气象与气候学-5-大气环流--
1 第一讲、大气环流
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
第二章大气环流形势
第二章大气环流形势（P13）0.1 大气环流——是指世界规模的大气运动状况，主要包括长波和超长波槽脊、行星锋区和急流、阻塞高压、极涡、副高等行星尺度的天气系统。
大气环流的基本状态，即通常所谓的天气系统，是各种天气过程发生的环流背景。
在具有一定特征的环流形势下，产生一定类型的天气系统，盛行特定的天气过程，并出现相应的天气状况。
因此，天气预报须从分析环流形势入手，以环流形势的预报为基础。
一大气环流的演变规律1 大气环流演变的阶段性1.1 “天气阶段”——大气环流的演变存在着阶段性。
一年之中，大气环流随季节而发生多次大变动，从而引起天气气候的突变。
在两次突变之间的渐变时期，大气环流形势保持相对稳定，出现一定的天气气候特点，这段时间可看作一个“天气阶段”。
1.2 天气阶段有以下特点：1）时间尺度介于自然天气季节和自然天气周期之间，一般为10－30天；2）空间尺度与一定的天气气候区相联系；3）天气阶段按一定的顺序更替，反映了气候变化规律；4）在同一天气阶段内有一定的盛行天气过程和天气特点。
因此，研究大气环流演变的阶段性，掌握天气阶段持续和更替的规律，对长、中、短期天气预报都大有帮助。
1.3 根据东亚大气环流演变的阶段性，可将山东夏季划分为以下五个天气阶段：1）假雨季，5月下旬至6月上旬。
2）初夏，6月中、下旬。
3）梅雨，6月下旬至7月中旬。
4）盛夏，7月下旬至8月中旬。
5）晚夏，8月下旬至9月上旬。
2 经向、纬向环流的转换2.1北半球中、高纬度高空盛行环绕极地的西风环流。
西风环流有时比较平直，盛行沿纬圈的气流，称为“纬向环流”；有时槽脊发展，气流南北交换剧烈，盛行沿经圈的气流，称为“经向环流”。
2.2 西风带纬向环流（高指数）与经向环流（低指数）总是互相转换，往复循环地变化着，这种变化过程称为“指数循环”。
3 上、下游效应与能量频散3.1 上游效应——是指上游某地区长波系统发生某种显著变化后，接着就以相当快地速度(一般要比系统本身移动速度及平均西风风速都快)逐步影响到下游，最后使广大范围内地环流发生变化。
地理大气环流知识点
地理大气环流知识点大气环流，一般是指具有世界规模的、大范围的大气运行现象，既包括平均状态，也包括瞬时现象，下面小编给大家分享一些地理大气环流知识点，希望能够帮助大家，欢迎阅读!地理大气环流的划分大气环流通常包含平均纬向环流、平均水平环流和平均径圈环流3部分。
①平均纬向环流。
指大气盛行的以极地为中心并绕其旋转的纬向气流，这是大气环流的最基本的状态，就对流层平均纬向环流而言，低纬度地区盛行东风，称为东风带由于地球的旋转，北半球多为东北信风，南半球多为东南信风，故又称为信风带;中高纬度地区盛行西风，称为西风带其强度随高度增大，在对流层顶附近达到极大值，称为西风急流;极地还有浅薄的弱东风，称为极地东风带。
②平均水平环流。
指在中高纬度的水平面上盛行的叠加在平均纬向环流上的波状气流又称平均槽脊，通常北半球冬季为3个波，夏季为4个波，三波与四波之间的转换表征季节变化。
③ 平均径圈环流。
指在南北-垂直方向的剖面上，由大气经向运动和垂直运动所构成的运动状态。
通常，对流层的径圈环流存在3 个圈：低纬度是正环流或直接环流气流在赤道上升，高空向北，中低纬下沉，低空向南，又称为哈得来环流;中纬度是反环流或间接环流中低纬气流下沉，低空向北，中高纬上升，高空向南，又称为费雷尔环流;极地是弱的正环流极地下沉，低空向南，高纬上升，高空向北。
经圈环流从全球径向环流看，在南北方向及垂直方向上的平均运动构成三个经圈环流：1、低纬度的正环流，即哈得来环流。
在近赤道地区空气受热上升，在高层向北运行逐渐转为偏西风，在30°N左右有一股气流下沉，在低层又分为两支，一支向南回到近赤道，另一支北移。
2、中纬度形成一个逆环流或称间接环流，费雷尔环流。
3、极区正环流，即极地下沉而在60°N附近为上升，从而形成一个正环流，但较弱，在中纬地区与低纬区之间，则常有极锋活动。
纬圈环流纬度环流亦称行星风系或气压带风带，地球上的风带和喘流由三个对流环流三圈环流所推动：哈德里环流低纬度、费雷尔环流中纬度以及极地环流。
第二章大气环流与气候 大气科学基础培训班课件
三、地表性质的影响
在地表均匀的假定下，全球平均纬向环流都具有
环绕纬圈的带状分布特征。实际上，地表性质的 不均匀性会使沿纬圈环流的带状特征受到很大的 破坏，从而导致全球大气环流更为复杂。对大气 环流影响最大的是海陆间的热力差异和高大地形
的作用。
1 海陆分布 海洋和陆地的热力性质差异很大。夏季，陆地 形成相对热源，海洋形成相对冷源；冬季则相 反。这种冷热源分布直接影响海陆间的气压分 布。具体表现为：
明显作用！
冬季：大陆东岸（大洋西岸）出现低压槽，大 陆西岸（大洋东岸）出现高压脊。
夏季：大陆东岸（大洋西岸）出现高压脊，大 陆西岸（大洋东岸）出现低压槽。
2、地形因子的影响-青藏高原等大地形的作用 地形起伏对大气环流的影响是相当显著的，尤
其是高大山脉和大高原的影响更加明显。 其 影 响 包 括：
