第气候学——四章 大气环流的长期变化

大汽环流知识点总结一、大气环流的产生原因1.地球的自转地球自转产生离心力使得大气在地球表面上有向赤道方向的流动，这是地球大气环流产生的主要原因。

2.地球的太阳辐射地球表面不同地区的吸热量不同，造成区域性地热低涡和高涡的生成，也是造成地球大气环流的原因。

3.地球自转和太阳的交替地球自转和太阳的交替引起了冷暖空气的交换，造成了地球大气环流。

二、大气环流的类型1.垂直环流大气垂直环流是指大气中的气流呈现出的上升和下沉的现象。

地球大气垂直环流主要分为垂直上升和垂直下沉两种类型。

2.水平环流地球大气水平环流是指地球大气中各种气候系统和风系所形成的环流系统。

地球大气水平环流主要包括经向环流和纬向环流两种类型。

三、大气环流的影响1.气温分布地球大气环流对气温分布产生了较为直接的影响。

大气环流导致了不同地区的气温差异，如赤道地区气温高，极地地区气温低。

2.季风气候地球大气环流还对季风气候的形成产生了重要的影响。

大气环流的产生和变化，导致了季风气候的形成和明显的季节性变化。

3.降水分布地球大气环流对降水的分布也产生了重要的影响。

大气环流的产生和变化，导致了不同地区的降水量和分布形式不同。

四、大气环流的主要环流系统1.赤道低压带赤道地区是地球上的热带地区，较为热，因此形成了赤道低压带。

赤道低压带是地球大气环流中的一个重要环流系统。

2.副热带高压带副热带高压带是地球大气环流中的另一个重要环流系统。

副热带高压带主要位于北纬30°和南纬30°之间。

3.极地高压带极地高压带是地球大气环流中的重要环流系统之一。

极地高压带主要位于地球北极和南极的一些地区。

五、大气环流的周期性变化1.季节性变化地球大气环流的产生和变化具有季节性变化的特点。

季节性变化是指地球大气环流在不同季节内呈现出的不同特征和规律。

2.年际变化地球大气环流的产生和变化还具有年际变化的特点。

年际变化是指地球大气环流在不同年份内呈现出的不同特征和规律。

大气与洋流的变化趋势近年来，大气与洋流的变化趋势引起了广泛关注。

随着全球气候的变暖和人类活动的影响，大气和洋流系统都发生了一系列变化。

本文将从全球大气环流和海洋洋流的角度，对它们的变化趋势进行分析。

首先，我们来看大气环流的变化趋势。

大气环流是地球表面风和气压之间的相互作用，主要由赤道上升气流和两极下沉气流组成。

在全球气候变暖的背景下，大气环流系统发生了一系列改变。

首先，经过长期的气候监测和数据分析，科学家们发现大气环流带有一定的不稳定性。

长期以来，大气环流呈现一种稳定的状态被称为“常伏流态”。

然而，近年来，大气环流系统已经开始偏离这种状态，表现出更加明显的不稳定性。

特别是喜马拉雅山脉和西伯利亚高原等陆地山脉的加热，使得一些大气环流层结层，如斜压层和对流层出现了明显的紊乱。

进一步分析大气环流的变化，我们发现气候变暖引起了环流带的扩大和移动。

研究表明，随着极地冰盖的减少和温度的升高，大气环流的极地边界变得更加模糊。

