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地球科学中的大气环流研究大气环流是地球气候系统的重要组成部分，对于了解全球气象现象、预测天气变化、探究全球环境变化等都具有非常重要的意义。
本文将介绍地球科学中大气环流研究的基本概念、研究方法、主要研究结果与应用。
一、大气环流的基本概念大气环流指的是在地球大气中，由于地球自转和不同地区气温差异等自然因素作用下，形成的气流作用。
大气环流按照垂直方向划分，又分为纬向环流和经向环流两种。
纬向环流是指南北方向上的气流分布，其主要驱动因素是太阳辐射。
而经向环流则是指东西方向上的气流分布，其主要驱动因素是地球旋转。
大气环流可分为地面层和高空层两个部分，其中的全球环流系统是由热带低气压区、副热带高压带、极地低气压区和极地高压带四个基本成分组成的。
二、大气环流的研究方法大气环流是地球气候系统中的复杂问题，其研究方法也需要多种手段相互结合。
主要的研究手段有：1. 模型模拟：通过数学模型对大气环流进行模拟，可以研究其变化规律和趋势。
模型模拟既考虑到了自然因素的影响，也考虑到了人类活动和人工干预的影响。
2. 观测实验：通过大气探测装置对大气环流进行实时监控和测量，可以获取准确、详尽的大气环流资料。
观测实验分为地面观测和卫星遥感观测两种。
3. 统计分析：通过大量气象资料的分析，可以了解大气环流整体的变化规律和趋势。
统计分析主要依赖于现代化气象仪器的应用。
三、大气环流的主要研究成果近年来，全球气候变化引起了人们的广泛关注，大气环流变化因素也日益成为了气象研究的热点。
地球科学学者通过多年的观测和模拟研究，逐渐揭示了大气环流的主要变化规律，并达成了如下主要研究成果：1. 全球变暖的影响：气候变暖使得全球大气环流受到影响，尤其是北半球的高纬度区域出现了极昼短时增温效应。
2. 太平洋年代际振荡现象的研究：通过模拟和实验研究，揭示了太平洋年代际振荡现象对全球大气环流变化的影响。
3. 沙尘暴天气的研究：大气环流研究对于沙尘暴天气预测具有重要的意义，科学家们通过不断观测和研究，提出了一系列有效的沙尘暴预警方法和预报模型。
2.4 大气环流一、预习导航【预习题】通过预习思考下列问题：1、什么是大气环流？对地理环境有何意义？2、三圈环流形成的条件是什么？3、三圈环流是怎样形成的？形成了哪些气压带和风带？4、气压带和风带季节性移动的原因是什么？有什么规律？5、海陆热力性质差异对气压有什么影响？冬、夏海陆热力性质差异对大气环流的影响有何不同？6、什么叫季风？季风的成因是什么？7、东亚季风和南亚季风有什么不同？【资料卡片】大雾立战功1940年7月，德国法西斯企图利用大雾作掩护轰炸伦敦。
他们认为：由于大雾笼罩使英国飞机无法起飞参加空战，而高于大雾之上的楼房、烟囱正好成为他们攻击的目标。
但是德国空军却打错了如意算盘，他们每次利用大雾空袭伦敦，总是在中途就遭到了英国飞机的拦截而以失败告终。
有一次，德国得知伦敦被大雾笼罩的消息后立即命令飞机起飞，可是飞机还没到伦敦上空就被浓雾包围了。
由于能见度差，机群失去了联系。
两架飞机好容易飞出雾区，还没来得及辨方向，就被尾随大雾之后的英国飞机击落了。
德军百思不得其解，怀疑内部出了间谍。
德军为什么弄巧成拙呢?原来西欧地处北半球西风带内，全年盛行偏西风，由于西风的影响,这里的天气变化总是由西向东发展。
英国在德国西部，根据自西向东天气发展变化的规律，很容易预报出德国的天气变化，而英国的气象情报对德军严加封锁，所以德军很难预测出英国的天气变化。