3）7月，北半球大陆低压：印度低压（亚欧非大陆）、北美 低压；海洋高压：亚速尔高压（北大西洋副高）、北太平 洋副高。四个中心纬度偏南（低纬）。南半球高纬度，由 于海洋影响，40S以南地区等压线几乎与纬圈平行，带状 明显；在其北侧仍为南太平洋副高、南大西洋副高、印度 洋高压。
4）各个活动中心和气压带的位置随季节不但有 南北移动（冬南移、夏北移），而且整个环流 还有明显的增强和减弱的现象。如冬季高、低 纬间，海、陆间水平温度梯度大，气压梯度也 大（等压线密集），环流强；夏季相反。
仅在某些季节经常出现的大气活动中心称为半 永久性的活动中心。大多出现在大陆，是大陆 上的季节性气候区，冬季出现高压，夏季出现 低压。如亚洲大陆上，冬季蒙古高压，夏季印 度低压。北美大陆上，冬季出现北美高压，夏 季出现北美低压。
➢ 海陆分布对西风带高空环流形势的影响 北半球的海陆都是东西相间分布，大洋西岸（大陆东岸）和大洋东岸（
自然科学：气象学中的大气环流系统
自然科学：气象学中的大气环流系统
1. 引言
大气环流系统是指地球上空气质量、温度、湿度等因素在全球范围内的运动和
分布。
它对于地球气候的形成和变化有着重要的影响。
本文将介绍大气环流系
统的基本概念、类型和运行机制。
2. 大气环流系统的定义和组成
•定义：大气环流系统是指全球范围内的空气在不同纬度和经度上垂直和水平方向上的运动模式。
•组成：大气环流系统由多个大尺度循环组成，包括赤道低压带、副热带高压带、极地低压带等。
3. 大气环流系统的类型
•纵向类型：主要包括半年周期风型、季风型和恒常风型。
•横向类型：主要有西风带、副极光带、副热带高压脊线等。
4. 大气环流系统的运行机制
•库仑力及离心力：这些力使得空气从高压区域转移到低压区域，形成气流。
•热力和动力的相互作用：地球上不同纬度和季节的温度差异导致气压差异，进而形成大气环流系统。
5. 大气环流系统的影响
•气候变化：大气环流系统是地球气候变化的主要原因之一。
•季风和降水分布：大气环流系统决定了各个地区的季风和降水的分布模式。
6. 结论
大气环流系统在地球上起着至关重要的作用，它影响着全球气候和地表天气现象。
通过了解大气环流系统的定义、组成、类型以及运行机制，我们能更好地
理解天气现象并进行预测与研究。
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气象学与气候学知识点
气象与气候知识点大气的垂直分层与大气的热状况1.大气的垂直分层(1)分层依据：温度随海拔高度的变化。
(2)对流层特点①气温随高度升高而降低，对流现象显著，天气复杂多变。
②地面是低层大气的直接热源。
③逆温现象A.对流层气温随海拔每升高1000米，气温下降≤6 ℃，出现逆温现象。
B.辐射逆温的生消过程无逆温→逆温生长→逆温层最厚→逆温减弱→逆温消失C.逆温现象，风力小，使近地面污染物不能及时扩散，污染更加严重。
④雾形成条件：空气中水汽充足;水汽遇冷凝结成水滴;凝结核充足;逆温现象，风力小。
(3)平流层特点①气温随高度升高而升高，大气以平流运动为主，天气晴朗。
②大气平稳，天气晴朗，能见度高，适合飞机飞行。
③分布有臭氧层，强烈吸收太阳辐射的紫外线而增温。
(4)高层大气特点①气温随高度增加先降低后升高，此层存在若干电离层，对无线电通信有重要作用。
②分布有氧原子，强烈吸收太阳辐射的紫外线而增温。
2.大气的热状况(1)大气对太阳辐射的削弱作用①反射作用：反射作用无选择性，云层越厚，反射作用越强。
白天阴天气温低。
②吸收作用：吸收作用有选择性，水汽和CO2吸收红外线，O3、O吸收紫外线。
③散射作用：散射作用既有选择性有无选择性，可见光中的蓝光、紫光最易被散射，天空呈现为蓝色。
空气质量较差时，可见光都易被散射，天空呈现灰白色。
(2)大气对地面辐射的保温作用①一半以上的太阳辐射透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射而增温。
太阳是地面的直接热源。
②地面受热后，向外辐射，除少数透过大气射向宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和CO2吸收，低层大气因吸收太阳辐射而增温。
地面是低层大气的直接热源。
③大气受热后，向外辐射，除少数透过大气射向宇宙空间外，其中大部分射向地面，称为大气逆辐射，大气对地面起到了保温作用。
云层越厚，大气逆辐射越强。
夜晚阴天气温高。
④全天晴，日较差大，全天阴，日较差小。
⑤效率低和成本高：比常规能源在利用中效率低、成本高。
大气环流课程讲义
2） 关于大气环流机理的研究
•关于有效位能的提出：Lorenz（1955）从大气运动 的能量平衡来解释大气环流的演变，特别是提出有 效位能的概念，指出了大气温度在空间分布的不均 匀性是引起大气运动的根本原因。
•关于Hadley环流在维持大气环流的作用：对于全球 角动量的平衡起到重要的作用。
•关于大气环流转换的突变性：叶和陶（1958）在分 析了东亚大气环流演变的事实后，提出了东亚大气 环流季节转换是突变性的，这个看法比在80年代国 际上许多学者特别是Charney提出大气环流的非线性 突变要早20年。
吴国雄等利用ECMWF5年的资料和新的算法算得的经圈环流
3 平均水平环流
1）平均海平面气压场和风场
北半球冬季：6个大气活动中心：阿留申低压；冰岛低压；蒙古高压；加 拿大高压；夏威夷和亚速尔高压（副热带暖性高压） 。南半球：三个副高