赤道上升气流增强，并向两极方向扩展，而两极下沉气流也向赤道方向移动，形成了所谓的“热带扩张”。

这种扩张使得一些地区的降水增加，而其他地区的降水减少，进而对全球气候产生了重要影响。

其次，海洋洋流的变化趋势也是我们关注的重点。

海洋洋流是海水在全球范围内的运动，它对全球能量和热量分布起着重要作用。

近年来，随着全球气候变暖的影响，海洋洋流系统也发生了多方面的变化。

一方面，全球变暖导致了海洋表面水温的升高。

研究表明，近几十年来，全球海洋表面温度明显上升，特别是在沿海地区和高纬度地区。

这种温度升高不仅改变了海洋生态系统的结构，也对洋流产生了重要影响。

温暖的海水会增强海洋表面的蒸发作用，进而影响海洋洋流的强度和方向，从而改变季风系统和海流走向。

另一方面，极地冰盖的消融也对海洋洋流产生了重要影响。

随着气候变暖，南北极的冰盖持续减少，使得大量的淡水流入海洋。

这种淡水的输入改变了海洋的盐度结构，从而对洋流系统产生了重要影响。

第四章海-气作用第一节海—气相互作用及其影响教学目标：一、知识与技能1、理解海-气之间水、热交换过程。

2、理解海-气相互作用、洋流、大气环流对全球水热平衡所起的作用二、过程与方法：运用图表，分析海—气相互作用及其对全球水、热平衡的影响。

三、情感态度价值观：认识到自然界自身具有很强的平衡能力。

教学重点难点：海—气相互作用及其对全球水、热平衡的影响。

教学用具：多媒体课件教学方法：谈话法、启发法课时安排： 1课时教学过程：（导入）海洋是地球上巨大的热能储存库，也是云雨的故乡。

在相互制约的海-气系统中，海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动；大气主要向海洋提供能量，改变洋流及重新分配海洋的热含量。

海洋温度分布状况影响着大气环流，并对天气系统和长期气候变化有着重要影响。

这节课，我们一起来学习海-气相互作用。

1．海—气相互作用与水热交换（读图4.1，理解海-气相互作用与水热交换的关系。

）①海洋是大气中水汽的最主要来源②海洋是大气最主要的热量储存库③海洋是地球表面最大的碳储存库，海洋对大气中CO2的吸收是平衡CO2的主要途径。

④海洋向地球大气提供40%的再生氧气，人们把海洋与森林并称地球的两叶肺。

读图4.2，思考：为什么热带是海洋与大气相互作用最活跃的地区？20°-40°N、40°-60°N，大洋东、西岸输入大气的热量差异，主要受什么因素影响？（学生回答，教师小结。

）（承转）由于海陆热力性质的差异，海洋对大气温度起着重要的调节作用。

阅读P37，了解海洋对大气温度的滞后效应和平缓效应。

自学P38，阅读材料，了解海气相互作用与大气中的CO2、O2（承转）海-气相互作用是如何影响全球水、热平衡的呢？2．海—气相互作用与水、热平衡（1）全球的水量平衡是通过水循环来实现的能量外因——太阳辐射能、重力能，内因——水的三相变化（承转）我们知道，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，要保持热量平衡，必须有热量从低纬度地区向高纬度地区输送。

