《大气环流模式及应用》培训课件
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第八章大气环流本本运动尺度章内地方性的风内容全球性的风海气相互作用天气系统影响某地区(如晴雨和风等)的天气系统定义:影响某一地区天气现象(如晴、雨和风等)的过程,常能发展并维持一定的时间。
从气象卫星云图上可以看到各种尺度的天气系统混杂在一起,大至数千千米,小到数千米。
天气系统是在全球大气环流上演变的扰动系统,它与大气环流是密不可分的它与大气环流是密不可分的。
8.1运动尺度不同时空尺度天气系统的运动特征也不一样一样。
多种不同时空尺度的运动,形成了地球上不同的天气和气候现象上不同的天气和气候现象。
四类尺度:四类尺度小尺度中尺度天气尺度行星尺度小尺度数米到数千米,典型2km;空间尺度为典型时间尺度为数秒到数天;小尺度涡旋、尘卷等对天气没多大影响;海陆风、山谷风和焚风等对天气都有影响。
响中尺度数千米到数百千米,典型空间尺度为典型20km;时间尺度为数分钟到一周;中尺度是最具破坏力的尺度,垂直运动中尺度是最具破坏力的尺度垂直运动剧烈;台风和雷暴等天气系统属于此类。
天气尺度数百千米到数千千米,典型空间尺度为典型2000km;时间尺度为数天到数周;垂直运动小,但效果大,足以造成雨、垂直运动小但效果大足以造成雨雪天气;电视上天气预报中的天气图属天气尺度,包括典型的高低压系统、气旋和锋面等。
行星尺度数千千米以上,典型尺度为空间尺度为典型尺度为5000km;时间尺度为数周;垂直运动轻微,可支配季节天气状况,垂直运动轻微可支配季节天气状况甚至整个气候;西风带中的长波属于此类。
天气系统是变化的,随时间的变化,天气系统可划归另一类别。
雷暴尺度小时,可以划归小尺度;海陆风、山谷风和焚风在尺度大时属中尺度。
一般来说,天气系统的空间尺度越大,维持的时间越长时间也越长。
天气学通过认识不同尺度天气系统的发生和发展规律,对其变化和造成的天气作出预测。
几种典型的天气系统:海陆风、锋面、气旋、雷暴、龙卷风和台风,它们会带来显著和强烈雷暴龙卷风和台风它们会带来显著和强烈的天气现象。
大气环流模式的理论与应用大气环流是指大气中的气流在地球表面上形成的连续环流,由于地球自转、不同区域的地表温度、地形、海陆分布等因素的不同,形成大气环流格局。
大气环流模式的研究旨在理解地球气候系统的响应和变化,预测气候变化,以便更好地进行生态环境保护和应对气候变化。
一、大气环流模式的理论基础地球大气环流模式的形成是由多个因素综合作用的结果。
其中最主要的是太阳辐射和地球地面的辐射,它们共同形成大气气流的驱动力。
在北半球,地球自转方向是指向东北方向,使得大气在北极点处会向东转动。
同时,北极附近的空气因受到地球自转的影响,会向赤道运动,形成反时钟方向的旋转。
这是北半球的高气压带和低气压带分别位于副热带和赤道附近的原因。
此外,地球球面上的温差也是形成大气环流的重要因素。
赤道附近的地区经常受到太阳直接照射,故较热;而极地地区则由于地球自转有较长时间处于黑暗中,导致较冷。
这种影响导致了强烈的空气对流,并形成了热带和极地风的大气环流模式。
二、大气环流模式的分类基于上述理论基础,人们将地球大气环流模式分为三类,包括热带风带、极地前缘风带和半常压带。
热带风带是太阳辐射最强的区域,热量当量值较高的空气一般向两极运动。
由此产生的气旋大气环流就形成了高压带和低压带。
极地前缘带是指极地气团向赤道运动,与热带气团相遇的场所。
这种空气对流结构在冬季尤为明显,一般被称为极前风带。
半常压带是指赤道和极地附近的环流通道,是北半球和南半球的大气环流交汇处。
在此处,空气会向上和向下运动,形成弱的对流槽。
三、大气环流模式在研究气候变化中的应用随着气候变化越来越引起人们的关注,大气环流模式成为了重要的研究和预测工具之一。
研究表明,大气环流模式的变化会直接影响地球气候系统,造成全球气温的变化、降雨量改变和极端天气事件的发生。
因此,我们需要对大气环流模式进行深入研究,以便更好地预测未来的气候变化。
近年来,越来越多的气象学家和模拟专家利用大气环流模式,通过模拟不同气候变化情景下的大气环流模式,模拟分析未来的气候变化趋势,使政策制定者更好地适应和应对气候变化带来的挑战。