中心：南太平洋、南大西洋和印度洋副高。
北半球夏季：5个大气活动中心：冰岛低压（减弱）；南亚热低压；北美南 部低压；夏威夷和亚速尔副高（北太平洋副高与大西洋副高。）低纬赤道
2、三圈环流假说的发展
“三圈环流”是1856年由Ferrel首先提出：即低纬与高纬 之间由三个环流圈组成，低纬和高纬各是一个直接环流圈，而 中纬度为一间接环流圈，称Ferrel环流圈。
“三圈环流”的直接原因仍是太阳辐射随纬度的非均匀加热造 成的。实际的观测表明：三圈环流模型中，间接环流相对较弱。
3、对大型涡旋（热量、动量的输送）在大气物理量 输送和平衡过程中的作用问题的研究（19世纪后期到 20世纪上半叶）
4）在对流层上部（200hPa附近），南北半球各有一个西风极 大值；冬季：30o，30-40 m/s ；夏季：45o， 15-20 m/s。
大气环流的一些基本问题
有 云 大 气 情 况
图1.1 地球全球能量平衡简图（新）注意各分量的图有一些不同， 主要是大气吸收了67w/m2的太阳能，这是由于气溶胶和云增加造成
图1.2 地球能量收支各分量的估算值。到达大气顶的入射太阳辐射（341wm－2，100％）的三分之一左右 被直接反射回太空（102wm－2），余下的三分之一（239wm－2，70％）由地表（161wm－2）、云和气溶胶等 吸收（78wm－2）。为了平衡吸收的入射太阳辐射能（239wm－2），地球平均要辐射同样大小的能量 （239wm－2）到太空。根据维恩辐射定律，地球主要在红外谱辐射能量。这些由陆地和海洋辐射的红外热 辐射被大气（含云，CO2和其它温室气体等）吸收并重新辐射回地球表面，从而导致地球－大气耦合系统 的增暖。这叫作自然的温室效应。
高等天气学讲座（2019年春季） 单元一：大气环流的基本知识
第一讲 大气环流的一些基本问题
丁一汇 国家气候中心
主要内容
1.大气角动量的输送和收支 2.大气中水汽的输送和收支 3.大气中能量的输送和收支
1. 大气环流的主要问题
大气环流所包含的内容很广泛，并且定义也不完全相同。有人认为大气 环流是指某些区域大气的时间平均状态；有人认为大气环流是指全球大 气的瞬时状态；也有人认为大气环流主要指所有永久性或半永久性大气 活动中心的集合体，包括：赤道辐合带、急流、季风、副热带高压和各 种永久性或半永久性气旋和反气旋中心；另外还有人认为大气环流是所 有特征的定量统计结果。但总的来说，大气环流是指大范围（水平尺度 几千公里以上）较长时间尺度的（几天以上）大气运动的基本状况。他 们的变化不但影响着天气的类型和变化，而且影响着气候的形成。近年 来由于大气科学中各个分支的渗透，大气环流日益变成天气学，动力气 象学（尤其是数值模拟）和气候学相结合的产物，从而使大气环流具备 了许多新的内容。并成为天气学和气候学的基础。
大气环流分析方法及应用
大气环流分析方法及应用大气环流是指大气中的气流在全球范围内的分布和运动。
它由多种因素综合影响形成，对于研究气候变化和天气预报具有重要意义。
下面将介绍大气环流分析的方法和应用。
大气环流分析方法主要有以下几种：1. 可视化方法：通过制作等压线图、风场图等图形，直观地展示大气环流的分布和运动。
可以利用观测资料、卫星遥感数据和数值模式模拟结果进行可视化分析。
通过观察图形的形态和变化规律，可以判断大气环流的类型和特征。
2. 统计分析方法：利用统计学的方法对大气环流进行分析。
可以计算平均值、方差、相关系数等统计量，揭示大气环流的一般特征和相互关系。
常用的统计方法包括回归分析、谱分析、协方差分析等。
3. 数值模拟方法：通过数值模式对大气的运动进行模拟和预测。
数值模式是以大气物理方程为基础，利用计算机进行数值求解的方法。
可以通过调整初始条件和边界条件，模拟不同情景下的大气环流变化。
数值模拟方法能够提供高时空分辨率的大气环流数据，对于研究特定气候事件和天气现象具有重要意义。
大气环流的应用主要体现在以下几个方面：1. 气候变化研究：大气环流是气候系统的重要组成部分，通过分析大气环流可以研究气候变化的规律和机制。
比如，通过观察赤道大气环流的变化可以推测厄尔尼诺现象的发生概率，进一步预测气候变化的趋势。
2. 天气预报：大气环流分析是天气预报的基础。
通过分析大气环流的分布和运动，可以预测天气系统的演变和发展趋势。
比如，通过观察高空急流的变化可以预测暴雨和台风的生成和路径。
3. 灾害预警：大气环流的异常变化常常与自然灾害有关。
通过对大气环流的分析，可以提前预警强降水、霜冻、沙尘暴等灾害事件，为防灾减灾工作提供科学依据。
4. 资源利用规划：大气环流的分析可以为气象资源的利用和规划提供依据。
比如，通过分析风场数据可以确定风能资源的分布和潜力，为风电站选址和产业发展提供参考。
5. 生态环境保护：大气环流的变化对生态环境有重要影响。
气象学中的大气环流异常对气候变化的影响研究
气象学中的大气环流异常对气候变化的影响研究气象学作为地球科学的一个重要分支，研究的是地球大气的物理和化学过程。
大气环流是指地球大气中长时间和广泛区域的空气运动。
然而，由于自然因素和人类活动的干扰，大气环流常常出现异常现象。
本文将探讨大气环流异常对气候变化的影响，并分析其中的相关机制。
一、厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是指赤道太平洋海温异常升高的自然现象。
