陆冷高 压切断,低压仅保留在海洋上。
亚洲高压或蒙古西伯利亚高压
阿留申 低压
1月偏南
冰岛 低压
南半球海洋面积占绝对优势,气压带基本呈带状分布
1 月份海平面等压线分布图
27
1、海陆分布对气压带的影响
7月份,北半球副热带高气压带被陆地上的大陆热低压 切断,仅保留在海洋上。
7月偏北
亚洲低压 或称为 印度低压
夏威夷 高压
亚速尔 高压
南半球海洋面积占绝对优势,气压带基本呈带状分布 7 月份海平面等压线分布图
E温带海洋性气候 终年温和多雨 ▲
受副热带高气 压带与西风带 交替控制
终年受西 风带控制
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E
热带沙漠气候
D
C
B A
世界气候类型分布图
季风气候
G
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谢谢大家!
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2022/3/22
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49
20
二、海陆分布对大气环流的影响
1. 地球要自转 2. 太阳直射点的南北移动
大气环流(地理必修一)
四,海陆分布对气压带和风带 的影响 2,影响: ,影响: 南半球: 南半球: 特点: 特点:气压带呈 带 状分布
原因: 原因 海洋面积广阔,陆地面积小 .
四,海陆分布对气压带和风带 的影响 3,大气活动中心: ,大气活动中心: 概念:冬夏陆地上的高低气压中心 特点:a,势力强,范围广 b,随季节变化而南北移动 影响:影响世界各地的天气和气候
; ;
海陆热力性质差异 成因: 成因: ;
性质: 性质: 低温干燥
;
五,季风环流 亚洲季风
五,副高对我国天气和气候的影响 夏季,西太平洋副热带高压(副高)对 我国天气气候的影响最直接: 正常年份: 9月份:副高减弱,冬季风势力增强, 4,5月份:副高逐渐形成和发展,夏 7,8月份:夏季风继续北进到华北,东 6月份:副高进一步加强,夏季风北进 影响东北地区.冬季风南下,雨带南 季风在我国华南沿海地区登陆,与北 北地区,华北,东北地区进入雨季, 到江淮流域,与南下的冷气团交锋形 撤到长江以南地区,北方雨季结束. 方南下的 冷气团交锋形成雨带,在 河流进入汛期.但此时长江中下游地 成准静止锋,徘徊一个月左右,形成 10月份以后:冬季风势力继续增强,冬 南岭以南形成雨季;此时珠江流域的 区受副高控制,进入伏旱期. 梅雨季节.该地区河流进入汛期. 季风南下,副高不再影响我国大陆. 河流进入汛期.
习题1 习题 读"等压线图",回答问题:
(1)假设本图是近地面等 压线图,A处吹东北风,则 A点位于_____(南或北) 半球. (2)假设本图是高空等压 线图,A处吹正南风,则A 点位于_________(南或北)半球. (3)如果本图位于中国山西省,在不考虑摩 擦力和地转偏向力的情况下,A点吹_____风. A
�
大气环流知识点
大气环流知识点大气环流,简单来说,就是地球上大规模的空气流动现象。
它就像一个巨大的“空气输送带”,把热量、水汽和各种气体在全球范围内进行输送和分配,对地球上的气候和天气产生着极其重要的影响。
要理解大气环流,咱们得先从地球的受热不均说起。
由于地球是个球体,太阳光线照射到地球上的角度和强度在不同地区是不一样的。
赤道地区接收到的太阳辐射多,气温高;而两极地区接收到的太阳辐射少,气温低。
这种温度差异就导致了大气的受热不均。
热空气会膨胀上升,而冷空气会收缩下沉。
在赤道地区,受热的空气上升,形成了赤道低气压带。
上升的空气在高空向两极方向流动,由于地转偏向力的影响(这个力在北半球使运动的物体向右偏,在南半球向左偏),气流逐渐偏转为西风。
当气流到达南北纬30 度附近时,空气不再继续向北或向南流动,而是开始下沉,形成副热带高气压带。
下沉的气流在近地面向赤道和两极分流。
向赤道的气流形成了信风带,而向两极的气流与来自极地的冷空气相遇。