气候带知识：气候带变化的历史与趋势气候是地球上大气层中的天气长期统计，是指一个地理区域在长期一定时期内的天气状况，通常是几十年、几百年或更久的平均情况。

气候的变化是地球上长期的气象变化。

气候变化是地球气象学和气候学的一部分，也是环境科学的重要组成部分。

气候带气候带是地球表面上按照综合气温、降水和气候要素等进行划分的气候区域。

主要由赤道气候带、副热带气候带、中纬高压气候带、西风带气候带、极地气候带五大气候带组成。

这些气候带在地球上分布各不相同，具有明显的特点和特征。

气候带的历史与趋势气候带的变化历史可以追溯到古代，地球上各种自然气候现象，例如大气环流、季风气候、海洋气候等，对气候带的形成和演化都有重要影响。

古代人类也对气候带的变化有所观察和记录，例如古代中国文献中可以找到对气候带变化的记载。

在中世纪，气候变化经历了小冰期，直接影响了人类社会的生产、生活和发展。

近现代以来，随着人类活动的加剧，地球气候发生了明显的变化，气候变暖、极端天气增多等现象日益突出，气候变化正成为世界各国关注的焦点。

气候带变化的趋势主要表现为气温逐渐升高、降水模式发生变化、极端天气频繁等。

全球气候变暖已经成为不争的事实，不同地区的气候带也都受到了影响。

赤道气候带的气温升高、降水增多，副热带气候带的干旱加剧，中纬高压气候带的气温变化明显等都是气候带变化的典型特征。

这些变化将会对地球上的生态系统、人类社会和经济发展产生深远的影响。

气候带变化的原因气候带变化的原因有自然因素和人为因素两个方面。

自然因素主要包括太阳活动、火山爆发、大气环流变化等；人为因素主要包括化石燃料的大量燃烧、森林砍伐、城市化等。

自然因素和人为因素相互作用，共同影响着气候的变化。

自然因素中，太阳活动是气候变化的最主要驱动力之一。

太阳活动的周期性变化会直接影响地球的热量接收。

火山爆发会释放出大量的火山灰和二氧化硫等化学物质，会影响大气的热量平衡，导致气候变化。

大气环流变化也会影响气候的分布和变化。

第四节大气环流大气环流是指大范围的大气运动状态。

其水平范围达数千千米，垂直尺度在10千米以上，时间尺度在1—2日以上。

大气环流反映了大气运动的基本状态，并孕育和制约着较小规模的气流运动。

它是各种不同尺度的天气系统发生、发展和移动的背景条件。

一、大气环流形成的主要因素（一）太阳辐射作用大气运动需要能量，而能量几乎都来源于太阳辐射的转化。

大气不仅吸收太阳辐射、地面辐射和地球给予大气的其它类型能量，同时大气本身也向外放射辐射。

然而这种吸收和放射的差额在大气中的分布是很不均匀的，沿纬圈平均在35°S—35°N之间是辐射差额的正值区①，即净得能量区。

由35°S向南和由35°N向北是辐射差额的负值区，即净失能量区。

这样自赤道向两极形成了辐射梯度，并以中纬度地区净辐射梯度最大。

净辐射梯度分布引起了地球上高、低纬度间的大气热量收支不平衡，使大气中出现了有效位能，形成了向极的温度梯度。

大气是低粘性、可压缩流体，温度和气压的改变可能引起膨胀或收缩。

结果，低纬大气因净得热量不断增温并膨胀上升，极地大气因净失热量不断冷却并收缩下沉。

在这种温度梯度下，为保持静力平衡，对流层高层必然出现向极地的气压梯度，低层出现向低纬的气压梯度。

假设地球表面性质均一和没有地转偏向力，则气压梯度力的作用将使赤道和极地间构成一个大的理想的直接热力环流圈，见图4·31。

环流使高低纬度间不同温度的空气得以交换，并把低纬度的净收入热量向高纬度输送，以补偿高纬热量的净支出，从而维持了纬度间的热量平衡。

因此，太阳辐射对大气系统加热不均是大气产生大规模运动的根本原因，而大气在高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。

（二）地球自转作用大气是在自转的地球上运动着，地球自转产生的偏转力迫使运动空气的方向偏离气压梯度力方向。

在北半球，气流向右偏转，结果使直接热力环流圈中自极地低空流向赤道的气流偏转成东风，而不能迳直到达赤道；同样，自赤道高空流向极地的气流，随纬度增高，偏转程度增大，逐渐变成与纬圈相平行的西风。

全球变化之全球变化科学导论（⼤⽓所考博真题知识点归纳）《全球变化科学导论》要点总结第⼀篇全球变化研究的基本问题第⼀章全球变化科学产⽣的背景及其研究内容及意义1、什么是全球变化？其产⽣背景？答：全球变化作为⼀个科学术语和⼀门交叉学科，是随着全球环境问题的出现和⼈类对其认识程度的不断深化⽽提出并发展起来的。

全球变化科学的精髓是系统地球观，强调将地球的各个组成部分作为统⼀的整体来加以考察和研究，将⼤⽓圈、⽔圈、岩⽯圈和⽣物圈之间的相互作⽤和地球上的物理的、化学的和⽣物的基本过程之间的相互作⽤，以及⼈类与地球之间的相互作⽤联系起来进⾏综合集成研究。

即全球变化科学是研究作为整体的地球系统的运⾏机制、变化规律和控制变化的机理（⾃然的和⼈为的），并预测其未来变化的科学。

它研究的⾸先是⼀个⾏星尺度的问题——将⼤⽓圈、⽔圈（含冰雪圈）、岩⽯圈和⽣物圈看成是有机联系的全球系统，把太阳和地球内部作为两个主要的⾃然驱动器，⼈类活动作为第三种驱动机制。

