大气环流
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天气学原理与方法复习第四章大气环流1.大气环流的纬向特征是什么?⏹低纬:东风带⏹中高纬:西风带(北半球冬季最大风速40m/s,30ºN ,200hPa,夏季最大风速16m/s,40ºN ,200hPa)即西风带冬强夏弱,随季节南北位移⏹极区:北半球夏季近地面:弱东风对流层:西风平流层:东风⏹南半球的情况与北半球类似,随季节南北位移,但西风中心强度冬夏变化不大2.大气环流的经向特征是什么?⏹冬季:对流层低层30ºN以南:偏北风40ºN 以北:南风对流层高层:低纬30ºN以南:南风;高纬40ºN以北:北风对流层中层:经向分量很弱⏹夏季:13-40ºN之间:低层:北风;高层:南风;低纬(近赤道):低层:南风;高层:北风。
3.对流层中、底部冬季、夏季的主要系统,季节转换的特点?(北半球)对流层底部:a)冬季:阿留申低压(与高空东亚大槽对应)、冰岛低压(与高空北美大槽对应)、西伯利亚高压、北美高压、格陵兰大陆高压、太平洋高压和大西洋高压。
b)夏季:亚洲低压、北美低压、阿留申低压、冰岛低压、太平洋副热带高压、大西洋副热带高压。
夏季与冬季最突出的差别是冬季大陆上的两个冷高压到夏季变成了两个热低压;阿留申低压、冰岛低压仍存在,但强度比冬季弱得多。
海上的两个副热带高压变得非常强大,而其冬季强度比较弱。
对流层中部(500hPa):a)冬季:①极区:2个低涡中心(格陵兰西部、东西伯利亚);②中高纬:冬季三个长波槽:东亚大槽—140°E在亚洲东岸;北美大槽—70°w位于北美东岸;欧洲浅槽—40°E由欧洲东北部海面向西南方向伸展;在三个槽之间有三个平均脊,分别位于阿拉斯加、西欧沿岸和青藏高原的北部。
③低纬度:副高弱—其范围在20°N以南。
b)夏季:①极区:1个低涡中心。
②中高纬:夏季四个长波槽:东亚大槽—160°-180°E;北美大槽—60°w;欧洲西海岸槽—0°-10°E;贝加尔湖西部槽—90°E沿岸和青藏高原的北部。
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。