这种异常现象会导致大气环流的变化，进而产生广泛的气候效应。
厄尔尼诺现象会引发全球范围内的气温升高，影响全球降水分布，导致干旱和洪涝等极端天气事件的频繁发生。
此外，厄尔尼诺现象还会对地球生态系统产生重要影响，如影响渔业资源分布和海洋生物多样性。
二、拉尼娜现象拉尼娜现象是相对于厄尔尼诺现象而言的。
它是赤道太平洋海温异常降低的现象，同样会造成大气环流的变化，并对气候产生显著影响。
拉尼娜现象导致从东太平洋到东南亚地区的干燥期延长，造成该地区的旱灾和农作物歉收。
此外，拉尼娜现象还会对全球降水分布、飓风活动和气候异常事件产生深远的影响。
三、北大西洋涛动北大西洋涛动是指北大西洋地区海温和海洋环流的周期性变化。
这种异常现象通常表现为大规模的海洋涡旋，对大气环流有重要影响。
北大西洋涛动对气候变化的影响体现在多个方面，如极端天气事件的发生频率、热带气旋的路径以及北美和欧洲地区的气候变化。
正因为北大西洋涛动的不稳定性，使得对其进行准确预测成为了气象学研究的难点。
四、南方涛动南方涛动是指南半球大气环流的不规则变动。
它主要表现为赤道和南极之间的空气运动，对全球气候变化产生着重要影响。
南方涛动对气候变化的影响主要体现在南美洲、澳大利亚和南非等地区的气温、降水和风向的变化。
南方涛动不仅对当地经济和农业有重要影响，也对全球气候系统和环境产生巨大影响。
五、喜马拉雅山脉和青藏高原的影响喜马拉雅山脉和青藏高原作为地球上最高的山脉和高原，对大气环流产生着巨大的影响。
这些地貌地势的特殊性，使得相应区域的大气环流形成独特的风系和降水模式。
气象学与气候学名词解释
气象学与气候学名词解释名词解释第一章大气圈：由于地球的引力作用。
地球周围聚集着一个气体圈层，构成了所谓的大气圈。
天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。
气候：在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下，在某一时段内大量天气过程的综合。
气候系统：包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
对流层：地球大气中最低的一层。
平流层：自对流层顶到55km左右为平流层。
中间层：自平流层顶到85km左右为中间层。
热层（热成层、暖层）：位于中间层顶以上。
散逸层（外层）：大气的最高层。
气压：大气的压强。
湿度：表示大气中水汽量的多少的物理量。
水汽压：大气中的水所产生的那部分压力。
饱和水汽压：饱和空气的水汽压。
相对湿度：空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。
饱和差：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差。
比湿：在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量的比值。
水汽混合比：一团湿空气中，水汽质量与干空气质量的比值。
露点：在空气中水汽含量不变，气压一定下，使空气冷却达到饱和时的温度。
降水：从天空降落到地面的液态或固态水，包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等。
风：空气的水平运动。
云量：云遮蔽天空视野的成数。
能见度：视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨出目标物的最大水平距离。
第二章辐射：自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称辐射。
辐射能：通过辐射传播的能量。
辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。
辐射强度：单位时间内，通过垂直于选定方向上的单位面积的辐射能。
太阳辐射光谱：太阳辐射中辐射能按波长的分布。
太阳常数：就日地平均距离来说，在大气上界，垂直于太阳光线的1cm2面积内，1min内获得的太阳辐射能量。
总辐射：位水平表面上接受的直接太阳辐射和天空散射辐射的总量。
气象学中的大气环流模型
气象学中的大气环流模型气象学是对大气现象的研究，其中大气环流是最重要的研究方向之一。
大气环流模型是气象学中的一种工具，可以用来描述大气环流的运动规律和特征，以及预测天气和气候变化。
本文将简要介绍大气环流模型的基本概念、方法和应用。
一、基本概念大气环流是指在地球大气层中由太阳辐射加热和地球自行旋转等因素所致的空气运动，它是全球性的、循环性的、整体性的。
大气环流包括垂直环流和水平环流。
垂直环流是指大气向上或向下的运动规律，水平环流则是指大气的水平运动规律。
大气环流模型是根据物理学和数学原理所建立的数学模型。
其基本原理是根据大气物理、动力学等因素，建立一系列方程式来描述大气环流的运动规律和特征。
大气环流模型的基本方程式包括连续性方程、动量方程、热力学方程等，其中最常用的是纳维-斯托克斯方程式，它描述了大气在三维空间中的速度、压力和密度的变化。
二、方法大气环流模型的建立需要考虑大量的因素，包括地球自转、地形高低、海洋分布、季节变化等。
因此，大气环流模型是一个复杂的数学模型，需要用计算机进行运算。