极地地区寒冷,空气下沉形成极地高气压带,冷空气向低纬度地区流动,形成极地东风带。
在南北纬 60 度附近,来自副热带高气压带的暖气流和来自极地高气压带的冷气流相遇,暖气流被迫抬升,形成副极地低气压带。
这样,地球上就形成了七个气压带和六个风带,它们共同构成了大气环流的基本框架。
但实际上,大气环流比这要复杂得多。
由于海陆分布的差异,陆地和海洋的热力性质不同,导致在同一纬度上,陆地和海洋的气温和气压也不同。
在夏季,陆地升温快,气温高,形成低气压;海洋升温慢,气温低,形成高气压。
于是,风从海洋吹向陆地。
在冬季,情况则相反,陆地降温快,气温低,形成高气压;海洋降温慢,气温高,形成低气压。
风就从陆地吹向海洋。
这种随季节变换风向的风被称为季风。
比如,在亚洲东部,夏季盛行东南季风,冬季盛行西北季风。
大气环流对气候的形成起着关键作用。
比如,在赤道低气压带控制下,常年高温多雨,形成热带雨林气候;在副热带高气压带和信风带控制下,气候炎热干燥,形成热带沙漠气候。
大气环流概论第1章
对水平达到行星尺度的运动(大气环流属此),在一些
假定下,可从连续方程导出垂直运动速度(w)与经向水平
运动速度(
)之比的量级
o( w
)
1 100
的结论。
受此尺度控制,大气环流主要表现为水平运动。
图1.1
2、太阳辐射随纬度的不均匀分布
大气环流的原动力是太阳辐射。其中,太阳辐
●分布差异
中纬度: NH为两大陆、两海洋;SH为均匀之海洋带。
极区: NP为海洋;SP陆地为主。
海陆热力性质差异巨大,且随季节变化,对北、南半球环流
的影响是全方位的,特别是定常波的强度、季风现象等。
2)山脉: ● 动力作用:气流通过山脉(爬坡、绕流)将产
生定常波,它们随季节变化而变化。
● 热力作用:如夏季青藏高原的感热加热及邻近 区域(南、东边区域)的潜热加热是南亚高压 基本成因。
O3的存在使平流层T、P、V 场的季节变化及年际异常不同于对流层;
工业化使CO2等温室气体增加导致T的改变; 火山爆发等偶发事件严重增加大气中尘埃含量,使大气环流异常。 2、地球表面的不均匀性可能更广泛涉及到气候系统五个圈层(水圈、冰雪 圈、生物圈、岩石圈、大气圈)及其相互作用。近年来,对水圈(主要是海 洋和陆地水文状况)、冰雪圈和生物圈改变影响大气环流的研究工作受到重 视。
第一章 大气环流的基本观测事实
重要性:
• 对大气环流学发展:观测事实是研究的出发点和归宿。
对大气科学许多分支(气候预测、天气预报、大气环境等): 观测事实是研究基础。
• 对其它学科(全球变化、海洋学、环境科学等):大气环流基
本观测事实是重要外强迫因素。 这一章介绍大气环流的基本观测事实。除第一、二节外,主要依
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3、三圈环流
3.1 Hadley (哈得来)环流的形成
赤道上空向北流动的气流, 在柯氏力的作用下向右偏转,在 30ºN左右转为西风,并在此处辐 合,质量堆积,地面气压升高, 并且冷却下沉,下沉气流辐散, 其中向南的一支在柯氏力影响下 右偏,转为东北风,此风系稳定, 称为东北信风,在南半球为东南 信风,两支信风在赤道汇合上升, 从而构成直接环流圈,称为 Hadley环流
2 Fc R
2 重力: g g R a
地转偏向力: C 2 V 由于地球旋转及空气微团相
对于地球有运动而产生。垂直于Ω和V,且在北半球指向运 动的右方。因为垂直于V,所以,Coriolis力对空气微团 不做功,只能改变速度的方向,不能改变速度的大小,故 Coriolis力又有地转偏向力之称。
4.2 平均经向风分量的经向分布
北半球冬季,30°N以南的对流层低层,有较强的平均偏北风, 约最大3.5米/秒,200~300mb之间有明显南风分量中心,最大平 均风速为2.5米/秒。 40 °N以北低层平均为南风,高层平均为北风,但是平均风速都 不足1米/秒。 北 南
南
北
4.2 平均经向风分量的经向分布
假设:地球没有自转、 地表均一,极地赤道间
的经向环流——一圈环