每当德军得知伦敦被大雾笼罩的情报时，实际上雾区已经向东移了。
英军正是利用了西欧地区天气自西向东变化的规律，在每次雾区东移时便派出战斗机尾随雾后攻击德军飞机。
为什么云总是从西向东运动中央电视台天气预报节目的卫星云图大家都很熟悉了，在图上，不知你有没有发现,在我国大陆上空，云总是从西向东运动的。
这是为什么呢?这就与全球性大气环流有关:由于我国所处的位置大部分在盛行西风带的下方。
盛行的西风带跨越的地理纬度为30°N～50°N,厚度离地面3～13km。
大气运动核心概念总结一级概念概念层级概念名称关键特征基本含义概念列举一级概念大气运动大气进行热量、水分交换，不同性质空气相互交流大气运动是指不同地区，不同高度之间的大气进行热量，水分的互相交换;不同性质的空气得以相互交流，并以此形成各种天气现象和天气变化的总称。
热力环流、大气环流一级概念热力环流由地面冷热不均引起，大气运动最简单的形式由地面冷热不均引起的大气运动。
海陆风、山谷风、城市风一级概念大气环流全球性、有规律具有全球性有规律的大气运动单圈环流、三圈环流、季风环流二级概念概念层级概念名称关键特征基本含义概念列举二级概念气压气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关，一般随高度升高按指数律递减单位：hPa作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量蒙古西伯利亚高压、夏威夷高压、亚速尔高压、冰岛低压、阿留申低压、印度低压二级概念等压线反映同一水平面上气压分布的状况；同一幅地图上，等压线越密集，气压梯度越大，风力越大。
等压线越稀疏，气压梯度越小，风力越小。
一定时间内气压相等的地点在平面图上连接起来所成的封闭线。
二级概念等压面反映垂直方向上气压分布的状况等压面是指气压相同的面。
二级概念单圈环流前提是假设地表均匀，不考虑地球自转和公转。
由于赤道与两级之间存在温差，形成赤道与两级间的闭合环流。
二级概念三圈环流前提是假设地表均匀，只考虑地球自转，不考虑地球公转。
是大气环流的理想模式。
只受太阳辐射和地球自转影响所形成的环流圈，称为三圈环流。
低纬环流、中纬环流、高纬环流二级概念季风环流由于地球表面不均匀，受海陆分布和地形起伏等因素影响。
季风环流是大气环流的一个组成部分。
由于海陆分布不均，产生的海陆热力性质差异，导致亚欧大陆与北太平洋之间的气压差异非常大，因而形成世界上最典型的季风环流。
东亚季风、南亚季风1月海平面气压分布7月海平面气压分布二级概念气候具有稳定性，受纬度位置、海陆位置、地形因素、洋流因素的影响。
地理大气环流汇总地理大气环流是地球大气层中的运动，包括全球性的大尺度环流（大气循环）和小尺度的局地性环流（微观环流）。
大气环流对地球的气候、天气和水循环等作用巨大。
本文将从对大气环流的概念、分类及影响等方面进行综合介绍。
地理大气环流是指大气中水平、垂直运动以及空气质量的重新分配。
它由多种因素驱动，包括地球自转、太阳辐射、地球的形状和地理特征等。
大气环流分为全球大气环流和局地大气环流。
全球大气环流主要有三个环流带：赤道低压带、副热带高压带和极地低压带。
其中赤道低压带是最热的地方，空气上升，形成对流，导致长期性的降雨。
副热带高压带是最干燥的地区，空气下沉形成高压，导致无降雨和干旱。
极地低压带是极地气候的形成地，空气合流，导致长期降雪。
局地大气环流则由各种地理因素如山地、河流、海洋等局地气候的形成。
这些气候系统相互作用，共同维持地球上的气候和天气。