发⽣在该系统中的全球变化是在上述驱动⼒的推动下，通过物理、化学和⽣物学过程相互作⽤的结果。

全球变化科学是在时代发展、科学进步、⼈类活动的强烈影响和社会需要的背景下产⽣的，主要表现在以下⼏个⽅⾯：（1）硬件条件。

在20世纪末，全球国际性应⽤的探测器和预测预报系统已有约1000个⾼空站、10000个⽓象站、3000个飞⾏器、7000艘充⽓船、500个浮标、长期⽴体动态信息库，还有全球海洋观测系统、全球陆地观测系统、全球⽓候观测系统。

（2）由于强烈的⼈类活动和社会经济的飞速发展，⽬前在全球范围内产⽣以下⼗⼤环境问题，急需国际社会合作共同解决。

主要有⼤⽓污染、温室⽓体排放和⽓候变暖、臭氧层破坏、⼟地退化、⽔资源匮乏和⽔体污染、海洋环境恶化、森林锐减、物种濒危、垃圾成灾、⼈⼝增长过快。

（3）从⼈类社会⽂明发展看，全球变化科学的产⽣是历史进程的必然。

（4）从历史发展⾓度看，全球变化研究有其科学思想的代表。

气压带和风带对气候的影响教案第一章：引言1.1 课程背景：本节课将探讨气压带和风带对气候的影响。

气压带和风带是大气环流系统的重要组成部分，它们在全球范围内影响着天气和气候。

1.2 教学目标：了解气压带和风带的基本概念；理解气压带和风带对气候的影响；能够分析不同气压带和风带地区的气候特点。

第二章：气压带的基本概念2.1 气压带的定义：气压带是指在地球表面上，由于地球自转和太阳辐射的不均匀加热，形成的一些大致沿着纬度分布的气压相对较高的区域。

2.2 气压带的分类：赤道低压带：位于赤道附近，因为太阳辐射强烈，地表加热后上升形成低压区；副热带高压带：位于中纬度地区，因为空气从高纬度流向低纬度时受地转偏向力影响，向右偏转形成高压区；极地低压带：位于两极附近，因为太阳辐射弱，地表冷却后下沉形成低压区。

第三章：风带的基本概念3.1 风带的定义：风带是指在地球表面上，由于气压带的分布和地球自转，形成的一些大致沿着纬度分布的风流区域。

3.2 风带的分类：信风带：位于赤道两侧，风向始终不变，从赤道向两极吹拂；副热带风带：位于中纬度地区，风向随季节变化，夏季吹西风，冬季吹东风；极地风带：位于两极附近，风向始终不变，从两极向赤道吹拂。

第四章：气压带和风带对气候的影响4.1 气压带对气候的影响：赤道低压带：多雨、高温、湿润气候；副热带高压带：干燥、晴朗、高温气候；极地低压带：寒冷、多云、低温和湿润气候。

4.2 风带对气候的影响：信风带：带来湿润气候，对热带雨林气候的形成有重要作用；副热带风带：带来干湿季节变化，对亚热带季风气候的形成有重要作用；极地风带：带来寒冷气候，对寒带气候的形成有重要作用。

第五章：案例分析5.1 案例一：赤道低压带的影响地点：热带雨林地区气候特点：高温、多雨、湿润影响因素：赤道低压带的形成和信风带的影响5.2 案例二：副热带高压带的影响地点：地中海沿岸气候特点：干燥、晴朗、高温影响因素：副热带高压带的形成和副热带风带的影响5.3 案例三：极地低压带的影响地点：南极洲气候特点：寒冷、多云、低温和湿润影响因素：极地低压带的形成和极地风带的影响第六章：气压带和风带的动态变化6.1 季节性变化：随着地球围绕太阳公转，地球不同部位受到的太阳辐射强度发生变化，导致气压带和风带的季节性移动；例如，夏季时，副热带高压带北移，形成北半球的炎热干燥天气；冬季时，副热带高压带南移，形成南半球的炎热干燥天气。