流
3、三圈环流
在考虑了地球自转的条件下,一圈环流模式将不会 存在,大气环流将变得更复杂一些。 关键:在存在相对于地球运动的时候,产生地转偏向力。 北半球指向右,南半球指向左。 假设:地表均一 缺点:不考虑地形的影响
地转偏向力
惯性离心力:
79
5.1 大气活动中心(1月份)
西伯 利亚 高压
冰岛低压
阿留申低压
北美高压
东南太平洋高压
印度洋高压弱
80
5.1 大气活动中心
7月北半球大气活动中心的分布几乎与1月相反,阿留申 低压中心已消失,冰岛低压也大为减弱,北美东北部为弱低 压,只有以下三个大气活动中心:亚洲大陆为强大的低压区, 称为印度低压,低压中心经常在印度西北部;北太平洋与北大 西洋为强大高压所占据,分别称为太平洋副热带高压和大西洋
大气环流—指全球范围的大尺度大气运行的基本状况
1、大气环流的研究
按照大气在垂直方向上的某种特征,将大气划分成水
平方向性质比较均匀的若干层次。
一般按照大气的热力性质划分,即气温随高度分布将
大气分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层;各层
之间有一很薄的过渡带,也即各层的层顶。
对流层温度随高度递减; 平流层起初随高度不变,而后随高度增加,原因 是臭氧吸收太阳的紫外线引起温度升高; 中间层温度随高度递减; 热层温度随高度又渐增。
根本动力
大气运动的根本能源是太阳辐射能,地球的自 转和公转使地球表面产生温度的差异,太阳辐射能在 地球上的非均匀分布,是大气环流的原动力。
控制因素 内部因子:大气本身的可压缩性、连续性、 流动性和大气水平尺度与垂直分布等 外部因子:太阳辐射能及其高能粒子周期性 和非周期性的振动、地球表面的摩擦作用, 海陆分布和大地形的影响等外界因素。
中高纬度的对流层中冬、夏季均为西风,冬强夏弱,北 半球的强度变化更为显著。最大风速中心在200mb高度 附近,冬季位于30°N附近,夏季约在40 ° N附近,整 个东西风风带随季节有南北移动。
4.1平均纬向风分量的经向分布
4.1平均纬向风分量的经向分布
极区近地面为弱东风,冬季从对流层到平流层均为西风, 夏季对流层中仍为西风,强度减弱,平流层则变为环流极地 的东风,与低纬的东风相连。
° N之间,在低纬太平洋、大西洋和北非大陆有明显的高压中
心,北非高压最强。另外,在印度半岛有(副热带)低压存在。 86
1月和7月500hPa高度场和温度场
87
6、极地环流概况
概念:地理学上把66.5ºN以北和66.5ºS以南地区称为极 地,北极地区除格陵兰以外,基本上都是海洋,是个多 冰山的大洋,但即使在冬季也不完全冰封。南极地区是 个大陆。
2 、热力环流原理
由于这种环流是因温度分布不均而产生的,所以称为热 力环流。由此可以看出,在地球表面上只要有冷、热的 差异就会产生环流。
2 、热力环流原理
2 、热力环流原理
就同一水平面而Байду номын сангаас,气流总是由高压流向低压
2 、热力环流原理
2 、热力环流原理
在地球上的极地和赤道之间、陆地与海洋之 间都存在着热力的差异,因此均可形成热力环 流。
大气环流
大气环流
黄楚惠 中国气象局气象干部培训学院四川分院
全国气象部门新任预报员上岗培训班 (2014年3月)
提纲 1 、大气环流研究 2、热力环流原理 3、三圈环流 4、大气平均流场特征 5、平均水平环流 6、极地环流概况 7 、急流 8、东亚环流特征
1 、大气环流的研究
1960年代以前,主要限于地面观测资料的分析和统计, 诊断分析和理论研究十分有限。 1960年代开始,根据日益增多的观测资料(包括卫星、 飞机及其他特殊观测资料)开展大气环流的观测和结果 统计。大气环流数值模拟实验开始成为主要研究方法之 一,理论研究也开始深入。 1970年代开始,随着大型、高性能电子计算机应用,不 断采取新资料处理和客观分析方法,为大气环流的观测 分析、统计、数值模拟和计算提供了更多、更长期的资 料。
副热带高压。
南半球正是隆冬,大洋上三个高压强度增强,澳大利亚大 陆区也为高压区,所以有四个高压中心。
81