全球大气环流主要受到地球自转的影响。
地球自转形成的科里奥利力导致大气在北半球偏北、南半球偏南的偏转，从而产生高压和低压的变化。
在赤道地区，由于科里奥利力最小，出现低压带，而在副热带和极地地区则因科里奥利力较大，出现高压带。
这种压强差导致了大气的垂直上升和下沉，形成环流。
全球大气环流还受到太阳辐射的影响。
太阳辐射不均匀地照射地球表面，导致赤道地区接收到的热量比较多，热量从赤道向两极传递。
为了平衡热量分布，大气形成了从赤道到两极的环流，称为热带和极地环流带。
在这个过程中，大气形成了数个环流系统，如赤道气流、中纬度气流和极地气流。
全球大气环流对气候和天气有着深远的影响。
例如，赤道低压带的存在使得热带地区变得潮湿多雨，而副热带高压带则导致了大片的沙漠和干旱地区的形成。
由于地球自转和太阳辐射的影响，中纬度地区在一年中会经历四个季节。
此外，大气环流还影响了风向、风速和气温的分布，从而影响到航海、航空、农业等人类活动。
总结起来，地理大气环流是地球大气层运动的结果，大气环流分为全球和局地两类，受到地球自转和太阳辐射的影响，影响着地球的气候、天气和水循环等。
大气环流和气象学基础知识气象学是研究地球大气现象的科学，它涉及到天气变化、气候变化、风向、风速等方面的内容。
大气环流是气象学中一个重要概念，它指的是地球大气中水平运动和垂直运动所形成的气流系统。
本文将介绍大气环流的基本概念、形成机制、影响因素和应用。
一、大气环流的基本概念大气环流是指大气中各种气象要素在水平方向和垂直方向上的分布和运动，包括气压、温度、湿度、风向和风速等。
它是地球气候系统中不可缺少的组成部分，对地球气候的形成和变化起着重要作用。
大气环流主要分为两类，一类是全球大气环流，另一类是局地大气环流。
全球大气环流是指地球大气的广泛运动，包括赤道低压带、副热带高压带、极地低压带和南北极高压系统等组成的环流系统。
这种环流系统是由地球自转、太阳辐射、地球表面不同区域的温度差异等因素共同作用的结果。
局地大气环流是指地球上局部地区的气流运动，包括地方风、海洋风、地形风和山谷风等。
这种环流系统是由地形、海陆分布、地表覆盖、太阳能辐射等因素共同作用的结果。
二、大气环流的形成机制大气环流的形成机制主要包括两个方面，一是地球自转造成的科氏力，二是太阳的辐射和地球表面的温度分布。
科氏力是指地球自转所产生的一种力，它会使运动体沿着所在纬度线上的方向偏转。
太阳的辐射和地球表面的温度分布也会影响大气环流，太阳辐射量最大的地区温度较高，温度低的地区空气比较稠密，从而产生气压差，空气会沿着气压差的方向向低压区移动。
三、大气环流的影响因素大气环流的运动和分布受到多种因素的影响，如地球自转、大气温度、太阳辐射、地形、海洋潮汐等，通过这些因素的作用，大气环流会不断发生变化，导致天气和气候的变化。
气候变化会影响到人类的生产和生活，因此对大气环流的研究具有重要意义。
四、大气环流的应用大气环流的研究对于气象预测、气候变化、大气环保、农业等方面都有着重要的应用。
气象预测依靠大气环流的分析和预测，能够预测出未来的气象变化，帮助人们更好地制定出行计划、农业生产计划等。
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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地理知识大气环流系统教案一、引言地理学是研究地球表面自然现象和人文环境的学科，其中大气环流系统是地理学中的重要内容之一。
大气环流系统是指大气中空气质量和温度、气压分布以及风向风速的总体变化和规律。