针对不同的问题和应用，大气环流模型可以分为全球模式、区域模式、数值天气预报模型等。
全球模式是对全球气候的模拟和预测，它需要将整个地球都划分成一个又一个的网格，然后根据模型的方程式进行计算，从而预测出未来数天、数周或数月的气候变化。
而区域模式则是以某一个特定的地区为研究对象，模拟该地区的气候变化。
数值天气预报模型则是对气象要素进行预测，如温度、湿度、气压、风向等。
三、应用大气环流模型在气象学和气象预测方面具有非常重要的应用价值。
它不仅可以用来预测天气和气候变化，还可以用来研究大气环流的动力学、水平和垂直分布、上升和下沉机制等。
大气环流模型还可以用来解释一些气象现象的形成和演变规律，如台风、气旋和厄尔尼诺现象等。
总之，大气环流模型是气象学中一个重要的工具，它可以用来描述和预测大气环流的运动规律和特征，以及研究气象现象的成因和演变。
高考地理一轮复习 第五讲 大气环流与气候 第15课时 大气活动中心与季风环流教学案(含解析)
〖第15课时大气活动中心与季风环流〗之小船创作1．大气活动中心的形成(1)形成原因：□01海陆热力性质差异。
冬季时，陆冷海□02热，陆地形成□03高压，海洋形成□04低压；夏季时，陆□05热海冷，陆地形成□06低压，海洋形成□07高压。
(2)主要大气活动中心亚洲：1月□08亚洲高压，7月□09亚洲低压。
太平洋：7月□10夏威夷高压，1月阿留申低压。
大西洋：1月□11冰岛低压，7月亚速尔高压。
2．季风(1)甲图是□011月季风图，乙图是□027月季风图。
(2)A是□03亚洲高压，B是□04亚洲低压。
(3)①处的风向是□05西北风，②处的风向是□06西北风，③处的风向是□07东北风，④处的风向是□08东南风，⑤处的风向是□09西南风，⑥处的风向是□10东南风。
(4)形成季风的原因主要是□11海陆热力性质差异，□12气压带、风带的季节移动。
①②③④⑤⑥中，主要与气压带、风带季节移动有关的是□13②和□14⑤。
考点十八大气活动中心(2018·北京高考)下图为北半球某日2时海平面气压分布图(单位：百帕)。
读图，回答(1)～(2)题。
(1)据图推断( )A．北京风速大，风向偏东南B．甲地可能出现强降水天气C．极地气温低，气压值最高D．热带太平洋洋面生成台风(2)依据气压分布，该日最接近( )A．冬至 B．小满 C．夏至 D．立秋获取和解读信息调动和运用知识(1)北京附近等压线较□01稀疏；甲地地处□02低压中心；图示气压最高值出现在□03亚洲内陆地区；热带太平洋地区没有出现强低压。
(1)等压线稀疏，风力□06小；低压中心，盛行□07上升气流，易出现□08强降水天气；台风是强烈发展的□09热带气旋，中心气压□10极低。
获取和解读信息调动和运用知识(2)(50°N,90°E)附近气压在1 040百帕以上，形成高压中心，即□04亚洲高压；180°经线附近的北太平洋洋面为低压中心，即□05阿留申低压。
气象学与气候学要点及试题-仅知识点
《气象学与气候学》要点及试题*教学要点及试题：绪论重点： 1.气象学、气候学、天气学的概念及所研究对象2.本学科与其他部门地理、区域地理学的关系●气象（meteor）:●气象学（meteorology）运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。
●气象学主要研究内容是什么?1）大气一般的组成、范围、结构及各种要素等；●（2）大气现象的发生、发展及能量来源；●（3）探求大气现象的本质及其变化规律；●（4）将大气现象中的规律应用于实践。
●●气候：某地气候—在太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动长时间的相互作用下，某时段内（一般指30年以上）大量天气过程的综合。
●。
●天气与气候简析。
某一地区在某一瞬间或某一段时间内大气状况和大气现象的综合● 1.气候和天气关系密切，却是既有联系又有区别的二个不同概念：● a. 天气:一个地区短时间内大气的具体状态。
●例如：三亚市某日的最高气温30°C，最低气温20°C ，午后有雷阵雨●● b. 气候：指一个地方多年的天气平均状况。
●例如：在中国，东部地区7月较为闷热；北方地区1月和2月多严寒天气；某市年平均气温为25°C，昆明四季如春，这些都属于气候现象。
●●气候学研究任务:●气候系统及其组成：●大气的物质组成：（1）干洁空气、（2）水汽、（3）固态、液态颗粒●什么是气溶胶（Aerosols），其分布特征和作用是什么？●大气的圈层组成及各圈层特点●饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。
●绝对湿度：●相对湿度：●比湿（q）●混合比（γ）●露点（T d）当●风（wind）●云：●降水变率●空气状态方程：●虚温:T v，●思考题：1.某气象台站测得某日某时f=40%，t=15℃，p=1000hPa，求该时段的e、d、a、q、γ值。
2.北纬30°处有一座海拔1000m高的山，试分析该山地坡麓与山顶在上、下午不同时间各气象要素（T、p、e、E、f、t d）的分布及山南与山北的差别。
气象气候学中的大气环流动力学
气象气候学中的大气环流动力学气象气候学是研究大气运动和气候变化的科学，其中涉及到大气环流动力学，是气象气候学的重要组成部分。