5.1 大气活动中心(7月份)
北太平洋
北大西洋
印度低压
82
5.2 对流层平均水平环流
。
1月、7月500mb多年平均图代表对流层中层冬季和夏季 的水平环流图。 无论冬夏,极区都是一个低压区,一般称为极地涡旋,简称 极涡。极涡强度在1月最强,7月大为减弱
地球大气按照温度分层:
外逸层 500 km 热 层 85 km 中 层
平流层 对流层
50 km
8-10-12 km 极 中 赤 地 纬 道 度
大气环流研究
尺度
空 间 尺 度
水平尺度:有某大地区(例如欧亚地区)、某半球或 全
球范围的大气环流 垂直尺度:有对流层、平流层、中层或整个大气圈的大 气环流 时间尺度:一至几天、一月、一季、半年、一年的直至
1、大气环流的研究
研究方法主要有四种: 观测资料的分析和统计 理论研究 数值模拟实验 实验室研究 主要用转盘实验研究大气环流的各种基本性质。 上面几种方法最好是结合起来应用,尤其是前三种。 在任何情况下,由第一种方法得到的结果,都是后三种 方法研究的依据和基础。
1、大气环流的研究
HADLEY CELL IS A THERMALLY-DIRECT CIRCULATION
N
Equator
S
Global atmospheric circulation
3、三圈环流
3.2极地环流圈的形成
极地能量亏损,温度低,密度 大,从而使气压随高度递减增大, 高空有较低纬度指向极地的气压 梯度,而低层有极地指向较低纬 度的气压梯度。则低层空气有指 向较低纬度运动,在柯氏力作用 下右偏成为东北风,高层南风在 柯氏力作用下右偏成为西南风, 构成极地环流圈
Global atmospheric circulation
4 、 大气平均流场特征
4.1平均纬向风分量的经向分布
在低纬地区,夏季除了北半球的对流层底层有小范围弱 西风以外,全部为东风,最大风速中心在平流层。东风 带的宽度在对流层下部占南北各30个纬距,垂直方向上 冬季东风带迅速变窄,夏季则变化较小。
3、三圈环流
3.3 Ferrel (费雷尔)环流的形成
Hadley环流中在30ºN下沉辐散的气流中,向北流动 的气流,与极地环流圈中上升支汇合,在高空辐散,其 中有一支向南运动。这样在Hadley环流圈和极地环流圈 之间存在一个与直接环流圈相反的环流,为间接环流圈, 也称Ferrel(费雷尔) 环流圈。
北半球夏季:赤道区域,底层平均南风分量达2.5米/秒,高空为 2米/秒以下的北风分量。 13 °N—40 °N,底层盛行1米/秒以下的北风分量,高空 深厚的气层里都是较弱的南风。
南
北
北
南
平均纬向风与平均经向风的比较:
平均纬向风分量远远大于经向风 经向风分量虽然很小,但依然存在,说明大气中存在空 气的南北交换和热量输送 纬向风比经向风大得多, 说明地球上空大气运动基 本上是环绕着纬圈自东向西(东风)或自西向东(西风) 运动的。但也有南北向的空气交换,冬强夏弱。经向风 量级虽小,但作用很大。
多年平均的大气环流 。
大气环流的演变不仅仅是大气内部状态和行为
的反映,而且是与大气密切相关的太阳辐射、海洋、
冰雪、陆地和生物圈所组成的复杂系统的总体行为。
大气圈 水圈
岩石圈
人类圈
冰冻圈
生物圈
地
球
系
统
结
构
当体现这种总体行为的时间尺度需以年代为标 尺时,属于气候和气候变化所研究的领域;当时间 尺度需要以天为标尺时,空间尺度局限于个别的天 气系统区域范围,则正是天气学研究的范畴;而全
环流:空气沿一个封闭的轨迹运动,或沿着某一封闭轨迹 循环运动的倾向。 经向环流:气流沿经圈方向运动(南北向) 纬向环流:气流沿纬圈方向运动(东西向) 大气环流:指全球范围的大尺度大气运行的基本状况,水 平尺度在数千公里以上,垂直尺度在10公里以上,时间尺 度在1-2日以上。是各种不同尺度的天气系统发生发展和移 动的背景条件。
作用:大气在极地上空平均是净支出热量,所以极地是 大气的冷源,中、低纬度的热量通过平均经圈环流和大 型涡旋不断向极地输送,大气在极地冷源上丧失热量形 成冷空气,然后向南侵袭,影响中、低纬度的环流和天 气,所以研究极地环流很有意义