了解大气环流系统对于理解天气现象和气候变化具有重要意义。
本教案以大气环流系统为主题，分为几个小节进行讲解。
二、大气环流系统的定义及基本概念大气环流系统是指地球大气中因温度差异造成的气压差异，从而引发了大规模空气运动的系统。
其基本概念包括高气压和低气压区域、风和风向、水平气压倾斜等。
高气压区域是指气压较大的地区，主要表现为下沉气流和稳定的天气状况；低气压区域是指气压较小的地区，主要表现为上升气流和不稳定的天气状况。
风是空气在地球表面上水平流动的结果，不同气压差异形成的风具有不同的风向。
三、大气环流系统的主要类型大气环流系统的主要类型包括全球性环流、区域性环流和局地性环流。
全球性环流是指在地球整体范围内产生的大气运动，包括赤道低气压带和副高带等。
区域性环流是指在特定地区内形成的大气运动，如季风环流等。
局地性环流是指在局部地区形成的大气运动，如海陆风、山谷风等。
四、大气环流系统的形成原因大气环流系统形成的原因主要有地球自转、地球形状不规则以及太阳辐射差异等。
地球自转使得地球表面的各个区域受到不同的离心力影响，迫使空气偏离原来的运动轨道，从而形成了环流系统。
地球形状的不规则性导致赤道附近空气上升，极地地区空气下沉，形成了大气环流系统的基本结构。
太阳辐射差异是大气环流系统形成的主要驱动力，太阳辐射的不均匀分布导致地球表面温度差异，进而引发大气运动。
五、大气环流系统的影响大气环流系统对地球上的气候和天气现象有着重要的影响。
它通过水汽的输送、能量的传递以及物质的迁移等方式，调节了地球不同地区的温度分布和降水分布，进而影响着生态环境和人类活动。
同时，大气环流系统还会对天气现象产生影响，如台风、龙卷风等极端天气事件的发生与大气环流系统的变化密切相关。
大气环流分析的常用概念
环流是大围天气形势和全球气候特征的主导因子。
环流分析有助于了解天气气候事件发生的本质原因，是天气预报的根本方法。
现对环流分析经常用到的基本概念简述如下：
一、阻塞高压
1 概念
阻塞高压：在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压。
阻塞形势：阻塞高压出现后的大围环流形势称为阻塞形势。
基本特征是有阻塞高压存在并且形势稳定。
它是一个富有特征的经向环流，它的建立、崩溃、后退常常伴随着一次大围（甚至是整个半球围）的环流形势的强烈转变。
它的长久维持会使大围地区的天气反常。
2 阻高概述
具备以下几个条件的高空高压为阻塞高压：
①中高纬度（一般在50°N以北）高空有闭合暖高压中心存在，表明南来的强盛暖空气被孤立于北方高空。
②暖高至少要维持三天以上，但它维持时期,一般呈准静止状态，有时可以向西倒退，偶尔即使向东移动时，其速度也不超过７～８经度／天。
③在阻塞高压区域，西风急流主流显著减弱,同时急流自高压西侧分为南北两支，绕过高压后再会合起来，其分支点与会合点间的围
一般大于40～50个经度。
结构：
①它出现在对流层中上层，是深厚的暖性高压系统，在它的东西两侧盛行南北气流，其南侧有明显的偏东风。
②暖高凌驾于地面变性冷高之上，地面图上高压的东西两侧都有气旋活动，常以西侧更为活跃。
③暖高压对应着冷的对流层顶，200hPa图上高压中心附近为冷中心。
高压轴线自下向上向暖的西北倾斜，高层轴线近于垂直。
3 出现的地区、时间
阻高最常出现在大西洋、欧洲及北美西部阿拉斯加地区，而且在大西洋上空比太平洋上空出现得更多些。
在亚洲地区，阻塞高压经常出现在乌拉尔山及鄂霍次克海地区。