大气环流动力学研究大气的垂直和水平运动规律，以及大气中的热量和动量的传递等问题。
它有助于我们理解风、气压和天气模式，也是预测天气和气候变化的重要依据之一。
一、大气环流动力学的基本概念大气环流动力学主要研究大气状态的规律性变化，掌握大气运动的基本规律和环流结构，从而更好地理解天气和气候变化等现象。
大气环流的分布对气象和气候变化有着重要影响，因为热量和动量在大气中的输送和分布会导致大气环流变化。
大气热力学和气象学是大气环流动力学的基础，因为它们提供了理论和方程以计算流体运动，并控制着大气的运动和结构。
大气环流动力学研究的范围包括大尺度和小尺度的输运、辐射传输、水汽和云物理学等，是气象学和气候学的重要组成部分。
二、大气环流动力学的基础理论1.静力学平衡大气中的运动分为平衡和非平衡运动，其中平衡运动是指大气运动以静力学平衡为基础的运动，即气体中的静力学力量平衡，这种平衡也称为水平平衡。
静力学平衡是指在规定时间和空间内，物质分布的水平和垂直分布达到均衡状态，其主要受到大气压力等静力学因素的影响。
以海平面为基准面，大气中某点的压力P1等于这个点上方物质的重量和上下领域的气体的压力之和。
2.动力学平衡动力学平衡是指大气中的垂直和水平运动处于平衡状态，这种平衡也称为动力平衡。
在动力学平衡中，向上的垂直动量和向下的重力作用相抵消，而水平动量和摩擦阻力相平衡。
在大气运动的过程中，大气中的水汽、热量和运动量通过辐射、受力等因素传递，也就是大气中的辐射动力学。
这些能量和运动量的传递导致了大气环流的变化，影响了天气和气候变化。
三、大气环流动力学的基本结构大气环流动力学的基本结构包括大气环流、风系和种种气象系统等。
大气环流分为三个区域：低纬度、中纬度和高纬度。
1.低纬度区低纬度区大气环流表现为季节交替的风向和气压系统。
天气学原理名词解释
天气学原理名词解释1、地转风：地转风是自由大气中水平气压梯度力和地转偏向力相平衡时的空气的水平运动。
风沿等压线（等高线、等位势线）吹，背风而立低压在左高压在右2、梯度风：水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力平衡时，有效分力为零，风沿等压曲线作惯性等速曲线运动，这就是梯度风。
3、热成风：地转风随高度的改变量4、地转偏差：实际风与地转风之差称为地转偏差5、气团：指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。
水平尺度可达几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。
6、锋面：锋为密度不同的两个气团之间的过渡区。
在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。
宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。
在天气图上由于比例尺小，可把它近似地看成一个面，即锋面。
7、锋生：指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面，其温度或位温水平梯度加大的过程。
锋消：指与锋生过程相反的过程。
8、气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。
在北半球，气旋范围内气流作逆时针旋转，南半球相反。
9、反气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。
在北半球，反气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。
10、锋面气旋：气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，其温压场是不对称的，移动性较大，而且是带来云和降水的主要天气系统。
11、大气环流：是指在全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度延伸数十公里以上，时间尺度在1-2日以上的平均运动。
是各种不同尺度的天气系统发生发展和移动的背景条件。
12、经圈环流：是指风的经向分量和空气的垂直运动在子午面上组成的环流圈。
13、三风四带：如果不计经向风速分量，平均而言，近地面层的纬向风带可分为三个：极地东风带、中纬度西风带和低纬度信风带。
与这三个风带相应的地面气压带是四个：极地高压带、副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带。
通常称为“三风四带”。
《大气环流》 学习任务单
《大气环流》学习任务单一、学习目标1、理解大气环流的基本概念和形成机制。
2、掌握三圈环流、季风环流等主要大气环流模式的特点和影响。
3、能够运用大气环流的知识解释常见的气候现象和天气变化。
4、了解大气环流对全球气候和生态环境的重要意义。
二、学习内容1、大气环流的定义和组成要素大气环流是指全球范围的大气运动的基本状况。
组成要素包括气压、风、温度、湿度等。
2、热力环流原理由于地面冷热不均而形成的空气环流。
例如，近地面受热地区空气膨胀上升，冷却地区空气收缩下沉。
3、单圈环流模型假设地球表面均匀，且不自转时的大气环流状况。
