大气环流
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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,其水平尺度在数千公里以上,垂直尺度在10km以上,时间尺度在数天以上。
大气大范围运动的状态。
某一大范围的地区(如欧亚地区、半球、全球),某一大气层次(如对流层、平流层、中层、整个大气圈)在一个长时期(如月、季、年、多年)的大气运动的平均状态或某一个时段(如一周、梅雨期间)的大气运动的变化过程都可以称为大气环流。
主要方式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。
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。
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)。
形成原因一是太阳辐射,这是地球上大气运动能量的来源,由于地球的自转和公转,地球表面接受太阳辐射能量是不均匀的。
热带地区多,而极区少,从而形成大气的热力环流。
二是地球自转,在地球表面运动的大气都会受地转偏向力作用而发生偏转。
三是地球表面海陆分布不均匀。
四是大气内部南北之间热量、动量的相互交换。
以上种种因素构成了地球大气环流的平均状态和复杂多变的形态。
什么是大气环流?
大气环流是大气大范围、长时间运动的状态。
在某一大范围的地区,如欧亚地区、半球甚至全球,某一大气层次如对流层可以使整个大气圈,在一个长时期内保持大气运动平稳状态,这就形成大气环流。
也可以是某一个时段如梅雨期间的大气运动的变化过程。
大气环流既是一个过程,又是一个结果。
它能出色地完成从地球到各种能量如热量、水分等的输送和平衡,是各种能量间的相互转换的重要机制,同时它又是这些物理量输送、平衡和转换过程之后的重要结果。
因此,研究大气环流的形成、变化的特征,掌握其演变规律不仅可以帮助人类认识自然,而且对我们的社会生活也有很大的作用,它将使我们的天气预报更加准确,它对全球气候变化的探索也有很大的帮助,而且掌握了它我们能更有效地利用气候资源。
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种。
(1)平均纬向环流。
这是大气环流的最基本的状态,指大气盛行的以极地为旋转中心的纬向气流。
(2)平均水平环流。
它是叠加在平均纬度环流之上的,指盛行的在中高纬度的水平面上的波状气流。
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可以象征季节变化。
(3)平均径圈环流。
指在南北垂直方向的剖面上所构成的运动状态,由大气经向运动和垂直运动组成。
通常,对流层的径圈环流存在3个
圈:低纬度又称为哈得来环流,是正环流或直接环流;中纬度又称为费雷尔环流,是反环流或间接环流;而极地是弱的正环流。
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。
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大气环流的三种形式
1. 平流:气流形成平层,从高压区到低压区流动,形成大气环流。
2. 旋涡:由于大气高层的温度不均匀引起的大气环流。
3. 垂直环流:当季节性及地形变化造成气流上升或下降时会形成垂直环流。
4. 锥型环流:由气流上升矢量小于下降矢量而形成的锥形气流结构,在较高压力区域天气系统中形成。
5. 瓶颈环流:一种特殊的气旋环流,空气会从低压区向高压区流动,而且形成的温度梯度较陡。
6. 位势环流:因上升或下降的气流而形成的潮汐式环流,使气体从高压区向低压区移动,从而形成一个环流。
7. 气压环流:由大气中的气压不均而形成的环流,大气低压区气流总是向大气高压区流动,形成一个大范围的环流。
8. 大气正常环流:按照固定路径持续运动的平流形成的环流,大气低压区气流从赤道向极地流动,形成气压环流。
9. 副热带型环流:这种环流从温度型热带流向温度型副热带,将大气的热量从低纬度较高的温度地区移向高纬度地区,促进大气环流的恒定更新。
10. 高空型环流:这种环流形成的空中温度梯度较大,气流的朝向变化较多,它们会从低压区向高压区流动,形成厚而均匀的高空环流。