欧洲：维持到20天左右，至少也在5天以上；
亚洲：平均则为8天，最短为３～５天。
4 阻塞高压形成的共同点：
阻塞高压形成的上游地区，有较强的冷空气向南爆发，冷平流使低槽加深，槽前出现较强的暖平流与明显的暖舌。
高脊西侧有槽向东南伸展，成为西北－东南走向的槽，高脊东侧的槽向西南伸展，成为东北－西南走向的槽，使得高压脊断开，成为阻塞中心。
这种槽的斜伸，常与冷平流造成的负变高相联系。
在平流层下部200hPa的脊线上和脊线以西，为冷平流。
而在500hPa的脊线上和脊线以西为暖平流，这种冷暖平流随高度的分布，
有利于高压脊的发展
5 阻高重建与后退
阻塞高压重建：阻高在某地建立相当长时间又趋于消失后另一个阻高又相继建立起来，这个新阻高若是在旧阻高的原地建立，称为阻高重建。
阻高后退：如果一个阻高的西侧为正变高，东侧为负变高，那么阻高将西退。
这种后退是连续的，称为连续后退。
如果一个阻高趋于消失，而在消失的阻高西侧一段距离的地方又新生一阻高，看起来好像阻高也在后退，其实是一个生成，另一个消失。
阻塞高压位置作幅度较大后退，称为不连续后退。
阻塞高压的建立和崩溃常常伴随着一次大围甚至半球围的环流型式的剧烈转变。
它的建立，标志着纬向环流向径向环流的转变；它的持续，标志径向环流处于强盛阶段；它的崩溃，标志着径向环流向纬向环流的转变。
因此，研究阻塞高压对了解环流型的转变，冷暖空气的活动和天气预报具有重要的实际意义。
阻塞高压常呈准静止状态，移动缓慢，有时甚至西退。
阻塞高压维持的时间平均为5～7天，有时可达20天以上。
所在地区往往形成持续的单一天气，其东部多为持久的晴朗天气，西部多为降水天气。
乌拉尔山和鄂霍次克海常有阻塞高压，当它们稳定维持时，中国南方多连阴雨天气；当乌拉尔山阻塞高压减弱崩溃时，常引起中国的寒潮爆发。
阻塞高压是高空深厚的暖高压系统，西侧盛行偏南气流，东侧盛
行偏北气流。
阻塞高压直接控制下的天气一般是晴朗少云，但是在其东西两侧，由于盛行经向环流，天气表现不同。
在阻高东部常常有冷平流和下沉运动，天气以冷晴为主；在阻高西部一般为暖平流和上升运动，天气较暖而多云雨。
二、切断低压
1.含义：在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷空气的联系会被暖空气切断，在槽的南边形成一个孤立的闭合冷性低压中心，叫切断低压。
2.结构：
①它出现在对流层中上层，在300百帕上表现最清楚。
②地面图上有一冷性高压与它对应。
我国最常见的切断低压是东北冷涡。
它一年四季都可能出现，而以春末、夏初活动最频繁。
它的天气特点是造成低温和不稳定性的雷阵雨天气。
切断低压形成过程的温压场演变示意图
实线为等高线，虚线为等温线
三、极涡
1 定义：
北半球冬季极区对流层中上层500hPa上的绕极区气旋式涡旋，称为极涡。
它是大规模极寒冷空气的象征，地面为浅薄冷高压，700hPa 转为低压环流。
2 极涡的活动围和维持时间
极涡中心出现频数最多且最集中的地区是以极地为中心向亚洲
北部新地岛以东的喀拉海、太梅尔半岛和中西伯利亚伸展，另一端则伸向北美洲的加拿大东部。
极涡活动平均持续天数超过5天。
3 极涡的移动路径
①经向性运动
②纬向性运动
③转游性运动
4极涡的分类（依据100hPa环流）
①绕极型：北半球只有一个极涡中心，位于80°N以北的极点附近的环流称为绕极型。
②偏心型：北半球只有一个极涡，中心位于80°N以南,整个半球呈不对称的单波型，有位于西伯利亚东部到阿拉斯加暖脊，欧亚大陆高纬度为一个椭圆型冷涡。