赤道地区受热，空气上升，两极地区冷却，空气下沉，形成简单的环流圈。
4、三圈环流模式考虑地球自转的影响，形成低纬环流、中纬环流和高纬环流。
详细介绍每个环流圈的气流运动方向和特点。
5、季风环流由于海陆热力性质差异和气压带风带的季节移动而形成的季节性大气环流。
以亚洲东部和南部的季风为例，分析其形成原因和影响。
6、大气环流与气候类型不同的大气环流模式造就了不同的气候类型。
如赤道低气压带控制下形成热带雨林气候。
7、大气环流对生态环境的影响影响全球的热量和水分分布。
对生物多样性和生态系统的稳定起着重要作用。
三、学习资料1、教材：《气象学与气候学》相关章节。
2、在线课程：＿____大学的大气环流公开课。
3、科普文章：《探索大气环流的奥秘》等。
四、学习活动1、观看在线课程，做好笔记。
2、阅读教材和科普文章，绘制大气环流模式图。
3、完成课后练习题，巩固所学知识。
4、参加小组讨论，分享对大气环流的理解和疑问。
五、学习评估1、在线测验：完成关于大气环流基本概念和原理的选择题和简答题。
2、案例分析：运用大气环流知识分析某个地区的气候特点和形成原因。
3、小组报告：以小组为单位，展示对大气环流与生态环境关系的研究成果。
六、拓展学习1、研究大气环流的变化与全球气候变化的关系。
2、了解大气环流对农业生产和灾害预防的影响。
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⑥ 极地东风带：60°N(S) —90°N(S) 特点：空气温度极低
⑦ 极地无风带：90°N(S) 特点：气温低，空气层结稳定
⑤全球大气环流——特点： • 赤道和两极间的温度差（热力因素），是形
成和维持全球大气环流的根本原因。 • 地转偏向力（动力因素）使赤道和两极间由
• 海洋--水汽源，大陆--水汽汇，对蒸发、湿度、 雾、降水有大的影响
海洋的气候学特性
1、海洋的热力状况 （1）海洋温度随纬度增高而降低； （2）低纬西部海温高于东部，中、高纬东部
海温高于西部（受寒、暖流的影响）； （3）北半球各纬度平均海温高于南半球相应
纬度； （4）全球平均海温（17.4℃）高于气温
T差形成的经向环流（3环流圈）转成纬向环流（7 个行星风系）。
• 地表性质均一条件下，大气环流的基本形式 以纬向环流（7个行星风系）为主。
• 大气环流以三圈四带七行星风系（纬向环流） 为主，同时也存在着经向环流，但比纬向环流弱， 这是大气环流的基本规律。
（3）海陆分布差异
• 海陆热力性质对比： 冬--海洋为热源, 陆地为冷源 夏--海洋为冷源，陆地为热源
• 辐射差额的分布现状是产生大气环流（空气 运动）和洋流（水流运动）的根本原因，并使全球 辐射的热能和温度常年保持近于平衡状态。
（2）地球自转作用
（2）地球自转作用
大气在自转的地球上运动，出现太阳东升西 落自然现象。
地转偏向力使运动空气偏离气压梯度力方向。 北半球空气向右偏，南半球空气向左偏。
（14.3℃），海洋是大气的热源； （5）海水温度变化小于同纬度的大气和大陆。
海洋的气候学特性
2、海洋在气候形成中的作用
（1）海洋是大气运动的直接能源：海洋吸收了进入 地表的太阳辐射的80%，且其中的85%贮存在海洋表 层，这部分能量以长波有效辐射、潜热、和显热交换 形式输送给大气。
（2）既是大气巨大的热量贮存库，又是大气温度的 调节器；
近地面的风带与气压带
近地面层大气环流
The prevailing circulation of the atmosphere
Precipitation occurs in bands of surface
convergence (low pressure
regions)
HADLEY CELLS ARE THERMALLY DIRECT CIRCULATIONS
（1）太阳辐射随纬度的不均匀分布(无地球自转)
• 35°N—35°S的低纬度，因辐射差额＞0（正 值区）而使大气净得热量并膨胀上升，形成赤道上 空大气层的高气压区和近地面大气层的低压区。
• 35°N以北和35°S以南的高纬度，因辐射差额 ＜0（负值区）而使大气净失热量并收缩下沉，形 成极地地表的高压区和高空的低压区。
太阳辐射随纬度的不均匀分布(基本因子) 地球自转 海陆分布 大地形的影响
（1）太阳辐射随纬度的不均匀分布
太阳、地面和大气间物质能量交换的波长范 围0.15－120m 。
太阳辐射波长0.15－4m，习惯称短波辐射
地面、大气间（简称地－气系统）物质（辐 射）能量交换波长3－120m，习惯称长波辐射。
100oE
-6 -6 -7
-7
-6
-6
-5
-7 -7
-8
-7 -5 -5
-7
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Dec.,1982
-7
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-6 -7 -7 -6-6 -7
-7
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-6
-7
-7
-6
-6
-7 -7
-7
-5-4
-6 -7
-5 -3 -4
③ 地表副热带高压带，在水平气压梯度力推 动下，分南北二支气流分别补偿副极地和赤道地表 流走的空气质量。