3全球大气环流：模态与变率3.1近地面大气环流平均状况大气环流的运动和变化是直接影响世界各地气温、降水、风等气候要素的主要因子之一。

近地面的环流状况更是与人们生活息息相关，因此，海平面气压很早就为人们所重视和研究。

海平面气压图的使用使人们建立了大气活动中心的概念,这是对大气环流认识的一大进步，因为大气活动中心控制和影响的区域很大，它所揭示的大气现象与规律是某个台站观测无法想象的。

在月和季平均近地面高度场或者海平面气压分布图上，随季节的变化，出现性质不同的高、低气压中心。

图3.1以1、4、7、10共4个月份分别代表冬、春、夏、秋四季的多年平均海平面气压分布。

一些大气活动中心一年四季都有，称为永久性活动中心；另外一些则只是在某些季节出现，称为半永久性活动中心。

北半球冬季(南半球的夏季)大气活动中心包括北半球的冰岛低压、阿留申低压、北大西洋高压、西伯利亚高压、北太平洋高压和北美高压，以及南半球的澳大利亚低压、绕南极低压、印度洋高压、南太平洋高压及南大西洋高压。

北半球夏季(南半球的冬季)大气活动中心包括北半球的印度低压、北大西洋高压和北太平洋高压，以及南半球的绕南极低压、印度洋高压、南太平洋高压、南大西洋高压和澳大利亚高压。

永久性活动中心都位于海洋上，两个半球中纬度海洋上常年维持高压带，而陆地上则是半永久性活动中心，冬半年为高压；夏半年为低压。

在过渡季节里，这些大气活动中心可以同时存在。

大气活动中心之间的关系可以分成两类：第一类是某些季节性的大气活动中心，只在某些季节出现，而且其活动表现出很强的独立性，而与其它的大气活动中心没有显著的1海拔高度超过2500m。

联系，如北半球冬季的西伯利亚高压和夏季的印度低压，就是这一类。

第二类是相邻的两个活动中心的活动，存在很强的相关，表现为气压变化上的“翘翘板”现象，即大气涛动。

如北大西洋高压与冰岛低压间的变化关系就是这样：当冰岛低压加深时,北大西洋高压也加强。

反之，当冰岛低压中心气压增加时，北大西洋高压气压下降。

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名词解释1气候的定义：在太阳辐射和气候系统各子系统相互作用下，地球上某一区域在某一特定时段内天气（气候要素）的多年平均状况及其极端情形。

2天气：某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气现象（风、云、雨、雪、干、湿、雷、电等）及其状态（温度、压强、湿度、密度等）的综合。

3气候系统的定义：由大气圈、水圈（海洋）、冰雪圈、岩石圈(陆地表面）和生物圈等组成的，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.4南极臭氧洞: 南极地区上空大气臭氧总含量大幅度异常下降的一种现象。

5大气的保温效应（温室效应）:大气中的温室气体对太阳辐射的吸收很少,但却能强烈地吸收地面辐射,同时又向地面放射长波辐射，补偿地面因放射辐射而损失的能量，使地面气温升高的效应。

6气溶胶的阳伞效应：气溶胶对太阳辐射的散射和吸收，使到达地面的太阳辐射减弱，引起地面气温的下降，其效应类似于阳伞效果，故称为阳伞效应。

7混合层：海洋上层的温度受到大气影响，在海洋表面向下的几十米的水层里，风浪和海流引起的湍流混合十分强烈,海水温度的垂直变化很小,因此被称为混合层。

8温跃层:但到某一个高度以后，很快遇到一个较薄的水层,其海水温度随深度的变化特别剧烈，这一区域被称之为温跃层。

9反馈:气候系统不同属性（变量)之间的相互作用，引起气候属性的变化，称为反馈。

包括正反馈过程和负反馈过程。

10正反馈:反馈过程造成的气候变化与原变化同号，使气候变化加剧，产生气候不稳定称为正反馈.11负反馈：反馈过程造成的气候变化与原变化反号，抑制气候的变化和异常，使气候趋于稳定，称为负反馈。