③偶极型：极涡分裂为两个中心，分别位于亚洲北部和加拿大，整个北半球高纬环流呈典型双波绕极。
④多极型：北半球有三个或三个以上的极涡中心，整个北半球形成三波绕极分布，波槽的位置与冬季平均大槽位置接近。
极涡对我国寒潮天气的指示意义：
只有极涡分裂变形，才有利于寒潮冷空气的形成
四、极地高压
1定义：
①500hPa图上有完整的反气旋环流，能分析出不少于一根闭合等
高线;
②有相当围的单独的暖中心与位势高度场配合；
③暖性高压主体在70°N以北；
④高压维持三天以上。
2 极地高压的形成
由中高纬度的阻塞高压进入极地而形成，与中、高纬阻塞形势的建立过程类似。
极地高压的天气意义：由于中高纬阻高形成并加强，进入极地并维持而使极涡分裂变形，有利于寒潮冷空气形成，而中高纬阻高进入极地是由于极地高压向南衰退，与西风带长波脊叠加造成（正变高叠加使脊加强，利于阻高形成）。
五、东亚大槽
东亚大槽是北半球中高纬度对流层西风带形成的低压槽，因常位于大陆东岸及其附近的海上而得名。
冬季东亚大槽位于大陆东岸，槽线一般稳定在120~130E；夏季，槽线离开大陆移到海上。
就年平均而言，东亚大槽是一个稳定且强度较强的西风大槽，属于行星尺度天气系统。
由于东亚大槽的气压槽和温度槽相对应，温度槽往往落后于高度槽。
所以，东亚大槽的东面即槽前盛行暖平流，槽后即槽的西面盛行冷平流。
槽线位置能暗示大围冷暖气团的交界及其交汇地区，反应到地面即是锋面的存在。
随着槽的发展加深，冷暖空气交汇强烈，导致一连窜气旋族活动。
气旋在槽前西南气流引导下，不断向东北方向移动而发展。
阿留申群岛位于东亚大槽的槽前偏北方向，经常为一低压控制，称为阿留申低压，是北半球永久性大气活动中心之一。
东
亚大槽后部是冷平流，反应到地面上就是冷高压，也是一个高压中心，成为西伯利亚高压（蒙古高压）。
横槽是指稳定的平直西风环流下近似东西向的低压带。
东亚横槽多出现在40N到60N，80E到120E的区域，是东亚重要的天气系统之一。
除了盛夏外，全年均有出现，但以冬春两季最为频繁。
不过，只有当横槽槽线在50N以南时，才对我国天气带来影响。
在横槽形势下，由于横槽底部维持一道东西向的锋区，致使中国江淮流域或江南地区常常是天气阴沉，多阴雨。
东半年，横槽的形式常导致冷空气的聚集，往往酝酿一次强寒潮的爆发。
横槽由于固有的特点，一般都比较稳定，槽线缓慢南压，这是因为北方冷空气不断转移到南面引起的。
当槽线接近40N时，就要考虑到转向的问题。
横槽转为竖槽向东南移动时，全国往往有大围寒潮。
东亚横槽形成过程比较复杂，多于阻塞形势的建立有关。
一开始，乌拉尔山以西的暖平流使高压脊发展，在一定的环流背景下，往东北延伸。
这个暖平流往往来自里海附近。
高压脊在向东北延伸时，脊后有中间尺度以上的西风槽东移，西风槽在高压脊的阻挡下，只能沿脊后西南气流东北上，于是西风槽在移动中减弱了，但也使高压脊东南压迫，类似的过程反复几次以后，就在脊前形成一条东北西南的槽线，这就是横槽。
如果乌拉尔山阻塞高压形势在向东北延伸的同时，鄂霍兹克海或白令海峡有高压脊西伸，两者反气旋打通后形成东北-西南走向的高压脊，常表现为阻塞高压脊。
原在西伯利亚的冷空气被压到蒙古、一带，亚洲变出现东西向横槽。
在槽中往往有小扰动东移，并
夹带一股股冷空气南下，高空锋区也逐渐南移，形成江淮流域低温阴雨雪天气过程。
当乌拉尔山北部出现强冷平流时，阻塞暖脊崩溃，脊前由东北风转为西北风，横槽转为近似南北向，成为横槽转竖。
转竖后的横槽是形成东亚大槽的一种重要形势。
横槽在转向时，引导聚集在蒙古和的冷空气大举南下，于是东亚寒潮爆发。