北支气流运行中形成西风（因高层与低层大 气均吹西风，称为盛行西风），构成中纬度环流圈 （费利尔环流）；
南支气流运动中形成北半球的东南风（因风 向常年守信而被称为东南信风）和南半球的东南信 风，构成低纬度环流圈（哈德莱环流）。
• 阿留申低压；
半 • 亚洲高压(又名蒙古高压或西伯利高压)；
永 • 北美高压；
久 性
• 亚洲低压(我国天气、气候，对我国自然环境形成 具有十分重要作用的4个大气活动中心分别是：
• 2个永久性大气活动中心——海洋上（全年存在， 强弱势力不同） 北太平洋高压、阿留申低压。
Descending Air
Ascending Air
COLD
High Pressure
THERMALLYDIRECT
CIRCULATION
WARM
Low Pressure
HADLEY CELL IS A THERMALLY-DIRECT CIRCULATION
N
Equator
S
极地高压带 赤道低压带
大陆东岸
亚热带季风和季风性湿润气候 温带季风气候
大陆内部 温带大陆性气候
大陆西岸
地中海气候 温带海洋气候
顺时针 逆时针
1、中低纬海区形成以副热带为中心的反气旋型大洋环流， 大洋东岸是寒流，西岸为暖流。
2、北半球中高纬海区形成以副极地为中心的气旋型大洋 环流，大洋东岸为暖流，西岸为寒流。
3、南半球中高纬陆地面积小，形成连续的西风漂流。
气候类型
北回归线 南回归线
世界气候的分布
温带草原
热带地区 温带地区
热带雨林气候 热带草原气候 热带沙漠气候 热带季风气候
亚热带季风和季风性湿润气候 温带季风气候 地中海气候 温带海洋气候 温带大陆性气候
寒带地区 寒带气候
特殊气候 高原山地气候
亚欧大陆大陆东岸、内部、西岸的气候类型
• 分布范围—各国类似地形区基本均有
(夏)T高－低压 (冬)T低－高压
青藏高原
自由大气
(夏)T低－高压 (冬)T高－低压
平原
1、动力的抬升作用： 抬升：空气运动在迎风坡被迫抬升，空气在
某一高度上堆积形成气压脊，越过山后下沉，形 成低压槽。
绕行：当气流厚度小或地形非常高大时，则 阻分成南北两支，北支流向高纬形成暖平流，高 空形成地形高压脊；而南支气流流向低纬地区， 形成冷平流，高空形成低压槽，两支气流在地形 东侧合二为一，继续东行。
②高、低压中心（活动最频繁之地，常被称 作大气活动中心）随着季节变化呈时强时弱之势， 有时甚至出现合并现象。
全球1月份海平面平均气压图
全球 7月海平面平均气压图
（3）海陆分布差异
北半球8个大气活动中心
• 太平洋高压，有时分裂为两个，分别位于东、西太
永 平洋上；
久 性
• 大西洋高压； • 冰岛低压；
• 夏季：陆地是热源，空气受热上升，形成低 压；海洋是冷源，空气冷却下沉，形成高压。空 气从海洋吹向陆地，形成夏季风。
（3）海陆分布差异 ①复杂的地表性质增加了大气环流分布的紊
乱性。其中海洋、陆地间的热力差异对大气环流的 重大影响，使全球呈带状分布的各气压带、风带被 分割成多个独立的高、低压单体（中心）。
极地高压带
（1）太阳辐射随纬度的不均匀分布
• 假设无地转偏向力和地表性质均一，则水平气 压梯度力作用使赤道上空暖空气质量流向极地上空， 而极地地表冷空气质量补偿赤道地表输出的大气物 质能量，构成理想的热力单环流圈，使大气处在纬 度间应有的热量平衡之中。
（1）太阳辐射随纬度的不均匀分布
• 太阳辐射是产生和维持大气环流的直接原 动力。
① 地转偏向力作用，使单圈热力环流中自极 地高压带地表流向赤道低压带的干冷空气不能直抵 赤道，而在60°纬度地表形成副极地低压带，并偏 转成东风（称极地东风），补偿极地上空流走空气 质量而形成极地环流。
② 自赤道高空高压带流向极地高空低压带的 暖湿气流，受随纬度增大的地转偏向力作用不能直 抵极地，而在30°纬度地带高空堆积并形成地表的 副热带高压带（动力高压带，也叫回归高压带）。
• 2个半永久性大气活动中心——大陆上（某一季 节存在） 亚洲高压、亚洲低压。
4个大气活动中心活动情况和势力强弱，是天气 预报工作者和与之有关科研人员、工作人员关注的 研究重点。
（4）大地形作用
• 形成条件—大地形（山地与平原）间热力差异
• 形成季节—冬夏不同季节
• 形成区域—平原与高山相接的区域
成几个闭合的高低压系统，并随季节而变动。
季节 冬季 夏季
陆地 蒙古高压、北美高压 印度低压、北美低压
海洋 阿留申低压、冰岛低压 夏威夷高压、亚速尔高压
永久性大气活动中心：常年存在的（海上的四个高低 压系统）
半永久性的大气活动中心：随季节出现的（陆地上的 四个高低压系统）
2、南半球40ºS以南，无论冬夏，等压线基本呈纬向 分布，而40ºS以北，冬季高压带环绕全球，夏季陆地是 低压系统，海洋则是高压系统。
January Seasonal changes in upper air (500mb level) atmospheric circulation
July Seasonal changes in upper air (500mb level) atmospheric circulation
空 气 的 运 动
N 60
Latitude
Low
Westerly
30
0
30
Surface Pressure Centers
High
Low
High
S 60
Low
N 60
Easterly
30
0